KR20140034472A - 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 - Google Patents
발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140034472A KR20140034472A KR1020120100814A KR20120100814A KR20140034472A KR 20140034472 A KR20140034472 A KR 20140034472A KR 1020120100814 A KR1020120100814 A KR 1020120100814A KR 20120100814 A KR20120100814 A KR 20120100814A KR 20140034472 A KR20140034472 A KR 20140034472A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- electrode
- semiconductor layer
- disposed
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 213
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 74
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 7
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 229960001296 zinc oxide Drugs 0.000 description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017944 Ag—Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002668 Pd-Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층 내부에 배치된 제1 영역과 상기 발광구조물의 측면에 노출된 제2 영역을 포함하는 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극; 상기 발광구조물 하부 둘레에 배치된 채널층; 상기 제2 전극 아래에 배치된 전도성 지지부재; 상기 제1 전극과 상기 전도성 지지부재에 전기적으로 연결된 제1 연결부; 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 연결부; 를 포함한다.
Description
실시 예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.
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.
발광소자의 광 효율이 증가됨에 따라 표시장치, 조명기기를 비롯한 다양한 분야에 발광소자가 적용되고 있다.
실시 예는 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층 내부에 배치된 제1 영역과 상기 발광구조물의 측면에 노출된 제2 영역을 포함하는 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극; 상기 발광구조물 하부 둘레에 배치된 채널층; 상기 제2 전극 아래에 배치된 전도성 지지부재; 상기 제1 전극과 상기 전도성 지지부재에 전기적으로 연결된 제1 연결부; 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 연결부; 를 포함한다.
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 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층 내부에 배치된 제1 영역과 상기 발광구조물의 측면에 노출된 제2 영역을 포함하는 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극; 상기 발광구조물 하부 둘레에 배치된 채널층; 상기 제2 전극 아래에 배치된 전도성 지지부재; 상기 제1 전극과 상기 전도성 지지부재에 전기적으로 연결된 제1 연결부; 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 연결부; 를 포함한다.
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 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층 내부에 배치된 제1 영역과 상기 발광구조물의 측면에 노출된 제2 영역을 포함하는 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극; 상기 발광구조물 하부 둘레에 배치된 채널층; 상기 제2 전극 아래에 배치된 전도성 지지부재; 상기 제1 전극과 상기 전도성 지지부재에 전기적으로 연결된 제1 연결부; 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 연결부; 를 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6은 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6은 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛 및 발광소자 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 발광구조물(10), 전도성 지지부재(70), 제1 전극(83), 제2 전극(87)을 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 상기 활성층(12) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)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(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.
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 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
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.
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(12)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.상기 활성층(12)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(12)이 상기 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기로 구현될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(13)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(13)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.
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(13)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, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 활성층(12) 사이에는 제1 도전형 InGaN/GaN 슈퍼래티스 구조 또는 InGaN/InGaN 슈퍼래티스 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 제2 도전형의 AlGaN층이 형성될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레에 배치된 채널층(30)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 채널층(30)의 상부 면은 상기 활성층(12)의 상부 면에 비하여 더 높게 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 활성층(12)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13)의 하부 면에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 제2 전극(87) 사이에 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 반사층(17) 사이에 배치될 수 있다.
상기 채널층(30)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 채널층(30)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 채널층(30)은 아이솔레이션층으로 지칭될 수도 있다. 상기 채널층(30)은 추후 상기 발광구조물(10)에 대한 아이솔레이션 공정 시 에칭 스토퍼의 기능을 수행할 수 있으며, 또한 아이솔레이션 공정에 의하여 발광소자의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내부에 배치된 제1 영역(81)과 상기 발광구조물(10)의 측면에 노출된 제2 영역(82)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 전극(83)의 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 영역(82)은 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 영역(82)은 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 영역(82)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 영역(82)은 패터닝된 별도의 금속층을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 전극(87)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제2 전극(87)은 상기 반사층(17), 상기 오믹접촉층(15), 상기 제1 금속층(35) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 제2 전극(87)은 상기 반사층(17), 상기 제1 금속층(35), 상기 오믹접촉층(15)을 모두 포함할 수도 있고, 선택된 1 개의 층 또는 선택된 2 개의 층을 포함할 수도 있다. 상기 제2 전극(87)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 전도성 지지부재(70) 사이에 배치될 수 있다.
상기 반사층(17)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 반사층(17)은 상기 발광구조물(10) 아래에 배치될 수 있다. 상기 반사층(17)은 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 배치된 제1 절연층(33)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연층(33)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)은 상기 채널층(30)과 같은 물질로 형성될 수도 있으며, 또한 다른 물질로 형성될 수도 있다.
상기 제1 절연층(33)의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 활성층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 반사층(17) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 절연층(33)은 상기 발광구조물(10) 하부에 배치된 비아 홀 구조을 메꾸도록 형성될 수 있다.
실시 예에 의한 발광소자는, 상기 반사층(17)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 배치된 오믹접촉층(15)을 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉이 되도록 형성될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 반사층(17)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 상기 반사층(17)은 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 예컨대 투명 전도성 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag, Ti 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 반사층(17)은 고 반사율을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사층(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(17)은 상기 금속 또는 합금과 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) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 반사층(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 반사층(17)은 Ag 층과 Ni 층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti 층, Pt 층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 오믹접촉층(15)은 상기 반사층(17) 아래에 형성되고, 적어도 일부가 상기 반사층(17)을 통과하여 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 반사층(17) 아래에 배치된 제1 금속층(35)을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층(35)은 Au, Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 금속층(35) 아래에 배치된 제2 금속층(50)을 포함할 수 있다.
상기 제2 금속층(50)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 금속층(50)은 확산장벽층의 기능을 수행할 수도 있다. 상기 제2 금속층(50) 아래에 본딩층(60), 전도성 지지부재(70)가 배치될 수 있다.
상기 제2 금속층(50)은 상기 본딩층(60)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(60)에 포함된 물질이 상기 반사층(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 금속층(50)은 상기 본딩층(60)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 반사층(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(60)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도성 지지부재(70)는 실시 예에 따른 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(60)은 시드층으로 구현될 수도 있다.
상기 전도성 지지부재(70)는 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2 전극(87) 및 상기 제1 전극(83)을 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 제1 전극(80)은 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Pt, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(11)의 상부 면에 러프니스(roughness)(85)가 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 러프니스(85)가 형성된 영역에서 상부 방향으로 추출되는 빛의 광량을 증가시킬 수 있게 된다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 금속층(35)과 상기 제2 금속층(50) 사이에 배치된 제2 절연층(40)을 포함할 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)과 상기 제2 금속층(50)을 절연시킬 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 제2 전극(87)과 상기 전도성 지지부재(70) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)과 상기 전도성 지지부재(70)를 절연시킬 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연층(40)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 제2 절연층(40)의 상부 면은 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레에 노출될 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 채널층(30)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 제1 연결부(90)와 제2 연결부(95)를 포함할 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)과 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 반사층(17)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50), 상기 본딩층(60)을 통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 전극(83)의 상기 제2 영역(82)의 상부 면과 측면 중에서 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 배치될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 또한, 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)과 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 발광구조물(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 활성층(12)을 절연시킬 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 절연시킬 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 활성층(12)과 적어도 3 마이크로 미터 이상 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 채널층(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면에 노출되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 상기 제2 연결부(95)는 상기 절연층(40)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 연결부(95)는 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Pt, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제2 전극(87)의 하부에 배치된 상기 전도성 지지부재(70)를 통하여 상기 제2 전극(87)의 상부에 배치된 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 연결부(90)를 통하여 상기 발광구조물(10)의 측면에서 상기 제1 전극(83)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 Ga 면에 접촉될 수 있다.
종래 발광소자에서, 제1 도전형 반도체층의 하부 면인 Ga 면에 전극을 연결하는 경우, 하부에서 비아 홀 구조를 통해 전극을 형성하는 방안이 제시되었다. 그러나, 하부에서 상부에 위치된 제1 도전형 반도체층의 Ga 면에 전원을 제공하는 경우 비아 홀 구조 및 메탈 팬스(metal fence)로 인하여 불량이 발생되는 단점이 있었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 하부 면인 Ga 면에 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)을 통하여 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 영역(81)을 상기 제1 절연층(33)이 지지하도록 구현됨으로써 종래 비아 홀 구조의 전극을 형성하는 경우에 발생되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)를 본딩 패드에 부착시키는 방법 등을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 연결부(95)가 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 연결부(95)를 와이어 본딩 등을 통하여 전원 패드에 연결시킴으로써 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원을 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)와 상기 제2 연결부(95)를 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
그러면 도 2 내지 도 6을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 설명하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자 제조방법에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(5) 위에 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 형성할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11), 상기 활성층(12), 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 발광구조물(10)로 정의될 수 있다.
상기 기판(5)은 예를 들어, 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 기판(5) 사이에는 버퍼층이 더 형성될 수 있다.
예로써, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)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(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13a)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12a)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(12)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 활성층(12)이 상기 다중 우물 구조로 형성된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 형성될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기로 형성될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 위에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있으며, 이에 따라, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 활성층(12) 사이에는 제1 도전형 InGaN/GaN 슈퍼래티스 구조 또는 InGaN/InGaN 슈퍼래티스 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 제2 도전형의 AlGaN층이 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 발광구조물(10)에 대한 에칭을 수행하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 일부 영역을 노출시킬 수 있다. 이때, 상기 에칭은 습식에칭 또는 건식에칭으로 수행될 수 있다.
그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 발광구조물(10)에 제1 전극의 제1 영역(81)과 제2 영역(82), 제1 절연층(33), 채널층(30), 오믹접촉층(15), 반사층(17)을 형성할 수 있다.
상기 제1 전극의 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 영역(82)은 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Pt, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(33)은 상기 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)은 상기 제1 영역(81)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)은 상기 제1 영역(81)과 상기 제1 도전형 반도체층(11) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)은 예를 들어, Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 채널층(30)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 절연층(33)과 같은 물질로 형성될 수도 있으며, 또한 서로 다른 물질로 형성될 수도 있다.
상기 반사층(17)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 상기 오믹접촉층(15)이 배치될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉이 되도록 형성될 수 있다. 상기 반사층(17)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 예컨대 투명 전도성 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag, Ti 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 반사층(17)은 고 반사율을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사층(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(17)은 상기 금속 또는 합금과 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) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 반사층(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 반사층(17)은 Ag 층과 Ni 층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti 층, Pt 층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 오믹접촉층(15)은 상기 반사층(17) 아래에 형성되고, 적어도 일부가 상기 반사층(17)을 통과하여 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉될 수도 있다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 반사층(17) 위에 제1 금속층(35), 제2 절연층(40), 제2 금속층(50), 본딩층(60), 전도성 지지부재(70)가 형성될 수 있다.
상기 제1 금속층(35)은 Au, Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제2 전극(87)은 상기 반사층(17), 상기 오믹접촉층(15), 상기 제1 금속층(35) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)과 상기 제2 금속층(50)을 절연시킬 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)과 상기 전도성 지지부재(70)를 절연시킬 수 있다.
상기 제2 절연층(40)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연층(40)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
상기 제2 절연층(40)은 상기 제1 금속층(35)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 제2 절연층(40)은 상기 채널층(30)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 제2 금속층(50)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 금속층(50)은 확산장벽층의 기능을 수행할 수도 있다.
상기 제2 금속층(50)은 상기 본딩층(60)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(60)에 포함된 물질이 상기 반사층(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 금속층(50)은 상기 본딩층(60)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 반사층(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(60)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도성 지지부재(70)는 실시 예에 따른 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(60)은 시드층으로 구현될 수도 있다.
상기 전도성 지지부재(70)는 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
다음으로 상기 제1 도전형 반도체층(11)으로부터 상기 기판(5)을 제거한다. 하나의 예로서, 상기 기판(5)은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 공정에 의해 제거될 수 있다. 레이저 리프트 오프 공정(LLO)은 상기 기판(5)의 하면에 레이저를 조사하여, 상기 기판(5)과 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 서로 박리시키는 공정이다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 아이솔레이션 에칭을 수행하여 상기 발광구조물(10)의 측면을 식각하고 상기 채널층(30)의 일부 영역이 노출될 수 있게 된다. 이때, 상기 제2 절연층(40)의 일부 영역이 노출될 수도 있다. 상기 아이솔레이션 에칭은 예를 들어, ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각에 의해 실시될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광구조물(10)의 상부 면에 러프니스(roughness)(85)가 형성될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부 면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부 면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)에 제공되는 광 추출 패턴은 하나의 예로서 PEC (Photo Electro Chemical) 식각 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면 외부 광 추출 효과를 상승시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(10) 측면에 제1 연결부(90), 제2 연결부(95)가 형성될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)과 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 반사층(17)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50), 상기 본딩층(60)을 통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 전극(83)의 상기 제2 영역(82)의 상부 면과 측면 중에서 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 배치될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 또한, 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)과 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 발광구조물(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 활성층(12)을 절연시킬 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 절연시킬 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 활성층(12)과 적어도 3 마이크로 미터 이상 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 채널층(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면에 노출되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 상기 제2 연결부(95)는 상기 절연층(40)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 연결부(95)는 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Pt, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 배치된 제1 절연층(33)을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 활성층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 반사층(17) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 절연층(33)은 상기 발광구조물(10) 하부에 배치된 비아 홀 구조을 메꾸도록 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제2 전극(87)의 하부에 배치된 상기 전도성 지지부재(70)를 통하여 상기 제2 전극(87)의 상부에 배치된 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 연결부(90)를 통하여 상기 발광구조물(10)의 측면에서 상기 제1 전극(83)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 Ga 면에 접촉될 수 있다.
종래 발광소자에서, 제1 도전형 반도체층의 하부 면인 Ga 면에 전극을 연결하는 경우, 하부에서 비아 홀 구조를 통해 전극을 형성하는 방안이 제시되었다. 그러나, 하부에서 상부에 위치된 제1 도전형 반도체층의 Ga 면에 전원을 제공하는 경우 비아 홀 구조 및 메탈 팬스(metal fence)로 인하여 불량이 발생되는 단점이 있었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 하부 면인 Ga 면에 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)을 통하여 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 영역(81)을 상기 제1 절연층(33)이 지지하도록 구현됨으로써 종래 비아 홀 구조의 전극을 형성하는 경우에 발생되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)를 본딩 패드에 부착시키는 방법 등을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 연결부(95)가 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 연결부(95)를 와이어 본딩 등을 통하여 전원 패드에 연결시킴으로써 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원을 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)와 상기 제2 연결부(95)를 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 위에서 설명된 각 층의 형성 공정은 하나의 예시이며, 그 공정 순서는 다양하게 변형될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 발광소자를 설명함에 있어서 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 7에 도시된 실시 예에 의하면, 발광구조물(10)의 하부 둘레에 채널층(30)이 배치되고, 절연층(40)이 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레에 노출되지 않을 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레에 배치된 상기 채널층(30)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 채널층(30)의 상부 면은 활성층(12)의 상부 면에 비하여 더 높게 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 활성층(12)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)은 제2 도전형 반도체층(13)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13)의 하부 면에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 채널층(30)의 일단은 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 반사층(17) 사이에 배치될 수 있다.
상기 채널층(30)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 채널층(30)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 채널층(30)은 아이솔레이션층으로 지칭될 수도 있다. 상기 채널층(30)은 추후 상기 발광구조물(10)에 대한 아이솔레이션 공정 시 에칭 스토퍼의 기능을 수행할 수 있으며, 또한 아이솔레이션 공정에 의하여 발광소자의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 배치된 제1 절연층(33)을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 활성층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 반사층(17) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 절연층(33)은 상기 발광구조물(10) 하부에 배치된 비아 홀 구조을 메꾸도록 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 발광구조물(10) 측면에 배치된 제1 연결부(90), 제2 연결부(95)를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)과 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 반사층(17)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 전극(83)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 금속층(50), 상기 본딩층(60)을 통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 전극(83)의 상기 제2 영역(82)의 상부 면과 측면 중에서 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)의 일단은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 배치될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 전도성 지지부재(70)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 또한, 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 채널층(30)과 상기 제2 절연층(40)을 관통하여 상기 제2 금속층(50)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제1 연결부(90)는 상기 발광구조물(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 활성층(12)을 절연시킬 수 있다. 상기 채널층(30)은 상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 절연시킬 수 있다. 상기 제1 연결부(90)는 상기 활성층(12)과 적어도 3 마이크로 미터 이상 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제1 금속층(35)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 채널층(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)의 일단은 상기 발광구조물(10)의 측면에 노출되어 배치될 수 있다.
상기 제2 연결부(95)는 상기 채널층(30)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 상기 제2 연결부(95)는 상기 절연층(40)을 관통하여 상기 제1 금속층(35)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(95)는 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 연결부(90)와 상기 제2 연결부(95)는 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Pt, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제2 전극(87)의 하부에 배치된 상기 전도성 지지부재(70)를 통하여 상기 제2 전극(87)의 상부에 배치된 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 연결부(90)를 통하여 상기 발광구조물(10)의 측면에서 상기 제1 전극(83)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 Ga 면에 접촉될 수 있다.
종래 발광소자에서, 제1 도전형 반도체층의 하부 면인 Ga 면에 전극을 연결하는 경우, 하부에서 비아 홀 구조를 통해 전극을 형성하는 방안이 제시되었다. 그러나, 하부에서 상부에 위치된 제1 도전형 반도체층의 Ga 면에 전원을 제공하는 경우 비아 홀 구조 및 메탈 팬스(metal fence)로 인하여 불량이 발생되는 단점이 있었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 하부 면인 Ga 면에 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)을 통하여 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 영역(81)을 상기 제1 절연층(33)이 지지하도록 구현됨으로써 종래 비아 홀 구조의 전극을 형성하는 경우에 발생되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)를 본딩 패드에 부착시키는 방법 등을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 연결부(95)가 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 연결부(95)를 와이어 본딩 등을 통하여 전원 패드에 연결시킴으로써 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원을 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)와 상기 제2 연결부(95)를 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 8은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 발광소자를 설명함에 있어서 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 발광구조물(10) 아래에 오믹 반사층(19)이 배치될 수 있다. 상기 오믹 반사층(19)은 반사층(17)과 오믹접촉층(15)의 기능을 모두 수행하도록 구현될 수 있다. 이에 따라 상기 오믹 반사층(19)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 오믹 접촉되며, 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 오믹 반사층(19)은 여러 층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Ag층과 Ni층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti, Pt 층을 포함할 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제2 전극(87)의 하부에 배치된 상기 전도성 지지부재(70)를 통하여 상기 제2 전극(87)의 상부에 배치된 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 배치된 제1 절연층(33)을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 활성층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 반사층(17) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 절연층(33)은 상기 발광구조물(10) 하부에 배치된 비아 홀 구조을 메꾸도록 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 연결부(90)를 통하여 상기 발광구조물(10)의 측면에서 상기 제1 전극(83)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 Ga 면에 접촉될 수 있다.
종래 발광소자에서, 제1 도전형 반도체층의 하부 면인 Ga 면에 전극을 연결하는 경우, 하부에서 비아 홀 구조를 통해 전극을 형성하는 방안이 제시되었다. 그러나, 하부에서 상부에 위치된 제1 도전형 반도체층의 Ga 면에 전원을 제공하는 경우 비아 홀 구조 및 메탈 팬스(metal fence)로 인하여 불량이 발생되는 단점이 있었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 하부 면인 Ga 면에 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)을 통하여 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 영역(81)을 상기 제1 절연층(33)이 지지하도록 구현됨으로써 종래 비아 홀 구조의 전극을 형성하는 경우에 발생되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)를 본딩 패드에 부착시키는 방법 등을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 연결부(95)가 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 연결부(95)를 와이어 본딩 등을 통하여 전원 패드에 연결시킴으로써 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원을 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)와 상기 제2 연결부(95)를 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 발광소자를 설명함에 있어서 도 7을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 발광구조물(10) 아래에 오믹 반사층(19)이 배치될 수 있다. 상기 오믹 반사층(19)은 반사층(17)과 오믹접촉층(15)의 기능을 모두 수행하도록 구현될 수 있다. 이에 따라 상기 오믹 반사층(19)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 오믹 접촉되며, 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 오믹 반사층(19)은 여러 층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Ag층과 Ni층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti, Pt 층을 포함할 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제2 전극(87)의 하부에 배치된 상기 전도성 지지부재(70)를 통하여 상기 제2 전극(87)의 상부에 배치된 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)과 상기 활성층(12) 사이에 배치된 제1 절연층(33)을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 활성층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 제2 전극(87)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(33)의 하부 면은 상기 반사층(17) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 절연층(33)은 상기 발광구조물(10) 하부에 배치된 비아 홀 구조을 메꾸도록 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 연결부(90)를 통하여 상기 발광구조물(10)의 측면에서 상기 제1 전극(83)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 상기 제1 전극(83)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 Ga 면에 접촉될 수 있다.
종래 발광소자에서, 제1 도전형 반도체층의 하부 면인 Ga 면에 전극을 연결하는 경우, 하부에서 비아 홀 구조를 통해 전극을 형성하는 방안이 제시되었다. 그러나, 하부에서 상부에 위치된 제1 도전형 반도체층의 Ga 면에 전원을 제공하는 경우 비아 홀 구조 및 메탈 팬스(metal fence)로 인하여 불량이 발생되는 단점이 있었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 하부 면인 Ga 면에 상기 제1 전극(83)의 제1 영역(81)을 통하여 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 영역(81)을 상기 제1 절연층(33)이 지지하도록 구현됨으로써 종래 비아 홀 구조의 전극을 형성하는 경우에 발생되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)를 본딩 패드에 부착시키는 방법 등을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 연결부(95)가 상기 제2 전극(87)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 연결부(95)를 와이어 본딩 등을 통하여 전원 패드에 연결시킴으로써 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원을 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 상기 전도성 지지부재(70)와 상기 제2 연결부(95)를 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 전류 집중을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 10을 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 포함할 수 있다.
상기 몸체(120)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
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.
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(120) 위에 배치되거나 상기 제1 리드전극(131) 또는 제2 리드전극(132) 위에 배치될 수 있다.
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.
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.
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.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 11을 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.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
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.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
도 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 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.
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.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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.
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.
도 13은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 13을 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 갖는다.
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.
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.
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.
10: 발광구조물 11: 제1 도전형 반도체층
12: 활성층 13: 제2 도전형 반도체층
15: 오믹접촉층 17: 반사층
30: 채널층 33: 제1 절연층
35: 제1 금속층 40: 제2 절연층
50: 제2 금속층 60: 본딩층
70: 전도성 지지부재 83: 제1 전극
85: 러프니스 87: 제2 전극
90: 제1 연결부 95: 제2 연결부
12: 활성층 13: 제2 도전형 반도체층
15: 오믹접촉층 17: 반사층
30: 채널층 33: 제1 절연층
35: 제1 금속층 40: 제2 절연층
50: 제2 금속층 60: 본딩층
70: 전도성 지지부재 83: 제1 전극
85: 러프니스 87: 제2 전극
90: 제1 연결부 95: 제2 연결부
Claims (17)
- 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층 내부에 배치된 제1 영역과 상기 발광구조물의 측면에 노출된 제2 영역을 포함하는 제1 전극;
상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극;
상기 발광구조물 하부 둘레에 배치된 채널층;
상기 제2 전극 아래에 배치된 전도성 지지부재;
상기 제1 전극과 상기 전도성 지지부재에 전기적으로 연결된 제1 연결부;
상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 연결부;
를 포함하는 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전극의 상기 제1 영역과 상기 활성층 사이에 배치된 제1 절연층을 포함하는 발광소자. - 제2항에 있어서,
상기 제1 절연층은 상기 채널층과 같은 물질로 형성된 발광소자. - 제2항에 있어서,
상기 제1 절연층의 상부 면은 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되고, 상기 제1 절연층의 하부 면은 상기 활성층과 상기 제2 도전형 반도체층을 관통하여 배치된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1 연결부의 일단은 상기 제1 전극의 상기 제2 영역의 상부 면과 측면 중에서 적어도 하나에 접촉된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제2 연결부의 일단은 상기 채널층 위에 배치된 발광소자. - 제6항에 있어서,
상기 제2 연결부의 일단은 상기 발광구조물의 측벽과 이격되어 배치되고 상기 발광구조물의 측면에 노출된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 채널층의 상부 면은 상기 활성층의 상부 면에 비하여 더 높게 배치된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 전도성 지지부재 사이에 배치된 발광소자. - 제9항에 있어서,
상기 제2 전극은 오믹접촉층, 반사층, 금속층 중에서 적어도 하나를 포함하는 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극과 상기 전도성 지지부재 사이에 배치된 제2 절연층을 포함하는 발광소자. - 제11항에 있어서,
상기 제2 절연층의 상부 면은 상기 발광구조물의 하부 둘레에 노출된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 채널층은 상기 활성층의 둘레를 감싸도록 배치된 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 채널층은 상기 제2 도전형 반도체층의 둘레를 감싸도록 배치된 발광소자. - 제11항에 있어서,
상기 제2 절연층은 상기 채널층의 둘레를 감싸도록 배치된 발광소자. - 몸체;
상기 몸체 위에 배치되며, 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 의한 발광소자;
상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극;
을 포함하는 발광소자 패키지. - 기판;
상기 기판 위에 배치되며, 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 의한 발광소자;
상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재;
를 포함하는 라이트 유닛.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120100814A KR20140034472A (ko) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120100814A KR20140034472A (ko) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140034472A true KR20140034472A (ko) | 2014-03-20 |
Family
ID=50644879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120100814A KR20140034472A (ko) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140034472A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150142737A (ko) * | 2014-06-11 | 2015-12-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 조명시스템 |
| KR102545087B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-06-20 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| KR102545077B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-06-21 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| KR102566048B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-08-14 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
-
2012
- 2012-09-12 KR KR1020120100814A patent/KR20140034472A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150142737A (ko) * | 2014-06-11 | 2015-12-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 조명시스템 |
| KR102545087B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-06-20 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| KR102545077B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-06-21 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| KR102566048B1 (ko) * | 2022-09-19 | 2023-08-14 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| WO2024063477A1 (ko) * | 2022-09-19 | 2024-03-28 | 웨이브로드 주식회사 | 반도체 발광 소자용 에피택시 다이, 이를 포함하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101956101B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101886156B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101976459B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20140122873A (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20150016698A (ko) | 발광소자 | |
| KR102065398B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR101956084B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR102065390B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR101936277B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR102008313B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20140034472A (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR101946919B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101997242B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR101956096B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101976470B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101976466B1 (ko) | 발광소자 | |
| KR101936295B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR101946918B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR102026098B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR102008328B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR102065437B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20140010622A (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR102008291B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20140011630A (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 | |
| KR20140056975A (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |