KR20130096336A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 발광소자에 관한 것이다.An embodiment relates to a light emitting element.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.BACKGROUND ART Light emitting devices such as a light emitting diode (LD) or a laser diode using semiconductor materials of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors are widely used for various colors such as red, green, blue, and ultraviolet And it is possible to realize white light rays with high efficiency by using fluorescent materials or colors, and it is possible to realize low energy consumption, semi-permanent life time, quick response speed, safety and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps .
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a transmission module of the optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting element capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp Diode lighting, automotive headlights, and traffic lights.
이러한 발광 다이오드는, n-GaN층에서 전자가 주입될 때 전자들이 안정적으로 에너지를 잃고 활성층에 속박되어 발광에 기여해야 하는데, 일반적으로는 상당 비율의 전자가 발광에 기여하지 못하고 전자 차단층(EBL)을 지나 누설전류의 원인이 됨으로써 발광 다이오드의 발광 효율이 저하되는 문제점을 안고 있다.Such light emitting diodes, when electrons are injected in the n-GaN layer, electrons stably lose energy and must be bound to the active layer to contribute to light emission. ) And cause a leakage current, thereby reducing the luminous efficiency of the light emitting diode.
도 1은 이러한 문제를 해결하기 위한 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing an energy band diagram of a light emitting diode according to the prior art for solving this problem.
도 1을 참조하면, n-GaN층과 활성층(MQW) 사이에 전자 주입층(Electron Injector, 10)이 위치한다.Referring to FIG. 1, an
전자 주입층(10)은 n-GaN층과의 에너지 밴드 오프셋(?E0)이 88meV 이상이고 단일층으로 이루어진 InGaN층으로, n-GaN층에서 전자 주입층(10)으로 전자가 제공될 때 전자가 갖는 에너지를 스캐터링(scattering)에 의해 전자 주입층(10)의 포논(phonon)에 제공함으로써 전자가 에너지를 안정적으로 잃게 되며, 안정적으로 에너지를 잃은 전자들이 활성층(MQW)에 속박되어 누설 전류를 감소시키는 역할을 한다.The
그러나, 단일층으로 이루어진 전자 주입층(10)을 포함하는 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 경우, n-GaN층과 활성층(MQW) 성장시, 격자 상수 차이에 의한 응력(strain)이 발생하고 이로 인해 발광 구조물의 표면에 크랙(crack)이 발생하여, 발광 다이오드의 발광 효율이 저하되는 문제점이 여전히 존재한다.However, in the light emitting diode according to the prior art including the
실시예는 고품질의 활성층을 성장시켜 발광소자의 발광 효율을 개선하고자 한다.The embodiment is intended to improve the luminous efficiency of the light emitting device by growing a high quality active layer.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 제1 도전형 반도체층과 활성층 사이에 위치하고, In을 포함하는 전자 주입층;을 포함하고, 상기 활성층은 우물층과 장벽층이 적어도 한번 교대로 위치하고 상기 전자 주입층은 복수 개의 서브층을 포함하며, 상기 서브층의 에너지 밴드갭이 상기 우물층의 에너지 밴드갭보다 넓다.A light emitting device according to an embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; And an electron injection layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the active layer and including In, wherein the active layer is alternately positioned with at least one well layer and a barrier layer, and the electron injection layer includes a plurality of sub layers. And the energy bandgap of the sublayer is wider than the energy bandgap of the well layer.
상기 복수 개의 서브층은 적어도 한번 교대로 위치하는 서브 우물층 및 서브 장벽층을 포함할 수 있다.The plurality of sub layers may include a sub well layer and a sub barrier layer that are alternately positioned at least once.
상기 서브 우물층 및 상기 서브 장벽층은 각각 InXGa1 - XN, InYGa1 - YN (0<Y<X<1)의 조성을 가질 수 있다.The sub well layer and the sub barrier layer may have compositions of In X Ga 1 - X N and In Y Ga 1 - Y N (0 <Y <X <1), respectively.
상기 활성층의 우물층은 In을 포함하고, 상기 서브층의 In 함량이 상기 우물층의 In 함량보다 적을 수 있다.The well layer of the active layer may include In, and the In content of the sub layer may be less than the In content of the well layer.
상기 복수 개의 서브층은 각각 1~7nm의 두께를 가질 수 있다.Each of the plurality of sublayers may have a thickness of about 1 nm to about 7 nm.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 서브 우물층은 에너지 밴드 오프셋이 0.15~0.25eV일 수 있다.The first conductive semiconductor layer and the sub well layer may have an energy band offset of 0.15 to 0.25 eV.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 서브 장벽층은 에너지 밴드 오프셋이 0.088~0.15eV일 수 있다.The first conductive semiconductor layer and the sub barrier layer may have an energy band offset of 0.088 to 0.15 eV.
상기 제1 도전형 반도체층 상의 제1 전극 및 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제2 전극을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a first electrode on the first conductive semiconductor layer and a second electrode on the second conductive semiconductor layer.
상기 제2 전극은 도전성 지지기판일 수 있다.The second electrode may be a conductive support substrate.
상기 발광 구조물은 기판 상에 위치하고, 상기 발광 구조물에 인접한 상기 기판의 표면에 광 추출 패턴이 위치할 수 있다.The light emitting structure may be positioned on a substrate, and a light extraction pattern may be positioned on a surface of the substrate adjacent to the light emitting structure.
상기 제2 도전형 반도체층과 상기 도전성 지지기판의 사이에 오믹접촉영역 및 반사층 중 적어도 하나가 위치할 수 있다.At least one of an ohmic contact region and a reflective layer may be positioned between the second conductive semiconductor layer and the conductive support substrate.
상기 발광 구조물의 측면에 패시베이션 층이 위치할 수 있다.The passivation layer may be positioned on the side of the light emitting structure.
상기 활성층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 전자 차단층을 더 포함할 수 있다.An electron blocking layer may be further included between the active layer and the second conductive semiconductor layer.
상기 복수 개의 서버층은 두께가 서로 같거나, 서로 다르거나, 또는 적어도 두 층의 두께가 서로 같을 수 있다.The plurality of server layers may have the same thickness, different thicknesses, or at least two layers having the same thickness.
상기 발광 구조물의 상면에 러프니스 패턴이 위치할 수 있다.The roughness pattern may be located on an upper surface of the light emitting structure.
실시예에 따르면, 활성층에 전자가 안정적으로 주입되며 제1 도전형 반도체층과 활성층 사이의 응력이 완화되어 발광소자의 발광 효율이 향상될 수 있다.According to the embodiment, electrons are stably injected into the active layer, and stress between the first conductive semiconductor layer and the active layer is alleviated, thereby improving luminous efficiency of the light emitting device.
도 1은 이러한 문제를 해결하기 위한 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램을 도시한 도면이고,
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램을 도시한 도면이고,
도 5는 종래 기술에 따른 발광소자와 실시예에 따른 발광소자의 총 주입 전류 대비 누설 전류의 비율을 비교하여 나타낸 그래프이고,
도 6은 종래 기술에 따른 발광소자와 실시예에 따른 발광소자의 내부 양자 효율을 비교하여 나타낸 그래프이고,
도 7은 실시예에 따른 발광소자가 배치된 발광소자 패키지의 일실시예를 도시한 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 헤드 램프의 일실시예를 도시한 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an energy band diagram of a light emitting diode according to the prior art for solving this problem,
2 and 3 are cross-sectional views of the light emitting device according to the embodiment;
4 is a diagram illustrating an energy band diagram of a light emitting device according to an embodiment;
5 is a graph showing a comparison of the leakage current to the total injection current of the light emitting device according to the prior art and the light emitting device according to the embodiment,
6 is a graph illustrating internal quantum efficiency of the light emitting device according to the prior art and the light emitting device according to the embodiment.
7 is a view showing an embodiment of a light emitting device package in which the light emitting device according to the embodiment is disposed;
8 is a view illustrating an embodiment of a head lamp in which a light emitting device package is disposed according to an embodiment;
9 is a diagram illustrating an exemplary embodiment of a display device in which a light emitting device package is disposed.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이며, 도 2는 수평형 발광소자를, 도 3은 수직형 발광소자를 도시하고 있다.2 and 3 are cross-sectional views of light emitting devices according to the embodiment, FIG. 2 shows a horizontal light emitting device, and FIG. 3 shows a vertical light emitting device.
발광소자는 복수의 화합물 반도체층, 예를 들어 3족-5족 원소의 반도체층을 이용한 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, LED는 청색, 녹색 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED이거나 UV LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device includes a light emitting diode (LED) using a plurality of compound semiconductor layers, for example, a semiconductor layer of Group 3-Group 5 elements, and the LED is a colored LED or UV that emits light such as blue, green, or red. It may be an LED. The emitted light of the LED may be implemented using various semiconductors, but is not limited thereto.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 및 제2 도전형 반도체층(240)을 포함하는 발광 구조물(250)과, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 사이에 위치하고 In을 포함하는 전자 주입층(220)을 포함한다.The light emitting device according to the embodiment includes a
상기 발광 구조물(250)은, 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 발광 구조물(250)의 표면에는 러프니스 패턴이 형성되어, 활성층(230)에서 생성된 빛을 난반사시켜, 발광소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.A roughness pattern is formed on the surface of the
상기 제1 도전형 반도체층(210)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 또한 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(210)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(210)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서 Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있다.The first conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(210)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(210)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first
상기 활성층(230)은 전자와 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층으로, 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(210)이 n형 반도체층이고 상기 제2 도전형 반도체층(240)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 반도체층(210)에서 전자를 제공받고 상기 제2 도전형 반도체층(240)에서 정공을 제공받을 수 있다.The
상기 활성층(230)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(230)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(230)이 다중 양자 우물 구조로 이루어진 경우, 우물층과 장벽층이 교대로 한번 적층되며, 상기 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 에너지 밴드갭보다 좁은 에너지 밴드갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.When the
상기 활성층(230)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 활성층의 장벽층의 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다. A conductive cladding layer (not shown) may be formed on or under the
상기 제2 도전형 반도체층(240)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(240)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(240)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(240)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The second
본 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(210)은 n형 반도체층으로, 제2 도전형 반도체층(240)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또는, 제1 도전형 반도체층(210)은 p형 반도체층으로, 제2 도전형 반도체층은 n형 반도체층으로 구현할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the first
또한, 상기 제2 도전형 반도체층(240) 상에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체, 예컨대 상기 제2 도전형 반도체층이 p형 반도체층일 경우 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.In addition, an n-type semiconductor layer (not shown) is formed on the second
상기 활성층(230)과 상기 제2 도전형 반도체층(240) 사이에 전자 차단층(235)이 위치할 수 있다.An
상기 전자 차단층(235)은 제1 도전형 반도체층(210)에서 제공된 전자가 활성층(230)을 넘어 제2 도전형 반도체층(240)으로 빠져나가 누설 전류의 원인이 되는 것을 방지하는 전위 장벽의 역할을 하며, 예를 들어, AlGaN을 포함하여 형성될 수 있다.The
도 2를 참조하면, 상기 발광 구조물(250)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 재료, 또는 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한, 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 기판(110)은 예를 들어, 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 기판(110)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The
상기 기판(110)과 발광 구조물(250) 사이에는 버퍼층(115)을 성장시킬 수 있는데, 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층(115)의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(115) 위에는 언도프드(undoped) 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 발광 구조물(250)에 인접한 상기 기판(110)의 표면에 광 추출 패턴(110a)이 형성될 수 있다.The
상기 광 추출 패턴(110a)은, 예를 들어, 포토 리소그래피(photo-lithography), 전자빔 리소그래피(e-beam lithography), 레이저 홀로그램 리소그래피(laser hologram lithography), 나노 임프린트 리소그래피(nano-imprinted lithography), 또는 건식 식각에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The
광 추출 패턴(110a)이 형성된 기판(110) 상에 발광 구조물(250)을 성장시키면, 활성층(230)에서 생성된 빛이 상기 광 추출 패턴(110a)에서 난반사되고, 이로 인해, 발광소자 내부에서 빛의 경로가 변화되어 빛의 탈출 확률이 증가함으로써 발광 소자의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.When the
광 추출 패턴(110a)은 도 2a에 도시된 바와 같이 발광 구조물(250) 방향으로 돌출된 형태로 형성되거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 발광 구조물(250)의 반대 방향으로 함몰된 형태로 형성될 수 있으나, 실시예에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있고 이에 제한을 두지 않는다.The
상기 제2 도전형 반도체층(240)과 활성층(230) 및 제1 도전형 반도체층(210)의 일부가 메사 식각되어 형성된 제1 도전형 반도체층(210)의 개구면 상에는 제1 전극(130)이 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층(240) 상에는 제2 전극(140)이 형성된다.A portion of the second
상기 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 각각 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 또는 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
도 3을 참조하면, 상기 발광 구조물(250)은 도전성 지지기판(150) 상에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 도전성 지지기판(150)은 발광 구조물(250)을 지지하며, 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 지지기판(150)은, 소정의 두께를 갖는 베이스 기판(substrate)으로서, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 또는 전도성 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The
도 3과 같은 수직형 발광소자에서는 상기 도전성 지지기판(150)이 제2 전극의 역할을 할 수 있다.In the vertical light emitting device as illustrated in FIG. 3, the
상기 발광 구조물(250)과 도전성 지지기판(150) 사이에, 상기 제2 도전형 반도체층(240)과 접하여 오믹접촉영역(160)이 위치할 수 있다.An
상기 제2 도전형 반도체층(240)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 반도체층(240)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 금속과의 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 상기 오믹접촉영역(160)은 이를 개선하기 위한 것으로 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.When the second conductivity-
상기 오믹접촉영역(160)은 투광성 전도층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
상기 오믹접촉영역(160)의 하부에 반사층(170)이 위치할 수 있다. 상기 반사층(170)은 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 또는 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO 또는 ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(170)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수도 있다. 또한, 반사층(170)이 발광 구조물(예컨대, 제2 도전형 반도체층(240))과 오믹 접촉하는 물질로 형성될 경우, 오믹접촉영역(160)은 별도로 형성되지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 반사층(170)은 상기 활성층(230)에서 생성된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광 추출 효율을 크게 개선할 수 있다.The
상기 반사층(170)과 상기 도전성 지지기판(150) 사이에는 결합층(175)이 형성될 수 있다. 결합층(175)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
그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(210)의 표면에 러프니스 패턴이 형성될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(210)의 러프니스 패턴은 PEC(Photo enhanced chemical) 식각 방법이나 마스크 패턴을 이용한 에칭 공정 수행하여 형성할 수 있다. 러프니스 패턴은 상기 활성층(230)에서 생성된 광의 외부 추출 효율을 증가시키기 위한 것으로서, 규칙적인 주기를 갖거나 불규칙적인 주기를 가질 수 있다.In addition, a roughness pattern may be formed on a surface of the first conductivity-
또한, 상기 발광 구조물(250)의 측면 및 제1 도전형 반도체층(210) 상의 적어도 일부에 패시베이션층(180)이 형성될 수 있다.In addition, the
상기 패시베이션층(180)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어져 발광 구조물을 보호한다. 일 예로서, 상기 패시베이션층(180)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.The
도 4는 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an energy band diagram of a light emitting device according to an embodiment.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 실시예에 따른 발광소자에 포함된 전자 주입층(220)을 자세히 설명한다.2 to 4, the
실시예에 따른 전자 주입층(220)은 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 사이에 위치하며, In을 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 전자 주입층(220)은 복수 개의 서브층을 포함하며, 도 4에는 일 예로서, 네 개의 서브층(221~224)을 갖는 것으로 도시하였으나 이에 한정하지 않는다.The
상기 복수 개의 서브층(221~224)은 서브 우물층(221, 223)과 서브 장벽층(222, 224)이 적어도 한번 교대로 적층되어 형성될 수 있다.The plurality of sub layers 221 to 224 may be formed by alternately stacking the sub well layers 221 and 223 and the sub barrier layers 222 and 224 at least once.
활성층(230)이, 우물층(231)과 장벽층(232)이 적어도 한번 교대로 적층된 양자 우물 구조를 갖는 경우, 상기 서브 우물층(221, 223) 또는 서브 장벽층(222, 224)의 에너지 밴드갭은 상기 우물층(231)의 에너지 밴드갭보다 넓을 수 있다.When the
즉, 에피택셜 반도체층 성장시 주입되는 In 함량이 높을수록 에너지 밴드갭이 좁아지므로, 활성층(230)의 우물층(231) 및 서브층(221~224) 성장시 In의 함량을 조절하여, 상기 우물층(231)의 In 함량보다 상기 서브층(221~224)의 In 함량이 적도록 설정할 수 있다.In other words, the higher the In content injected during the growth of the epitaxial semiconductor layer, the narrower the energy band gap. Thus, the In content is controlled when the well layer 231 and the sub layers 221 to 224 of the
상기 전자 주입층(220)의 서브 우물층(221, 223)과 서브 장벽층(222, 224)은 각각 InXGa1 - XN, InYGa1 - YN (0<Y<X<1)의 조성을 가질 수 있다. 이때, 서브 우물층(221, 223)의 에너지 밴드갭이 서브 장벽층(222, 224)의 에너지 밴드갭보다 좁으므로, 서브 우물층(221, 223)의 In 함량 X가 서브 장벽층(222, 224)의 In 함량 Y보다 크다.The sub well layers 221 and 223 and the sub barrier layers 222 and 224 of the
예를 들어, 상기 발광소자가 청색광을 발광하는 Blue 발광 다이오드인 경우, 상기 전자 주입층(220)의 서브 우물층(221, 223)과 서브 장벽층(222, 224)은 각각 InXGa1 - XN, InYGa1 - YN (0.23>X>Y>0.05)의 조성을 가질 수 있다.For example, when the light emitting device is a blue light emitting diode emitting blue light, the sub well layers 221 and 223 and the sub barrier layers 222 and 224 of the
상기 전자 주입층(220)은 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 사이에 위치하며, 서브 우물층(221, 223)과 서브 장벽층(222, 224)이 적어도 한번 교대로 적층된 복수 개의 서브층(221~224)을 갖도록 형성됨으로써, 제1 도전형 반도체층(210) 상에 활성층(230) 성장시, 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 사이의 응력(strain)을 완화시켜 활성층(230)의 결정 품질을 개선할 수 있고, 이로써, 발광 구조물(250)의 표면에 크랙이 발생하는 현상도 개선할 수 있다.The
상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 우물층(221) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E1)과, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 장벽층(222) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E2)은 약 0.088eV 이상일 수 있다.An energy band offset? E 1 between the first
0.088eV는 전자 주입층(220)을 구성하는 InGaN 물질의 포논(phonon)의 에너지로서, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 우물층(221) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E1)과, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 장벽층(222) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E2)이 0.088eV 이상이 되어야, 제1 도전형 반도체층(210)에서 주입된 전자가 스캐터링(scattering)에 의해 전자 주입층(220)의 포논에 에너지를 제공함으로써 전자가 안정적으로 에너지를 잃고 활성층(230)에 속박되어 발광에 기여할 수 있다.0.088 eV is the energy of the phonon of the InGaN material constituting the
일 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 우물층(221) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E1)은 0.15~0.25eV이고, 상기 제1 도전형 반도체층(210)과 서브 장벽층(222) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E2)은 0.088~0.15eV일 수 있으며, ?E1가 ?E2보다 크다.As an example, an energy band offset? E 1 between the first conductivity
제1 도전형 반도체층(210)과 서브 우물층(221) 사이의 에너지 밴드 오프셋(?E1)이 너무 크면 전자가 활성층(230)으로 원활히 주입되지 못하고 전자 주입층(220)에 속박될 수 있고, 너무 작으면 전자 주입층(220)의 삽입 효과가 미미할 수 있다.If the energy band offset? E 1 between the first conductivity
전자 주입층(220)은 복수 개의 서브층(221~224)을 포함할 수 있고, 서브층의 개수에는 제한이 없으나, 너무 많은 서브층을 포함할 경우 전자의 이동도(mobility)가 낮아져 오히려 발광소자의 발광 효율이 저하될 수도 있다.The
전자 주입층(220)에 포함된 복수 개의 서브층(221~224)의 두께(d1~d4)는 각각 1~7nm일 수 있다.The thicknesses d 1 to d 4 of the plurality of sub layers 221 to 224 included in the
서브층(221~224) 각각의 두께(d1~d4)가 1nm보다 작을 경우 전자가 에너지를 안정적으로 잃고 활성층(230)에 주입되도록 하는 전자 주입층(220)의 기능을 제대로 발휘하지 못할 수 있고, 서브층(221~224) 각각의 두께(d1~d4)가 7nm보다 클 경우, 활성층(230) 성장시 응력이 발생하여 활성층(230)을 구성하는 에피택셜 층의 품질이 오히려 저하될 수 있다.When the thicknesses d 1 to d 4 of each of the sub layers 221 to 224 are smaller than 1 nm, the
복수 개의 서브층(221~224)은 두께(d1~d4)가 서로 같거나, 서로 다르거나, 적어도 두 개의 서브층의 두께가 서로 같을 수 있고, 이에 제한을 두지 않는다.The plurality of sublayers 221 ˜ 224 may have the same thicknesses d 1 to d 4 , may be different from each other, or the thicknesses of at least two sub layers may be the same, without being limited thereto.
도 5는 종래 기술에 따른 발광소자와 실시예에 따른 발광소자의 총 주입 전류 대비 누설 전류의 비율을 비교하여 나타낸 그래프이고, 도 6은 종래 기술에 따른 발광소자와 실시예에 따른 발광소자의 내부 양자 효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating a comparison of the leakage current to the total injection current of the light emitting device according to the prior art and the light emitting device according to the embodiment, Figure 6 is a light emitting device according to the prior art and the light emitting device according to the embodiment It is a graph comparing the quantum efficiency.
그래프 (a)는 전자 주입층이 존재하지 않는 발광소자의 경우를 나타낸 것이고, 그래프 (b)는 단일층으로 이루어지고 13nm의 두께를 갖는 전자 주입층을 포함하는 발광소자의 경우를 나타낸 것이고, 그래프 (c)는 실시예에 따라 네 개의 서브층으로 이루어지고 각각의 서브층이 4nm의 두께를 갖는 전자 주입층을 포함하는 발광소자의 경우를 나타낸 것이다.Graph (a) shows a case of a light emitting device that does not have an electron injection layer, graph (b) shows a case of a light emitting device comprising an electron injection layer having a single layer and having a thickness of 13nm, graph (c) shows a case of a light emitting device comprising four sub-layers according to the embodiment, each sub-layer including an electron injection layer having a thickness of 4nm.
도 5를 참조하면, 종래의 경우와 비교할 때, 실시예에 의할 때 제1 도전형 반도체층(210)에서 제공된 전자가 안정적으로 에너지를 읽고 활성층(230)에 속박되어 발광에 기여하게 됨으로써, 총 주입 전류 대비 누설 전류의 비율이 현저히 감소하였음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, as compared with the conventional case, according to the embodiment, electrons provided from the first conductivity-
또한, 도 6을 참조하면, 종래의 경우와 비교할 때, 실시예에 의할 때 누설 전류의 비율이 현저히 감소하여 발광소자의 내부 양자 효율이 개선되었음을 확인할 수 있다.In addition, referring to Figure 6, compared with the conventional case, it can be seen that the ratio of the leakage current is significantly reduced according to the embodiment to improve the internal quantum efficiency of the light emitting device.
도 7은 실시예에 따른 발광소자가 배치된 발광소자 패키지의 일실시예를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an embodiment of a light emitting device package in which a light emitting device is disposed, according to an exemplary embodiment.
실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 캐비티가 형성된 몸체(310)와, 상기 몸체(310)에 설치된 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)과, 상기 몸체(310)에 설치되어 상기 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)과 전기적으로 연결되는 상술한 실시예들에 따른 발광소자(100)와, 상기 캐비티에 형성된 몰딩부(340)를 포함한다.The light emitting
상기 몸체(310)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몸체(310)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 상기 몸체(310)의 표면에 절연층이 코팅되어 상기 제1,2 리드 프레임(321, 322) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.The
상기 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전류를 공급한다. 또한, 상기 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.The
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(310) 상에 설치되거나 상기 제1 리드 프레임(321) 또는 제2 리드 프레임(322) 상에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 리드 프레임(321)과 발광소자(100)가 직접 통전되고, 제2 리드 프레임(322)과 상기 발광소자(100)는 와이어(330)를 통하여 연결되어 있다. 발광소자(100)는 와이어 본딩 방식 외에 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 등에 의하여 리드 프레임(321, 322)과 연결될 수 있다.The
상기 몰딩부(340)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(340) 상에는 형광체(350)가 포함되어, 상기 발광소자(100)로부터 방출되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있다.The
형광체(350)는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함할 수 있다.The
예를 들어, 상기 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3 +) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 상기 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2 +일 수 있고, 상기 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2 +일 수 있고, 상기 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6 - xAlxOxN8 -x:Eu2 +(0<x<6)일 수 있다.For example, the garnet-base phosphor is YAG (Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3 +) or TAG: may be a (Tb 3 Al 5 O 12 Ce 3 +), wherein the silicate-based phosphor is (Sr, Ba, Mg, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2 + , and the nitride phosphor may be CaAlSiN 3 : Eu 2 + containing SiN, and the oxynitride phosphor may be Si 6 - x Al x O x N 8 -x: Eu 2 + (0 <x <6) can be.
상기 발광소자(100)에서 방출된 제1 파장 영역의 광이 상기 형광체(250)에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 광으로 변환되고, 상기 제2 파장 영역의 광은 렌즈(미도시)를 통과하면서 광경로가 변경될 수 있다. Light in the first wavelength region emitted from the
실시예에 따른 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to the embodiment may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, and the like, which are optical members, may be disposed on an optical 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. Another embodiment may be implemented as a display device, an indicator device, or a lighting system including the semiconductor light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments, and for example, the lighting system may include a lamp or a street lamp. .
이하에서는, 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 헤드 램프와 백라이트 유닛을 설명한다.Hereinafter, a head lamp and a backlight unit will be described as an embodiment of a lighting system in which a light emitting device package according to the above embodiments is disposed.
도 8은 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 헤드 램프의 일실시예를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an embodiment of a head lamp in which a light emitting device package is disposed according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 발광 모듈(710)에서 방출된 빛이 리플렉터(720)와 쉐이드(730)에서 반사된 후 렌즈(740)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다.Referring to FIG. 8, after the light emitted from the
상기 발광 모듈(710)에 포함된 발광소자 패키지는 발광소자를 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.The light emitting device package included in the
실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지는 제1 도전형 반도체층(210)과 활성층(230) 사이에 복수 개의 서브층을 갖는 전자 주입층(220)을 위치시켜 활성층(230)의 응력을 완화시킴으로써, 발광 모듈(710)의 발광 효율이 전체적으로 향상될 수 있다.In the light emitting device package including the light emitting device according to the embodiment, the
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a display device in which a light emitting device package according to an embodiment is disposed.
실시예에 따른 표시장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.The
광원 모듈은 회로 기판(830) 상의 상술한 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(835)는 도 11에서 설명한 바와 같다.The light source module includes the above-described light
상기 바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.The
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.Here, the
도광판(840)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 도광판이 생략되어 반사시트(820) 위의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 방식도 가능하다.The
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.The
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.In the
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.A liquid crystal display (LCD) panel may be disposed on the
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.In the
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.A liquid crystal display panel used in a display device is an active matrix type, and a transistor is used as a switch for controlling a voltage supplied to each pixel.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.A
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
110: 기판 115: 버퍼층
130: 제1 전극 140: 제2 전극
150: 도전성 지지기판 160: 오믹접촉영역
170: 반사층 175: 결합층
180: 패시베이션층 210: 제1 도전형 반도체층
220: 전자 주입층 230: 활성층
235: 전자 차단층 240: 제2 도전형 반도체층
310: 패키지 몸체 321, 322: 제1,2 리드 프레임
330: 와이어 340: 몰딩부
350: 형광체 710: 발광 모듈
720: 리플렉터 730: 쉐이드
800: 표시장치 810: 바텀 커버
820: 반사판 840: 도광판
850: 제1 프리즘시트 860: 제2 프리즘시트
870: 패널 880: 컬러필터110: substrate 115: buffer layer
130: first electrode 140: second electrode
150: conductive support substrate 160: ohmic contact area
170: reflective layer 175: bonding layer
180: passivation layer 210: first conductive semiconductor layer
220: electron injection layer 230: active layer
235: electron blocking layer 240: second conductive semiconductor layer
310:
330: wire 340: molding part
350: phosphor 710: light emitting module
720: Reflector 730: Shade
800: Display device 810: Bottom cover
820: reflector 840: light guide plate
850: first prism sheet 860: second prism sheet
870: Panel 880: Color filter
Claims (15)
상기 제1 도전형 반도체층과 활성층 사이에 위치하고, In을 포함하는 전자 주입층;을 포함하고,
상기 활성층은 우물층과 장벽층이 적어도 한번 교대로 위치하고 상기 전자 주입층은 복수 개의 서브층을 포함하며, 상기 서브층의 에너지 밴드갭이 상기 우물층의 에너지 밴드갭보다 넓은 발광소자.A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; And
And an electron injection layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the active layer and including In.
The well layer and the barrier layer are alternately positioned at least once, and the electron injection layer includes a plurality of sub layers, wherein the energy band gap of the sub layer is wider than the energy band gap of the well layer.
상기 복수 개의 서브층은 적어도 한번 교대로 위치하는 서브 우물층 및 서브 장벽층을 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The plurality of sub layers includes a sub well layer and a sub barrier layer that are alternately positioned at least once.
상기 서브 우물층 및 상기 서브 장벽층은 각각 InXGa1 - XN, InYGa1 - YN (0<Y<X<1)의 조성을 갖는 발광소자.3. The method of claim 2,
The sub well layer and the sub barrier layer each have a composition of In X Ga 1 - X N and In Y Ga 1 - Y N (0 <Y <X <1).
상기 활성층의 우물층은 In을 포함하고, 상기 서브층의 In 함량이 상기 우물층의 In 함량보다 적은 발광소자.The method of claim 1,
The well layer of the active layer includes In, and the In content of the sub layer is less than the In content of the well layer.
상기 복수 개의 서브층은 각각 1~7nm의 두께를 갖는 발광소자.The method of claim 1,
The plurality of sub-layers each have a thickness of 1 ~ 7nm.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 서브 우물층은 에너지 밴드 오프셋이 0.15~0.25eV인 발광소자.3. The method of claim 2,
The first conductive semiconductor layer and the sub-well layer have a light band offset of 0.15 ~ 0.25 eV.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 서브 장벽층은 에너지 밴드 오프셋이 0.088~0.15eV인 발광소자.3. The method of claim 2,
The first conductive semiconductor layer and the sub-barrier layer have an energy band offset of 0.088 to 0.15 eV.
상기 제1 도전형 반도체층 상의 제1 전극 및 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제2 전극을 더 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
And a second electrode on the first conductive semiconductor layer and a second electrode on the second conductive semiconductor layer.
상기 제2 전극은 도전성 지지기판인 발광소자.The method of claim 8,
The second electrode is a light emitting device that is a conductive support substrate.
상기 발광 구조물은 기판 상에 위치하고, 상기 기판의 표면에 광 추출 패턴이 위치하는 발광소자.The method of claim 8,
The light emitting structure is positioned on the substrate, the light emitting device is a light extraction pattern is located on the surface of the substrate.
상기 제2 도전형 반도체층과 상기 도전성 지지기판의 사이에 오믹접촉영역 또는 반사층 중 적어도 하나가 위치하는 발광소자.The method of claim 9,
At least one of an ohmic contact region and a reflective layer is disposed between the second conductive semiconductor layer and the conductive support substrate.
상기 발광 구조물의 측면에 패시베이션층이 위치하는 발광소자.The method of claim 1,
The passivation layer is located on the side of the light emitting structure.
상기 활성층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 전자 차단층을 더 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The light emitting device further comprises an electron blocking layer between the active layer and the second conductive semiconductor layer.
상기 복수 개의 서브층은 두께가 서로 같거나, 서로 다르거나, 또는 적어도 두 층의 두께가 서로 같은 발광소자.The method of claim 1,
The plurality of sublayers have the same thickness, different thicknesses, or at least two layers having the same thickness.
상기 발광 구조물의 상면에 러프니스 패턴이 위치하는 발광소자.The method of claim 1,
And a roughness pattern positioned on an upper surface of the light emitting structure.
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