KR20140009624A - 발광소자, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 발광소자, 및 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 투광성의 기판; 상기 기판의 아래에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층의 알에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제1전극; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 배치된 제1전극층; 상기 제1전극층 아래에 제2전극; 상기 기판 및 상기 제1도전형 반도체층 중 어느 하나의 위에 배치된 제2전극층; 및 상기 제2전극층 위에 보호 소자를 포함한다.

Description

발광소자, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE, LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIGHTING SYSTEM}
실시 예는 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템에 관한 것이다.
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.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키 패드 발광부, 표시 장치, 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다.
발광 다이오드에는 비 정상적인 전압에 취약하기 때문에 제너 다이오드와 같은 소자가 연결되어 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 다이오드에 인가되는 비 정상적인 전압에 의해 구동하여, 상기의 발광 다이오드를 보호하게 된다.
실시 예는 보호 소자를 갖는 새로운 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 반사층 상에 보호 소자를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 기판 내에 임베디드된 보호 소자를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 구조물 아래의 지지부재 내에 임베디드된 보호 소자를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 소자를 갖는 발광 모듈, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 투광성의 기판; 상기 기판의 아래에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층의 알에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제1전극; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 배치된 제1전극층; 상기 제1전극층 아래에 제2전극; 상기 기판 및 상기 제1도전형 반도체층 중 어느 하나의 위에 배치된 제2전극층; 및 상기 제2전극층 위에 보호 소자를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 투광성의 기판; 상기 기판의 아래에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제1전극; 상기 제1전극 아래에 제1연결 전극; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 제1전극층; 상기 제1전극층 아래에 제2전극; 상기 제2전극 아래에 제2연결 전극; 상기 제1 및 제2전극과 상기 제1 및 제2연결 전극의 둘레에 절연성의 지지부재; 및 상기 지지부재 내에 임베디드된 보호 소자를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체의 상부에 캐비티; 상기 캐비티 바닥에 제1 및 제2리드 전극; 상기 제1 및 제2리드 전극에 연결된 상기의 발광 소자; 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며, 상기 발광 소자의 제1전극은 상기 제1리드 전극에 연결되며, 상기 제2전극은 제2리드 전극에 연결되며, 상기 발광 소자 내의 보호 소자는 상기 제1 및 제2리드 전극과 전기적으로 연결된다.
실시 예는 보호 소자를 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.
실시 예는 기판 내에 보호 소자를 임베디드함으로써, 보호 소자에 의한 광 손실을 줄여줄 수 있다.
실시 예는 웨이퍼 레벨에서 패키징된 발광 소자의 지지부재 내에 임베디드된 보호 소자를 제공함으로써, 보호 소자를 연결하는 공정을 줄여줄 수 있다.
실시 예는 발광소자의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 플립 방식으로 탑재된 발광 소자를 갖는 발광 모듈, 발광 소자 패키지 및 표시 장치, 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광소자를 갖는 발광모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광소자를 갖는 발광소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 발광소자의 평면도이다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 8은 도 7의 발광소자의 평면도이다.
도 9는 도 7의 발광 소자의 측면도이다.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 11은 제5실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 12는 제7실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 13은 제8실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 제9실시 예에 다른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 15는 제10실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 16 및 도 17은 도 15의 발광 소자의 평면도의 예들을 나타낸 도면이다.
도 18은 도 15의 발광소자를 갖는 발광소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 제11실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 20은 도 19의 발광소자를 갖는 발광소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 21은 제12실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 22는 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 측 단면도이다.
도 23은 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 24는 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 25는 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치의 다른 분해 사시도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도의 예를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자(100)는 기판(111), 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제2전극층(161), 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 기판(111), 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137)은 발광 칩(11)으로 정의될 수 있다. 상기 보호 소자(21)는 상기 기판(111) 위에 배치되며, 상기 기판(111)은 상기 발광 구조물(120)과 상기 보호 소자(21) 사이에 배치되며, 상기 제2전극층(161)은 상기 보호 소자(21)과 상기 기판(111) 사이의 소정 영역에 배치된다.
상기 기판(111)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
상기 기판(111)의 두께는, 30-300㎛ 범위로 형성될 수 있다. 또한 상기 투광성의 기판(111)을 제거할 경우, 레이저 리프트 오프(LLO) 방법을 이용하는 데, 이러한 방법은 상기 반도체층 특히, 활성층(117)에 손해를 줄 수 있다. 상기 발광소자의 두께를 얇게 하기 위해, 상기 기판(111)은 제거될 수 있다. 이 경우 상기 제2전극층(161)과 상기 발광 구조물(120) 사이에 투과성의 서포트 부재가 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(111) 아래에는 제1반도체층(113)이 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 VI족 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 VI족 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 예컨대, III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체층 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 ZnO 층과 같은 산화물로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1반도체층(113)은 버퍼층으로 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판과 질화물 반도체층 간의 격자 상수의 차이를 줄여줄 수 있다.
상기 제1반도체층(113)은 언도프드(undoped) 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN계 반도체로 구현될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 제조 공정시 의도적으로 도전형 도펀트를 도핑하지 않더라도 제1도전형 특성을 가지게 되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)보다 낮은 전도성을 갖는다.
상기 제1반도체층(113)은 버퍼층 및 언도프드 반도체층 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1반도체층(113) 위에는 발광 구조물(120)이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 III족-V족 화합물 반도체를 포함하며, 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖고, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 피크 파장을 발광할 수 있다.
상기 발광 구조물(120)은 제1도전형 반도체층(115), 제2도전형 반도체층(119), 상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제2도전형 반도체층(119) 사이에 형성된 활성층(117)을 포함한다.
상기 제1반도체층(113) 아래에는 제1도전형 반도체층(115)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체로 구현되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)은 N형 반도체층이며, 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제1반도체층(113) 사이에는 서로 다른 반도체층들이 교대로 적층된 초 격자 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 초격자 구조는 격자 결함을 감소시켜 줄 수 있다. 상기 초 격자 구조의 각 층은 수 A 이상의 두께로 적층될 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 활성층(117) 사이에는 제1도전형 클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(117)의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다.
상기 제1도전형 반도체층(115) 아래에는 활성층(117)이 형성된다. 상기 활성층(117)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다.
상기 우물층/장벽층의 페어 구조는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN의 적층 구조를 포함하며, 1주기 이상으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(117) 아래에는 제2도전형 반도체층(119)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(119)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층(117)을 보호할 수 있다.
또한 상기 제1도전형 반도체층(115)은 p형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(119)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층 예컨대, n형 반도체층이 형성할 수도 있다.
상기 발광소자(100)는 상기 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117) 및 상기 제2도전형 반도체층(119)을 발광 구조물(120)로 정의될 수 있으며, 상기 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. 여기서, 상기 p는 p형 반도체층이며, 상기 n은 n형 반도체층이며, 상기 -은 p형 반도체층과 n형 반도체층이 직접 접촉되거나 간접 접촉된 구조를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 발광 구조물(120)의 최 상층은 제2도전형 반도체층(119)으로 설명하기로 한다.
상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에는 제1전극층(131)이 형성된다. 상기 제1전극층(131)은 오믹 접촉층, 투과성 전극층, 반사층, 및 확산 방지층, 보호층 중 적어도 하나를 포함하며, 예컨대 투과성 전극층 또는 반사층으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1전극층(131)은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 접촉되며, 그 접촉 면적은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면 면적의 70% 이상으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층은 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), SnO, InO, INZnO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Ni, Cr 및 이들의 선택적인 화합물 또는 합금 중에서 선택되며, 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층의 두께는 1~1,000Å로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층은 Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 반사층은 Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다.상
상기 제1전극층(131)의 아래의 미리 설정된 영역에는 제2전극(137)이 배치되며, 상기 제2전극(137)은 상기 제1전극층(131)과 상기 제2도전형 반도체층(119)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1도전형 반도체층(115)의 영역 중 오픈된 일부 영역 아래에는 제1전극(135)이 형성된다. 상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)은 패드로 사용될 수 있다.상기 제1전극(135)은 상기 활성층(117) 및 제2도전형 반도체층(119)의 측면과 이격되며,
상기 제2전극(137)은 상기 반사 전극층(131)을 통해 상기 제2도전형 반도체층(119)과 물리적 또는/및 전기적으로 접촉될 수 있다.
상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)은 접착층, 반사층, 확산 방지층, 및 본딩층 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 접착층은 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역 아래에 오믹 접촉되며, Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~1,000Å으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 상기 접착층 아래에 형성되며, 그 물질은 Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 확산 방지층은 상기 반사층 아래에 형성되며, 그 물질은 Ni, Mo, W, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å을 포함한다. 상기 본딩층은 상기 제1연결 전극(141)과 본딩되는 층이며, 그 물질은 Al, Ru, Rh, Pt 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다.
상기 제1전극(135)과 상기 제2전극(137)은 동일한 적층 구조이거나 다른 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2전극(137)의 적층 구조가 상기 제1전극(135)의 적층 구조보다 적을 수 있으며, 예컨대 상기 제1전극(135)은 접착층/반사층/확산 방지층/본딩층의 구조 또는 접착층/확산방지층/본딩층의 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제2전극(137)은 접착층/반사층/확산 방지층/본딩층의 구조 또는 접착층/확산방지층/본딩층의 구조로 형성될 수 있다.
상기 제2전극(137)의 상면 면적은 상기 반사전극층(131)의 하면 면적과 동일한 면적이거나, 상기 제2연결 전극(143)의 상면 면적보다 적어도 큰 면적일 수 있다.
상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137) 중 적어도 하나는 패드로부터 분기된 암(arm) 또는 핑거(finger) 구조와 같은 전류 확산 패턴이 더 형성될 수 있다. 또한 상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137)의 패드는 하나 또는 복수로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 절연층(133)은 상기 제1전극층(131) 아래에 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면, 상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 활성층(117)의 측면, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역의 하면에 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 상기 발광 구조물(120)의 하부 영역 중에서 상기 제1전극층(131), 제1전극(135) 및 제2전극(137)을 제외한 영역에 형성되어, 상기 발광 구조물(120)의 하부를 전기적으로 보호하게 된다.
상기 절연층(133)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연층(133)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(133)은 발광 구조물(120)의 아래에 플립 본딩을 위한 금속 구조물을 형성할 때, 상기 발광 구조물(120)의 층간 쇼트를 방지하기 위해 형성된다.
상기 절연층(133)은 상기 제1전극층(131) 하면에 형성되지 않고, 상기 발광 구조물(120)의 표면에만 형성될 수 있다. 이는 상기 제1전극층(131)의 하면에는 절연성의 지지부재(151)가 형성됨으로써, 상기 절연층(133)을 상기 제1전극층(131)의 하면까지 연장하지 않을 수 있다.
상기 절연층(133)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1층과 제2층이 교대로 배치된 DBR 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 어느 하나이며, 상기 제2층은 상기 제1층 이외의 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 100~10,000Å 두께로 형성되며, 다층 구조로 형성된 경우 각 층은 1~50,000Å의 두께이거나, 각 층당 100~10,000Å의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 다층 구조의 절연층(133)에서 각 층의 두께는 발광 파장에 따라 반사 효율을 변화시켜 줄 수 있다.
상기 제2전극층(161)은 상기 기판(111) 위에 형성되며, 반사 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(161)은 금속 재질의 반사 물질로 형성될 수 있으며, 그 물질은 예컨대 Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다.
상기 제2전극층(161)의 너비는 상기 기판(111)의 너비와 같거나 더 좁을 수 있다. 또한 상기 제2전극층(161)의 하면 면적은 상기 기판(111)의 상면 면적과 같거나 더 좁을 수 있다. 상기 제2전극층(161)의 두께는 상기 기판(111)의 두께보다 얇게 형성되며, 예컨대 100~10,000Å 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2전극층(161)의 상면은 요철 구조와 같은 러프한 면으로 형성될 수 있으며, 상기의 러프한 면은 상기 제2전극층(161)의 상면으로 입사된 광의 임계각을 변화시켜 반사시켜 주게 된다. 또한 상기 기판(111)의 상면은 러프한 요철 면으로 형성될 수 있으며, 상기의 요철 면은 상기 기판(111)의 상면으로 진행하는 광의 임계각을 변화시켜 반사시켜 주게 된다.
상기 제2전극층(161)의 일부 영역은 패드로 사용될 수 있으며, 상기의 패드 상에는 와이어와 같은 연결 부재가 본딩된다.
상기 제2전극층(161)의 일부 영역에는 보호 소자(21)가 배치되며, 상기 보호 소자(21)의 일 극성은 상기 제2전극층(161)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 보호 소자(21)는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression) 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 상기 보호 소자(21)는 발광 칩(11)을 비 정상적인 전압이나 ESD(electro static discharge)로부터 보호하게 된다. 상기 보호 소자(21)는 발광 칩(11)과 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩(11)을 보호할 수 있다.
상기 보호 소자(21)는 도 2와 같이, 상기 제2전극층(161)의 상면 영역 중에서 센터 영역에 배치될 수 있다. 또는 상기 보호 소자(21)는 상기 제1 및 제2전극(135,137) 중 어느 하나에 수직한 영역에 인접하게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
다른 예로서, 상기 제2전극층(161)과 상기 기판(111) 사이에는 형광체층이 배치될 수 있으며, 상기 형광체층은 수지 재질 내에 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 형광체층은 입사된 일부 광의 파장을 변환할 수 있다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 활성층(115)로부터 방출된 광의 일부를 여기시켜 다른 파장으로 발광하게 된다.
상기 활성층(117)으로부터 방출된 광은 상기 제2전극층(161)이 반사층인 경우 반사될 수 있다. 상기 제2전극층(161)이 반사층인 경우, 상기 제1전극층(131)은 투과층으로 형성되어, 입사된 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 제2전극층(161)이 투과층인 경우 상기의 광은 투과될 수 있으며, 상기 제1전극층(131)은 반사층이 될 수 있다. 이때 상기 형광체층은 입사된 일부 광의 파장을 변환할 수 있다. 상기 투광층의 재료는 금속 산화물, 금속 질화물, 금속과 같은 전도성 물질 중에서 형성될 수 있으며, 예컨대 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), Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 또한 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예컨대, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다.
또한 상기 제1전극층(131)과 상기 제2전극층(161)은 모두 반사층이 될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 3은 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 3을 참조하면, 발광 모듈은 발광 소자(100) 및 모듈 기판(170)을 포함하며, 상기 모듈 기판(170) 상에 상기 발광 소자(100)의 발광 칩(11)이 플립 방식으로 탑재된다.
상기 모듈 기판(170)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 모듈 기판(170)은 수지 계열의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 모듈 기판(170)은 금속층(171) 상에 절연층(172)이 배치되고, 상기 절연층(172) 상에 제1전극 패드(173) 및 제2전극 패드(174)가 형성되며, 상기 제1전극 패드(173) 및 제2전극 패드(174)는 랜드(land) 패턴으로서, 전원을 공급한다. 상기 절연층(172) 상에는 상기 전극 패드(173,174) 영역을 제외한 영역에 보호층(175)이 형성되며, 상기 보호층(175)은 솔더 레지스트(Solder resist) 층으로서, 백색 또는 녹색과 같은 컬러를 갖는 보호층을 포함한다. 상기 보호층(175)은 광을 효율적으로 반사시켜 주어, 반사 광량을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1전극 패드(173)는 제1연결 범프(181)로 발광 소자(100)의 제1전극(135)과 연결되며, 상기 제2전극 패드(174)는 제2연결 범프(182)로 발광 소자(100)의 제2전극(137)과 연결된다. 상기 제1연결 범프(181)는 전도성 접착제(177)에 의해 제1전극 패드(173)에 본딩되며, 상기 제2연결 범프(183)는 전도성 접착제(178)에 의해 제2전극 패드(174)에 본딩될 수 있다. 여기서, 상기의 전도성 접착제(177,178)은 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 모듈 기판(170) 상에는 하나의 발광 소자(100)을 탑재한 구성에 대해 개시하였으나, 복수의 발광 소자를 어레이할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 보호 소자(21)는 상기 제1전극 패드(173)와 연결 부재로 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2전극층(161)은 상기 제2전극 패드(174)와 연결 부재로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 몸체(211)와, 상기 몸체(211) 내에 배치된 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)과, 몰딩 부재(219), 및 발광 칩(11) 및 보호 소자(21)를 갖는 발광소자(100)를 포함한다.
상기 몸체(211)는 실리콘, 에폭시, 수지 계열(예; PPA), 폴리머 계열, 플라스틱 계열 중에서 선택적으로 사출 성형되거나, 단층 또는 다층의 기판 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 몸체(211) 내에는 금속 산화물 예컨대, SiO2, TiO2와 같은 반사제 또는/및 확산제가 첨가될 수 있다.
상기 몸체(211)는 상부가 개방된 캐비티(212)를 포함하며, 상기 캐비티(212)의 둘레면(212A)은 캐비티의 바닥에 대해 경사지거나 캐비티 바닥에 대해 수직하게 형성될 수 있다.
상기 캐비티(212)에는 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)이 배치되며, 상기 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)은 서로 이격된다.
상기 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217) 위에 발광 소자(100)가 플립 방식으로 본딩된다. 즉, 상기 발광 소자(100)의 제1연결 범프(181)는 제1리드 전극(215)에 본딩되며, 상기 제2연결 범프(183)은 제2리드 전극(217)에 본딩된다.
상기 보호 소자(21)는 제1리드 전극(215)과 와이어와 같은 제1연결 부재(231)로 연결되며, 제2리드 전극(217)과 와이어와 같은 제2연결 부재9232)로 연결된다.
상기 캐비티(212) 내에는 몰딩 부재(219)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(219)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성될 수 있으며, 내부에 형광체를 포함할 수 있다.
상기 발광소자(100)의 내부에서 발생된 광은 발광 소자(100)의 하면 및 측면을 통해 대부분의 광이 추출되며, 상기 추출된 광은 상기 몰딩 부재(219)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 발광 소자 패키지(200)는 상기의 발광 소자(100)가 복수로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 형광체층을 갖는 다른 실시 예의 발광 소자가 탑재된 경우, 상기 몰딩 부재(219) 내에 별도의 형광체를 첨가하지 않을 수 있으며, 서로 다른 형광체 또는 서로 유사한 컬러를 발광하는 형광체를 첨가할 수 있다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 6은 도 5의 발광소자의 평면도이다. 상기 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일 부분에 대해서는 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발광 소자(101)는 기판(111), 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(162) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 제2전극층(162)은 투광성으로 형성될 수 있으며, 상기 투광층의 재료는 금속 산화물, 금속 질화물, 금속과 같은 전도성 물질 중에서 형성될 수 있으며, 예컨대 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), Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 또한 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예컨대, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다.
상기 제2전극층(162) 상에 보호 소자(21)가 탑재되며, 제2전극층(162) 및 보호 소자(21)는 와이어와 같은 연결 부재로 연결될 수 있다.
상기 기판(111)에는 상기 기판(111)의 상면보다 낮은 오목한 제1깊이(T1)의 리세스부(12)가 배치되며, 상기 리세스부(12) 내에는 상기 제2전극층(162)이 배치된다. 상기 제2전극층(162)은 상기 리세스부(12)에 대응되는 영역에 오목한 오목부(13)가 배치된다. 상기 제1깊이(T1)는 상기 보호 소자(21)의 두께 범위와 동일하거나, 더 크거나 작을 수 있으며, 예컨대 50㎛-200㎛ 범위의 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(162)의 오목부(13) 내에 상기 보호소자(21)의 일부가 임베디드된다.
상기 발광 구조물(120)의 아래에는 제1전극층(131)이 배치된다. 상기 제1전극층(131)은 반사층을 포함하며, 그 재질은 Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다.
상기 발광 구조물(120)의 아래에는 제1 및 제2연결 전극(141,143)과 지지부재(151)가 배치된다. 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143)은 상기 지지부재(151) 내에 임베디드된다.
상기 제1연결 전극(141)은 제1전극(135)의 아래에 물리적 및 전기적으로 연결되며, 그 너비는 상기 제1전극(135)의 너비와 동일하거나, 다를 수 있다. 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제2전극(137)의 아래에 물리적으로 접촉되며, 그 너비는 상기 제2전극(137)의 너비와 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(135)과 상기 제2전극(137)과의 접착력을 위해 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 합금을 이용한 도금층을 포함할 수 있으며, 상기 도금층의 두께는 1~100,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2 연결 전극(143)은 솔더 볼 또는 금속 범프로 사용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(151)는 발광 소자(100)를 지지하는 지지층으로 사용된다. 상기 지지부재(151)는 절연성 재질로 형성되며, 상기 절연성 재질은 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지층으로 형성된다. 다른 예로서, 상기 절연성 재질은 페이스트 또는 절연성 잉크를 포함할 수 있다. 상기 절연성 재질의 재질은 그 종류는 polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), 및 Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), 및 PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 PAMAM-OS(organosilicon)를 단독 또는 이들의 조합을 포함한 수지로 구성될 수 있다. 상기 지지부재(151)은 상기 절연층(133)과 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 지지부재(151) 내에는 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 황화물과 같은 화합물들 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다. 여기서, 상기 지지부재(151) 내에 첨가된 화합물은 열 확산제일 수 있으며, 상기 열 확산제는 소정 크기의 분말 입자, 알갱이, 필러(filler), 첨가제로 사용될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해 열 확산제로 설명하기로 한다. 여기서, 상기 열 확산제는 절연성 재질 또는 전도성 재질일 수 있으며, 그 크기는 1Å~100,000Å으로 사용 가능하며, 열 확산 효율을 위해 1,000Å~50,000Å로 형성될 수 있다. 상기 열 확산제의 입자 형상은 구형 또는 불규칙한 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 열 확산제는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic), 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic), 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 금속 질화물은 예컨대, 열 전도도가 140 W/mK 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 세라믹 재질은 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다.
상기 지지부재(151)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 지지부재(151)는 내부에 세라믹 물질의 분말을 포함함으로써, 지지부재(151)의 강도는 개선되고, 열 전도율 또한 개선될 수 있다.
상기 지지부재(151) 내에 포함된 열 확산제는 1~99wt/% 정도의 함량 비율로 첨가될 수 있으며, 효율적인 열 확산을 위해 50~99wt% 범위의 함량 비율로 첨가될 수 있다. 이러한 지지부재(151) 내에 열 확산제가 첨가됨으로써, 내부에서의 열 전도율은 더 개선될 수 있다. 또한 상기 지지부재(151)의 열 팽창 계수는 4-11 [x106/℃]이며, 이러한 열 팽창 계수는 상기 기판(111) 예컨대, 사파이어 기판과 동일하거나 유사한 열 팽창 계수를 갖게 되므로, 상기 기판 상에 형성되는 발광 구조물(120)과의 열 팽창 차이에 의해 웨이퍼가 휘어지거나 결함이 발생되는 것을 억제하여 발광 소자의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 지지부재(151)의 하면 면적은 상기 기판(111)의 상면과 실질적으로 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(151)의 하면 면적은 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면 면적과 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 또한 상기 지지부재(151)의 하면 너비는 상기 기판(111)의 상면과 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면 너비와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 이는 지지부재(151)를 형성한 다음 개별 칩으로 분리함으로써, 상기 지지부재(151)과 상기 기판(111) 및 상기 제1도전형 반도체층(115)의 측면이 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 지지부재(151)의 하면은 실질적으로 평탄한 면으로 형성되거나, 불규칙한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(151)의 두께는 1㎛~100,000㎛ 범위에서 형성될 수 있으며, 다른 예로서 50㎛~1,000㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 지지부재(151)의 하면은 상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137)의 하면보다 더 낮게 형성되고, 상기 제1연결 전극(141)의 하면, 상기 제2연결 전극(143)의 하면과 동일한 평면(즉, 수평 면) 상에 배치될 수 있다.
상기 지지부재(151)는 상기 제1전극(135), 제2전극(137), 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 둘레 면에 접촉된다. 이에 따라 상기 제1전극(135), 제2전극(137), 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)로부터 전도된 열은 상기 지지부재(151)를 통해 확산되고 방열될 수 있다. 이때 상기 지지부재(151)는 내부의 열 확산제에 의해 열 전도율이 개선되고, 전 표면을 통해 방열을 수행하게 된다. 따라서, 상기 발광 소자(100)는 열에 의한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
또한 상기 지지부재(151)의 측면은 상기 발광 구조물(120) 및 상기 기판(111)의 측면과 동일한 평면 (즉, 수직 면) 상에 배치될 수 있다.
상기의 발광 소자(100)는 플립 방식으로 탑재되며, 기판(111)의 상면 방향에 배치된 제2전극층(12)으로 대부분의 광이 방출되고, 일부 광은 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면을 통해 방출되기 때문에, 상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)에 의한 광 손실을 줄여줄 수 있다. 이에 따라 상기의 발광 소자(100)의 광 추출 효율 및 방열 효율은 개선될 수 있다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이고, 도 8은 도 7의 발광소자의 평면도이며, 도 9는 도 7의 발광소자의 제1측면도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1 및 제2실시 예와 동일한 부분은 제 1및 제2실시 예를 참조하기로 한다.
도 7를 참조하면, 발광 소자(102)는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(163) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 제2전극층(163)은 상기에 개시된 투광층으로 사용될 수 있으며, 상기 제1전극층(131)은 상기에 개시된 반사층으로 사용될 수 있다.
상기 기판(111)의 상부 일 영역에는 리세스부(12)가 배치되며, 상기 리세스부(12)에는 오목부(14)를 갖는 제2전극층(163)이 배치된다. 상기 제2전극층(163) 상에는 보호 소자(21)가 탑재된다. 상기 오목부(14)에는 상기 제1전극(135)의 영역과 도 8 및 도 9와 같이 수직 방향으로 오버랩되게 배치된다. 이에 따라 발광 소자(102)의 제1측면(S1)에 인접하게 제1전극(135)와 보호 소자(21)가 배치될 수 있다. 또한 제1측면(S1)에서 보면 상기 제1전극(135)와 상기 보호 소자(21)는 센터 영역에 수직 방향으로 오버랩되게 배치된다. 다른 예로서, 상기 보호소자(21)는 발광 소자(102)의 제2측면(S2)에 인접하게 배치되어, 상기 제2전극(137)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
상기 오목부(14) 아래의 기판 두께(T2)는 30㎛ 이상이거나, 상기 기판(111)의 두께(T3)의 10% 이상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 9를 참조하면, 상기 리세스부(12)의 너비(B2)는 상기 제1전극(135)를 위해 에칭된 영역의 너비(B1)보다 더 넓게 형성될 수 있다. 또한 상기 리세스부(12)의 깊이(T4)는 기판 두께의 90% 이하로 형성될 수 있다.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제4실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제3실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 10을 참조하면, 발광소자(103)는 광 추출 구조(112)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(164) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 기판(111)는 투광성 기판이며, 상부에 광 추출 구조(112)가 형성된다. 상기 광 추출 구조(112)는 요철 패턴이 교대로 배열되며, 상기 요 또는 철 패턴은 반구형 형상, 또는 다각형 형상을 포함한다. 상기 광 추출 구조(112)의 볼록부의 너비는 2.1~3.1㎛일 수 있으며, 그 높이는 0.8~1.3㎛로 형성되며, 상기 볼록부 간의 간격은 예컨대 3.5±0.5㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 제2전극층(164)은 상기 기판(111)의 상면 형상에 따라 요철 면으로 형성될 수 있으며, 상기에 개시된 투광층으로 형성된다. 상기 제2전극층(164)의 일부 상에는 전극 패드(164A)가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 제2전극층(164)의 일 영역에는 상기 기판(111)의 리세스부(12) 상에 배치되고 보호 소자(21)가 탑재된다. 상기 보호 소자(21)와 상기 전극패드(164A)는 서로 반대측 영역에 배치될 수 있으며, 이는 와이어와 같은 연결 부재의 연결을 용이하게 할 수 있다.
도 11은 제5실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제5실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제4실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 11을 참조하면, 발광소자(104)는 광 추출 구조(112B)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(166), 수지층(165) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 광 추출 구조(112B)는 상기 기판(111)의 상부에 요철 구조로 형성되며, 반구형 또는 다각형 구조를 갖고, 스트라이프 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 기판(111) 상에는 수지층(165)이 배치되며, 상기 수지층(165)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 수지층(165)의 하부는 요철 구조로 형성되어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 수지층(165) 내에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(111)의 리세스부(14A)에는 제1도전형 반도체층(115)의 일부가 노출되며, 상기 제1도전형 반도체층(115) 상에는 제2전극층(166)이 배치되고, 상기 제2전극층(166)에는 보호 소자(21)가 탑재된다. 상기 제2전극층(166)은 상기 제1도전형 반도체층(155)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 보호 소자(21)는 상기 제1전극(135)와 대응되는 영역에 배치되어, 광 손실을 줄여주게 된다.
도 12는 제6실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제6실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제5실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 발광소자(105)는 광 추출 구조(112B)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제2전극(137), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(166), 수지층(165) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 발광 소자(105)는 도 11과 비교하여, 제1전극과 제1연결 전극이 제거된 구조이다. 즉, 상기 보호 소자(21)는 제1도전형 반도체층(115)의 상부에 전기적으로 연결된다.
상기 제1도전형 반도체층(115)은 상기 제2전극층(166)과 전기적으로 연결되어, 보호 소자(21)로부터 전원을 공급받는다. 또한 제2도전형 반도체층(119)의 아래에는 제1전극층(131), 제2전극(137) 및 제2연결 전극(143)에 연결된다. 이에 따라 보호 소자(21)는 발광 소자(105)의 입력단 또는/및 출력단에 연결될 수 있다.
도 13은 제7실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제7실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제6실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 13을 참조하면, 발광 소자(106)는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(18), 수지층(167) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 기판(11)의 센터 영역에 리세스부(15)가 배치되며, 상기 리세스부(15)에는 보호 소자(21)가 탑재된다. 상기 기판(11)의 상면과 상기 리세스부(15) 상에는 제2전극층(166)이 배치되며, 상기 제2전극층(166)은 투과성 전극층이 될 수 있다. 상기 리세스부(15)의 깊이는 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부가 노출되는 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제2전극층(166)은 상기 제1도전형 반도체층(115)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광 구조물(120)의 활성층(117)은 센터 영역(A2)을 기준으로 2개 또는 그 이상의 셀로 나누어질 수 있다. 상기 센터 영역(A2)에는 제1전극(135)이 제1도전형 반도체층(115)과 연결되며, 제1연결 전극(141)은 제1전극(135)과 연결된다.
상기 제1전극(135) 및 제1연결 전극(141)은 상기 제1전극(137)들 사이 또는 상기 제1연결 전극(143)들 사이에 배치될 수 있다.
도 14는 제8실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제8실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제7실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 14를 참조하면, 발광 소자(107)는 광 추출 구조(112B)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 제2전극층(166A), 수지층(167) 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 제2전극층(166A)은 기판(111)의 상면에 배치되며, 일부(17)는 상기 제1도전형 반도체층(115)과 전기적으로 연결된다. 상기 기판(111)의 상면부터 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상부에는 홀(16)이 형성되며, 상기 홀(16) 내에는 상기 제2전극층(166A)의 일부(17)가 배치된다. 이에 따라 상기 제2전극층(166A)은 상기 제1도전형 반도체층(115)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2전극층(166A)의 일부(17)의 너비는 상기 제2전극층(166A)의 상면 너비보다 좁게 형성될 수 있다.
보호 소자(21)는 상기 제2전극층(166A) 상에 배치될 수 있다.
상기 수지층(167)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성되며, 그 내부에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 내지 제8실시 예에 따른 발광 소자는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지 내에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 15는 제9실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 16은 도 15의 발광 소자의 저면도의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 17은 도 15의 발광소자의 저면도의 다른 예를 나타낸 도면이다. 상기 제9실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제8실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 15를 참조하면, 발광 소자(108)는 광 추출 구조(112B)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 수지층(168) 및 보호 소자(22)를 포함한다.
상기 지지부재(151) 내에는 보호 소자(22)가 배치되며, 상기 보호 소자(22)는 상기 제1전극층(131)과 전기적으로 연결된다. 상기 보호 소자(22)의 하면은 상기 지지부재(151)로부터 노출될 수 있으며, 예컨대 상기 지지부재(151)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자(22)의 두께(H1)는 90㎛-150㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 보호 소자(22)는 상기 제2연결 전극(143)와의 간격(D2)보다 제1연결 전극(131)와의 간격(D1)이 더 좁게 배치된다. 즉, 상기 보호 소자(22)는 제1연결 전극(141)에 인접하게 배치된다.
상기 보호 소자(22)가 발광 구조물(120) 아래에 배치된 지지부재(151) 내에 임베드됨으로써, 발광 구조물(120)의 위로 방출된 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 수지층(168)은 기판(111) 상에 배치되며, 내부에 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 16을 참조하면, 지지부재(151) 내에 임베디드된 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1연결 전극(141), 보호 소자(22) 및 제2연결 전극(143)의 중심은 같은 중심이거나 적어도 하나는 어긋나게 배치될 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1연결 전극(141)은 복수로 배치될 수 있으며, 상기 복수의 제1연결 전극(141)은 발광 소자의 일 측면에 인접하거나, 전 영역에 분산되어 배치될 수 있다.
상기 제2연결 전극(143)은 복수로 배치될 수 있으며, 상기 복수의 제2연결 전극(143)은 발광 소자의 다른 측면에 인접하거나, 전 영역에 분산되어 배치될 수 있다.
도 18은 도 15의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다. 도 18을 설명함에 있어서, 도 4와 동일 부분에 대해서는 도 4의 설명을 참조하기로 한다.
도 18을 참조하면, 발광 소자 패키지(201)는 몸체(211)와, 상기 몸체(211) 내에 배치된 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)과, 몰딩 부재(219), 및 보호 소자(22)를 갖는 발광소자(100)를 포함한다.
상기 보호 소자(22)와 제1연결 전극(141)은 제1리드 전극(215)에 연결되며, 상기 제2연결 전극(143)은 제2연결 전극(217)에 연결된다. 이에 따라 상기 보호 소자(22)에 별도의 와이어를 연결하지 않더라도, 제2리드 전극(215)과 제1전극층(131)에 연결될 수 있다.
도 19는 제10실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제10실시 예의 일부 구성은 제1 내지 제9실시 예의 구성 요소를 참조하기로 한다.
도 19를 참조하면, 발광 소자(109)는 광 추출 구조(112B)를 갖는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제3전극층(136), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 수지층(169) 및 보호 소자(23)를 포함한다.
상기 제3전극층(136)은 상기 제1전극(135)과 연결되며, 상기 절연층(133) 상에 배치된다. 이에 따라 상기 제3전극층(136)은 상기 제1전극층(131)의 아래 영역과 연장되어 상기 제1전극층(131)의 영역과 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 제3전극층(136)은 반사 금속을 포함하며, 상기 제1전극(135)의 둘레 영역으로 노출된 광을 반사시켜 줄 수 있다.
상기 제3전극층(136)의 아래에는 보호 소자(23)가 배치되며, 상기 보호 소자(23)는 상기 지지부재(151) 내에 임베드드된다. 상기 보호 소자(23)는 상기 제3전극층(136)과 전기적으로 연결된다. 상기 보호 소자(23)의 하면은 상기 지지부재(151)로부터 노출될 수 있으며, 예컨대 상기 지지부재(151)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 보호 소자(23)는 상기 제1연결 전극(141)과의 간격(D4)보다 상기 제2연결 전극(143)과의 간격(D3)이 더 좁게 배치된다. 즉, 상기 보호 소자(23)는 제2연결 전극(143)에 인접하게 배치된다.
상기 수지층(169)은 기판(111) 상에 실리콘 또는 에폭시 재질과 같은 투광성 수지로 형성되며, 내부에 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 보호 소자(23)가 발광 구조물(120) 아래에 배치된 지지부재(151) 내에 임베드됨으로써, 발광 구조물(120)의 위로 방출된 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 20은 도 19의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다. 도 20을 설명함에 있어서, 도 4와 동일 부분에 대해서는 도 4의 설명을 참조하기로 한다.
도 20을 참조하면, 발광 소자 패키지(202)는 몸체(211)와, 상기 몸체(211) 내에 배치된 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)과, 몰딩 부재(219), 및 보호 소자(23)를 갖는 발광소자(100)를 포함한다.
상기 보호 소자(23)와 제2연결 전극(143)은 제2리드 전극(217)에 연결되며, 상기 제1연결 전극(141)은 제1연결 전극(215)에 연결된다. 이에 따라 상기 보호 소자(23)에 별도의 와이어를 연결하지 않더라도, 제1리드 전극(217)과 제3전극층(136)에 연결될 수 있다.
도 21은 제11실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 도 21의 일부 구성은 제1 및 제2실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 21을 참조하면, 발광 소자(101A)는 기판(111), 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 제1전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 지지부재(151), 수지층(160), 제2전극층(161A), 및 보호 소자(21)를 포함한다.
상기 수지층(160)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성되며, 그 내부에 형광체 및 확산제 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다.
상기 수지층(160)은 형광체층으로 사용될 수 있으며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 활성층(115)로부터 방출된 광의 일부를 여기시켜 다른 파장으로 발광하게 된다. 상기 수지층(160)의 두께는 1~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 다른 예로서 10~10,000㎛의 두께로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 상기 수지층(160)은 서로 다른 형광체층을 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 형광체층은 제1층은 적색, 황색, 녹색 형광체층 어느 한 형광체층이고, 제2층은 상기 제1층 위에 형성되며 상기 제1층과 다른 형광체층으로 형성될 수 있다. 상기 수지층(160)은 상기 발광 구조물의 측면에 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 수지층(160) 상에 제2전극층(161A)이 배치되며, 상기 제2전극층(161A) 상에 보호 소자(21)가 탑재된다.
실시예에 따른 발광소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 22 및 도 23에 도시된 표시 장치, 도 24 및 도 25에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판을 포함될 수 있다.
도 22은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 22를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 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), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다. 상기의 도광판(1041)은 제거될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 모듈 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광소자(100)를 포함하며, 상기 발광소자(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 모듈 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 모듈 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 모듈 기판(1033)는 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광소자(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광소자(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(100)는 상기 도광판(1041)의 일 측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)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.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 광원 모듈(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 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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.
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 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 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 상기 표시 패널(1061)로 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.
상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 23은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 23을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 실시 예의 발광소자(100)가 어레이된 모듈 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 모듈 기판(1120)와 상기 발광소자(100)는 광원 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 24는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 24를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
도 25는 실시 예에 따른 조명장치의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 25는 실시 예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 25를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(3100), 광원부(3200), 방열체(3300), 회로부(3400), 내부 케이스(3500), 소켓(3600)을 포함할 수 있다. 상기 광원부(3200)는 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 커버(3100)는 벌브(bulb) 형상을 가지며, 속이 비어 있다. 상기 커버(3100)는 개구(3110)를 갖는다. 상기 개구(3110)를 통해 상기 광원부(3200)와 부재(3350)가 삽입될 수 있다.
상기 커버(3100)는 상기 방열체(3300)와 결합하고, 상기 광원부(3200)와 상기 부재(3350)를 둘러쌀 수 있다. 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)의 결합에 의해, 상기 광원부(3200)와 상기 부재(3350)는 외부와 차단될 수 있다. 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)의 결합은 접착제를 통해 결합할 수도 있고, 회전 결합 방식 및 후크 결합 방식 등 다양한 방식으로 결합할 수 있다. 회전 결합 방식은 상기 방열체(3300)의 나사홈에 상기 커버(3100)의 나사산이 결합하는 방식으로서 상기 커버(3100)의 회전에 의해 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)가 결합하는 방식이고, 후크 결합 방식은 상기 커버(3100)의 턱이 상기 방열체(3300)의 홈에 끼워져 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)가 결합하는 방식이다.
상기 커버(3100)는 상기 광원부(3200)와 광학적으로 결합한다. 구체적으로 상기 커버(3100)는 상기 광원부(3200)의 발광 소자(3230)로부터의 광을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 상기 커버(3100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 여기서, 상기 커버(3100)는 상기 광원부(3200)로부터의 광을 여기시키기 위해, 내/외면 또는 내부에 형광체를 가질 수 있다.
상기 커버(3100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 여기서, 유백색 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(3100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(3100)의 외면의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 이는 상기 광원부(3200)로부터의 광을 충분히 산란 및 확산시키기 위함이다.
상기 커버(3100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(3100)는 외부에서 상기 광원부(3200)와 상기 부재(3350)가 보일 수 있는 투명한 재질일 수 있고, 보이지 않는 불투명한 재질일 수 있다. 상기 커버(3100)는 예컨대 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원부(3200)는 상기 방열체(3300)의 부재(3350)에 배치되고, 복수로 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 복수의 측면들 중 하나 이상의 측면에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 측면의 상단부에 배치될 수 있다.
도 22에서, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 6 개의 측면들 중 3 개의 측면들에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 모든 측면들에 배치될 수 있다. 상기 광원부(3200)는 기판(3210)과 발광 소자(3230)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(3230)는 기판(3210)의 일 면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판(3210)은 사각형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(3210)은 원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 상기 기판(3210)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 등을 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board) 타입을 사용할 수 있다. 또한, 상기 기판(3210)은 광을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 광을 효율적으로 반사하는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다. 상기 기판(3210)은 상기 방열체(3300)에 수납되는 상기 회로부(3400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(3210)과 상기 회로부(3400)는 예로서 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 와이어는 상기 방열체(3300)를 관통하여 상기 기판(3210)과 상기 회로부(3400)를 연결시킬 수 있다.
상기 발광 소자(3230)는 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩이거나 UV를 방출하는 발광 다이오드 칩일 수 있다. 여기서, 발광 다이오드 칩은 수평형(Lateral Type) 또는 수직형(Vertical Type)일 수 있고, 발광 다이오드 칩은 청색(Blue), 적색(Red), 황색(Yellow), 또는 녹색(Green)을 발산할 수 있다.
상기 발광 소자(3230)는 형광체를 가질 수 있다. 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 어느 하나 이상일 수 있다. 또는 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 방열체(3300)는 상기 커버(3100)와 결합하고, 상기 광원부(3200)로부터의 열을 방열할 수 있다. 상기 방열체(3300)는 소정의 체적을 가지며, 상면(3310), 측면(3330)을 포함한다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)에는 부재(3350)가 배치될 수 있다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)은 상기 커버(3100)와 결합할 수 있다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)은 상기 커버(3100)의 개구(3110)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상기 방열체(3300)의 측면(3330)에는 복수의 방열핀(3370)이 배치될 수 있다. 상기 방열핀(3370)은 상기 방열체(3300)의 측면(3330)에서 외측으로 연장된 것이거나 측면(3330)에 연결된 것일 수 있다. 상기 방열핀(3370)은 상기 방열체(3300)의 방열 면적을 넓혀 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 측면(3330)은 상기 방열핀(3370)을 포함하지 않을 수도 있다.
상기 부재(3350)는 상기 방열체(3300)의 상면(3310)에 배치될 수 있다. 상기 부재(3350)는 상면(3310)과 일체일 수도 있고, 상면(3310)에 결합된 것일 수 있다. 상기 부재(3350)는 다각 기둥일 수 있다. 구체적으로, 상기 부재(3350)는 육각 기둥일 수 있다. 육각 기둥의 부재(3350)는 윗면과 밑면 그리고 6 개의 측면들을 갖는다. 여기서, 상기 부재(3350)는 다각 기둥뿐만 아니라 원 기둥 또는 타원 기둥일 수 있다. 상기 부재(3350)가 원 기둥 또는 타원 기둥일 경우, 상기 광원부(3200)의 상기 기판(3210)은 연성 기판일 수 있다.
상기 부재(3350)의 6 개의 측면에는 상기 광원부(3200)가 배치될 수 있다. 6 개의 측면 모두에 상기 광원부(3200)가 배치될 수도 있고, 6 개의 측면들 중 몇 개의 측면들에 상기 광원부(3200)가 배치될 수도 있다. 도 22에서는 6 개의 측면들 중 3 개의 측면들에 상기 광원부(3200)가 배치되어 있다.
상기 부재(3350)의 측면에는 상기 기판(3210)이 배치된다. 상기 부재(3350)의 측면은 상기 방열체(3300)의 상면(3310)과 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 따라서, 상기 기판(3210)과 상기 방열체(3300)의 상면(310)은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.
상기 부재(3350)의 재질은 열 전도성을 갖는 재질일 수 있다. 이는 상기 광원부(3200)로부터 발생되는 열을 빠르게 전달받기 위함이다. 상기 부재(3350)의 재질로서는 예를 들면, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 주석(Sn) 등과 상기 금속들의 합금일 수 있다. 또는 상기 부재(3350)는 열 전도성을 갖는 열 전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 열 전도성 플라스틱은 금속보다 무게가 가볍고, 단방향성의 열 전도성을 갖는 이점이 있다.
상기 회로부(3400)는 외부로부터 전원을 제공받고, 제공받은 전원을 상기 광원부(3200)에 맞게 변환한다. 상기 회로부(3400)는 변환된 전원을 상기 광원부(3200)로 공급한다. 상기 회로부(3400)는 상기 방열체(3300)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 회로부(3400)는 상기 내부 케이스(3500)에 수납되고, 상기 내부 케이스(3500)와 함께 상기 방열체(3300)에 수납될 수 있다. 상기 회로부(3400)는 모듈 기판(3410)과 상기 모듈 기판(3410) 상에 탑재되는 다수의 부품(3430)을 포함할 수 있다.
상기 모듈 기판(3410)은 원형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈 기판(3410)은 타원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 이러한 모듈 기판(3410)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 상기 모듈 기판(3410)은 상기 광원부(3200)의 기판(3210)과 전기적으로 연결된다. 상기 모듈 기판(3410)과 상기 기판(3210)의 전기적 연결은 예로서 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 와이어는 상기 방열체(3300)의 내부에 배치되어 상기 모듈 기판(3410)과 상기 기판(3210)을 연결할 수 있다. 다수의 부품(3430)은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원부(3200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원부(3200)를 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있다.
상기 내부 케이스(3500)는 내부에 상기 회로부(3400)를 수납한다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 회로부(3400)를 수납하기 위해 수납부(3510)를 가질 수 있다. 상기 수납부(3510)는 예로서 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 수납부(3510)의 형상은 상기 방열체(3300)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 방열체(3300)에 수납될 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)의 수납부(3510)는 상기 방열체(3300)의 하면에 형성된 수납부에 수납될 수 있다.
상기 내부 케이스(3500)는 상기 소켓(3600)과 결합될 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 소켓(3600)과 결합하는 연결부(3530)를 가질 수 있다. 상기 연결부(3530)는 상기 소켓(3600)의 나사홈 구조와 대응되는 나사산 구조를 가질 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 부도체이다. 따라서, 상기 회로부(3400)와 상기 방열체(3300) 사이의 전기적 단락을 막는다. 예로서 상기 내부 케이스(3500)는 플라스틱 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 소켓(3600)은 상기 내부 케이스(3500)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 소켓(3600)은 상기 내부 케이스(3500)의 연결부(3530)와 결합될 수 있다. 상기 소켓(3600)은 종래 재래식 백열 전구와 같은 구조를 가질 수 있다. 상기 회로부(3400)와 상기 소켓(3600)은 전기적으로 연결된다. 상기 회로부(3400)와 상기 소켓(3600)의 전기적 연결은 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 소켓(3600)에 외부 전원이 인가되면, 외부 전원은 상기 회로부(3400)로 전달될 수 있다. 상기 소켓(3600)은 상기 연결부(3550)의 나사산 구조과 대응되는 나사홈 구조를 가질 수 있다.
상기한 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 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.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.
21-23: 보호 소자, 100-109,101A: 발광소자, 111: 기판, 112B: 광 추출 구조, 113: 버퍼층, 115: 제1도전형 반도체층, 117:활성층, 119:제2도전형 반도체층, 120:발광 구조물, 131:제1전극층, 133:절연층, 135:제1전극, 137:제2전극, 141:제1연결 전극, 143:제2연결 전극, 151: 지지부재, 161-164,166,166A: 제2전극층, 165,160,168,169: 수지층, 170:모듈 기판, 200,201,202:발광 소자 패키지

Claims (15)

  1. 투광성의 기판;
    상기 기판의 아래에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층의 알에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제1도전형 반도체층 아래에 제1전극;
    상기 제2도전형 반도체층 아래에 배치된 제1전극층;
    상기 제1전극층 아래에 제2전극;
    상기 기판 및 상기 제1도전형 반도체층 중 어느 하나의 위에 배치된 제2전극층; 및
    상기 제2전극층 위에 보호 소자를 포함하는 발광 소자.
  2. 투광성의 기판;
    상기 기판의 아래에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제1도전형 반도체층 아래에 제1전극;
    상기 제1전극 아래에 제1연결 전극;
    상기 제2도전형 반도체층 아래에 제1전극층;
    상기 제1전극층 아래에 제2전극;
    상기 제2전극 아래에 제2연결 전극;
    상기 제1 및 제2전극과 상기 제1 및 제2연결 전극의 둘레에 절연성의 지지부재; 및
    상기 지지부재 내에 임베디드된 보호 소자를 포함하는 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판의 상부에는 상기 보호 소자의 일부가 임베디드된 리세스부를 포함하는 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리세스부는 상기 제1도전형 반도체층의 일부를 노출시키는 깊이를 갖고,
    상기 리세스부에는 상기 제2전극층 및 상기 보호 소자가 배치되는 발광 소자.
  5. 제3 또는 제4항에 있어서, 상기 보호 소자는 상기 제1전극의 일부와 대응되는 영역에 배치되는 발광 소자.
  6. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2전극층은 반사층 및 투광층 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자.
  7. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1전극층은 반사층을 포함하는 발광 소자.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1전극 아래에 제1연결 전극; 상기 제2전극 아래에 제2연결 전극; 상기 제1 및 제2전극과 상기 제1 및 제2연결 전극의 둘레에 배치된 지지 부재를 포함하는 발광 소자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 상면에 접촉된 투광성 수지층을 포함하는 발광 소자.
  10. 제2항에 있어서, 상기 보호 소자는 상기 제1전극층과 전기적으로 연결되는 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보호 소자는 상기 제2연결 전극보다 제1연결 전극에 더 인접하게 배치되는 발광 소자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 지지부재와 상기 제1전극층 및 상기 발광 구조물 사이의 영역에 절연층; 및 상기 절연층 아래에 배치되며 상기 제1전극과 연결된 제3전극층을 포함하며, 상기 보호 소자는 상기 제3전극층과 전기적으로 연결되는 발광 소자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보호 소자는 상기 제1연결 전극보다 상기 제2연결 전극에 더 인접하게 배치되는 발광 소자.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 상부에 광 추출 구조를 포함하는 발광 소자.
  15. 몸체;
    상기 몸체의 상부에 캐비티;
    상기 캐비티 바닥에 제1 및 제2리드 전극;
    상기 제1 및 제2리드 전극에 연결된 청구항 제1항 또는 제2항의 발광 소자;
    상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며,
    상기 발광 소자의 제1전극은 상기 제1리드 전극에 연결되며, 상기 제2전극은 제2리드 전극에 연결되며,
    상기 발광 소자 내의 보호 소자는 상기 제1 및 제2리드 전극과 전기적으로 연결되는 발광 소자 패키지.
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