KR20130014255A - Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system - Google Patents
Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130014255A KR20130014255A KR1020110076251A KR20110076251A KR20130014255A KR 20130014255 A KR20130014255 A KR 20130014255A KR 1020110076251 A KR1020110076251 A KR 1020110076251A KR 20110076251 A KR20110076251 A KR 20110076251A KR 20130014255 A KR20130014255 A KR 20130014255A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- conductive semiconductor
- electrode
- semiconductor layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 147
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 70
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 35
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 429
- 239000000463 material Substances 0.000 description 38
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 24
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 19
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 19
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 17
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 12
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 12
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 9
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 5
- DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017944 Ag—Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N copper tungsten Chemical compound [Cu].[W] SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018459 Al—Ge Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002708 Au–Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017401 Au—Ge Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017398 Au—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015367 Au—Sb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015365 Au—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017758 Cu-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017888 Cu—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017931 Cu—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 101001045744 Sus scrofa Hepatocyte nuclear factor 1-beta Proteins 0.000 description 1
- WGCXSIWGFOQDEG-UHFFFAOYSA-N [Zn].[Sn].[In] Chemical compound [Zn].[Sn].[In] WGCXSIWGFOQDEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002061 nanopillar Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- BSWGGJHLVUUXTL-UHFFFAOYSA-N silver zinc Chemical compound [Zn].[Ag] BSWGGJHLVUUXTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/42—Transparent materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
실시 예는 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는 통상 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어져 있다.III-V nitride semiconductors (group III-V nitride semiconductors) are widely recognized as key materials for light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LD) due to their physical and chemical properties. Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor is made of a semiconductor material having a compositional formula of normal In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1).
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.Light emitting diodes (LEDs) are a type of semiconductor device that transmits and receives signals by converting electricity into infrared rays or light using characteristics of a compound semiconductor.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키 패드(Key pad) 발광부, 전광판, 조명 장치, 표시장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다. LEDs or LDs using such nitride semiconductor materials are widely used in light emitting devices for obtaining light, and are applied as light sources for various products such as key pad light emitting units, cell phones, lighting devices, and display devices of mobile phones.
실시 예는 새로운 수직형 전극 구조를 갖는 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides a light emitting device having a new vertical electrode structure and a method of manufacturing the same.
실시 예는 반도체층과 전도성의 지지부재 사이에 다른 전극과 연결된 전도층을 포함하는 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides a light emitting device including a conductive layer connected to another electrode between a semiconductor layer and a conductive support member, and a method of manufacturing the same.
실시 예에 따른 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 활성층, 및 상기 활성층 아래에 제2도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조층; 상기 발광 구조층 아래에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층에 접촉된 제1전극층; 상기 제1전극층부터 상기 제1도전형 반도체층의 상부 아래까지 관통된 적어도 하나의 구멍; 상기 제1전극층 아래에 배치되며 일부가 상기 구멍의 둘레에 배치된 제1절연층; 상기 제1절연층의 아래에 배치되며 접촉 전극이 상기 구멍을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 접촉된 제2전극층; 상기 발광 구조층의 측면 및 상면에 형성된 제2절연층; 및 상기 발광 구조층 상에 배치되며 접촉부가 상기 제1전극층의 일부에 접촉된 패드를 포함한다. The light emitting device according to the embodiment may include a light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, an active layer under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer under the active layer; A first electrode layer disposed under the light emitting structure layer and in contact with the second conductive semiconductor layer; At least one hole penetrating from the first electrode layer to an upper portion of the first conductive semiconductor layer; A first insulating layer disposed below the first electrode layer and partially disposed around the hole; A second electrode layer disposed under the first insulating layer and having a contact electrode contacting the first conductive semiconductor layer through the hole; A second insulating layer formed on side and top surfaces of the light emitting structure layer; And a pad disposed on the light emitting structure layer and having a contact portion in contact with a portion of the first electrode layer.
실시 예에 따른 발광 소자 제조방법은, 장 기판 위에 제1도전형 반도체층, 활성층 및 제2도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조층을 형성하는 단계; 상기 발광 구조층 위에 제2전극층을 형성하는 단계; 상기 제2전극층부터 상기 제1도전형 반도체층의 일부가 노출되는 깊이까지 구멍을 형성하는 단계; 상기 제2전극층 및 상기 구멍에 제1절연층을 형성하는 단계; 상기 제2전극층 및 상기 구멍을 통해 제1전극층을 형성하여, 상기 제1전극층의 일부를 상기 제1도전형 반도체층에 접촉시키는 단계; 상기 성장 기판을 제거하는 단계; 상기 발광 구조층의 둘레를 에칭하는 단계; 상기 발광 구조층의 표면에 제2절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제2절연층 상에 패드를 형성하며, 상기 패드의 일부를 상기 제2전극층에 접촉시키는 단계를 포함한다. In one embodiment, a light emitting device manufacturing method includes: forming a light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer on a long substrate; Forming a second electrode layer on the light emitting structure layer; Forming a hole from the second electrode layer to a depth at which a portion of the first conductive semiconductor layer is exposed; Forming a first insulating layer in the second electrode layer and the hole; Forming a first electrode layer through the second electrode layer and the hole to contact a portion of the first electrode layer with the first conductive semiconductor layer; Removing the growth substrate; Etching a circumference of the light emitting structure layer; Forming a second insulating layer on a surface of the light emitting structure layer; And forming a pad on the second insulating layer, and contacting a part of the pad with the second electrode layer.
실시 예는 제1도전형 및 제2도전형 반도체층에 연결된 전극을 서로 반대측 도전형 반도체층 상에 배치함으로써, 새로운 수직 전극 구조를 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a light emitting device having a new vertical electrode structure by disposing electrodes connected to the first conductive type and the second conductive type semiconductor layers on opposite conductive type semiconductor layers.
실시 예는 수직형 전극 구조를 갖는 발광 소자에서의 활성층의 면적이 감소되는 것을 방지할 수 있다. The embodiment can prevent the area of the active layer in the light emitting device having the vertical electrode structure from being reduced.
실시 예는 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the light efficiency.
실시 예는 발광소자 및 이를 구비한 발광 소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the reliability of the light emitting device and the light emitting device package having the same.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 3 내지 도 10은 도 1의 발광 소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 12는 도 11의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 11의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 11의 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.1 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to an embodiment.
2 is a plan view of the light emitting device of FIG.
3 to 10 are views illustrating a manufacturing process of the light emitting device of FIG. 1.
FIG. 11 is a side cross-sectional view illustrating a light emitting device package having the light emitting device of FIG. 1.
12 is a perspective view illustrating a display device having the light emitting device package of FIG. 11.
FIG. 13 is a diagram illustrating another example of a display device having the light emitting device package of FIG. 11.
FIG. 14 is a view illustrating a lighting device having the light emitting device package of FIG. 11.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of an embodiment, each layer (film), region, pattern or structure is formed to be "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case described, "on" and "under" include both the meanings of "directly" and "indirectly". In addition, the criteria for above or below each layer will be described with reference to the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 발광 구조층(135), 전도층(148), 반사층(152), 제1절연층(162), 제2전극층(172), 접합층(176), 기판(178), 패드(115), 제2절연층(190)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
상기 발광소자(100)는 복수의 화합물 반도체층 예컨대, 3족-5족 원소의 화합물 반도체층을 이용한 LED를 포함하며, 상기 LED는 청색, 녹색, 또는 적색과 같은 광을 방출하는 가시광선 대역의 LED이거나 UV LED일 수 있다. 상기 LED의 방출 광은 실시 예의 기술적 범위 내에서 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
발광 구조층(135)은 제1도전형 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2도전형 반도체층(130)을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 상기 활성층(120) 위에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(130)은 상기 활성층(120)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 두께는 상기 제2도전형 반도체층(130)의 두께보다 적어도 두껍게 형성될 수 있다.The light
상기 제1도전형 반도체층(110)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 n형 반도체층일 수 있으며, 상기 제1도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 다층인 경우 서로 다른 반도체층이 교대로 배치된 초격자 구조를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 하면은 상기 활성층(120)의 상면과 동일한 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The first
상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면은 광 추출 구조(112)로 형성될 수 있으며, 상기 광 추출 구조(112)는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면이 러프니스 또는 요철 패턴으로 형성될 수 있으며, 상기 러프니스 또는 요철 패턴의 측 단면 형상은 반구 형상, 다각형 형상, 뿔 형상, 나노 기둥 형상 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 러프니스 또는 요철 패턴은 규칙적인 또는 불규칙적인 크기 및 간격을 포함한다. 상기 광 추출 구조(112)는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면으로 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 광 추출 구조(112)는 전 영역에 형성되거나, 일부 영역에 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
An upper surface of the first
상기 제1도전형 반도체층(110) 아래에는 활성층(120)이 형성되며, 상기 활성층(120)은 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(120)은 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다. An
상기 활성층(120)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층의 주기로 형성될 수 있다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성되며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The
상기 활성층(120)은, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기, 및 InGaN 우물층/InGaN 장벽층의 주기 중 적어도 하나의 주기를 포함할 수 있다. The
상기 활성층(120)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층이 형성될 수 있으며, 상기 도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 도전형 클래드층의 밴드 갭은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있다.A conductive cladding layer may be formed on or under the
상기 활성층(120) 아래에는 상기 제2도전형 반도체층(130)이 형성되며, 상기 제 2도전형 반도체층(130)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다.The second
상기 제2도전형 반도체층(130)이 p형 반도체층일 수 있으며, 상기 제2도전형 도펀트는 Mg, Zn 등과 같은 p형 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second
또한 상기 제2도전형 반도체층(130) 아래에는 제3도전형 반도체층 예컨대, 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체층이 형성될 수 있다. 이에 따라 발광 구조층(135)은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나가 형성될 수 있다. 이하의 설명에서는 발광 구조층(135)의 최하층에는 제2도전형 반도체층(130)이 배치된 구조를 일 예로 설명하기로 한다.In addition, a third conductive semiconductor layer, for example, a semiconductor layer having a polarity opposite to that of the second conductive type, may be formed under the second
상기 발광 구조층(135)의 적어도 한 측면은 상기 발광 구조층(135)의 하면에 대해 수직하거나, 경사지게 형성될 수 있다.At least one side surface of the light
상기 발광 구조층(135)의 표면에는 제2절연층(190)이 형성되며, 상기 제2절연층(190)은 상기 발광 구조층(135)의 측면들과 상면에 형성되어, 상기 발광 구조층(135)의 표면을 보호하게 된다. 상기 제2절연층(190)의 물질은 투광성 물질로서, 상기 3족-5족 화합물 반도체층의 굴절률 예컨대, 2.4보다 낮은 굴절률을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2절연층(190)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A second
상기 제2절연층(190)의 위에는 패드(115)가 형성되며, 상기 패드(115)는 상기 제1도전형 반도체층(110)과 상기 제2절연층(190)에 의해 물리적으로 분리된다. 상기 패드(115)는 Cr, Ti, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, Cu 및 Au 중 어느 하나 또는 복수의 물질을 혼합한 합금 중 적어도 하나를 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 패드(115)의 너비D2는 200㎛ 이하 예컨대, 150㎛ 이하로 형성될 수 있다. 상기 패드(115)가 상기 발광 구조층(135)의 위에 배치됨으로써, 상기 발광 구조층(135)의 측면을 패드 공간 즉, 너비 D1의 만큼의 영역을 에칭하지 않기 때문에 발광 면적이 감소되는 것을 최소화할 수 있다. 상기 패드(115)가 복수인 경우, 발광 면적이 감소되는 것을 더 개선시켜 줄 수 있다. 상기 복수의 패드는 발광 구조층(135)의 상부 중에서 서로 다른 모서리 영역에 배치될 수 있고, 서로 물리적으로 분리될 수 있다.The width D2 of the
또한 상기 기판(178)의 제1측면(181)의 수직한 선과 상기 발광 구조층(135)의 제1측면 사이의 간격 D5은 상기 기판(178)의 제1측면(181)의 반대측 제2측면(182)의 수직한 선과 상기 발광 구조층(135) 사이의 간격(D6)보다 더 많이 이격되어, 패드(115)의 접촉부(116)가 접촉될 영역을 제공할 수 있다. 상기 너비 D5는 20㎛ 이하이고, 너비 D6는 너비 D5미만으로 형성될 수 있다. 상기 패드(115)의 접촉부(116)는 상기 발광 구조층(135)의 제1측면(181)의 일부에 좁은 선 폭과 너비를 갖는 라인 패턴으로 형성됨으로써, 발광 면적의 감소를 최소화시켜 줄 수 있다.In addition, the distance D5 between the vertical line of the
상기 제2도전형 반도체층(130)의 아래에는 전도층(148)이 배치되며, 상기 전도층(148)의 아래에는 반사층(152)이 배치된다. The
상기 전도층(148)은 적어도 하나의 전도성 물질을 포함하며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 상기 전도층(148)은 오믹 특성을 갖고 상기 제2도전형 반도체층(130) 아래에 층 또는 패턴으로 접촉될 수 있다. 상기 전도층(148)의 물질은 금속, 금속 산화물 및 금속 질화물 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도층(148)은 예컨대, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh 및 Pd 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 전도층(148)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
상기 반사층(152)은 금속을 포함하며, 예컨대 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
상기 전도층(148)과 상기 반사층(152)의 너비는 도 1과 같이 발광 구조층(135)의 하면와 같거나 다를 수 있다. Widths of the
상기 반사층(152)의 아래에는 확산층(154)이 배치되며, 상기 확산층(154)은 금속을 포함하며, 전기 전도성이 좋은 물질로서, 예컨대 Sn, Ga, In, Bi, Cu, Ni, Ag, Mo, Al, Au, Nb, W, Ti, Cr, Ta, Al, Pd, Pt, Si와 이들의 선택적인 합금 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 확산층(154)은 전류 확산층으로 기능할 수 있다. 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)는 다른 영역보다 상기 상기 제2도전형 반도체층(130)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면에 접촉될 수 있다. 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)의 일부는 상기 발광 구조층(135)의 측면보다 더 외측으로 배치되며, 상기 제1전극(115)의 접촉부(116)의 하면과 접촉된다. 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)는 상기 전도층(148) 및 상기 반사층(152)의 측면과 접촉될 수 있다.A
상기 전도층(148), 상기 반사층(152) 및 상기 확산층(154)은 제1전극층(150)일 수 있으며, 상기 제1전극층(150)은 상기 패드(115)와 상기 제2도전형 반도체층(130) 사이를 전기적으로 연결시켜 준다. The
상기 패드(115)의 접촉부(116)는 상기 발광 구조층(135)의 적어도 한 측면의 일 영역을 따라 배치되고 상기 확산층(154)의 접촉부(154A) 상에 접촉된다. 상기 패드(115)의 접촉부(116)는 하부가 다른 부분보다 더 넓은 면적으로 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)에 접촉될 수 있다. The
상기 확산층(154)의 아래에는 제1절연층(162)이 배치되며, 상기 제1절연층(162)는 상기 확산층(154)와 제2전극층(172) 사이를 전기적으로 절연시켜 준다. 상기 제1절연층(162)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다. A first insulating
상기 제2전극층(172)는 오믹 접촉층, 반사층, 본딩층 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제2전극층(172)은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Cr, Ti, Co, Ge, Cu, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
상기 제2전극층(172)은 접촉 전극(173)을 포함하며, 상기 접촉 전극(173)은 상기 제2전극층(172)으로부터 적어도 하나가 상기 발광 구조층(135)의 두께 방향으로 돌출된다. 상기 접촉 전극(173)은 상기 제1전극층(150), 상기 제2도전형 반도체층(130) 및 상기 활성층(120)을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층(110)의 내면(113)에 오믹 접촉된다. 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)은 상기 제1전극층(150)에 대해 수직 방향으로 돌출되며, 그 둘레면은 수직한 면이거나 경사진 면일 수 있다. 상기 접촉 전극(173)은 위에서 볼 때, 원형 또는 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)의 상면은 상기 활성층(120)의 상면과 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)이 접촉되는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 내면(113)은 Ga-Face로서, 플랫한 구조이거나 요철 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.An upper surface of the
상기 제1절연층(162)의 일부(163)는 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)과 다른 층 사이를 전기적으로 절연시켜 준다. 예컨대, 상기 제1절연층(162)의 일부(163)는 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)과 제1도전형 반도체층(110), 상기 활성층(120), 상기 제2도전형 반도체층(130), 상기 제1전극층(150) 사이에 배치되어, 전기적인 접촉을 차단하게 된다.A
상기 제1절연층(162)의 일부(163)은 상기 제1전극층(150) 및 상기 발광 구조층(135)의 하부에 형성된 구멍(161)의 둘레에 형성되어, 상기 구멍(161) 내에 배치된 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)의 둘레를 절연시켜 준다. 또한 상기 제1절연층(162)의 보호부(162A)는 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)의 측면에 배치될 수 있다. 또한 상기 제1절연층(162)의 보호부(162A)는 상기 제1절연층(190)과 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)은 복수일 수 있으며, 서로 이격되어 배치되어, 전류를 확산시켜 줄 수 있다.The
도 1 및 도 2와 같이, 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173) 중 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)에 가장 가까운 부분과 상기 접촉부(154A) 사이의 간격(D7)은 발광 소자의 너비의 1/3 이상 이격될 수 있으며, 이러한 간격(D7)은 전류 흐름이 한 영역으로 집중되는 것을 방지할 수 있고 내부 양자 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자의 너비는 상기 발광 구조층(135)의 너비이거나, 기판(178)의 너비일 수 있다. 1 and 2, the interval D7 between the
상기 제2전극층(172)의 아래에는 접합층(176)이 배치되며, 상기 접합층(176) 아래에는 기판(178)이 배치된다. 상기 접합층(176)은 적어도 하나의 금속층 또는 전도층을 포함하며, 베리어 금속 또는/및 본딩 금속을 포함한다. 상기 접합층(176)의 물질은 예를 들어, Sn, Ga, In, Bi, Cu, Ni, Ag, Mo, Al, Au, Nb, W, Ti, Cr, Ta, Al, Pd, Pt, Si, Al-Si, Ag-Cd, Au-Sb, Al-Zn, Al-Mg, Al-Ge, Pd-Pb, Ag-Sb, Au-In, Al-Cu-Si, Ag-Cd-Cu, Cu-Sb, Cd-Cu, Al-Si-Cu, Ag-Cu, Ag-Zn , Ag-Cu-Zn, Ag-Cd-Cu-Zn, Au-Si, Au-Ge, Au-Ni, Au-Cu, Au-Ag-Cu, Cu-Cu2 O, Cu-Zn, Cu-P, Ni-B, Ni-Mn-Pd, Ni-P, Pd-Ni 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 접합층(176)의 두께는 5~9㎛로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 기판(178)은 전도성 기판을 포함한다. 상기 기판(178)는 베이스 기판 또는 전도성 지지 부재로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 또한 상기 기판(178)는 캐리어 웨이퍼로서, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, Ga203, GaN와 같은 기판으로 구현될 수 있다. 또는 상기 기판(178)은 전도성 시트로 구현될 수 있다. 상기 기판(178)은 30~300㎛로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 기판(178)은 절연성 기판으로 형성될 수 있으며, 상기 절연성 기판은 사파이어(Al2O3) 또는 ZnO 재질을 포함한다. 상기 기판(178)이 절연 기판인 경우, 상기 기판(178)의 하면에 전도성 패드를 배치한 후, 측면 연결 전극 또는 비아 구조를 통해 제2전극층(172) 또는/및 상기 접합층(176)과의 연결될 수 있다.
The
도 3 내지 도 10은 도 1의 발광 소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.3 to 10 are views illustrating a manufacturing process of the light emitting device of FIG. 1.
도 3를 참조하면, 성장 기판(101)은 성장 장비에 로딩되고, 그 위에 2족 내지 6족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 층 또는 패턴 형태로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, the
상기 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다. The growth equipment may be an electron beam evaporator, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma laser deposition (PLD), dual-type thermal evaporator sputtering, metal organic chemical vapor (MOCVD) deposition) and the like, and the like is not limited to such equipment.
상기 성장 기판(101)은 도전성 기판 또는 절연성 기판 등을 이용한 성장 기판이며, 예컨대, 사파이어 기판(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이러한 성장 기판(101)의 상면에는 렌즈 형상 또는 스트라이프 형상의 요철 패턴이 형성될 수 있다. 또한 상기 성장 기판(101) 위에는 버퍼층(102)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(102)은 상기 성장 기판(101)과 질화물 반도체층 사이의 격자 상수의 차이를 줄여주게 되며, 그 물질은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 버퍼층(102)과 발광 구조층(135) 사이에 언도프드 반도체층이 형성될 수 있으며, 상기 언도프드 반도체층은 도핑하지 않는 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, n형 반도체층보다 저 전도성의 반도체층으로 형성될 수 있다.The
상기 버퍼층(102) 위에는 제 1도전형 반도체층(110)이 형성되고, 상기 제 1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성되며, 상기 활성층(120) 위에는 제 2도전형 반도체층(130)이 형성된다. 상기 각 층의 위 또는 아래에는 다른 층이 더 배치될 수 있으며, 예컨대 3족-5족 화합물 반도체층을 이용하여 초격자 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A first
상기 제1도전형 반도체층(110)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 n형 반도체층일 수 있으며, 상기 제1도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 서로 다른 두 층을 교대로 배치된 초격자 구조를 포함할 수 있다.The first
상기 제1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성되며, 상기 활성층(120)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다. 상기 활성층(120)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층의 주기로 형성될 수 있다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성되며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. An
상기 활성층(120)과 상기 제1도전형 반도체층(110) 사이에는 제1클래드층이 형성될 수 있으며, 상기 제1클래드층은 제1도전형의 GaN계 반도체 또는 상기 활성층(120)의 물질보다 밴드 갭이 높은 물질로 형성될 수 있다. 상기 장벽층의 밴드 갭은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있으며, 상기 제1클래드층의 밴드 갭은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있다.A first cladding layer may be formed between the
상기 활성층(120)은, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기, 및 InGaN 우물층/InGaN 장벽층의 주기 중 적어도 하나의 주기를 포함할 수 있다. The
상기 활성층(120)과 제2도전형 반도체층(130) 사이에는 제2클래드층이 배치되며, 상기 제2클래드층은 n형 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 제2클래드층의 밴드 갭은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있다.A second cladding layer may be disposed between the
상기 활성층(120) 위에는 상기 제2도전형 반도체층(130)이 형성되며, 상기 제 2도전형 반도체층(130)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다.The second
상기 제2도전형 반도체층(130)이 p형 반도체층일 수 있으며, 상기 제2도전형 도펀트는 Mg, Zn 등과 같은 p형 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second
상기 제2도전형 반도체층(130)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 서로 다른 두 층을 교대로 배치된 초격자 구조를 포함할 수 있다.The second
상기 제1도전형 반도체층(110), 상기 활성층(120) 및 상기 제2도전형 반도체층(130)은 발광 구조층(135)으로 정의될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에는 제3도전형 반도체층 예컨대, 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체층이 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 발광 구조층(135)은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나가 형성될 수 있다. 이하의 설명에서는 발광 구조층(135)의 최상층에는 제2도전형 반도체층(130)이 배치된 구조를 일 예로 설명하기로 한다.The first
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에는 전도층(148)이 형성될 수 있으며, 상기 전도층(148)은 스퍼터 방식 또는 증착 방식으로 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.3 and 4, a
상기 전도층(148)은 오믹 특성의 물질을 포함할 수 있다. 상기 전도층(148)은 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에 오믹 접촉되며, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있으며, 그 재질은 금속, 투광성의 산화물 및 투광성의 질화물 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도층(148)은 예컨대, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh and Pd 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도층(148)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
또한 상기 전도층(148)과 상기 제2도전형 반도체층(130) 사이의 일부 영역에는 절연성 물질을 더 배치하여, 다른 영역보다 저항치가 더 높게 형성될 수 있다. In addition, an insulating material may be further disposed in some regions between the
상기 전도층(148) 위에는 반사층(152)이 형성되며, 상기 반사층(152)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
상기 반사층(152)은 금속층으로서, 스퍼터 방식, 증착 방식, 프린팅 방식, 도금 방식 중에서 선택적으로 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 반사층(152) 위에는 확산층(154)이 배치되며, 상기 확산층(154)은 금속층으로서, 도금 방식, 스퍼터 방식, 증착 방식, 프린팅 방식 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 반사층(152)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
상기 확산층(154)의 접촉부(154A)는 상기 반사층(152) 및 상기 전도층(148)의 측면을 통해 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)의 영역(A1)은 상기 발광 구조층(135)의 제1측면의 일부일 수 있으며, 100㎛ 이하의 너비를 가질 수 있다.The
상기 전도층(148), 상기 반사층(152) 및 확산층(154)은 제1전극층(150)으로 정의될 수 있다. The
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 발광 구조층(135) 및 제1전극층(150)의 내부에는 적어도 하나의 구멍(161)이 형성되며, 상기 구멍(161)의 깊이는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 일부가 노출되는 정도의 깊이로 형성된다. 상기 구멍(161)이 복수인 경우, 서로 이격되게 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 노출된 면(113)은 Ga-face로서, 평탄한 면이거나 요철 면으로 형성될 수 있다. 상기 구멍(161)은 마스크 층을 형성한 후, 마스크 층이 형성되지 않는 영역에 레이저, 드릴, 건식 에칭, 습식 에칭 방식 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.4 and 5, at least one
상기 제1전극층(150) 위에는 제1절연층(162)이 형성되며, 상기 제1절연층(162)의 일부(163)는 상기 구멍(161)에 형성되며, 상기 제1전극층(150)과 상기 발광 구조층(135)과 대응되는 둘레 면에 형성된다. 상기 제1절연층(162)의 일부(163)는 상기 구멍(161)에 채워진 후, 드릴로 구멍을 다시 형성할 수 있다. A first insulating
상기 제1절연층(162)의 보호부(162A)는 상기 확산층(154A)의 접촉부(154A)의 측면 상에 형성될 수 있다. The
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제1절연층(162) 위에는 제2전극층(172)이 형성되며, 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)은 상기 구멍(161)에 배치되며, 상기 제1절연층(162)에 의해 다른 물질과 차단된다. 상기 제2전극층(172)의 접촉 전극(173)은 상기 제1도전형 반도체층(110)의 면(113)에 오믹 접촉된다.5 and 6, a
상기 제2전극층(172)은 스퍼터링 방식, 도금 방식, 증착 방식, 프린팅 방식 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(172)은 금속, 금속 질화물, 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제2전극층(172)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Cr, Ti, Co, Ge, Cu, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
상기 제2전극층(172) 위에는 접합층(176)이 배치되며, 상기 접합층(176) 위에는 기판(178)이 배치된다. 상기 접합층(176)은 베리어 금속 또는 본딩 금속일 수 있으며, 예컨대, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 접합층(176)은 증착 방식, 스퍼터링 방식, 도금 방식 중 적어도 하나로 형성되거나, 전도성 시트로 부착될 수 있다. 상기 접합층(176)의 두께는 5~9㎛로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 기판(178)은 베이스 기판으로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 등 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 또한 상기 기판(178)는 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, Ga203, GaN 등) 등으로 구현될 수 있다. 상기 기판(178)는 30~300㎛로 형성될 수 있다. 또한 상기 접합층(176)은 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
도 6 및 도 7을 참조하면, 성장 기판(101)은 물리적 또는/및 화학적 방법으로 제거될 수 있다. 상기 성장 기판(101)의 제거 방법은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 과정으로 제거하게 된다. 즉, 상기 성장 기판(101)에 일정 영역의 파장을 가지는 레이저를 조사하는 방식으로 상기 성장 기판(101)을 리프트 오프하게 된다. 또는 상기 성장 기판(101)과 상기 제 1도전형 반도체층(110) 사이에 배치된 버퍼층(102)을 습식 식각 액을 이용하여 제거하여, 상기 성장 기판(101)을 분리할 수도 있다. 상기 성장 기판(101)이 제거되고 상기 버퍼층(102)을 에칭하거나 폴리싱하여 제거함으로써, 상기 제 1도전형 반도체층(110)의 상면이 노출될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면은 N-face로서, 상기 성장 기판에 더 가까운 면일 수 있다. 6 and 7, the
상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면은 ICP/RIE(Inductively coupled Plasma/Reactive Ion Etching) 등의 방식으로 에칭하거나, 폴리싱 장비로 연마할 수 있다.
The top surface of the first
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1에칭을 수행하여 상기 발광 구조층(135)의 둘레 즉, 칩과 칩 사이의 경계 영역인 채널 영역 또는 아이솔레이션 영역이 제거될 수 있고, 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)를 노출시켜 준다. 상기 제1에층은 습식 에칭 또는/및 건식 에칭을 포함한다. 상기 제1에칭 과정에 의해 상기 발광 구조층(135)의 제1측면과 기판(178)의 제1측면(181)의 직선 선상 사이의 간격(D6)은 상기 발광 구조층(135)의 제2측면과 기판(178)의 제2측면(182)의 직선 선상 사이의 간격(D5)보다 더 넓을 수 있다. 상기 간격(D6)은 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)를 노출시켜 주기 위한 에칭 영역으로서, 다른 에칭 부분보다 더 넓은 영역이며, 전극 접촉을 위한 최소의 영역일 수 있다. 7 and 8, a channel region or an isolation region, which is a boundary region of the light emitting
상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면은 광 추출 구조(112)로 형성될 수 있으며, 상기 광 추출 구조(112)는 러프니스 또는 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 광 추출 구조(112)는 습식 또는 건식 에칭 방식에 의해 형성될 수 있다. An upper surface of the first
상기 제1절연층(162)의 보호부(162A)가 채널 영역에 배치됨으로써, 칩과 칩 사이를 분리할 때, 발광 구조층(135)의 측면을 보호할 수 있다.
Since the
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 발광 구조층(135)의 측면 및 상면에 제2절연층(190)을 형성하게 된다. 상기 제2절연층(190)은 상기 발광 구조층(135)의 표면에 형성되어, 발광 구조층(135)의 노출을 방지하게 된다. 상기 제2절연층(190)은 스퍼터 방식, 증착 방식으로 형성될 수 있다.8 and 9, a second insulating
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 제2절연층(190) 위에 패드(115)를 형성하게 된다. 상기 패드(115)는 전극 패턴을 포함하며, 접촉부(116)를 통해 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)와 접촉된다. 상기 패드(115)의 접촉부(116)는 상기 발광 구조층(135)의 측면을 통해 상기 확산층(154)의 접촉부(154A)와 최단 간격으로 연결될 수 있다. 상기 패드(115)의 너비(D2)는 150㎛ 이상으로서, 상기 발광 구조층(135)의 상부에 배치되어, 활성층(120)의 일부 너비를 D1정도로 감소되는 것을 방지할 수 있다. 상기 패드(115)는 스퍼터 방식, 도금 방식, 증착 방식 중에서 선택적으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.9 and 10, a
상기 패드(115)는 와이어로 본딩된 부분으로서, 발광 구조층(135)의 모서리 부분에 배치될 수 있으며, 하나 또는 복수로 형성될 수 있다.
The
도 11는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the embodiment.
도 11을 참조하면, 발광 소자 패키지(30)는 몸체(31)와, 상기 몸체(31)에 설치된 제1 리드 프레임(32) 및 제2리드 프레임(33)과, 상기 몸체(31)에 설치되어 상기 제1리드 프레임(32) 및 제2리드 프레임(33)과 전기적으로 연결되는 실시 예에 따른 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩 부재(37)를 포함한다.Referring to FIG. 11, the light emitting
상기 몸체(31)는 실리콘과 같은 도전성 기판, PPA 등과 같은 합성수지 재질, 세라믹 기판, 절연 기판, 또는 금속 기판(예: MCPCB)을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 주위에 상기 캐비티 구조에 의해 경사면이 형성될 수 있다. 상기 몸체(31)는 상부가 개방된 오목한 캐비티 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 몸체(31) 내에는 리드 프레임(32,33) 및 상기 발광 소자(100)이 배치된다. 상기 몸체(31)의 상면은 플랫하게 형성될 수 있다. Lead frames 32 and 33 and the
상기 발광 소자(100)는 제1리드 프레임(32)위에 탑재되고 와이어(36)로 제2리드 프레임(33)과 연결될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(32) 및 제2리드 프레임(33)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1리드 프레임(32) 및 제2 리드 프레임(33)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The
상기 발광 소자(100)는 상기 몸체(31) 상에 설치되거나 상기 제1 리드 프레임(32) 또는 제2리드 프레임(33) 상에 설치될 수 있다.The
상기 발광 소자(100)는 상기의 실시 에(들)에 개시된 소자로서, 상기 제1 리드 프레임(32)과 제2리드 프레임(33)에 솔더로 본딩될 수 있다. The
상기 몰딩부재(37)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함하며, 상기 발광 소자(100)를 포위하여 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(37)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다. 상기 몰딩 부재(37) 위에는 렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 상기 몰딩 부재와 접촉되거나 비 접촉되는 형태로 구현될 수 있다. 상기 렌즈는 오목 또는 볼록한 형상을 포함할 수 있다.The
상기 발광 소자(100)는 비아를 통해 몸체 또는 기판의 하면과 전기적으로 접촉될 수 있다. The
상기 발광 소자 패키지는 상기에 개시된 실시 예들의 발광 소자 중 적어도 하나가 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package may be mounted with at least one of the light emitting devices of the embodiments disclosed above, but is not limited thereto.
실시 예의 패키지는 탑뷰 형태로 도시하고 설명하였으나, 사이드 뷰 방식으로 구현하여 상기와 같은 방열 특성, 전도성 및 반사 특성의 개선 효과가 있으며, 이러한 탑뷰 또는 사이드 뷰 방식의 발광 소자는 상기와 같이 수지층으로 패키징한 후, 렌즈를 상기 수지층 위에 형성하거나, 접착할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Although the package of the embodiment is illustrated and described in the form of a top view, it is implemented in a side view to improve the heat dissipation, conductivity, and reflection characteristics as described above. After packaging, the lens may be formed or adhered to the resin layer, but is not limited thereto.
<라이트 유닛><Light unit>
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 12 및 도 13에 도시된 표시 장치, 도 14에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device or the light emitting device package according to the embodiment can be applied to the illumination system. The lighting system includes a structure in which a plurality of light emitting devices or light emitting device packages are arranged, and includes a display device shown in FIGS. 12 and 13 and a lighting device shown in FIG. 14. Etc. may be included.
도 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 12 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 12를 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 12, the
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(30)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(30)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. The
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(30)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The substrate 1033 may be a printed circuit board (PCB) including a circuit pattern (not shown). However, the substrate 1033 may include not only a general PCB but also a metal core PCB (MCPCB, Metal Core PCB), a flexible PCB (FPCB, Flexible PCB) and the like, but is not limited thereto. When the light emitting
그리고, 상기 복수의 발광 소자 패키지(30)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(30)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the plurality of light emitting device packages 30 may be mounted on the substrate 1033 such that an emission surface from which light is emitted is spaced apart from the
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Here, the optical path of the
도 13은 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다. 13 is a diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
도 14를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(30)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. Referring to FIG. 14, the
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(30)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다. The
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. Here, the
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
The
도 15는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.15 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 15를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 지지부재(1532)과, 상기 지지부재(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(30)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(30)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. The
상기 지지부재(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 지지부재(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the
상기 지지부재(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(30)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(30) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(30)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
실시 예는 발광 소자(100)를 패키징한 패키지를 상기 기판 상에 배열하여 발광 모듈로 구현되거나, 도 1과 같은 발광 소자를 상기 기판 상에 배열하여 패키징하여 발광 모듈로 구현될 수 있다.
The embodiment may be implemented as a light emitting module by arranging a package in which the
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
100: 발광 소자 110: 제1도전형 반도체층
115: 전극 120: 활성층
130: 제2도전형 반도체층 135: 발광 구조층
162,190:절연층 148: 전도층
150: 제1전극층 152:반사층
154: 확산층 172:제2전극층
176: 접합층 178: 기판100: light emitting element 110: first conductive semiconductor layer
115: electrode 120: active layer
130: second conductive semiconductor layer 135: light emitting structure layer
162, 190: insulating layer 148: conductive layer
150: first electrode layer 152: reflection layer
154: diffusion layer 172: second electrode layer
176: bonding layer 178: substrate
Claims (15)
상기 발광 구조층 아래에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층에 접촉된 제1전극층;
상기 제1전극층부터 상기 제1도전형 반도체층의 상부 아래까지 관통된 적어도 하나의 구멍;
상기 제1전극층 아래에 배치되며 일부가 상기 구멍의 둘레에 배치된 제1절연층;
상기 제1절연층의 아래에 배치되며 접촉 전극이 상기 구멍을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 접촉된 제2전극층;
상기 발광 구조층의 측면 및 상면에 형성된 제2절연층; 및
상기 발광 구조층 상에 배치되며 접촉부가 상기 제1전극층의 일부에 접촉된 패드를 포함하는 발광 소자.A light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, an active layer under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer under the active layer;
A first electrode layer disposed under the light emitting structure layer and in contact with the second conductive semiconductor layer;
At least one hole penetrating from the first electrode layer to an upper portion of the first conductive semiconductor layer;
A first insulating layer disposed below the first electrode layer and partially disposed around the hole;
A second electrode layer disposed under the first insulating layer and having a contact electrode contacting the first conductive semiconductor layer through the hole;
A second insulating layer formed on side and top surfaces of the light emitting structure layer; And
And a pad disposed on the light emitting structure layer and having a contact portion in contact with a portion of the first electrode layer.
상기 발광 구조층 위에 제2전극층을 형성하는 단계;
상기 제2전극층부터 상기 제1도전형 반도체층의 일부가 노출되는 깊이까지 구멍을 형성하는 단계;
상기 제2전극층 및 상기 구멍에 제1절연층을 형성하는 단계;
상기 제2전극층 및 상기 구멍을 통해 제1전극층을 형성하여, 상기 제1전극층의 일부를 상기 제1도전형 반도체층에 접촉시키는 단계;
상기 성장 기판을 제거하는 단계;
상기 발광 구조층의 둘레를 에칭하는 단계;
상기 발광 구조층의 표면에 제2절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제2절연층 상에 패드를 형성하며, 상기 패드의 일부를 상기 제2전극층에 접촉시키는 단계를 포함하는 발광 소자 제조방법.
Forming a light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer on the growth substrate;
Forming a second electrode layer on the light emitting structure layer;
Forming a hole from the second electrode layer to a depth at which a portion of the first conductive semiconductor layer is exposed;
Forming a first insulating layer in the second electrode layer and the hole;
Forming a first electrode layer through the second electrode layer and the hole to contact a portion of the first electrode layer with the first conductive semiconductor layer;
Removing the growth substrate;
Etching a circumference of the light emitting structure layer;
Forming a second insulating layer on a surface of the light emitting structure layer; And
Forming a pad on the second insulating layer, and contacting a part of the pad with the second electrode layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110076251A KR101836368B1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110076251A KR101836368B1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130014255A true KR20130014255A (en) | 2013-02-07 |
KR101836368B1 KR101836368B1 (en) | 2018-03-08 |
Family
ID=47894542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110076251A KR101836368B1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101836368B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014126438A1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 전남대학교산학협력단 | Semiconductor light-emitting element and production method therefor |
KR101458296B1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-11-04 | 전남대학교산학협력단 | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
KR20150144497A (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-28 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
KR20160137182A (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-30 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101039610B1 (en) * | 2010-10-12 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | A light emitting device and a light emitting device package |
-
2011
- 2011-07-29 KR KR1020110076251A patent/KR101836368B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014126438A1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 전남대학교산학협력단 | Semiconductor light-emitting element and production method therefor |
KR101458296B1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-11-04 | 전남대학교산학협력단 | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
KR20150144497A (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-28 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
KR20160137182A (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-30 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101836368B1 (en) | 2018-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101039879B1 (en) | Light emitting device and fabrication method thereof | |
JP5864514B2 (en) | Light emitting element | |
KR101072193B1 (en) | Light emitting device, fabrication method thereof, and light emitting device package | |
KR101916131B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system | |
KR20130021300A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101865918B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the same, and light emitting device package | |
KR101795044B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the same, and light emitting device package | |
KR101836368B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the same and lighting system | |
KR101896690B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
KR20130027275A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101880445B1 (en) | Light emitting device, method of fabricating light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101734541B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package | |
KR102075151B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101125334B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the light emitting device and light emitting device package | |
KR20130065327A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101786082B1 (en) | Light emitting device | |
KR101795026B1 (en) | Light emitting device | |
KR101926479B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101865923B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR101855745B1 (en) | Light emitting device, method for fabricating the same, and lighting system | |
KR101886130B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR20130026927A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR20130074810A (en) | Light emitting device, and light emitting device package | |
KR20130063419A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit | |
KR20130021299A (en) | Light emitting device, light emitting device package, and light unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |