KR20150030288A - 발광소자 - Google Patents

발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20150030288A
KR20150030288A KR20130107693A KR20130107693A KR20150030288A KR 20150030288 A KR20150030288 A KR 20150030288A KR 20130107693 A KR20130107693 A KR 20130107693A KR 20130107693 A KR20130107693 A KR 20130107693A KR 20150030288 A KR20150030288 A KR 20150030288A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting structure
semiconductor layer
light
layer
Prior art date
Application number
KR20130107693A
Other languages
English (en)
Inventor
김원호
노승원
강유환
문효정
이은형
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR20130107693A priority Critical patent/KR20150030288A/ko
Publication of KR20150030288A publication Critical patent/KR20150030288A/ko

Links

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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/08—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 bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • 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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/20—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 bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • 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
    • H01L33/38—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 with a particular shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 배치된 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 발광 구조물은 표면이 플랫한 제1 발광 구조물과, 상기 제1 발광 구조물과 인접하여 배치되고 상기 제1 발광 구조물의 표면과 예각으로 기울어진 제2 발광 구조물, 및 상기 제2 발광 구조물 상에 배치되고 상기 제2 발광 구조물과 예각으로 기울어진 제3 발광 구조물을 포함하며, 상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자를 제공한다.

Description

발광소자{LIGHT EMITTNG DEVICE}
실시예는 발광소자에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이다.
종래의 발광소자(100)는 사파이어 등으로 이루어진 기판(110) 위에 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)이 형성되고, 제1 도전형 반도체층(122)과 제2 도전형 반도체층(126) 상에 각각 제1 전극(150)과 제2 전극(160)이 배치된다.
발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(124)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층(124)에서 방출되는 빛은 활성층(124)을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 또는 다른 파장 영역의 광일 수 있다.
활성층(124)은 이중 접합 구조(Double Hetero Junction Structure), 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.
상술한 종래의 발광소자는 다음과 같은 문제점이 있다.
기판과 발광 구조물은 이종의 재료이므로 격자 상수 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하고자 도 1에 도시된 바와 같이 버퍼층(115)을 형성할 수도 있으나, 전위가 여전히 형성되어 발광 구조물의 품질을 악화시킬 수도 있으며, 활성층에서 빛에너지가 아닌 발광 구조물에서 열에너지가 방출되어 발광소자 자체의 효율을 저하시킬 수 있다.
실시예는 발광소자의 품질을 향상시키고, 광효율도 증가시키고자 한다.
실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 배치된 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 발광 구조물은 표면이 플랫한 제1 발광 구조물과, 상기 제1 발광 구조물과 인접하여 배치되고 상기 제1 발광 구조물의 표면과 예각으로 기울어진 제2 구조물, 및 상기 제2 발광 구조물 상에 배치되고 상기 제2 발광 구조물과 예각으로 기울어진 제3 발광 구조물을 포함하며, 상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자를 제공한다.
제1 발광 구조물의 활성층과 제2 발광 구조물의 활성층은 서로 예각으로 기울어질 수 있다.
제3 발광 구조물은 나노 로드 형상일 수 있다.
나노 로드의 측벽의 활성층은 상기 제2 발광 구조물의 활성층과 예각으로 기울어질 수 있다.
나노 로드의 상면의 활성층은 상기 제1 발광 구조물의 활성층과 평행할 수 있다.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층의 두께가 서로 다를 수 있다.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 서로 연속하여 배치될 수 있다.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 절연층을 사이에 두고 서로 이격하여 배치될 수 있다.
제3 발광 구조물 상에 제n 발광 구조물을 더 포함할 수 있다.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 내지 제3 발광 구조물은 서로 다른 극성을 가진 면에서 성장될 수 있다.
제1 발광 구조물은 극성의 면에서 성장되고, 상기 제2 발광 구조물은 반극성의 면에서 성장되며, 제3 발광 구조물은 비극성의 면에서 성장될 수 있다.
본 실시예에 따른 발광소자는 발광 구조물이 나노 로드 형상으로 이루어져서, 기판과 발광 구조물 사이에서 이종 물질 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)과 열 팽창 계수 차이에 기인한 전위(dislocation) 등이 더 이상 성장하지 못하고 발광 구조물 내에서 차단되어 품질이 우수하다.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이고,
도 2는 발광소자의 제1 실시예를 나타낸 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 나노 로드의 형상을 나타낸 도면이고,
도 4는 발광소자의 제2 실시예를 나타낸 도면이고,
도 5는 발광소자의 제3 실시예를 나타낸 도면이고,
도 6은 나노 로드에서의 광방출을 나타낸 도면이고,
도 7a 내지 도 7e는 발광소자의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 8은 발광소자가 배치된 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 9는 발광소자가 배치된 백라이트 유닛의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 10은 발광소자가 배치된 살균장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 11은 발광소자가 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 2는 발광소자의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 발광소자(200a)는 기판(210) 위에 버퍼층(215)과 발광 구조물(220)이 배치된다.
기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
사파이어 등으로 기판(210)을 형성하고, 기판(210) 상에 GaN이나 AlGaN 등을 포함하는 발광구조물(220)이 배치될 때, GaN이나 AlGaN과 사파이어 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있으므로, AlN 등으로 버퍼층(215)을 형성할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 버퍼층(215)과 발광구조물(220)의 사이에는 언도프드 GaN층이나 AlGaN층이 배치되어, 발광구조물(220) 내로 상술한 전위 등이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
발광 구조물(220)은 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)을 포함하여 이루어진다. 발광 구조물(220)은 복수 개의 나노 로드(nano rod) 형상으로 이루어지는데, 후술한다.
제1 도전형 반도체층(222)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 소자(200a)가 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 발광 소자일 경우, 제1 도전형 반도체층(222)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
활성층(224)은 제1 도전형 반도체층(222)과 제2 도전형 반도체층(226) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층(224)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 활성층(224)이 심자외선(deep UV) 파장의 빛을 생성할 때, 활성층(224)은 다중양자우물 구조로 이루어질 수 있고, 상세하게는 AlxGa(1-x)N (0<x<1)을 포함하는 양자벽과 AlyGa(1-y)N (0<x<y<1)을 포함하는 양자우물층의페어 구조가 1주기 이상인 다중 양자 우물 구조일 수 있고, 양자 우물층은 후술하는 제2 도전형의도펀트를 포함할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 예컨대, InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 반도체층(226)이 AlxGa(1-x)N으로 이루어질 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 만일, 발광 소자(200a)가 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 발광 소자일 경우, 제2 도전형 반도체층(226)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)의 사이에는 전자 차단층(Electron blocking layer)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 초격자(superlattice) 구조로 이루어질 수 있는데, 초격자는 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.
상술한 발광 구조물(220)은 복수 개의 나노 로드(nano rod)로 이루어질 수 있는데, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 나노 로드의 형상을 나타낸 도면이다.
나노 로드는 크기(d1)가 나노 스케일일 수 있는데, 크기(d1)는 나노 로드의 단면이 6각 기둥일 경우 대각선의 길이를 뜻하며, 크기(d1)는 수 나노미터 내지 수백 나노미터일 수 있다. 각각의 나노 로드는 도시된 바와 같은 규칙적인 배열 외에 불규칙하게도 배치될 수 있으며, 각각의 나노 로드의 크기나 형상은 서로 같을 수 있으나 다를 수도 있다.
나노 로드의 크기(d1)가 너무 작아서 성장 중에 나노 로드가 손상될 가능성이 있을 수 있으나, 본 실시예에서는 나노 로드 형상의 제3 발광 구조물의 성장 이전에 보다 단면적이 큰 제2 발광 구조물이 성장하므로 나노 로드가 보다 안정적으로 성장될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)의 일부는 버퍼층(115) 상에 고르게 형성되고, 다른 일부는 특정 영역에만 선택적으로 형성되어 나노 로드를 이룰 수 있는데, 이러한 구조는 후술하는 바와 같이 마스크 등을 이용하여 발광 구조물을 선택적으로 성장시켜서 형성될 수 있다. 그리고, 도 2에서 우측에는 제1 전극(250)이 배치될 수 있도록 제1 도전형 반도체층(222)이 플랫(flat)한 영역이 형성될 수 있다.
도 2에서 버퍼층(215) 상에 형성된 발광 구조물(220)은 형상에 따라 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물로 나뉘어질 수 있다.
제1 발광 구조물은 활성층(224)과 접촉하는 제1 도전형 반도체층(222)의 표면이 플랫하여, 버퍼층(215)과 제1 도전형 반도체층(220)과의 경계면과 평행한 영역이다. 제1 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은 상술한 버퍼층(215)과 나란하게 배치될 수 있다.
제2 발광 구조물은 상술한 제1 발광 구조물과 인접하여 배치되고, 활성층(224)과 접촉하는 제1 도전형 반도체층(222)의 표면이 상술한 제1 발광 구조물 내의 제1 도전형 반도체층(220)과의 예각(도 6에서 θ1)으로 기울어져 배치된다. 제2 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은, 제1 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)과 각각 예각으로 기울어질 수 있다.
상술한 각도(θ1)는 GaN으로 이루어지는 제1 도전형 반도체층(222)의 성장 중에 절연성의 마스크(280)를 배치하여 형성되며, 약 58.2 도 내지 61도 일 수 있다.
제3 발광 구조물은 나노 로드에 해당되는 영역이며, 활성층(224)과 접촉하는 제1 도전형 반도체층(222)의 표면이 상술한 제2 발광 구조물 내의 제1 도전형 반도체층(220)과의 경계면과 예각(도 6에서 θ2)으로 기울어져 배치되고 있다. 제3 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은, 제2 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)과 각각 예각으로 기울어질 수 있다.
GaN을 주성분으로 하는 발광 구조물은 제1 발광 구조물에 해당하는 영역에서 극성(polar)의 면에서 성장될 수 있고, 제2 발광 구조물에 해당하는 영역은 반극성(semipolar)의 면에서 성장될 수 있으며, 제3 발광 구조물에 해당하는 영역은 비극성(non-polar)의 면에서 성장될 수 있다.
제1 발광 구조물과 제3 발광 구조물은 제2 발광 구조물을 사이에 두고 배치될 수 있고, 제3 발광 구조물 만을 나노 로드라고 하거나, 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물을 함께 나로 로드라고 할 수도 있다.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 구조물에서 청색(B) 파장 영역의 광을 방출하고, 제2 발광 구조물에서 적색(R) 파장 영역의 광을 방출하고, 제3 발광 구조물에서 황색(Y) 파장 영역의 광을 방출하면, 전체 발광소자(200a)에서는 백색(W) 광이 방출될 수 있다. 또한, 나노 로드 형상의 성장으로 플랫한 구조의 발광 구조물보다 발광 면적이 증가할 수 있다.
도 6은 나노 로드에서의 광방출을 나타낸 도면이다. 도 6에서 제1 발광 구조물에서 제1 파장(λ1) 영역의 광을 방출하고, 제2 발광 구조물에서 제2 파장(λ2) 영역의 광을 방출하고, 제3 발광 구조물에서 제1 파장(λ3) 영역의 광을 방출할 수 있다.
버퍼층(215)으로부터 나노 로드의 상부까지의 높이(h1) 또는 제1 도전형 반도체층(222)으로부터 나노 로드의 상부까지의 높이를 발광 구조물의 높이라고 할 수 있는데, 본 실시예에서는 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터일 수 있다.
각각의 나노 로드 형상의 발광 구조물의 사이에는 제1 투광성 도전층(230)이 채워질 수 있는데, 제1 투광성 도전층(230)은 각각의 나노 로드 형상의 발광 구조물을 안정적으로 고정시키고, 또한 각각의 나노 로드 형상의 발광 구조물의 제2 도전형 반도체층(226)에 전류를 고루 공급할 수도 있다.
제1 투광성 도전층(230)과, 상기 제1 투광성 도전층(230) 위로 노출된 나노 로드 형상의 발광 구조물의 제2 도전형 반도체층(226)의 위에는 제2 투광성 도전층(240)이 형성되어 후술하는 제2 전극(260)으로부터 제2 도전형 반도체층(226)으로 전류의 공급이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는데, 제2 투광성 도전층(240)은 예를 들어 ITO를 포함할 수 있다.
제2 투광성 도전층(240)을 통하여 각각의 나노 로드에 전류가 공급되므로, 제1 투광성 도전층(230) 대신 투광성의 절연층이 배치될 수도 있다.
그리고, 제1 도전형 반도체층(222)이 플랫(flat)한 영역에 제1 전극(250)이 형성되고, 제2 투광성 도전층 (240) 상에 제2 전극(260)이 형성될 수 있다. 제1 전극(250) 및/또는 제2 전극(260)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
도 4는 발광소자의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 발광소자는 상술한 제1 실시예와 유사하나, 마스크(280)가 각각의 나노 로드 사이에 배치되고 있으며, 절연층(280)은 SiO2 등의 절연물질이 소정 두께로 패터닝될 수 있다. 즉, 제1 도전형 반도체층(222) 위에 마스크(280)가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배치되고 있으며, 각각의 마스크(280) 사이에서 제1 도전형 반도체층(222)이 도 2의 실시예보다보다 높게 성장되고, 성장된 제1 도전형 반도체층(222) 위에 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)이 성장되어 나노 로드 형상의 발광 구조물을 이루고 있다.
본 실시예에서 각각의 나노 로드 사이에 배치된 마스크(280) 위에는 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)이 성장되지 않을 수 있다. 따라서, 도 2의 실시예와 비교하면, 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물에서 제2 파장 영역과 제3 파장 영역의 광을 방출하나, 도 2에서 제1 발광 구조물이 배치된 영역에 마스크(280) 때문에 추가로 발광 구조물이 성장되지 않을 수 있다.
따라서, 도 4에서 우측에 제1 발광 구조물이 배치되고 있는데, 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물이 나노 로드 형상으로 배치되는 것과는 달리, 제1 발광 구조물은 상술한 나노 로드의 높이와 같거나 비슷한 높이의 육면체의 형상으로 배치될 수 있다.
도 4에서 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물이 나노 로드 형상으로 배치된 영역을 제1 영역, 제1 발광 구조물이 배치된 영역을 제2 영역이라 할 수 있으며, 제1 전극(250)이 배치된 영역을 제3 영역이라 할 수 있다.
도 5는 발광소자의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 발광소자는 도 2에 도시된 실시예와 유사하나, 나노 로드의 형상이 상이하다. 도 2에서 나노 로드가 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물을 포함하나, 도 5에서 제3 발광 구조물 위에 제4 발광 구조물과 제5 발광 구조물을 더 포함하고 있다. 즉, 도 2의 발광 소자는 제1 발광 구조물 위에 마스크를 1회 사용하여 제2 발광 구조물과 제3 발광 구조물을 나노 로드 형상으로 성장시키는데, 본 실시예에서는 제3 발광 구조물의 성장 중 마스크를 1회 더 사용하여 제4 발광 구조물 및 제5 발광 구조물을 추가로 성장시킨다.
이때, 제4 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은 제2 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)과 각각 나란하게 성장되어 배치될 수 있고, 제5 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은 제3 발광 구조물 내의 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)과 각각 나란하게 성장되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 발광 구조물 내지 제5 발광 구조물이 배치되어, 5개의 파장 영역의 광이 하나의 발광소자에서 방출될 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서 마스크를 추가로 사용하면 더 많은 개수의 발광 구조물의 성장이 가능하며, 이때 발광 구조물의 총 개수는 홀수 개일 수 있다. 즉, 총 발광 구조물의 개수 n은 3, 5, 7 등 홀수일 수 있다.
상술한 실시예들에 따른 발광소자들은 발광 구조물이 나노 로드 형상으로 이루어져서, 기판과 발광 구조물 사이에서 이종 물질 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)과 열 팽창 계수 차이에 기인한 전위(dislocation) 등이 더 이상 성장하지 못하고, 제1 도전형 반도체층 내에서 차단될 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 발광소자의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상에 버퍼층(215)과 제1 도전형 반도체층(222a)을 성장시키는데, 각각의 조성은 상술한 바와 같다.
그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이 성장 중인 제1 도전형 반도체층(222a) 상에 마스크(280)를 배치하고, 제1 도전형 반도체층을 추가로 성장시킬 수 있다. 이때, 마스크(280)가 배치된 이후에 제1 도전형 반도체층(222a)은 마스크(280)의 배치 이전의 제1 도전형 반도체층(222a)과 상술한 바와 같이 기설정된 각도로 경사지게 성장되어 상술한 제2 발광 구조물을 이룰 수 있다. 그리고, 제1 도전형 반도체층(222a)와 수직하게 제1 도전형 반도체층(222c)이 성장되어 상술한 제3 발광 구조물을 이룰 수 있다. 이때, 제1 도전형 반도체층(222c)이 도시된 바와 같이 좁은 폭의 나노 로드 형상으로 성장되어, 기판(210)과의 경계면에서 성장된 전위(dislocation)들이 도면의 윗 방향으로 성장하지 못하고 차단될 수 있다.
그리고, 도 7c에 도시된 바와 같이, 기판(210)에 대하여 서로 다른 기울기로 형성된 각각의 제1 도전형 반도체층(222a, 222b, 222c) 상에 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)을 성장시킨다. 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)의 조성은 상술한 바와 동일하며, 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)은 상술한 각각의 제1 도전형 반도체층(222a, 222b, 222c)과 같은 기울기를 가지고 성장하여, 제1 발광 구조물 내지 제3 발광 구조물을 이룰 수 있다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 나노 로드 형상의 발광 구조물들 사이에 제1 투광성 도전층(230)을 형성하고, 노출된 나노 로드 형상의 발광 구조물들과 제1 투광성 도전층(230) 상에 제2 투광성 도전층(240)을 형성할 수 있다.
도 7e에 도시된 바와 같이 플랫한 제1 발광 구조물(222)과 제2 투광성 도전층(240) 상에 제2 전극을 형성할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 투광성 도전층(230)과 제2 투광성 도전층(240)의 둘레네 패시베이션층이 형성될 수 있는데, 패시베이션층은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 패시베이션층(190)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.
도 8는 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 캐비티를 포함하는 몸체(410)와, 상기 몸체(410)에 설치된 제1 리드 프레임(Lead Frame, 421) 및 제2 리드 프레임(422)과, 상기 몸체(410)에 설치되어 상기 제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)과 전기적으로 연결되는 상술한 실시예들에 따른 발광소자(200a)와, 상기 캐비티에 형성된 몰딩부(470)를 포함한다.
몸체(410)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몸체(410)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 상기 몸체(410)의 표면에 절연층이 코팅되어 상기 제1,2 리드 프레임(421, 422) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.
제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(200a)에 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)은 발광소자(200a)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(200a)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.
발광소자(200a)는 상술한 실시예들에 따를 수 있어서, 발광 구조물이 나노 로드 형상으로 이루어져서, 기판과 발광 구조물 사이에서 이종 물질 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)과 열 팽창 계수 차이에 기인한 전위(dislocation) 등이 더 이상 성장하지 못하고, 제1 도전형 반도체층 내에서 차단될 수 있다.
발광소자(200a)는 제1 리드 프레임(421)에 도전성 페이스트(미도시) 등으로 고정될 수 있고, 전극(430)은 제2 리드 프레임에 와이어(450)로 본딩될 수 있다.
상기 몰딩부(470)는 상기 발광소자(200a)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(470) 상에는 형광체(480)가 포함될 수 있다. 이러한 구조는 형광체(480)가 분포되어, 발광소자(200a)로부터 방출되는 빛의 파장을 발광소자 패키지(400)의 빛이 출사되는 전 영역에서 변환시킬 수 있다.
발광소자 패키지(400)는 상술한 실시예들에 따른 발광소자 중 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이하에서는 상술한 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 영상표시장치와 조명장치를 설명한다.
도 9는 발광소자 패키지를 포함하는 영상 표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(500)는 광원 모듈과, 바텀 커버(510) 상의 반사판(520)과, 상기 반사판(520)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(540)과, 상기 도광판(540)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(550)와 제2 프리즘시트(560)와, 상기 제2 프리즘시트(560)의 전방에 배치되는 패널(570)과 상기 패널(570)의 전반에 배치되는 컬러필터(580)를 포함하여 이루어진다.
광원 모듈은 회로 기판(530) 상의 발광소자 패키지(535)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(530)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(535)는 상술한 바와 같이 발광 구조물 내에서 전위(dislocation)의 발생이 매우 적어 발광소자의 품질이 우수하다.
바텀 커버(510)는 영상표시장치(500) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(520)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(540)의 후면이나, 상기 바텀 커버(510)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
반사판(520)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(540)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(530)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 도광판(540)이 생략되면 에어 가이드 방식의 표시장치가 구현될 수 있다.
상기 제1 프리즘 시트(550)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(560)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(550) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(570)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(550)과 제2 프리즘시트(560)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(570)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(560) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(570)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(570)의 전면에는 컬러 필터(580)가 구비되어 상기 패널(570)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
도 10은 발광소자가 배치된 살균장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 10을 참조하면, 살균장치(600)는, 하우징(601)의 일면에 실장된 발광 모듈부(610)와, 방출된 심자외선 파장 대역의 광을 난반사시키는 난반사 반사 부재(630a, 630b)와, 발광 모듈부(610)에서 필요한 가용전력을 공급하는 전원 공급부(620)를 포함할 수 있고, 발광 모듈부(610)는 자외선이나 근자외선 또는 심자외선 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.
하우징(601)은 장방형 구조로 이루어지며 발광 모듈부(610)와 난반사 반사부재(630a, 630b) 및 전원 공급부(620)를 모두 내장하는 일체형 즉 콤팩트한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(601)은 살균장치(600) 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키기에 효과적인 재질 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(601)의 재질은 Al, Cu 및 이들의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어 질 수 있다. 따라서, 하우징(601)의 외기와의 열전달 효율이 향상되어, 방열 특성이 개선될 수 있다.
또는, 하우징(601)은 특유한 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(601)은 예를 들어 코러게이션(corrugation) 또는 메쉬(mesh) 또는 불특정 요철 무늬 형상으로 돌출 형성되는 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 하우징(601)의 외기와의 열전달 효율이 더욱 향상되어 방열 특성이 개선될 수 있다.
한편, 이러한 하우징(601)의 양단에는 부착판(650)이 더 배치될 수 있다. 부착판(650)은 도시된 바와 같이 하우징(601)을 전체 설비 장치에 구속시켜 고정하는데 사용되는 브라켓 기능의 부재를 의미한다. 이러한 부착판(650)은 하우징(601)의 양단에서 일측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 일측 방향은 심자외선이 방출되고 난반사가 일어나는 하우징(601)의 내측 방향일 수 있다.
따라서, 하우징(601)으로부터 양단 상에 구비된 부착판(650)은 전체 설비 장치와의 고정 영역을 제공하여, 하우징(601)이 보다 효과적으로 고정 설치될 수 있도록 한다.
부착판(650)은 나사 체결 수단, 리벳 체결 수단, 접착 수단 및 탈착 수단 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있으며, 이들 다양한 결합 수단의 방식은 당업자의 수준에서 자명하므로, 여기서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 발광 모듈부(610)는 전술한 하우징(601)의 일면 상에 실장 되는 형태로 배치된다. 발광 모듈부(510)는 공기 중의 미생물을 살균 처리하도록 심자외선을 방출하는 역할을 한다. 이를 위해, 발광 모듈부(610)는 기판(612)과, 기판(612)에 탑재된 다수의 발광 소자 패키지(200)를 포함하며, 상술한 바와 같이 발광 구조물 내에서 전위(dislocation)의 발생이 매우 적어 발광소자의 품질이 우수하다.
기판(612)은 하우징(601)의 내면을 따라 단일 열로 배치되어 있으며, 회로 패턴(미도시)을 포함하는 PCB일 수 있다. 다만, 기판(612)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성(flexible) PCB 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
다음으로, 난반사 반사부재(630a, 630b)는 전술한 발광 모듈부(510)에서 방출된 심자외선을 강제로 난반사시키도록 형성되는 반사판 형태의 부재를 의미한다. 이러한 난반사 반사부재(630a, 630b)의 전면 형상 및 배치 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 난반사 반사부재(630a, 630b)의 면상 구조(예: 곡률반경 등)를 조금씩 변경하여 설계함에 따라, 난반사된 심자외선이 중첩되게 조사되어 조사 강도가 강해지거나, 또는 조사 영역되는 영역의 폭이 확장될 수 있다.
전원 공급부(620)는 전원을 도입 받아 전술된 발광 모듈부(610)에서 필요한 가용전력을 공급하는 역할을 한다. 이러한 전원 공급부(620)는 전술한 하우징(601) 내에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전원 공급부(620)는 난반사 반사부재(630a, 630b)와 발광 모듈부(610) 사이의 이격 공간의 내벽 쪽에 배치될 수 있다. 외부 전원을 전원 공급부(620) 측으로 도입시키기 위해 상호 간을 전기적으로 연결하는 전원 연결부(640)가 더 배치될 수 있다.
전원 연결부(640)의 형태는 면상일 수 있으나, 외부의 전원 케이블(미도시)이 전기적으로 접속될 수 있는 소켓 또는 케이블 슬롯의 형태를 가질 수 있다. 그리고 전원 케이블은 플렉시블한 연장 구조를 가져, 외부 전원과의 연결이 용이한 형태로 이루어질 수 있다.
도 11은 발광소자가 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 광원 모듈(1200)은 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함하여, 상술한 바와 같이 내에서 전위(dislocation)의 발생이 매우 적어 발광소자의 품질이 우수하다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(1100)는 외부에서 상기 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 상기 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1200)로부터의 열은 상기 방열체(1400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(1200)은 발광소자 패키지(1210), 연결 플레이트(1230), 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.
부재(1300)는 상기 방열체(1400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자 패키지(1210)들과 커넥터(1250)이 삽입되는 가이드홈(1310)들을 갖는다. 가이드홈(1310)은 상기 발광소자 패키지(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응된다.
부재(1300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(1300)는 상기 커버(1100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(1200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(1100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(1400)와 상기 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(1230)와 상기 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(1400)는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(1700)의 상기 절연부(1710)에 수납되는 상기 전원 제공부(1600)는 밀폐된다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 갖는다. 가이드 돌출부(1510)는 상기 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 갖는다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 상기 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납되고, 상기 홀더(1500)에 의해 상기 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐된다. 상기 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(1630)는 상기 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(1630)는 상기 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(1650)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(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(1670)는 상기 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 상기 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(1600)가 상기 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200a~200c: 발광소자 110, 210: 기판
115, 215: 버퍼층 120, 220: 제1 도전형 반도체층
122, 222, 222a: 제1 도전형 반도체층 124: 활성층
126, 226: 제2 도전형 반도체층 230: 제1 투광성 도전층
240: 제2 투광성 도전층 250: 제1 전극
260: 제2 전극 280: 마스크
400: 발광소자 패키지 500: 영상표시장치

Claims (11)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및
    상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 배치된 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 발광 구조물은 표면이 플랫한 제1 발광 구조물과, 상기 제1 발광 구조물과 인접하여 배치되고 상기 제1 발광 구조물의 표면과 예각으로 기울어진 제2 발광 구조물, 및 상기 제2 발광 구조물 상에 배치되고 상기 제2 발광 구조물과 예각으로 기울어진 제3 발광 구조물을 포함하며, 상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물의 활성층과 제2 발광 구조물의 활성층은 서로 예각으로 기울어진 발광소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 발광 구조물은 나노 로드(nano rod) 형상인 발광소자.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 나노 로드의 측벽의 활성층은 상기 제2 발광 구조물의 활성층과 예각으로 기울어진 발광소자.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 나노 로드의 상면의 활성층은 상기 제1 발광 구조물의 활성층과 평행한 발광소자.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 및 제3 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층의 두께가 서로 다른 발광소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 서로 연속하여 배치되는 발광소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 절연층을 사이에 두고 서로 이격하여 배치되는 발광소자.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제3 발광 구조물 상에 제n 발광 구조물을 더 포함하는 발광소자.(여기서, n은 2 이상의 정수이다.)
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 내지 제3 발광 구조물은 서로 다른 극성을 가진 면에서 성장되는 발광소자.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 발광 구조물은 극성의 면에서 성장되고, 상기 제2 발광 구조물은 반극성의 면에서 성장되며, 제3 발광 구조물은 비극성의 면에서 성장되는 발광소자.
KR20130107693A 2013-09-09 2013-09-09 발광소자 KR20150030288A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130107693A KR20150030288A (ko) 2013-09-09 2013-09-09 발광소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130107693A KR20150030288A (ko) 2013-09-09 2013-09-09 발광소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150030288A true KR20150030288A (ko) 2015-03-20

Family

ID=53024350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130107693A KR20150030288A (ko) 2013-09-09 2013-09-09 발광소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150030288A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101898658B1 (ko) * 2017-07-05 2018-09-13 세종대학교산학협력단 백색 발광 소자 및 그 제조 방법
WO2018221752A1 (ko) * 2017-05-29 2018-12-06 이석헌 3차원 장파장 발광다이오드 및 그 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018221752A1 (ko) * 2017-05-29 2018-12-06 이석헌 3차원 장파장 발광다이오드 및 그 제조 방법
KR101898658B1 (ko) * 2017-07-05 2018-09-13 세종대학교산학협력단 백색 발광 소자 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102239625B1 (ko) 발광 소자
KR102114935B1 (ko) 발광소자 모듈
KR20150030288A (ko) 발광소자
KR20150039926A (ko) 발광소자
KR20170023533A (ko) 발광소자
KR102182018B1 (ko) 발광소자
KR102185689B1 (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR102114937B1 (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR102252472B1 (ko) 발광소자
KR102170212B1 (ko) 발광소자
KR102252474B1 (ko) 발광소자
KR102137745B1 (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR20150087623A (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR102140274B1 (ko) 발광소자
KR102127446B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광소자 어레이
KR20160150343A (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR102252473B1 (ko) 발광소자
KR20150141407A (ko) 발광소자
KR20150097952A (ko) 발광소자
KR20160047192A (ko) 발광소자
KR102137748B1 (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR20150069824A (ko) 발광소자
KR20150138606A (ko) 발광 소자 모듈
KR101977276B1 (ko) 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명시스템
KR102182021B1 (ko) 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application