KR20130078985A - Light emitting device, light emitting device package, and light unit - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit.
발광소자의 하나로서 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 많이 사용되고 있다. 발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선, 자외선과 같은 빛의 형태로 변환한다.Light emitting diodes (LEDs) are widely used as light emitting devices. Light emitting diodes convert electrical signals into light, such as infrared, visible, and ultraviolet, using the properties of compound semiconductors.
발광소자의 광 효율이 증가됨에 따라 표시장치, 조명기기를 비롯한 다양한 분야에 발광소자가 적용되고 있다.As the light efficiency of a light emitting device is increased, a light emitting device is applied to various fields including a display device and a lighting device.
실시 예는 광 출력을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛을 제공한다. The embodiment provides a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit capable of improving light output.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 전자차단층; 상기 전자차단층 위에 배치되며 상기 전자차단층으로부터의 거리에 따라 그레인 크기가 변화되는 SBL층; 상기 SBL층 위에 제2 도전형 반도체층; 을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes: a first conductive semiconductor layer; An active layer on the first conductive semiconductor layer; An electron blocking layer on the active layer; An SBL layer disposed on the electron blocking layer and having a grain size changed according to a distance from the electron blocking layer; A second conductivity type semiconductor layer on the SBL layer; .
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극; 을 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 전자차단층; 상기 전자차단층 위에 배치되며 상기 전자차단층으로부터의 거리에 따라 그레인 크기가 변화되는 SBL층; 상기 SBL층 위에 제2 도전형 반도체층; 을 포함한다.The light emitting device package according to the embodiment includes a body; A light emitting element disposed on the body; A first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting device; Wherein the light emitting device includes: a first conductive semiconductor layer; An active layer on the first conductive semiconductor layer; An electron blocking layer on the active layer; An SBL layer disposed on the electron blocking layer and having a grain size changed according to a distance from the electron blocking layer; A second conductivity type semiconductor layer on the SBL layer; .
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재; 를 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 전자차단층; 상기 전자차단층 위에 배치되며 상기 전자차단층으로부터의 거리에 따라 그레인 크기가 변화되는 SBL층; 상기 SBL층 위에 제2 도전형 반도체층; 을 포함한다.According to an embodiment, a light unit includes a substrate; A light emitting device disposed on the substrate; An optical member through which light provided from the light emitting device passes; Wherein the light emitting device includes: a first conductive semiconductor layer; An active layer on the first conductive semiconductor layer; An electron blocking layer on the active layer; An SBL layer disposed on the electron blocking layer and having a grain size changed according to a distance from the electron blocking layer; A second conductivity type semiconductor layer on the SBL layer; .
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 광 출력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The light emitting device, the light emitting device package, and the light unit according to the embodiment have an advantage of improving light output.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5는 실시 예에 따른 발광소자의 그레인 크기를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 발광소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 발광소자의 에너지 준위를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a light emitting device according to an embodiment.
2 to 5 are views showing grain size of the light emitting device according to the embodiment.
6 and 7 are diagrams showing the brightness of light emitting devices according to the embodiment.
8 is a view showing the energy level of the light emitting device according to the embodiment.
9 is a view illustrating a light emitting device package according to an embodiment.
10 is a view showing a display device according to the embodiment.
11 is a view showing another example of the display device according to the embodiment.
12 is a view showing a lighting device according to an embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" a substrate, each layer It is to be understood that the terms " on "and " under" include both " directly "or" indirectly " do. In addition, the criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a light emitting device according to an embodiment.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(13), 전자차단층(EBL: Electron Blocking Layer, 15), SBL(Surface Boundary Layer)층(17), 제2 도전형 반도체층(19)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the light emitting device according to the embodiment includes a first
예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(19)이 제2 도전형 도펀트로서 p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(19)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다. For example, the first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The first
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.For example, the first conductivity
상기 활성층(13)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(19)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(13)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(13)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the
상기 활성층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(13)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(13)은 예로서 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 활성층(13)이 상기 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(13)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층, InGaN 우물층/InGaN 장벽층의 주기로 구현될 수 있다.The
상기 제2 도전형 반도체층(19)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(19)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(19)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The second
에컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(19)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(19)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.I pray, a formula having the second conductive
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(19)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있다. 이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자는 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(19) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 활성층(13) 사이에는 제1 도전형 InGaN/GaN 슈퍼래티스 구조 또는 InGaN/InGaN 슈퍼래티스 구조가 형성될 수도 있다. Meanwhile, the first
실시 예에 의하면, 상기 활성층(13)과 상기 제2 도전형 반도체층(19) 사이에 상기 전자차단층(15)과 상기 SBL층(17)이 배치될 수 있다. 상기 전자차단층(15)은 효율적인 정공의 이동(transfer)과 효과적인 전자의 구속(confinement)을 위해 배치될 수 있다. 예로서, 상기 전자차단층(15)은 제2 도전형의 AlGaN층으로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 전자차단층(15)은 p형 AlGaN층으로 구현될 수 있다.In example embodiments, the
실시 예에서는 상기 SBL층(17)의 도입으로 광 추출을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 종래 전자차단층(15)은 상기 활성층(13)과 상기 제2 도전형 반도체층(19) 사이에 배치됨에 있어 균일한 물성으로 형성된다. 종래 전자차단층(15)은 챔버의 압력, 기판의 회전속도, 분위기 가스의 흐름, 성장 속도 등을 일정하게 유지함으로써 위치에 관계없이 균일하게 성장되도록 한다. 이에 따라 종래 전자차단층(15)은 그 두께에 따른 위치에 관계없이 균일한 물성을 갖게 된다. 즉 종래 전자차단층(15)은 상기 활성층(13)으로부터의 거리에 관계없이 균일한 물성을 갖도록 형성된다.In the embodiment, a method of improving light extraction by introducing the
실시 예에서는 상기 전자차단층(15) 위에 상기 SBL층(17)을 더 배치하였다. 상기 SBL층(17)은 상기 전자차단층(15)으로부터 거리에 따라 그레인 크기가 변화되도록 구현될 수 있다. In the embodiment, the
예컨대 상기 SBL층(17)은 상기 전자차단층(15)으로부터 멀어질수록 그레인 크기가 점진적으로 증가 되도록 구현될 수 있다. 이는 공정 조건의 연속적인 변화를 통하여 구현될 수 있다. 하나의 예로서 챔범의 압력을 일정 범위에서 램프 업(ramp up) 시킴으로써 그레인 크기를 연속적으로 변화시킬 수 있다.For example, the
또한 상기 SBL층(17)은 상기 전자차단층(15)으로부터 멀어질수록 그레인 크기가 단계적으로 증가 되도록 구현될 수도 있다. 이는 공정 조건의 단계적인 변화를 통하여 구현될 수 있다. 하나의 예로서 챔버의 압력을 일정 범위에서 단계적으로 변화시킴으로써 그레인 크기를 단계적으로 변화시킬 수 있다.In addition, the
도 2 내지 도 5는 실시 예에 따른 SBL층(17)의 그레인 크기를 나타낸 AFM(Atomic Force Microscope) 이미지이다. 예로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 SBL층(17)은 공정 조건에 변화를 줌으로써 그레인 크기가 다르게 성장될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 SBL층(17)은 챔버의 압력이 100 torr에서 성장된 경우를 나타낸 것이며, 도 3에 도시된 SBL층(17)은 챔버의 압력이 250 torr에서 성장된 경우를 나타낸 것이며, 도 4에 도시된 SBL층(17)은 챔버의 압력이 400 torr에서 성장된 경우를 나타낸 것이며, 도 5에 도시된 SBL층(17)은 챔버의 압력이 500 torr에서 성장된 경우를 나타낸 것이다. 참고로, 상기 전자차단층(15)은 챔버의 압력이 100torr에서 성장되었다.2 to 5 are atomic force microscope (AFM) images showing grain size of the
도 2에서 측정된 그레인 크기는 0.407 나노미터이고, 도 3에서 측정된 그레인 크기는 0.563 나노미터이고, 도 4에서 측정된 그레인 크기는 0.748 나노미터이고, 도 5에서 측정된 그레인 크기는 0.761 나노미터이다. 실시 예에 의하면 압력 변화에 의하여 그레인 크기가 변화됨을 알 수 있다. 예컨대 챔버의 압력이 100 torr에서 400 torr로 변화됨에 따라 그레인 크기는 약 0.4 나노미터에서 약 0.7 나노미터로 변화됨을 알 수 있다. 이와 같이 챔버의 압력 변경 등의 공정 조건 조정을 통하여 그레인 크기의 변화를 제어할 수 있다.The grain size measured in FIG. 2 is 0.407 nanometers, the grain size measured in FIG. 3 is 0.563 nanometers, the grain size measured in FIG. 4 is 0.748 nanometers, and the grain size measured in FIG. 5 is 0.761 nanometers. to be. According to the embodiment it can be seen that the grain size is changed by the pressure change. For example, as the pressure of the chamber is changed from 100 torr to 400 torr, it can be seen that the grain size is changed from about 0.4 nanometers to about 0.7 nanometers. As such, the change in grain size may be controlled by adjusting process conditions such as a change in pressure of the chamber.
실시 예에서는 상기 각 조건에서 성장된 발광소자를 이용하여 광도를 측정하였으며, 그 결과는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같다. 도 6은 각 조건에 따라 성장된 발광소자의 광도에 따른 빈도를 나타낸 것이며, 도 7은 각 조건에 따라 성장된 발광소자의 광도 변화를 나타낸 것이다. 여기서, case 1은 상기 SBL층(17)이 챔버 압력이 100 torr에서 성장된 발광소자이고, case 2는 상기 SBL층(17)이 챔버 압력이 250 torr에서 성장된 발광소자이고, case 3은 상기 SBL층(17)이 챔버 압력이 400 torr에서 성장된 발광소자이고, case 4는 상기 SBL층(17)이 챔버 압력이 500 torr에서 성장된 발광소자이다. In the embodiment, the luminous intensity was measured using light emitting devices grown under the above conditions, and the results are shown in FIGS. 6 and 7. Figure 6 shows the frequency according to the brightness of the light emitting device grown according to each condition, Figure 7 shows the change in the brightness of the light emitting device grown according to each condition. In this case,
도 2 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 SBL층(17)은 챔버의 압력 변화에 따라 그레인 크기가 변화됨을 알 수 있고, 그레인 크기에 따라 광도가 변화됨을 알 수 있다. 실시 예에 의하면 챔버의 압력이 100 torr에서 500 torr로 증가됨에 따라 그레인 크기는 0.407 나노미터에서 0.761 나노미터로 증가됨을 볼 수 있다. 한편, 그레인 크기 변화에 따른 광도 변화를 보면, case 1부터 case 3까지는 그레인 크기가 증가됨에 따라 광도가 증가 되지만, case 4의 경우에는 그레인 크기가 제일 크지만 광도는 case 3에 비하여 감소됨을 알 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 7, the grain size of the
이는, case 1으로부터 case 3까지는 상기 SBL층(17)의 그레인 크기가 커짐에 따라 상기 활성층(13)으로부터 발광되는 빛이 상기 SBL층(17)을 거치면서 광 경로에 영향이 발생되는 것으로 해석된다. 이에 따라 상기 활성층(13)으로부터 발광 되는 빛이 상기 SBL층(17)을 거치면서 전반사 조건을 벗어나게 되어 외부로 추출될 수 있는 광량이 늘어나고 결과적으로 광 추출 효과를 향상시키는 것으로 해석된다.This is interpreted that from
한편, case 4의 경우에는, 상기 SBL층(17)의 그레인 크기 영향만을 고려한다면 광도가 더 커져야 할 것이나, 상기 SBL층(17)의 그레인 크기가 이후 성장되는 상기 제2 도전형 반도체층(19)의 결정성에 영향을 미치게 되고, 그레인 크기가 일정 크기를 넘어서게 되면 상기 제2 도전형 반도체층(19)의 결정 품질에 부정적인 영향을 미치게 되어 오히려 광도가 떨어지게 되는 것으로 해석된다.On the other hand, in
또한, 상기 SBL층(17)의 그레인 크기는 일종의 러프니스(roughness)로 해석될 수도 있다. 상기 그레인 크기는 AFM 이미지에서 그레인 영역의 높고 낮음에 따른 정도를 나타낸 것으로 볼 수도 있으며, 상기 SBL층(17) 표면에서의 러프니스 차이에 따라 광 추출 효과가 달라지는 것으로 해석될 수 있다. In addition, the grain size of the
실시 예에 의하면, 상기 SBL층(17)은 상기 전자차단층(15)과 같은 물질로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 SBL층(17)과 상기 전자차단층(15)은 p형 AlGaN층으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 전자차단층(15)은 280 옹스트롬 내지 340 옹스트롬의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 SBL층(17)은 60 옹스트롬 내지 100 옹스트롬으 두께로 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
도 8은 실시 예에 따른 발광소자의 에너지 준위를 나타낸 도면이다.8 is a view showing the energy level of the light emitting device according to the embodiment.
예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 n형 GaN층으로 구현될 수 있고, 상기 활성층(13)은 복수의 InGaN 우물층/InGaN 장벽층으로 구현될 수 있고, 상기 전자차단층(15)은 p형 AlGaN층으로 구현될 수 있고, 상기 SBL층(17)은 p형 AlGaN층으로 구현될 수 있고, 상기 제2 도전형 반도체층(19)은 p형 GaN층으로 구현될 수 있다.For example, the first conductivity
실시 예에 의하면, 상기 SBL층(17)의 에너지 준위는 상기 활성층(13)의 에너지 준위에 비하여 높게 구현될 수 있다. 또한 상기 SBL층(17)의 에너지 준위는 상기 전자차단층(15)의 에너지 준위와 같게 구현될 수 있다. 상기 활성층(13)을 이루는 복수의 InGaN 우물층은 제1 에너지 준위를 갖도록 구현되고, 상기 활성층(13)을 이루는 복수의 InGaN 장벽층은 제2 에너지 준위를 갖도록 구현될 수 있다.According to an embodiment, the energy level of the
또한, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결된 제1 전극과 상기 제2 도전형 반도체층(19)에 전기적으로 연결된 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 발광소자는 수직형 발광소자로 구현될 수 있으며 또한 수평형 발광소자로 구현될 수도 있다.According to an embodiment, the light emitting device may further include a first electrode electrically connected to the first
도 9는 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.9 is a view illustrating a light emitting device package to which the light emitting device according to the embodiment is applied.
도 9를 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 몸체(120)와, 상기 몸체(120)에 배치된 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과, 상기 몸체(120)에 제공되어 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 전기적으로 연결되는 실시 예에 따른 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(140)를 포함한다.9, the light emitting device package according to the embodiment includes a
상기 몸체(120)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The first
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(120) 위에 배치되거나 상기 제1 리드전극(131) 또는 제2 리드전극(132) 위에 배치될 수 있다.The
상기 발광소자(100)는 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. The
상기 몰딩부재(140)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(140)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 위에 어레이될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 조명 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는 램프, 가로등, 전광판, 전조등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting devices or light emitting device packages according to the embodiments may be arrayed on a substrate, and a lens, a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, etc., which are optical members, may be disposed on the light path of the light emitting device package. Such a light emitting device package, a substrate, and an optical member can function as a light unit. The light unit may be implemented as a top view or a side view type and may be provided in a display device such as a portable terminal and a notebook computer, or may be variously applied to a lighting device and a pointing device. Still another embodiment may be embodied as a lighting device including the light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments. For example, the lighting device may include a lamp, a streetlight, an electric signboard, and a headlight.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 10 및 도 11에 도시된 표시 장치, 도 12에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다. The light emitting device according to the embodiment can be applied to a light unit. The light unit includes a structure in which a plurality of light emitting elements are arrayed, and may include the display apparatus shown in Figs. 10 and 11, and the illumination apparatus shown in Fig.
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 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.10, a
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 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. At least one light emitting
상기 기판(1033)은 회로패턴을 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 발광소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted such that the light emitting surface of the light emitting
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 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 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 11은 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다. 11 is a view showing another example of the display device according to the embodiment.
도 11을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자(100)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 11, the
상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)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 12는 실시 예에 따른 조명장치의 사시도이다.12 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 12를 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. 12, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 제공되는 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 복수 개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격 되어 어레이될 수 있다. The
상기 기판(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 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the
상기 기판(1532)에는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)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 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 발광소자가 패키징된 후 상기 기판에 탑재되어 발광 모듈로 구현되거나, LED 칩 형태로 탑재되어 패키징하여 발광 모듈로 구현될 수 있다. According to the embodiment, the light emitting device may be packaged and mounted on the substrate to be implemented as a light emitting module, or may be mounted and packaged as an LED chip to be implemented as a light emitting module.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 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. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill 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.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
11: 제1 도전형 반도체층 13: 활성층
15: 전자차단층 17: SBL층
19: 제2 도전형 반도체층11: first conductive semiconductor layer 13: active layer
15: electron blocking layer 17: SBL layer
19: second conductive type semiconductor layer
Claims (11)
상기 제1 도전형 반도체층 위에 활성층;
상기 활성층 위에 전자차단층;
상기 전자차단층 위에 배치되며 상기 전자차단층으로부터의 거리에 따라 그레인 크기가 변화되는 SBL층;
상기 SBL층 위에 제2 도전형 반도체층;
을 포함하는 발광소자.A first conductive semiconductor layer;
An active layer on the first conductive semiconductor layer;
An electron blocking layer on the active layer;
An SBL layer disposed on the electron blocking layer and having a grain size changed according to a distance from the electron blocking layer;
A second conductivity type semiconductor layer on the SBL layer;
.
상기 SBL층은 상기 전자차단층으로부터 멀어질수록 그레인 크기가 점진적으로 증가 되는 발광소자.The method of claim 1,
The SBL layer has a grain size gradually increases as the SBL layer moves away from the electron blocking layer.
상기 SBL층은 상기 전자차단층으로부터 멀어질수록 그레인 크기가 단계적으로 증가 되는 발광소자.The method of claim 1,
The SBL layer has a grain size stepwise increases as the SBL layer moves away from the electron blocking layer.
상기 SBL층은 p형 AlGaN층인 발광소자.The method of claim 1,
The SBL layer is a p-type AlGaN layer light emitting device.
상기 SBL층은 그레인 크기가 0.4 나노미터에서 0.7 나노미터로 변화되는 발광소자.The method of claim 1,
The SBL layer has a grain size of 0.4 nanometers to 0.7 nanometers.
상기 전자차단층은 상기 SBL층과 같은 물질로 형성된 발광소자.The method of claim 1,
The electron blocking layer is formed of the same material as the SBL layer.
상기 활성층은 복수의 InGaN 우물층/InGaN 장벽층을 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The active layer includes a plurality of InGaN well layers / InGaN barrier layer.
상기 복수의 InGaN 우물층은 제1 에너지 준위를 갖고, 상기 복수의 InGaN 장벽층은 제2 에너지 준위를 갖는 발광소자.The method of claim 7, wherein
Wherein the plurality of InGaN well layers has a first energy level, and the plurality of InGaN barrier layers have a second energy level.
상기 SBL층의 에너지 준위는 상기 활성층의 에너지 준위에 비하여 높은 발광소자.The method of claim 7, wherein
The energy level of the SBL layer is higher than the energy level of the active layer.
상기 몸체 위에 배치되며, 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 의한 발광소자;
상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극;
을 포함하는 발광소자 패키지.Body;
A light emitting element disposed on the body and according to any one of claims 1 to 9;
A first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting device;
Emitting device package.
상기 기판 위에 배치되며, 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 의한 발광소자;
상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재;
를 포함하는 라이트 유닛.Board;
A light emitting device disposed on the substrate and according to any one of claims 1 to 9;
An optical member through which light provided from the light emitting device passes;
Light unit comprising a.
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