KR20150028081A - Light Emitting Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광효율을 향상시키는 발광소자에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device that improves light efficiency.
발광소자의 대표적인 예로, LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.As a typical example of a light emitting device, a light emitting diode (LED) is a device for converting an electric signal into an infrared ray, a visible ray, or a light using the characteristics of a compound semiconductor, and is used for various devices such as household appliances, remote controllers, Automation equipment, and the like, and the use area of LEDs is gradually widening.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.In general, miniaturized LEDs are made of a surface mounting device for mounting directly on a PCB (Printed Circuit Board) substrate, and an LED lamp used as a display device is also being developed as a surface mounting device type . Such a surface mount device can replace a conventional simple lighting lamp, which is used for a lighting indicator for various colors, a character indicator, an image indicator, and the like.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도가 높이지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다.As the use area of the LED is widened as described above, it is important to increase the luminance of the LED as the brightness required for a lamp used in daily life and a lamp for a structural signal is increased.
발광소자는 순방향전압 인가시 n층의 전자(electron)와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 LED가 되는 것이다.When a forward voltage is applied to the light emitting device, electrons in the n-layer and holes in the p-layer are coupled to emit energy corresponding to the energy gap between the conduction band and the valance band. It is mainly emitted in the form of heat or light, and when emitted in the form of light, it becomes an LED.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.Nitride semiconductors have attracted great interest in the development of optical devices and high output electronic devices due to their high thermal stability and wide band gap energy. Particularly, blue light emitting devices, green light emitting devices, ultraviolet (UV) light emitting devices, and the like using nitride semiconductors have been commercialized and widely used.
발광소자의 광효율을 높이기 위해서는 반도체층에 수평적으로 고르게 전류를 공급하는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. 전극과 가까운 영역에만 전류가 밀집되어 발생하는 결함 또는 광효율 저하 현상을 개선하는 것이 필요하다.In order to increase the light efficiency of the light emitting device, it is an important issue to supply a current horizontally and evenly to the semiconductor layer. It is necessary to improve defects or deterioration of light efficiency caused by current density being concentrated only in a region close to the electrode.
한편, 광효율을 향상시키기 위해 발광소자 내에서 생성된 빛의 일부가 전반사로 인해 외부로 추출되지 않고 내부의 열로 소멸되는 것을 방지하는 것이 중요하다. Meanwhile, in order to improve the light efficiency, it is important to prevent a part of the light generated in the light emitting device from being extracted to the outside due to the total internal reflection and disappearing into the internal heat.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중간층을 삽입하여 발광효율 및 신뢰성을 향상시키는 발광소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device that improves luminous efficiency and reliability by interposing an intermediate layer.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 반도체층 및 제2 반도체층, 상기 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층 및 상기 제2반도체층 내에 위치되는 중간층을 포함하고, 상기 중간층은 표면에 굴곡을 이루는 패턴을 포함하며, 상기 제2 반도체층은 표면에 마이크로 사이즈의 표면 러프니스가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including a substrate, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer disposed on the substrate, an active layer disposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, And an intermediate layer disposed in the second semiconductor layer, wherein the intermediate layer includes a pattern that bends the surface, and the second semiconductor layer has micro-sized surface roughness formed on the surface thereof.
실시예는, 발광구조물 내에 중간층을 포함하여, 활성층으로부터 방출된 빛이 전반사되는 것을 감소시켜 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.Embodiments can improve the light extraction efficiency of the light emitting device by reducing the total reflection of light emitted from the active layer including the intermediate layer in the light emitting structure.
또한, 실시예는 발광소자 표면에 요철이 생성되어 추가적으로 가공할 필요가 없으므로 제조공정을 단순화할 수 있다.In addition, in the embodiment, since irregularities are generated on the surface of the light emitting element, there is no need to further process, so that the manufacturing process can be simplified.
또한, 실시예는 발광구조물 내에 중간층을 포함하여, 반도체층 내에서 전위(dislocation)등 결함의 전파를 방지하여 발광효율 및 신뢰성을 향상시킨다.In addition, the embodiment includes an intermediate layer in the light emitting structure to prevent the propagation of defects such as dislocation in the semiconductor layer, thereby improving light emitting efficiency and reliability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 다른 중간층의 패턴 현상에 관한 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 표면에서의 광 진행 경로를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다.
발명의 다른 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자를 갖는 표시장치의 분해 사시도이다.
도 11은 은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자를 갖는 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 to 5 are partial perspective views illustrating pattern development of an intermediate layer according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a light path on a surface of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
Sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package including a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view of a display device having a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
11 is a view illustrating a display device having a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view of a lighting device having a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" Can be used to easily describe the correlation of components with other components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different orientations of components during use or operation in addition to those shown in the drawings. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element . Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions. The components can also be oriented in different directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited component, step, and / or step does not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps and / I never do that.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness and the size of each component are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size and area of each component do not entirely reflect actual size or area.
또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.Further, the angles and directions mentioned in the description of the structure of the embodiment are based on those shown in the drawings. In the description of the structures constituting the embodiments in the specification, reference points and positional relationships with respect to angles are not explicitly referred to, reference is made to the relevant drawings.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 발광소자 패키지를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a light emitting device package according to embodiments of the present invention.
실시예에 따른 발광소자(100)는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 반도체층 및 제2 반도체층, 상기 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층 및 상기 활성층에 근접하여 위치하고, 패턴을 형성하는 중간층을 포함한다.The
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 발광구조물(160)을 포함할 수 있으며, 발광구조물(160)은 제1 반도체층(120), 중간층(140), 활성층(130) 및 제2 반도체층(150)을 포함할 수 있다. 중간층(140)은 제2 반도체층(150)의 내부에 위치되고, 활성층(130)과 이격되어 배치된다. 1, the
기판(110)는 광 투과적 성질을 가지는 재질, 예를 들어 사파이어(Al2O3), GaN, ZnO, AlO 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 또한, 사파이어(Al2O3) 지지부재에 비해 열전도성이 큰 SiC 지지부재일 수 있다. 다만, 기판(110)의 굴절률은 광 추출 효율을 위해 제1 반도체층(120)의 굴절률보다 작은 것이 바람직하다.The
한편, 기판(110)의 상측 면에는 광 추출 효율을 높이기 위해 PSS(PSS : Patterned SubStrate) 구조가 마련될 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 지지부재 (110)는 PSS 구조를 가지거나, 또는 가지지 않을 수 있다.On the other hand, a PSS (Patterned SubStrate) structure may be provided on the upper surface of the
한편, 기판(110) 상에는 기판(110)와 제1 반도체층(120) 사이의 격자 부정합을 완화하고 반도체층이 용이하게 성장될 수 있도록 하는 버퍼층(미도시)이 위치할 수 있다. 버퍼층(미도시)은 저온 분위기에서 형성할 수 있으며, 반도체층과 지지부재와의 격자상수 차이를 완화시켜 줄 수 있는 물질로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, GaN, InN, AlN, AlInN, InGaN, AlGaN, 및 InAlGaN 과 같은 재질 중 선택할 수 있으며 이에 한정되지 않는다. A buffer layer (not shown) may be disposed on the
버퍼층(미도시)은 기판(110)상에 단결정으로 성장할 수 있으며, 단결정으로 성장한 버퍼층(미도시)은 버퍼층(미도시)상에 성장하는 제1 반도체층(120)의 결정성을 향상시킬 수 있다.A buffer layer (not shown) may be grown on the
버퍼층(미도시) 상에는 언도프트 반도체층(115)이 위치할 수 있다. 언도프트 반도체층(115)은 의도적으로 n형 불순물을 주입하지는 않았으나, n형의 전도 특성을 가질 수 있는 질화물 반도체층이며, 예를 들어, 언도프트 반도체층(115)은 Undoped-GaN으로 형성될 수도 있다.On the buffer layer (not shown), the
언도프트 반도체층(115) 상에는 제1 반도체층(120), 중간층(140), 활성층(130), 및 제2 반도체층(150)을 포함한 발광 구조물(160)이 형성될 수 있다.The
언도프트 반도체층(115) 상에는 제1 반도체층(120)이 위치할 수 있다. 제1 반도체층(120)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 활성층(130)에 전자를 제공할 수 있다. 제1 반도체층(120)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
제1 반도체층(120) 상에는 활성층(130)이 형성될 수 있다. 활성층(120)은 중간층(140)과 접하거나 이격되어 배치될 수 있다. 활성층(130)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.The
활성층(130)은 양자우물구조로 형성된 경우 예컨대, 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 다중 양자우물구조를 가질 수 있다. 우물층은 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.When the
활성층(130)의 위 또는/및 아래에는 도전성 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전성 클래드층(미도시)은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 활성층(130)의 밴드 갭보다는 큰 밴드 갭을 가질 수 있다.A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the
제2 반도체층(150)은 활성층(130)에 정공을 주입하도록 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 제2 반도체층(150)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
제2 반도체층(150)은 표면에 마이크로(㎛) 사이즈의 러프니스가 형성된다. 여기서, 마이크로(㎛) 사이즈는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 사이의 사이즈를 가지는 것을 의미할 것이다. 제2 반도체층(150) 표면에 생성된 러프니스는 마이크로 사이즈의 미세구조로 인해 표면 러프니스(roughness)가 많은 패턴을 이룬다. The
제2 반도체층(150)의 미세구조는 제2 반도체층(150)의 표면보다 성장속도가 빠른 파셋(facet)면에 의해 형성된다. The microstructure of the
제2 반도체층(150)의 굴곡진 표면은 활성층으로부터 방출된 빛이 발광 구조물 내에서 전반사되는 것을 감소시킬 수 있다. 제2 반도체층(150)의 표면은 외부로 방출되는 빛을 증가시켜 광 추출 효율을 높인다. 또한, 발광구조물(160)을 패턴화하는 공정이 필요 없으므로 양산성에 있어 유리하다. The curved surface of the
제2 반도체층(150)의 내부에는 중간층(140)이 형성될 수 있다. The
중간층(140)은 활성층(130)에 근접하여 위치한다.The
중간층(140)은 활성층(130)과 이격되어 배치된다.. The
중간층(140)은 질화규소(SiN)로 형성된다. 중간층(140)은 반도체층의 경계면 또는 내부에 형성됨으로써 반도체층 내에서 전위 등 결함의 전파를 방지한다. The
반도체층 내에서 발생한 결함은 점으로 존재하지 않고 박막이 성장함에 따라 전파되는데, 질화규소로 이루어진 중간층(140)은 이러한 결함의 전파를 방지하여 결정성을 좋게 한다. The defects generated in the semiconductor layer do not exist as dots and propagate as the thin film grows. The
중간층(140)은 증착시간 및 온도 조절을 통해 제2 반도체층(150)을 이루는 반극성(semipolar) 물질 표면에 형성되는 마이크로 사이즈의 미세구조 패턴을 제어할 수 있다. The
중간층(140)은 제2 반도체층(150) 사이에 복수 개의 SiN층으로 형성될 수도 있다. 제2 반도체층(150) 내에 형성된 중간층(140)은 복수 개의 SiN층이 이격하여 교호로 적층되어 형성될 수 있다. 이러한 교호 적층 구조(미도시)는 결함 전파 방지에 효과적이다.The
중간층(140)의 두께는 1Å내지 1000Å로 형성될 수 있다. 중간층(140)의 두께가 1000 Å 보다 크면, 다이오드의 크기를 증가시키거나 전류의 흐름이 방해될 수 있으며,, 중간층(140)의 두께가 1 Å 보다 작으면 중간층(140) 자체의 기능이 상실된다. 본 실시예에서 중간층(140)은 도핑되지 않았으나, 두께에 따라서 전도성이 높아지도록 도핑할 수 있다. The thickness of the
중간층(140)은 표면에 굴곡을 이루는 패턴이 형성될 수 있다. 중간층(140)의 표면에 형성된 패턴은 전반사각을 크게 하여, 활성층으로부터 방출된 빛이 발광 구조물 내에서 전반사되는 것을 감소시키고, 광 추출 효율이 향상된다. 이러한 패턴은 전반사가 집중되는 발광 구조물(160)의 상부 또는 하부에 형성하는 것이 효율적이다. 중간층(140) 표면에 형성된 패턴은 두께를 증가시키거나 유기금속 화학 증착 시 성장 속도를 증가시켜 형성할 수 있다.The
도 2 내지 도 5은 본 발명의 실시예에 따른 중간층(140)의 패턴 형상에 관한 부분 사시도이다.2 to 5 are partial perspective views of a pattern shape of the
중간층(140)은 패턴을 형성한다. 중간층(140)은 규칙적인 패턴을 가질 수 있다. .The
도 2를 참조하면, 중간층(140)의 돌출된 부분의 단면이 반원(140a)일 수 있다.2, the cross-section of the protruding portion of the
도 3을 참조하면, 중간층(140)의 돌출된 부분의 단면이 사각형(140b)일 수 있다.Referring to FIG. 3, the protruding portion of the
도 4를 참조하면, 중간층(140)이 일정한 간격으로 배치된 사각기둥(140c) 로드를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면, 중간층(140)이 일정한 간격으로 배치된 원기둥(140d) 로드를 포함할 수 있다. 이외에도 중간층(140)을 다양한 형태로 패턴화할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 표면에서의 광 진행 경로를 도시한 도면이다.6 is a view illustrating a light path on a surface of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 빛은 돌출된 패턴이 형성된 표면을 통과할 때, 광원으로부터 더 먼 곳까지 전반사하지 않고, 외부로부터 방출될 수 있다. 이에 비해, 평평한 표면을 통과하는 빛은 입사각이 증가함에 따라 전반사되기 시작한다. Referring to FIG. 6, when light passes through a surface on which protruding patterns are formed, the light can be emitted from the outside without being totally reflected from the light source. On the other hand, light passing through a flat surface begins to be totally reflected as the angle of incidence increases.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다. 도 1과 비교했을 때, 도 7 에서는 중간층(140)이 제2 반도체층(150)과 활성층(130) 사이에 배치된다. 중간층(140)은 활성층(130)에 접하여 위치할 수 있다. 도 1에서와 같이, 제2 반도체층(150)의 표면에 러프니스구조가 형성될 수 있다.7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention. 1, an
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자(200)는 지지부재(210), 지지부재(210) 상에 배치되는 제1 전극층(215), 제1 전극층(215) 상에 제2 반도체층(250), 제2 반도체층(250) 내부에 중간층(240), 제2 반도체층(250) 상에 활성층(230), 활성층(230) 상에 제1 반도체층(220), 및 제2 전극층(282)을 포함할 수 있다.8, the
지지부재(210)는 열전도성이 우수한 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 또한 전도성 물질로 형성할 수 있는데, 금속 물질 또는 전도성 세라믹을 이용하여 형성할 수 있다. 지지부재(210)는 단일층으로 형성될 수 있고, 이중 구조 또는 그 이상의 다중 구조로 형성될 수 있다.The
즉, 지지부재(210)는 금속, 예를 들어 Au, Ni, W, Mo, Cu, Al, Ta, Ag, Pt, Cr중에서 선택된 어느 하나로 형성하거나 둘 이상의 합금으로 형성할 수 있으며, 서로 다른 둘 이상의 물질을 적층하여 형성할 수 있다. 또한 지지부재(210)는 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, GaN, Ga2O3 와 같은 캐리어 웨이퍼로 구현될 수 있다.That is, the
이와 같은 지지부재(210)는 발광소자(200)에서 발생하는 열의 방출을 용이하게 하여 발광소자(200)의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다.Such a
한편, 지지부재(210) 상에는 제1 전극층(215)이 형성될 수 있으며, 제1 전극층(215)은 오믹층(ohmic layer)(미도시), 반사층(reflective layer)(미도시), 본딩층(bonding layer)(미도시) 중 적어도 한 층을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 전극층(215)은 오믹층/반사층/본딩층의 구조이거나, 오믹층/반사층의 적층 구조이거나, 반사층(오믹 포함)/본딩층의 구조일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 제1 전극층(215)은 절연층상에 반사층 및 오믹층이 순차로 적층된 형태일 수 있다.A
반사층(미도시)은 오믹층(미도시) 및 절연층(미도시) 사이에 배치될 수 있으며, 반사특성이 우수한 물질, 예를 들어 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있다. 또한 반사층(미도시)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 또한 반사층(미도시)을 발광 구조물(260)(예컨대, 제2 반도체층(250))과 오믹 접촉하는 물질로 형성할 경우, 오믹층(미도시)은 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The reflective layer (not shown) may be disposed between an ohmic layer (not shown) and an insulating layer (not shown), and may be formed of a material having excellent reflection characteristics, such as Ag, Ni, Al, Rh, Pd, , Zn, Pt, Au, Hf, and combinations thereof. Alternatively, the metal material and the transparent conductive material such as IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, . Further, the reflective layer (not shown) can be laminated with IZO / Ni, AZO / Ag, IZO / Ag / Ni, AZO / Ag / Ni and the like. When a reflective layer (not shown) is formed of a material that makes an ohmic contact with the light emitting structure 260 (for example, the second semiconductor layer 250), an ohmic layer (not shown) may not be formed separately, I do not.
오믹층(미도시)은 발광 구조물(260)의 하면에 오믹 접촉되며, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다. 오믹층(미도시)은 투광성 전극층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 구현할 수 있다. 오믹층(미도시)은 제2 반도체층(250)에 캐리어의 주입을 원활히 하기 위한 것으로, 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.The ohmic layer (not shown) is in ohmic contact with the lower surface of the
또한 제1 전극층(215)은 본딩층(미도시)을 포함할 수 있으며, 이때 본딩층(미도시)은 배리어 금속(barrier metal), 또는 본딩 금속, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 이에 한정하지 않는다.The
발광 구조물(260)은 적어도 제1 반도체층(220), 활성층(230) 및 제2 반도체층(250)을 포함할 수 있고, 제1 반도체층(220)과 제2 반도체층(250) 사이에 활성층(230)이 게재된 구성으로 이루어질 수 있다. The
상기 제1 전극층(215) 상에는 제2 반도체층(250)이 형성될 수 있다. 상기 제2 반도체층(250)은 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.A
제2 반도체층(250) 내부에 중간층(240)이 형성된다.An
도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 중간층(240)은 제2 반도체층 내부에 형성될 수 있다. 중간층(240)은 활성층(230)과 제2 반도체층(250) 사이에 배치될 수도 있다. 여기에서는 도 1 및 도 2와 달리 아래 위만 바뀐 구성이다.As described with reference to FIGS. 1 and 2, the
제2 반도체층(250) 혹은 중간층(240) 상에는 활성층(230)이 형성될 수 있다. 활성층(230)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다. The
활성층(230)이 양자우물구조로 형성된 경우 예컨데, 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 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.When the
활성층(230)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전형 클래드층(미도시)은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 활성층(230)의 밴드 갭보다는 큰 밴드 갭을 가질 수 있다.A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the
활성층(230) 상에는 제1 반도체층(220)이 형성될 수 있다. 제1 반도체층(220)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, n형 반도체층은 예컨데, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 예를 들어, Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. The
제1 반도체층(220)상에는 제1 반도체층(220)과 전기적으로 연결된 제2 전극층(282)이 형성될 수 있으며, 제2 전극층(282)은 적어도 하나의 패드 또는/및 소정 패턴을 갖는 전극을 포함할 수 있다. 제2 전극층(282)은 제1 반도체층(220)의 상면 중 센터 영역, 외측 영역 또는 모서리 영역에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 제2 전극층(282)은 상기 제1 반도체층(220)의 위가 아닌 다른 영역에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
제2 전극층(282)은 전도성 물질, 예를 들어 In, Co, Si, Ge, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, 및 WTi 중에서 선택된 금속 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.The
발광 구조물(260)의 상부에는 광 추출 구조(284)가 형성될 수 있다.A
광 추출 구조(270)는 제1 반도체층(220)의 상면에 형성되거나, 또는 발광 구조물(260)의 상부에 투광성 전극층(미도시)을 형성한 후 투광성 전극층(미도시)의 상부에 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.The light extracting structure 270 may be formed on the upper surface of the
광 추출 구조(284)는 투광성 전극층(미도시), 또는 제1 반도체층(220)의 상부 표면의 일부 또는 전체 영역에 형성될 수 있다. 광 추출 구조(284)는 투광성 전극층(미도시), 또는 제1 반도체층(220)의 상면의 적어도 일 영역에 대해 에칭을 수행함으로써 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 상기 에칭 과정은 습식 또는/및 건식 에칭 공정을 포함하며, 에칭 과정을 거침에 따라서, 투광성 전극층(미도시)의 상면 또는 제1 반도체층(220)의 상면은 광 추출 구조(284)를 형성하는 러프니스를 포함할 수 있다. 러프니스는 랜덤한 크기로 불규칙하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 러프니스는 평탄하지 않는 상면으로서, 텍스쳐(texture) 패턴, 요철 패턴, 평탄하지 않는 패턴(uneven pattern) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
러프니스는 측 단면이 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔, 원뿔대, 다각뿔대 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 바람직하게 뿔 형상을 포함한다.The roughness may be formed to have various shapes such as a cylinder, a polygonal column, a cone, a polygonal pyramid, a truncated cone, a polygonal pyramid, and the like, preferably including a horn shape.
한편, 상기 광추출구조(284)는 PEC(photo electro chemical) 등의 방법으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 광추출구조(284)가 투광성 전극층(미도시)의 또는 제1 반도체층(220)의 상부면에 형성됨에 따라서 활성층(230)으로부터 생성된 빛이 투광성 전극층(미도시), 또는 제1 반도체층(220)의 상부면으로부터 전반사되어 재흡수되거나 산란되는 것이 방지될 수 있으므로, 발광소자(200)의 광 추출 효율의 향상에 기여할 수 있다.Meanwhile, the
발광 구조물(260)의 측면 및 상부 영역에는 패시베이션(290)이 형성될 수 있으며, 패시베이션(290)은 절연성 재질로 형성될 수 있다.The
발광 소자는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형 타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type), 또는 플립 칩(flip chip) 모두에 적용 가능하다.The light emitting device is applicable to both a horizontal type in which all the electric terminals are formed on the upper surface, a vertical type formed in the upper and lower surfaces, or a flip chip.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.9 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package including a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, , 실시예에 따른 발광소자패키지(300)는 캐비티가 형성된 몸체(310), 몸체(310)의 캐비티에 실장된 광원부(320) 및 캐비티에 충진되는 봉지재(350)를 포함할 수 있다.9, a light emitting
몸체(310)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board), 세라믹 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(310)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.The
광원부(320)는 몸체(310)의 바닥면에 실장되며, 일 예로 광원부(320)는 도 1 내지 도 2 및 도 8에서 도시하고 설명한 발광소자 중 어느 하나일 수 있다. 발광소자는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 소자 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 소자일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 발광 소자는 한 개 이상 실장될 수 있다.The
몸체(310)는 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)을 포함할 수 있다. 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)은 광원부(320)와 전기적으로 연결되어 광원부(320)에 전원을 공급할 수 있다.The
또한, 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)은 서로 전기적으로 분리되며, 광원부(320)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있고, 또한 광원부(320)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수 있다.In addition, the
도 9에는 제1 전극(330)과 제2 전극(340) 모두가 와이어(360)에 의해 광원부(320)와 본딩된 것을 도시하나, 이에 한정하지 않으며, 특히 수직형 발광소자의 경우는 제1 전극(330) 및 제2 전극(340) 중 어느 하나가 와이어(360)에 의해 광원부(320)와 본딩될 수 있으며, 플립칩 방식에 의해 와이어(360) 없이 광원부(320)와 전기적으로 연결될 수도 있다.9 illustrates that both the
이러한 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
봉지재(350)는 캐비티에 충진될 수 있으며, 형광체(미도시)를 포함할 수 있다. 봉지재(350)는 투명한 실리콘, 에폭시, 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있으며, 캐비티 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다. The
형광체(미도시)는 광원부(320)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(300)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.The phosphor (not shown) may be selected according to the wavelength of the light emitted from the
봉지재(350)에 포함되어 있는 형광체(미도시)는 광원부(320)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체중 하나가 적용될 수 있다. The fluorescent material (not shown) included in the
즉, 형광체(미도시)는 광원부(320)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 광원부(320)가 청색 발광 다이오드이고 형광체(미도시)가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(300)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
That is, the phosphor (not shown) may be excited by the light having the first light emitted from the
실시예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 10및 도 11에 도시된 표시 장치, 도 12에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment can be applied to an illumination system. The lighting system includes a structure in which a plurality of light emitting elements are arrayed, and includes a display device shown in Figs. 10 and 11, a lighting device shown in Fig. 12, and may include an illumination lamp, a traffic light, a vehicle headlight, have.
도 10는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다. 10 is an exploded perspective view of a display device having a light emitting device according to an embodiment.
도 10를 참조하면, 실시예에 따른 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.10, a
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethylmethacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. The
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 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 발광 소자(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The
그리고, 상기 복수의 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 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 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 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 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Here, the optical path of the
도 11는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 11 is a view showing a display device having a light emitting device according to an embodiment.
도 11를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 11, the
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.The
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(polymethyl methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. Here, the
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
The
도 12는 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.12 is an exploded perspective view of a lighting device having a light emitting device according to an embodiment.
도 12를 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 발광소자를 포함할 수 있다.12, the lighting apparatus according to the embodiment includes a
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.For example, the
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. The inner surface of the
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는내광성, 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.The
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 발광소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.The
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 발광소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.The
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.The surface of the
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.The
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.The
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.The
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 돌출부(2670)를 포함할 수 있다.The
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.The
상기 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(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.The
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.
The
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (9)
상기 기판 상에 배치되는 제1 반도체층 및 제2 반도체층;
상기 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층; 및
상기 제2반도체층 내에 위치되는 중간층을 포함하고,
상기 중간층은 표면에 굴곡을 이루는 패턴을 포함하며,
상기 제2 반도체층은 표면에 마이크로 사이즈의 표면 러프니스가 형성되는 발광소자.Board;
A first semiconductor layer and a second semiconductor layer disposed on the substrate;
An active layer disposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer; And
And an intermediate layer located in the second semiconductor layer,
Wherein the intermediate layer includes a pattern that bends the surface,
Wherein the second semiconductor layer has micro-sized surface roughness on the surface thereof.
상기 중간층은 상기 활성층과 이격되어 배치되는 발광소자. The method according to claim 1,
And the intermediate layer is spaced apart from the active layer.
상기 중간층은 상기 활성층에 접하는 발광소자.The method according to claim 1,
And the intermediate layer is in contact with the active layer.
상기 중간층은 제2 반도체층 사이에 복수 개의 층으로 형성되는 발광소자. The method according to claim 1,
And the intermediate layer is formed of a plurality of layers between the second semiconductor layers.
상기 중간층은 SiN으로 형성되는 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the intermediate layer is formed of SiN.
상기 중간층은 격자 패턴으로 이루어진 발광소자.The method according to claim 1,
And the intermediate layer has a lattice pattern.
상기 중간층은 복수의 기둥으로 구성된 패턴으로 이루어진 발광소자. The method according to claim 1,
Wherein the intermediate layer has a pattern composed of a plurality of columns.
상기 중간층의 두께는 1Å내지 1000Å인 발광소자. The method according to claim 1,
Wherein the intermediate layer has a thickness of 1 to 1000 ANGSTROM.
A light emitting device package comprising the light emitting device according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130106736A KR20150028081A (en) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Light Emitting Device |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=53023158
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200069438A (en) | 2018-12-06 | 2020-06-17 | 주식회사 옵토전자 | Lighting apparatus for High Power Illuminator and optical apparatus therefor |
| WO2024029815A1 (en) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | 서울바이오시스주식회사 | Light-emitting module and light-emitting system comprising same |
-
2013
- 2013-09-05 KR KR20130106736A patent/KR20150028081A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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