KR20140059993A - 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도층을 포함하는 발광 구조물, 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 발광 구조물로부터 발생하는 빛의 파장을 변환하는 파장 변환층, 및 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 외주면이 곡면인 확산제층을 포함한다.

Description

발광 소자{A light emitting device}
실시 예는 발광 소자 및 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
일반적으로 백색광을 구현하기 위하여 형광체와 수지를 혼합한 수지 조성물을 발광 칩(chip) 상부에 도포하거나, 발광 칩을 수지 조성물로 밀봉하는 방식을 사용할 수 있다. 또한 형광체를 함유하는 수지의 코팅(coating) 또는 몰딩(molding) 방법 대신에 형광체를 포함하는 층(layer), 시트(sheet), 또는 플레이트(plate)를 발광 칩 상부에 배치시키는 방법이 사용될 수 있다.
실시 예는 지향각에 따른 색온도 편차를 줄이고, 색감의 균일성을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 발광 구조물로부터 발생하는 빛의 파장을 변환하는 파장 변환층; 및 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 외주면이 곡면인 확산제층을 포함한다.
상기 확산제층은 돔(dome) 형상일 수 있다. 상기 확산제층의 직경은 상부에서 하부로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 파장 변환층은 형광체와 수지(resin)가 혼합된 형태일 수 있다. 상기 확산제층은 수지(resin)와 확산제(diffuser)가 혼합된 형태이고, 상기 확산제는 SiO2, Al2O3, Y2O3,BaSO4, TiO2, BN 중 어느 하나일 수 있다
상기 확산제층의 곡률은 0.77 ~ 4.9일 수 있다. 상기 수지에 대한 상기 확산제의 중량비는 0.5 % ~ 5%일 수 있다.
상기 발광 소자는 상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 기판; 상기 제1 반도체층의 일부는 노출되고, 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극; 상기 제2 반도체층과 상기 파장 변화층 사이에 배치되는 전도층; 및 상기 전도층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하며, 상기 확산제층은 상기 제2 전극을 노출할 수 있다.
또는 상기 발광 소자는 상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 반사층; 상기 제1 반도체층과 상기 반사층 사이에 위치하는 오믹 영역; 및 상기 반사층 아래에 배치되는 지지층; 및 제2 반도체층 상에 배치되는 전극을 더 포함할 수 있다.
또는 상기 발광 소자는 상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 제1 전극부; 상기 제1 전극부 아래에 배치되고, 상기 제1 전극부, 상기 제1 반도체층, 및 상기 활성층을 통과하여 상기 제2 반도체층에 접촉하는 제2 전극부; 및 상기 제1 전극부과 상기 제2 전극부 사이, 상기 제1 반도체층과 상기 제2 전극부 사이, 및 상기 활성층과 상기 제2 전극부 사이에 배치되는 절연층을 더 포함할 수 있다.
실시 예는 지향각에 따른 색온도 편차를 줄이고, 색감의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다
도 2는 다른 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다
도 3은 다른 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다.
도 6은 확산제층을 구비하는 발광 소자의 지향각에 따른 색온도를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 6에 도시된 발광 소자의 색온도 편차를 나타내는 표이다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 10은 실시 예들의 지향각에 따른 색온도 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 10에 도시된 실시 예들의 색온도 편차를 나타낸다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 및 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 발광 소자(100)는 발광 구조(110), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)을 포함한다.
발광 구조(110)는 빛을 발생하며, 복수의 반도체층들이 적층된 구조일 수 있다. 파장 변환층(120)은 발광 구조(110) 상에 위치하며, 발광 구조(110)로부터 방출되는 빛의 파장을 변환할 수 있다.
파장 변환층(120)은 수지(resin) 및 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 파장 변환층(120)은 형광체와 수지가 혼합된 형태일 수 있다.
예컨대, 수지는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 글래스(glass), 글래스 세라믹(glass ceramic), 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 나일론 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 테프론 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리올레핀 수지 등일 수 있다.
또한 수지와 혼합되는 형광체는 종류가 하나 이상일 수 있다. 파장 변환층(120)은 실리케이트(silicate)계 형광체, YAG계 형광체 또는 나이트라이드(Nitride)계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 실리케이트계 형광체는 Ca2SiO4:Eu, Sr2SiO4:Eu, Sr3SiO5:Eu, Ba2SiO4:Eu, 및 (Ca, Sr, Ba)2SiO4:Eu)일 수 있고, YAG계 형광체는 Y3Al5O12:Ce, (Y,Gd)3Al5O12:Ce)일 수 있고, 나이트라이드계 형광체는 Ca2Si5N8:Eu, CaAlSiN2:Eu, (Sr, Ca)AlSiN2:Eu, α,β-SiAlON:Eu일 수 있다
확산제층(130)은 파장 변환층(120) 상에 위치하며, 파장 변환층(120)으로부터 출사되는 광의 확산을 향상시키는 역할을 한다. 확산제층(130)은 외주면이 곡면일 수 있다. 예컨대, 확산제층(130)은 돔(dome) 형상일 수 있다.
확산제층(130)은 가장자리에서 중앙으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다.
확산제층(130)의 직경(D1)은 상부에서 하부로 진행할수록 선형적 또는 비선형적으로 감소할 수 있다. 확산제층(130)의 중심부의 최고 두께(H)는 50um ~ 500um일 수 있다. 확산제층(130)의 중심부의 최고 두께(H)가 50um보다 작을 경우 색온도 편차의 감소가 미비하게 나타날 수 있다. 또한 최고 두께(H)의 상한치는 발광 소자 및 렌즈의 크기를 고려하여 결정될 수 있다.
확산제층(130)의 곡면의 곡률은 0.77 ~ 4.9일 수 있다. 예컨대, 확산제층(130)의 중심부의 최고 두께(H)가 50um일 경우 4.9일 수 있으며, 확산제층(130)의 중심부의 최고 두께(H)가 500um일 경우 0.77일 수 있다.
확산제층(130)은 수지(resin)와 확산제(diffuser)가 혼합된 형태일 수 있다. 수지는 상술한 바와 동일하며, 확산제는 광 확산 물질, 예컨대, SiO2, Al2O3, Y2O3,BaSO4, TiO2, BN 중 어느 하나일 수 있다.
확산제층(130)에 포함되는 확산제의 직경은 0.5um ~ 7um일 수 있다. 확산제층(130)의 굴절률(refractive index)는 1.5 ~ 2.0일 수 있다. 또한 수지에 대한 확산제의 중량비는 0.5 % ~ 5%일 수 있다. 바람직하게는 수지에 대한 확산제의 중량비는 0.8%일 수 있다. 중량비가 0.5%보다 작으면, 색온도 편차의 감소가 미비하며, 5%를 초과하면 광량이 큰 폭으로 감소하기 때문이다.
스크린 프린팅(screen printing) 또는 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용하여, 수지와 확산제의 혼합물을 발광 구조(110) 상에 디스펜싱(dispensing)하고, 디스펜싱된 혼합물을 경화시킴으로써 확산제층(130)을 형성할 수 있다.
도 6은 확산제층을 구비하는 발광 소자의 지향각에 따른 색온도를 나타내는 그래프이고, 도 7은 도 6에 도시된 발광 소자의 색온도 편차를 나타내는 표이다. f1은 확산제층을 구비하지 않는 발광 소자의 색온도를 나타내고, f2는 확산제층을 구비하는 발광 소자의 색온도를 나타낸다. CCT는 색온도(Correlated Color Temperature)를 나타내고, CRI는 연색지수(Color Rendering Index)를 나타낸다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 확산제층(130)을 포함하는 실시 예의 색온도 편차(△CCT)는 1560인데 반하여, 확산제층을 포함하지 않는 발광 소자의 색온도 편차는 3067임을 알 수 있다. 즉 확산제층을 포함하지 않는 발광 소자의 중심부는 화이트 색감이 푸른빛(bluish)을 띠고, 주변부는 화이트 색감이 노란 빛(yellowish)을 띨 수 있다.
따라서 실시 예는 지향각(viewing angle)에 따른 색온도 편차가 작기 때문에 어느 각도에서나 동일하거나 유사한 색을 구현할 수 있고, 색감의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 발광 소자(100-2)를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 발광 소자(100-1)는 발광 구조(110-1), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)을 포함한다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 2를 참조하면, 발광 구조(110-1)는 빛을 발생하며, 기판(210), 발광 구조물(210), 전도층(220), 제1 전극(232), 및 제2 전극(234)을 포함할 수 있다.
기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한 기판(210)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다.
예를 들어 기판(210)은 사파이어(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, GaAs 중 적어도 하나를 포함하는 물질일 수 있다. 이러한 기판(210)의 상면에는 요철 패턴이 형성될 수 있다.
또한 기판(210)과 제1 반도체층(212) 사이에는 2족 내지 6족 원소의 화합물 반도체를 이용한 층 또는 패턴, 예컨대, ZnO층(미도시), 버퍼층(미도시), 언도프드 반도체층(미도시) 중 적어도 한 층이 형성될 수 있다. 버퍼층 또는 언도프드 반도체층은 3족-5족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있으며, 버퍼층은 기판과의 격자 상수의 차이를 줄여주게 되며, 언도프드 반도체층은 도핑하지 않는 GaN계 반도체로 형성될 수 있다.
발광 구조물(210)은 빛을 발생하는 반도체층일 수 있으며, 제1 반도체층(212), 활성층(214), 및 제2 반도체층(216)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(212)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제1 반도체층(212)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체일 수 있으며, n형 도펀트(예: Si, Ge, Sn 등)가 도핑될 수 있다.
활성층(214)은 제1 반도체층(212) 및 제2 반도체층(216)으로부터 제공되는 전자(electron)와 정공(hole)의 재결합(recombination) 과정에서 발생하는 에너지에 의해 광을 생성할 수 있다.
활성층(214)은 반도체 화합물, 예컨대, 3족-5족, 2족-6족의 화합물 반도체일 수 있으며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다. 활성층(214)이 양자우물구조인 경우에는 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 우물층과 InaAlbGa1-a-bN (0≤a≤1, 0≤b≤1, 0≤a+b≤1)의 조성식을 갖는 장벽층을 갖는 단일 또는 양자우물구조를 가질 수 있다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질일 수 있다.
제2 반도체층(216)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제2 반도체층(216)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체일 수 있으며, p형 도펀트(예컨대, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba)가 도핑될 수 있다.
발광 구조물(210)는 제2 반도체층(216), 활성층(214) 및 제1 반도체층(212)의 일부가 제거되어 제1 반도체층(212)의 일부를 노출할 수 있다.
전도층(220)은 제2 반도체층(216) 상에 배치될 수 있다. 전도층(220)은 전반사를 감소시킬 뿐만 아니라, 투광성이 좋기 때문에 활성층(214)으로부터 제2 반도체층(216)으로 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
전도층(220)은 투명 전도성 산화물, 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide), TO(Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Antimony tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IrOx, RuOx,RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(232)은 노출되는 제1 반도체층(212) 상에 배치되며, 제2 전극(234)은 전도층(220) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(232) 및 제2 전극(234)은 도전 물질, 예컨대, Pb, Sn, Au, Ge, Bi, Cd, Zn, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, lr, ln, Mg, Pt, Pd 중 적어도 하나를 포함하거나, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루질 수 있으며, 단층 또는 복층일 수 있다.
파장 변환층(120)은 전도층(220) 상에 위치하며, 제2 전극(234)을 노출할 수 있다. 파장 변환층(120)은 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있으며, 중복을 피하기 위해 설명을 생략한다.
확산제층(130)은 파장 변환층(120) 상에 위치하며, 제2 전극(234)을 노출할 수 있다.
실시 예(100-1)는 돔 형의 확산제층(130)에 의하여 지향각도에 따른 색온도 편차를 줄임으로써 어느 각도에서나 동일하거나 유사한 색을 구현할 수 있고, 색감의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 발광 소자(100-2)를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 발광 소자(100-2)는 발광 구조(100-2), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)을 포함한다.
발광 구조(100-2)는 제2 전극부(305), 보호층(340), 발광 구조물(350), 패시베이션층(365), 및 제1 전극부(370)를 포함할 수 있다.
제2 전극부(305)는 제1 전극부(370)와 함께 발광 구조물(350)에 전원을 제공한다. 제2 전극부(305)는 지지층(support, 310), 접합층(bonding layer, 315), 배리어층(barrier layer, 320), 반사층(reflective layer, 325), 및 오믹 영역(ohmic region, 330)을 포함할 수 있다.
지지층(310)는 발광 구조물(350)을 지지한다. 지지층(310)은 금속 또는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한 지지층(310)은 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 지지층(310)는 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 및 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 물질이거나, 또는 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 중 적어도 하나를 포함하는 반도체일 수 있다.
접합층(315)은 지지층(310)와 배리어층(320) 사이에 배치될 수 있으며, 지지층(310)과 배리어층(320)을 접합시키는 본딩층(bonding layer)의 역할을 할 수 있다. 접합층(315)은 금속 물질, 예를 들어, In,Sn, Ag, Nb, Pd, Ni, Au, Cu 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 접합층(315)은 지지층(410)을 본딩 방식으로 접합하기 위해 형성하는 것이므로 지지층(310)을 도금이나 증착 방법으로 형성하는 경우에는 접합층(215)은 생략될 수 있다.
배리어층(320)은 반사층(325), 오믹 영역(330), 및 보호층(340)의 아래에 배치되며, 접합층(315) 및 지지층(310)의 금속 이온이 반사층(325), 및 오믹 영역(330)을 통과하여 발광 구조물(350)로 확산하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 배리어층(320)은 Ni, Pt, Ti,W,V, Fe, Mo 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
반사층(325)은 배리어층(320) 상에 배치될 수 있으며, 발광 구조물(350)로부터 입사되는 광을 반사시켜 주어, 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 반사층(325)은 광 반사 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.
반사층(325)은 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 형성할 수 있다.
오믹 영역(330)은 반사층(325)과 제2 반도체층(352) 사이에 배치될 수 있으며,제2 반도체층(352)에 오믹 접촉(ohmic contact)되어 발광 구조물(350)에 전원이 원활히 공급되도록 할 수 있다.
투광성 전도층과 금속을 선택적으로 사용하여 오믹 영역(330)을 형성할 수 있다. 예컨대 오믹 영역(330)은 제2 반도체층(352)과 오믹 접촉하는 금속 물질, 예컨대, Ag, Ni,Cr,Ti,Pd,Ir, Sn, Ru, Pt, Au, Hf 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보호층(340)은 제2 전극층(305)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 보호층(340)은 오믹 영역(330)의 가장 자리 영역, 또는 반사층(325)의 가장 자리 영역, 또는 배리어층(320)의 가장 자리 영역, 또는 지지층(310)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다.
보호층(340)은 발광 구조물(350)과 제2 전극층(305) 사이의 계면이 박리되어 발광 소자(100-2)의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(340)은 전기 절연성 물질, 예를 들어, ZnO, SiO2, Si3N4, TiOx(x는 양의 실수), 또는 Al2O3 등으로 형성될 수 있다.
발광 구조물(350)은 오믹 영역(330) 및 보호층(340) 상에 배치될 수 있다. 발광 구조물(350)의 측면은 단위 칩으로 구분하는 아이솔레이션(isolation) 에칭 과정에서 경사면이 될 수 있다.
발광 구조물(350)은 제2 반도체층(352), 활성층(354), 및 제1 반도체층(356)을 포함할 수 있다. 제2 반도체층(352), 활성층(354), 및 제1 반도체층(356)은 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
패시베이션층(365)은 발광 구조물(350)을 전기적으로 보호하기 위하여 발광 구조물(350)의 측면에 배치될 수 있다. 패시베이션층(365)은 제1 반도체층(356)의 상면 일부 또는 보호층(340)의 상면에도 배치될 수 있다. 패시베이션층(365)은 절연 물질, 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, 또는 Al2O3 로 형성될 수 있다.
제1 전극부(370)는 제1 반도체층(356) 상에 배치될 수 있다. 제1 반도체층(256)의 상면은 광 추출 효율을 증가시키기 위해 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 또한 광 추출 효율을 증가시키기 위하여 제1 전극부(370)의 상면에도 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
파장 변환층(120)은 제1 반도체층(356) 상에 위치하며, 제1 전극부(370)를 노출시킬 수 있다. 파장 변환층(120)은 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
확산제층(130)은 파장 변환층(120) 상에 위치하며, 제1 전극부(370)를 노출시킬 수 있다. 확산제층(130)은 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
실시 예(100-2)는 확산제층(130)에 의하여 지향각도에 따른 색온도 편차를 줄임으로써 색감의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광 소자(100-3)를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 발광 소자(100-3)는 발광 구조(110-3), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)을 포함한다.
발광 구조(110-3)는 발광 구조물(530), 제2 전극부(520), 제1 전극부(516), 지지 기판(510), 절연층(540), 보호층(570), 제1 전극 패드(580), 및 제2 전극 패드(590)를 포함할 수 있다.
발광 구조물(530)은 제2 반도체층(532), 활성층(534), 및 제1 반도체층(536)을 포함하며, 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
제2 전극부(520)는 발광 구조물(530), 예컨대, 제2 반도체층(532) 아래에 배치되고, 제2 반도체층(532)과 접할 수 있다. 제2 전극부(520)는 오믹층/반사층/본딩층의 적층 구조이거나, 오믹 층/반사층의 적층 구조이거나, 반사층(오믹 영역 포함)/본딩층의 적층 구조일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 제2 전극부(520)는 절연층(540) 상에 반사층(522) 및 오믹층(524)이 순차로 적층된 구조일 수 있다.
제1 전극부(516)는 제2 전극부(520) 아래에 배치되고, 제2 전극부(520), 제2 반도체층(532), 및 활성층(534)을 통과하여 제1 반도체층(536)과 접촉할 수 있다.
제1 전극부(516)는 하부 전극층(516-1) 및 접촉 전극(516-2)을 포함할 수 있다. 하부 전극층(516-1)은 제2 전극부(520) 아래에 위치할 수 있다. 예컨대, 하부 전극층(516-1)은 지지 기판(510)과 제2 전극부(520) 사이에 위치하고, 지지 기판(510)과 접하고, 지지 기판(510)과 수평일 수 있다.
접촉 전극(516-2)은 하부 전극층(516-1)으로부터 수직 방향으로 분기 또는 확장하여 제2 전극부(520), 제2 반도체층(532), 활성층(534)을 통과하고, 제1 반도체층(536)과 접촉할 수 있다. 이때 접촉 전극(516-2)의 상면은 활성층(534)의 상면보다 높고 제1 반도체층(536)의 상면보다 아래에 위치할 수 있다.
제1 전극부(516)는 반사층(reflective layer) 및 본딩층(bonding layer) 중 적어도 한 층을 포함할 수 있다. 제1 전극부(515)는 제1 반도체층(536)과 오믹 접촉하는 오믹 영역(518)을 가질 수 있으며, 반사 금속 또는 전도성 산화물을 이용하여 오믹 접촉될 수 있다.
절연층(540)은 제1 전극부(516)과 다른 층들(520,532,534) 사이를 절연시킨다. 절연층(540)은 제2 전극부(520)와 제1 전극부(516) 사이, 제2 반도체층(532)과 제1 전극부(516) 사이, 및 활성층(534)과 제1 전극부(516) 사이에 배치될 수 있다.
절연층(540)은 하부 전극층(516-1)과 반사층(522) 사이에 배치되어 하부 전극층(516-1)을 반사층(522)으로부터 전기적으로 절연시킬 수 있다.
또한 절연층(540)의 일부(541)는 접촉 전극(516-2)과 제2 전극부(520) 사이, 접촉 전극(516-2)과 제2 반도체층(532) 사이, 및 접촉 전극(516-2)과 활성층(534) 사이에 배치되어 접촉 전극(516-2)을 다른 층들(520,532,534)로부터 전기적 절연시킬 수 있다. 또한 절연층(540)은 접촉 전극(516-2)과 제1 반도체층(536) 사이에도 배치될 수 있다.
지지 기판(510)은 제1 전극부(516) 아래에 배치될 수 있다. 지지 기판(510)은 전도성 기판 또는 절연 기판일 수 있으며, 발광 구조물(530)을 지지할 수 있다.
예를 들어, 지지 기판(510)은 소정 두께를 갖는 베이스 기판(base substrate)일 수 있으며, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예를 들어, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC), 및 전도성 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극부(516)의 일 측, 예컨대, 하부 전극층(516-1)의 일측 영역은 발광 구조물(530)로부터 외부에 노출될 수 있다. 제1 전극 패드(580)는 노출되는 제1 전극부(516)의 일측 영역(P1) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극 패드(580)는 1개 또는 복수 개가 서로 이격되게 배치될 수 있다.
제2 전극부(520)의 일측 영역, 예컨대, 오믹층(524) 또는/및 반사층(522)의 일측 영역은 발광 구조물(530)로부터 노출될 수 있으며, 제2 전극 패드(590)는 노출된 제2 전극부(520)의 일측 영역(P2) 상에 배치될 수 있다. 여기서 제2 전극부(520)의 일측 영역(P2)은 제2 전극부(520)의 일측 가장 자리 영역일 수 있다.
노출되는 제2 전극부(520)의 일측 영역(P2)은 하나 또는 복수 개 일 수 있으며, 복수의 제2 전극 패드(590)를 구비할 수 있다. 제1 전극 패드(580)와 제2 전극 패드(580)는 발광 구조물(530)과 수직 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.
보호층(570)은 발광 구조물(520)의 측면을 감싸도록 배치될 수 있다. 보호층(570)은 적어도 제2 반도체층(532) 및 활성층(534)의 측면을 덮을 수 있다.
예컨대, 보호층(570)은 노출된 제1 전극부(516)의 일측 영역(P1) 및 노출된 제2 전극부(520)의 일측 영역(P2)에 인접하는 제2 반도체층(532)의 측면, 활성층(534)의 측면, 및 제1 반도체층(536)의 일부 측면 상에 배치될 수 있다.
또한 보호층(570)은 발광 구조물(530)의 측면에 인접하는 제1 반도체층(536) 상면의 가장 자리 영역 상에도 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보호층(570)은 제1 및 제2 전극 패드(180, 190)와 발광 구조물(130) 사이의 전기적 쇼트를 방지할 수 있다.
파장 변환층(120)은 제1 반도체층 상에 위치하며, 확산제층(130)은 파장 변환층(120) 상에 위치할 수 있다.
실시 예(100-3)는 확산제층(130)에 의하여 지향각도에 따른 색온도 편차를 줄임으로써 색감의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 발광 소자(200)를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 발광 소자(200)는 발광 구조(110), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130-1)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 발광 소자(200)는 도 1에 도시된 실시 예의 변형 예일 수 있다. 확산제층(130-1)의 형상은 돔 형이 아니라, 다면체 형상인 수 있다.
예컨대, 확산체층(130-1)은 육면체(정육면체 또는 직육면체)일 수 있다. 또는 확산체층(130-1)은 상부면(131)이 편평하고, 측면(132)이 곡면인 원통 형상일 수 있다. 확산체층(130-1)의 두께(T)는 100um ~ 500um일 수 있으며, 직경(D3)은 0.5um ~ 5um일 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(300-1)를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 발광 소자 패키지(300-1)는 기판(410), 리드 프레임들(예컨대, 421,422), 접착 부재(430), 발광 소자(440), 와이어(450), 렌즈(470), 방열 전극(480), 및 비아(491, 492)를 포함한다.
기판(410)은 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN), 또는 세라믹 기판(예컨대, Al2O3) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판일 수 있다. 또한 기판(110)은 반사도가 높은 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 또한 기판(410)은 단층 구조 또는 복수 개의 층들이 적층되는 구조일 수 있다.
리드 프레임들(421,422)은 도전성 물질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)은 기판(410) 상에 서로 전기적으로 분리되도록 이격하여 배치될 수 있다. 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)은 발광 소자(440)에서 방출된 빛을 반사시킬 수도 있다.
발광 소자(440)는 제1 리드 프레임(421) 상에 실장될 수 있다. 접착 부재(430)는 발광 소자(440)를 제1 리드 프레임(421) 상에 부착 또는 고정시킬 수 있다. 이때 접착 부재(430)는 절연성 물질 또는 도전성 물질일 수 있다.
발광 소자(440)는 발광 구조(110), 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)을 포함할 수 있다. 발광 구조(110)는 도 2 내지 도 4에 도시된 발광 구조들(110-1, 110-2,110-3) 중 어느 하나일 수 있으며, 파장 변환층(120), 및 확산제층(130)은 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
와이어(450)는 발광 소자(440)와 제2 리드 프레임(422)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 와이어(450)는 도 2에 도시된 발광 소자(100-1)의 제1 전극(232), 도 3에 도시된 발광 소자(100-2)의 제1 전극부(370), 또는 도 4에 도시된 전극(580, 또는 590)에 본딩될 수 있다.
방열 전극(480)은 기판(410)의 뒷면에는 배치될 수 있다. 방열 전극(480)은 열전도성이 우수한 물질로 이루어지고, 발광 소자 패키지(300-1)로부터 발생하는 열을 방출시키는 경로로 작용할 수 있다. 방열 전극(480)의 수는 복수 개일 수 있고, 복수의 방열 전극들(예컨대, 481, 482, 483)은 기판(410)의 뒷면에 서로 이격하여 배치될 수 있다.
비아(491, 192)는 기판(410)을 관통하여 리드 프레임(421, 422)과 방열 전극(481, 483)을 연결할 수 있다. 비아(491, 492)는 기판(410)에 마련되는 비아 홀 내에 도전 물질이 채워진 관통 전극일 수 있다.
예컨대, 제1 비아(491)는 제1 리드 프레임(421)과 제1 방열 전극(481)을 연결할 수 있고, 제2 비아(492)는 제2 리드 프레임(422)과 제2 방열 전극(483)을 연결할 수 있다. 이때 제1 및 제2 리드 프레임(421,422)은 기판(410)의 상부에 위치하는 상부 전극으로 작용하고, 제1 및 제2 방열 전극(491, 493)은 기판(410)의 하부에 위치하는 하부 전극으로 작용하고, 비아(491,492)는 양자를 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
렌즈(470)는 기판(410) 상에 위치하며, 발광 소자(440) 및 와이어(450)를 밀봉하도록 감쌀 수 있다. 렌즈(470)는 발광 소자(440)로부터 방출된 빛의 경로를 변경하는 역할을 할 수 있다. 렌즈(470)는 돔 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
렌즈(470)는 발광 소자(440)로부터 발생하는 열에 강한 수지, 예컨대, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 글래스(glass), 글래스 세라믹(glass ceramic), 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 나일론 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 테프론 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리올레핀 수지 등으로 이루어질 수 있다. 렌즈(470)의 굴절률은 1.5 ~ 2.0일 수 있다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(300-2)를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지(300-2)는 도 8에 도시된 실시 예와 비교할 때, 발광 소자(440-1)와 렌즈(470-1)가 다르다.
발광 소자(440-1)는 도 1에 도시된 확산제층(130)을 포함하지 않는다. 즉 발광 소자(440-1)는 도 2 및 도 3에 도시된 발광 소자(100-1, 100-2)에서 확산제층(130)이 생략된 구조일 수 있다.
또한 렌즈(470-1)는 수지와 확산제(예컨대, SiO2, Al2O3, Y2O3,BaSO4, TiO2, BN)가 혼합된 형태일 수 있다. 수지에 대한 확산제의 중량비는 0.5% ~ 5%일 수 있다. 렌즈(470-1)에 포함되는 확산제의 직경은 100nm ~ 300nm일 수 있다.
실시 예(300-2)는 발광 소자에 돔형의 확산제층을 구비하지 않고, 확산제를 렌즈(470-1)에 포함시킨 구조이며, 지향각에 따른 색온도 편차를 감소시킬 수 있다.
도 10은 실시 예들의 지향각에 따른 색온도 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이고, 도 11은 도 10에 도시된 실시 예들의 색온도 편차를 나타낸다.
g1은 확산제층을 구비하지 않는 발광 소자를 포함하는 일반적인 발광 소자 패키지에 대한 색온도 시뮬레이션 결과를 나타내고, g2는 도 9에 도시된 확산제를 포함하는 렌즈를 구비하는 발광 소자 패키지에 대한 색온도 시뮬레이션 결과를 나타내고, g3는 돔 형상을 갖는 확산제층을 구비하는 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지에 대한 색온도 시뮬레이션 결과를 나타내고, g4 및 g5는 도 5에 도시된 확산제층을 구비하는 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지에 대한 색온도 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
RI는 굴절률(Refractive Index)를 나타내고, D는 확산제(예컨대, Y2O3)의 직경을 나타내고, Mix는 실리콘 대비 확산제의 중량비를 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, g1과 비교할 때, g2 내지 g5의 색온도 편차(△CCT)는 더 작으며, 30% ~ 65% 개선될 수 있다.
또한 g3가 g5보다 색온도 편차가 더 작다는 점에 비추어 볼 때, 돔 형의 확산제층을 포함하는 경우가 직육면체의 확산제층을 포함하는 경우보다 색온도 편차를 개선할 수 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(300-3)를 나타낸다. 도 12를 참조하면, 발광 소자 패키지(300-3)는 패키지 몸체(610), 리드 프레임(612, 614), 발광소자(620), 반사판(625), 와이어(630) 및 수지층(640)을 포함한다.
패키지 몸체(610)는 바닥(101)과 측벽(102)을 포함하는 캐비티(cavity, 103)가 형성될 수 있다. 캐비티(103)의 측벽(102)은 경사지게 형성될 수 있다. 도 13에 도시된 패키지 몸체(610)는 캐비티를 갖지만, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 패키지 몸체는 캐비티를 갖지 않을 수 있다.
패키지 몸체(610)는 실리콘 기반의 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package), 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 기판이 적층되는 구조일 수 있으나, 패키지 몸체(610)는 상술한 재질, 구조 및 형상으로 한정되지 않는다.
리드 프레임(612, 614)은 열 배출이나 발광 소자(620)의 장착을 고려하여 서로 전기적으로 분리되도록 패키지 몸체(610) 내에 배치될 수 있다. 캐비티(103)는 제1 리드 프레임(612)과 제2 리드 프레임(614)의 상면을 노출할 수 있다.
발광 소자(620)는 제1 리드 프레임(612)의 노출되는 상면 상에 배치되고, 와이어(630)에 의하여 제2 리드 프레임(614)과 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자(620)는 확산제층(130)을 포함하는 실시 예들(100-1,100-2,100-3) 중 어느 하나일 수 있다.
반사판(625)은 발광 소자(620)에서 방출된 빛을 소정의 방향으로 지향시키도록 패키지 몸체(610)의 캐비티(103)의 측벽(102) 상에 형성될 수 있다. 반사판(625)은 광반사 물질로 이루어지며, 예컨대, 금속 코팅이거나 금속 박편일 수 있다.
수지층(640)은 패키지 몸체(610)의 캐비티 내에 위치하는 발광 소자(620)를 포위하여 발광소자(620)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 수지층(640)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 무색 투명한 고분자 수지 재질로 이루어질 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다. 도 13을 참조하면, 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과, 광원의 열을 방출하는 방열부(740)와, 광원(750)과 방열부(740)를 수납하는 하우징(700)과, 광원(750)과 방열부(740)를 하우징(700)에 결합하는 홀더(760)를 포함한다.
하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함할 수 있다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비될 수 있으며, 공기 유동구(720)는 하나이거나, 복수 개일 수 있다. 공기 유동구(720)는 몸체부(730)에 방사상으로 배치되거나 다양한 형태로 배치될 수 있다.
광원(750)은 기판(754) 상에 실장되는 복수 개의 발광 소자 패키지(752)를 포함할 수 있다. 기판(754)은 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 발광 소자 패키지(752)는 도 20에 도시된 실시 예(400)일 수 있다.
광원(750)의 하부에는 홀더(760)가 구비되며, 홀더(760)는 프레임 및 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다. 도 14를 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있으며, 발광 소자 패키지(835)는 실시 예들(300-1, 300-2,300-3) 중 어느 하나일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다. 도 15를 참조하면, 해드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903), 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지들(300-1,300-2,300-3) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 발광 소자 패키지는 리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킬 수 있다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
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.
110: 발광 구조 120: 파장 변환층
130: 확산제층 210: 기판
210,350: 발광 구조물 220: 전도층
232: 제1 전극 234: 제2 전극
305: 제2 전극부 310: 지지층
315: 접합층 320: 배리어층
325: 반사층 330: 오믹 영역
340: 보호층 365: 패시베이션층
370: 제1 전극부.

Claims (10)

  1. 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 발광 구조물 상에 배치되고, 발광 구조물로부터 발생하는 빛의 파장을 변환하는 파장 변환층; 및
    상기 파장 변환층 상에 배치되고, 외주면이 곡면인 확산제층을 포함하는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산제층은 돔(dome) 형상인 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확산제층의 직경은 상부에서 하부로 갈수록 증가하는 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 파장 변환층은,
    형광체와 수지(resin)가 혼합된 형태인 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 확산제층은,
    수지(resin)와 확산제(diffuser)가 혼합된 형태이고,
    상기 확산제는 SiO2, Al2O3, Y2O3,BaSO4, TiO2, BN 중 어느 하나인 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 확산제층의 곡률은 0.77 ~ 4.9인 발광 소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수지에 대한 상기 확산제의 중량비는 0.5 % ~ 5%인 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 기판;
    상기 제1 반도체층의 일부는 노출되고, 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극;
    상기 제2 반도체층과 상기 파장 변화층 사이에 배치되는 전도층; 및
    상기 전도층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하며,
    상기 확산제층은 상기 제2 전극을 노출하는 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 반사층;
    상기 제1 반도체층과 상기 반사층 사이에 위치하는 오믹 영역; 및
    상기 반사층 아래에 배치되는 지지층; 및
    제2 반도체층 상에 배치되는 전극을 더 포함하는 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반도체층 아래에 배치되는 제1 전극부;
    상기 제1 전극부 아래에 배치되고, 상기 제1 전극부, 상기 제1 반도체층, 및 상기 활성층을 통과하여 상기 제2 반도체층에 접촉하는 제2 전극부; 및
    상기 제1 전극부과 상기 제2 전극부 사이, 상기 제1 반도체층과 상기 제2 전극부 사이, 및 상기 활성층과 상기 제2 전극부 사이에 배치되는 절연층을 더 포함하는 발광 소자.
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