KR20150056324A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자에 관한 것이다.An embodiment relates to a light emitting element.
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.
활성층에서 생성된 빛은 발광구조물의 경계면에서 공기와의 굴절율 차이에 의해 일정 각도 이상으로 탈출되는 빛은 전반사되어 발광구조물의 내부에서 소멸되는 문제점이 있다.
The light generated in the active layer has a problem that light emitted from the boundary surface of the light emitting structure escapes over a certain angle due to the difference in refractive index with air is totally reflected and disappears inside the light emitting structure.
실시 예는 광추출 효율을 향상시킨 발광소자를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device having improved light extraction efficiency.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1도펀트에 의해 도핑된 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치되는 활성층, 상기 활성층 상에 배치되고 상기 제1도펀트와 반대 극성의 제2도펀트로 도핑된 제2 반도체층 및 상기 제2반도체층 상면에 형성되는 다수의 그루브를 포함하고, 상기 그루브는 상기 그루브의 중심이 되는 중심점과, 상기 중심점을 둘러싸고, 상기 다수의 그루브들 사이의 경계를 형성하는 경계부를 포함하고, 상기 중심점은 상기 경계부 보다 상기 활성층에 인접하게 위치되는 것을 특징으로 한다.A light emitting device according to an embodiment includes a first semiconductor layer doped with a first dopant, an active layer disposed on the first semiconductor layer, a second dopant disposed on the active layer and doped with a second dopant having an opposite polarity to the first dopant, And a plurality of grooves formed on an upper surface of the second semiconductor layer, wherein the groove includes a center point which is a center of the groove and a boundary between the center point and a boundary between the plurality of grooves And the center point is positioned closer to the active layer than the boundary portion.
여기서, 상기 중심점과 상기 경계부를 연결하는 내부면은 중심점을 기준으로 상향 경사지게 형성될 수 있다.Here, the inner surface connecting the center point and the boundary portion may be formed with an upward slope with respect to the center point.
그리고, 상기 내부면이 상기 활성층과 상기 제2반도체층의 경계면과 이루는 각은 50도 내지 65도 일 수 있다.The angle formed between the inner surface of the active layer and the interface between the active layer and the second semiconductor layer may be 50 to 65 degrees.
상기 경계부는 상기 제2반도체층의 상면에서 봤을 때 육각형 구조를 가질 수 있다.The boundary portion may have a hexagonal structure when viewed from the top surface of the second semiconductor layer.
또한, 상기 다수의 그루브 중 어느 하나의 경계부의 일변은 다른 그루브의 경계부의 일변과 접할 수 있다.In addition, one side of one of the plurality of grooves may be in contact with one side of the boundary of the other grooves.
또한, 상기 다수의 그루브 중 어느 하나의 중심점은 상기 어느 하나의 그루브를 둘러싸는 다른 그루브 들의 중심점들의 중심이 될 수 있다.In addition, the center point of any one of the plurality of grooves may be the center of the center points of the other grooves surrounding the one groove.
또한, 상기 육각형의 변 들은 상기 육각형의 꼭지점 보다 상기 활성층에서 인접하여 위치될 수 있다. In addition, the sides of the hexagon may be positioned adjacent to the active layer than the vertices of the hexagon.
또한, 상기 육각형의 변의 길이는 0.8 ㎛ 내지 3.5 ㎛ 일 수 있다.In addition, the length of the sides of the hexagons may be 0.8 탆 to 3.5 탆.
그리고, 상기 육각형의 변의 높이는 0.8 ㎛ 내지 6.5 ㎛ 일 수 있다.The height of the side of the hexagons may be between 0.8 μm and 6.5 μm.
한편, 상기 각각의 중심점들은 서로 같은 높이에 위치될 수 있다.On the other hand, the respective center points may be located at the same height.
또한, 상기 중심점 들 중 어느 하나의 중심점을 둘러싸는 다른 6개의 중심점이 배치되고, 상기 다른 6개의 중심점은 상기 어느 하나의 중심점과 같은 거리로 이격될 수 있다.
Further, six other center points surrounding the center point of any one of the center points may be disposed, and the other six center points may be separated from each other by the same distance as the center point.
실시예에 따르면, 실시예와 같은 형상의 다수의 그루브가 제2 반도체층의 상면에 형성되면, 활성층으로부터 생성된 빛이 제2 반도체층의 상부면으로부터 전반사되어 재흡수되거나 산란되는 것이 방지될 수 있으므로, 발광소자의 광 추출 효율의 향상에 기여할 수 있다.According to the embodiment, when a plurality of grooves having the same shape as the embodiment are formed on the upper surface of the second semiconductor layer, light generated from the active layer can be prevented from being totally reflected from the upper surface of the second semiconductor layer to be reabsorbed or scattered Therefore, the light extraction efficiency of the light emitting device can be improved.
또한, 그루브가 중심점을 중심으로 오목하게 음각형태로 형성되므로, 양각 형태 보다 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.Further, since the groove is formed concavely in a concave shape centering on the center point, the light extraction efficiency can be improved more than the concave shape.
또한, 그루브가 일정한 규칙을 가지고 배치되므로, 기설정된 파장 영역의 빛의 전반사를 효과적을 차단할 수 있다.
Further, since the grooves are arranged with a predetermined rule, the total reflection of light in a predetermined wavelength range can be effectively blocked.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 발광소자의 Ⅰ - Ⅰ 선을 따른 단면도,
도 3은 도 1의 발광소자의 일부를 확대한 확대 평면도,
도 4은 도 3의 발광소자 상면의 사시도,
도 5은 도 3의 발광소자의 Ⅱ - Ⅱ 선을 따른 일부 단면도,
도 6은 실시예의 광추출 효율을 비교예와 비교한 비교 데이터,
도 7은 실시예의 그루브의 각도에 따른 광추출 효율을 도시한 도면,
도 8은 실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지의 단면도,
도 9는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 표시장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 표시장치의 단면도이다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.1 is a plan view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line I-I of the light emitting device of FIG. 1,
FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of the light emitting device of FIG. 1,
4 is a perspective view of a top surface of the light emitting device of FIG. 3,
5 is a partial cross-sectional view taken along a line II-II of the light emitting device of FIG. 3,
FIG. 6 is a graph showing the comparison data comparing the light extraction efficiency of the embodiment with the comparative example,
7 is a view showing the light extraction efficiency according to the angle of the groove in the embodiment,
8 is a sectional view of a light emitting device package including the light emitting device according to the embodiment,
9 is an exploded perspective view of a display device including a light emitting device according to an embodiment.
10 is a cross-sectional view of the display device of Fig.
11 is an exploded perspective view of a lighting device including a light emitting device according to an embodiment.
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 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe a device or a relationship of components to other devices or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. 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 elements can also be oriented in different directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도, 도 2는 도 1의 발광소자의 Ⅰ - Ⅰ 선을 따른 단면도, 도 3은 도 1의 발광소자의 일부를 확대한 확대 평면도, 도 4은 도 3의 발광소자 상면의 사시도, 도 5은 도 3의 발광소자의 Ⅱ - Ⅱ 선을 따른 일부 단면도이다.FIG. 1 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line I-I of FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view of the upper surface of the light emitting device of FIG. 3, and FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the light emitting device of FIG. 3 along the line II-II.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자(200)는 지지부재(210), 지지부재(210) 상에 배치되는 제1 전극층(215), 제1 전극층(215) 상에 제1 반도체층(250), 제1 반도체층(250) 상에 활성층(230), 활성층(230) 상에 제2 반도체층(220), 및 제2 전극(282)을 포함할 수 있다.1 and 2, a
또한, 제1 반도체층(250), 활성층(230) 및 제2 반도체층(220)을 포괄하여 발광 구조물(260)이라 정의한다.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. A
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.For example, the
반사층(미도시)은 오믹층(미도시) 및 절연층(미도시) 사이에 배치될 수 있다.A reflective layer (not shown) may be disposed between an ohmic layer (not shown) and an insulating layer (not shown).
반사층은 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, 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있다. The reflective layer may be formed of a material having excellent reflective properties, for example, a material consisting of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, or the like.
또한 반사층(미도시)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. Further, the reflective layer (not shown) can be laminated with IZO / Ni, AZO / Ag, IZO / Ag / Ni, AZO / Ag / Ni and the like.
또한 반사층(미도시)을 발광 구조물(260)(예컨대, 제1 반도체층(250))과 오믹 접촉하는 물질로 형성할 경우, 오믹층(미도시)은 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.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 first semiconductor layer 250), an ohmic layer (not shown) may not be formed separately, I do not.
오믹층(미도시)은 발광 구조물(260)의 하면(예컨대, 제1 반도체층(250))에 오믹 접촉되며, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다. The ohmic layer (not shown) is in ohmic contact with the lower surface (e.g., the first semiconductor layer 250) of the
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. The ohmic layer (not shown) may be formed of a transparent electrode layer and a metal. For example, ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), IZTO (indium zinc tin oxide) ), IGZO (indium gallium zinc oxide), IGTO (indium gallium tin oxide), AZO (aluminum zinc oxide), ATO (antimony tin oxide), GZO (gallium zinc oxide), IrO x , RuO x , RuO x / Ni, Ag, Ni / IrO x / Au, and Ni / IrO x / Au / ITO.
오믹층(미도시)은 제1 반도체층(250)에 캐리어의 주입을 원활히 하기 위한 것으로, 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.The ohmic layer (not shown) is for facilitating the injection of carriers into 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(250), 활성층(230) 및 제2 반도체층(220)을 포함할 수 있고, 제1 반도체층(250)과 제2 반도체층(220) 사이에 활성층(230)이 게재된 구성으로 이루어질 수 있다. The
제1 전극층(215)은 제1 반도체층(250)과 전기적으로 연결된다.The
제1 전극층(215) 상에는 제1 반도체층(250)이 형성될 수 있다. The
제1 반도체층(250)은 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 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.The
제1 반도체층(250) 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
그리고, 활성층(230)은 장벽층과 우물층이 교대로 적층된 구조를 가질 수 있다.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 제2 반도체층(220)이 형성될 수 있다. A
제2 반도체층(220)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, n형 반도체층은 예컨대, 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
제2 반도체층(220)상에는 제2 반도체층(220)과 전기적으로 연결된 제2 전극(282)이 형성될 수 있으며, 제2 전극(282)은 적어도 하나의 패드 또는/및 소정 패턴을 갖는 전극을 포함할 수 있다. 제2 전극(282)은 제2 반도체층(220)의 상면 중 센터 영역, 외측 영역 또는 모서리 영역에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 제2 전극(282)은 제2 반도체층(220)의 위가 아닌 다른 영역에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
한편, 활성층(230)과 제1 반도체층(250) 사이에 전자 차단층(255)이 형성될 수 있으며, 전자 차단층은 고 전류 인가 시 제2 반도체층(220)으로부터 활성층(230)으로 주입되는 전자가 활성층(230)에서 재결합되지 않고, 제1 반도체층(250)으로 흐르는 현상을 방지할 수 있다. An
전자 차단층(255)은 활성층(230)보다 상대적으로 큰 밴드갭을 가짐으로써, 제2 반도체층(220)으로부터 주입된 전자가 활성층(230)에서 재결합되지 않고 제1 반도체층(250)으로 주입되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 활성층(240)에서 전자와 정공의 재결합 확률을 높이고 누설전류를 방지할 수 있다.The
한편, 상술한 전자 차단층(255)은 활성층(230)에 포함된 장벽층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 가질 수 있으며, p 형 AlGaN 과 같은 Al 을 포함한 반도체층으로 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.Meanwhile, the
제2 반도체층(220)과 활성층(230)의 사이에는 누설전류 차단층(240)이 위치될 수 있다.The leakage
누설전류 차단층(240)은 AlGaN을 포함하여 압축 스트레스(compressive stress)를 가지는 복수의 제1층과, GaN을 포함하여 인장 스트레스(tensile stress)를 가지는 복수의 제2층이 서로 교번적으로 반복 적층되어 형성될 수 있다.The leakage
다만, 제1층과 제2층의 개수는 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 개수를 가질 수 있다.However, the number of the first layer and the second layer is not limited thereto and may have various numbers.
Si 기판을 사용하는 경우, 제2 반도체층(220)(질화갈륨(GaN))과의 큰 격자상수 및 열팽창계수차로 인해 크랙이 발생하는 등 에피 성장이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 또한, 제2 반도체층(220)의 두께가 두꺼워지면 박막 내 인장응력이 점점 증가하게 임계두께 이상으로 되면 결함이 발생하여 특히 역전류 특성에 불리하게 작용한다. 특히 제2 반도체층(220)의 활성층(230)에 인접한 부위에 결함이 발생하면 발광하는 활성층(230)으로 연결되며 활성층의 미세 결함 또한 역전류 특성을 좋지 않게 하는 주된 원인으로 작용한다.In the case of using a Si substrate, there is a disadvantage that it is difficult to grow an epitaxial layer due to cracks due to a large lattice constant and thermal expansion coefficient difference with the second semiconductor layer 220 (gallium nitride (GaN)). In addition, if the thickness of the
따라서, 실시예는 압축 스트레스를 가지는 제1층과, 인장 스트레스를 가지는 제2층을 통해서 활성층(230)의 결함을 방지할 수 있고, 역전류(Vr) 특성을 개선할 수 있는 효과를 가진다.Therefore, the embodiment can prevent defects of the
제2 전극(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 측면 및 상부 영역에는 패시베이션(290)이 형성될 수 있으며, 패시베이션(290)은 절연성 재질로 형성될 수 있다.The
도 2 내지 도 5를 참조하면, 발광 구조물(260)의 상부에는 광 추출 구조가 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 5, a light extracting structure may be formed on the
구체적으로, 제2 반도체층(220)의 상면에는 활성층(230)에서 생성된 광의 전반사를 방지하여 광추출 효율을 향상시키는 다수의 그루브(300)(Groove)가 형성될 수 있다.In detail, a plurality of
이하에서 언급하는 방향은 특별한 언급이 없는 한 발광소자(200)의 단면(도 2)을 기준으로 한다.
The directions mentioned below are based on the cross section (FIG. 2) of the
다수의 그루브(300)는 제2 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 plurality of
다수의 그루브(300)는 제2 반도체층(220)의 상부 표면의 일부 또는 전체 영역에 형성될 수 있다. The plurality of
예를 들면, 그루브(300)는 그루브(300)의 중심이 되는 중심점(310)과, 다수의 그루브(300)들 사이의 경계를 형성하고, 중심점(310)을 둘러싸는 경계부(320)를 포함할 수 있다.For example, the
중심점(310)은 경계부(320) 보다 활성층(230)에 인접하여 위치될 수 있다. 구체적으로, 중심점(310)은 경계부(320) 보다 아래(도 2 기준)에 위치될 수 있다.The
여기서, 중심점(310)은 수학적 의미에서 점을 의미하는 것은 아니다.Here, the
또한, 다수의 그루브(300) 들의 각각의 중심점(310) 들은 서로 같은 높이에 위치될 수 있다. In addition, the center points 310 of each of the plurality of
구체적으로, 각각의 중심점(310) 들을 연결하는 가상의 선이 활성층(230)과 제2 반도체층(220)의 경계면에 평행하게 배치될 수 있다.Specifically, imaginary lines connecting the center points 310 may be arranged parallel to the interface between the
도 3을 참조하면, 경계부(320)는 그루브(300)들 사이의 경계가 되는 영역을 의미할 것이다. Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 발광소자(200)의 상면에서 봤을 때, 경계부(320)는 중심점(310)을 둘러싸는 닫힌 공간을 형성할 수 있다.Specifically, when viewed from the top surface of the
경계부(320)는 그루브(300)들 사이에 경계가 되는 영역으로 일정한 면적을 가지는 면 또는 선을 포함할 수 있다.The
더욱 구체적으로, 경계부(320)는 제2반도체층의 상면에서 봤을 때 육각형 구조를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 경계부(320)는 정육각형 구조를 가질 수 있다.More specifically, the
경계부(320)의 육각형의 한 변(321)의 길이는 0.8 ㎛ 내지 3.5 ㎛ 일 수 있다.The length of one
경계부(320)의 육각형의 한 변(321)의 길이는 0.8 ㎛ 보다 작은 경우, 식각 등의 방법으로 형성하기가 어렵고, 경계부(320)의 육각형의 한 변(321)의 길이가 3.5 ㎛ 보다 큰 경우, 광추출 효율이 감소되기 때문이다.When the length of one
또한, 다수의 그루브(300) 중 어느 하나의 경계부(320)의 일 변(321)은 다른 그루브(300)의 경계부(320)의 일 변(321)과 접할 수 있다. 즉, 도 3에서와 같이, 벌집 구조를 가질 수 있다.One
경계부(320)의 육각형의 변(321)의 높이는(h) 0.8 ㎛ 내지 6.5 ㎛ 일 수 있다. 여기서, 변(321)의 높이(h)는 중심점(310)에서의 높이를 의미한다.The height of the
변(321)의 높이(h)이가 0.8 ㎛ 보다 낮은 경우, 광추출 효율이 저하될 수 있고, 변(321)의 높이(h)가 6.5 ㎛ 보다 높은 경우, 반도체층의 손상이 크게 되어서, 발광소자(200)의 품질을 저하시킬 염려가 있기 때문이다.When the height h of the
중심점(310)이 경계부(320) 보다 아래에 위치되므로, 그루브(300)의 단면 형상은 도 5 도시된 바와 같이, 중심점(310)이 오목한 형상을 가진다.Since the
구체적으로, 중심점(310)과 경계부(320)를 연결하는 면을 내부면(330)으로 정의할 때, 내부면(330)은 중심점(310)을 기준으로 상향 경사지게 형성될 수 있다.The
물론, 내부면(330)은 단면형상이 직선 또는 곡선 형태를 가질 수 있다. 이에 한정하지 않는다.Of course, the
내부면(330)이 활성층(230)과 제2반도체층(220)의 경계면과 이루는 각(Θ)은 50도 내지 65도일 수 있다. 내부면(330)의 각이 50도 보다 작은 경우, 광추출 효율이 저하될 수 있고, 내부면(330)의 각이 50도 보다 큰 경우, 반도체층의 품질이 저하될 염려가 있기 때문이다. The angle? Between the
다수의 그루브(300) 들의 전체적인 형상은 육각뿔 형태로써 뿔의 꼭지점이 아래 방향으로 배치되는 형상을 가질 것이다.The overall shape of the plurality of
경계부(320)의 육각형의 변(321) 들은 도 4에서 도시하는 바와 같이, 육각형의 꼭지점(322) 보다 활성층(230)에 인접하여 위치될 수 있다.The
더욱 구체적으로, 육각형의 꼭지점(322)을 최고점으로 하고 육각형의 변(321)으로 진행할 수록 낮아지는 형상을 가질 수 있다.More specifically, it may have a shape in which the
또한, 다수의 그루브(300)들은 규칙적으로 배치될 수 있다.In addition, the plurality of
구체적으로, 중심점(310) 들 중 어느 하나의 중심점(310)을 둘러싸는 다른 6개의 중심점(310)이 배치되고, 다른 6개의 중심점(310)은 어느 하나의 중심점(310)과 같은 거리로 이격될 수 있다,Specifically, six other center points 310 surrounding one of the center points 310 of the center points 310 are disposed, and the other six
즉, 어느 하나의 중심점(310)을 중심으로 하는 임의의 원(Circle)형 궤도에 다른 6개의 중심점(310)이 위치될 수 있다.That is, six
다수의 그루브(300)가 형성되는 방법은 제2 반도체층(220)의 상면의 적어도 일 영역에 대해 에칭을 수행함으로써 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. The method of forming the plurality of
에칭 과정은 습식 또는/및 건식 에칭 공정을 포함할 수 있다.The etch process may include wet and / or dry etch processes.
바람직하게는, 그루브(300)는 포토 마스크를 사용한 건식 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다.Preferably, the
실시예와 같은 형상의 다수의 그루브(300)가 제2 반도체층(220)의 상면에 형성되면, 활성층(230)으로부터 생성된 빛이 제2 반도체층(220)의 상부면으로부터 전반사되어 재흡수되거나 산란되는 것이 방지될 수 있으므로, 발광소자(200)의 광 추출 효율의 향상에 기여할 수 있다.Light generated from the
또한, 그루브(300)가 중심점(310)을 중심으로 오목하게 음각형태로 형성되므로, 양각 형태 보다 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.In addition, since the
또한, 그루브(300)가 일정한 규칙을 가지고 배치되므로, 기설정된 파장 영역의 빛의 전반사를 효과적을 차단할 수 있다.
In addition, since the
도 6은 실시예의 광추출 효율을 비교예와 비교한 비교 데이터이다.6 is comparative data comparing the light extraction efficiency of the embodiment with the comparative example.
구체적으로, 도 6은 제2 반도체층(220)의 상면에 오목한 형태의 그루브(300)가 형성된 실시예와, 동일한 면적에 동일 크기의 볼록한 형태의 광추출 구조가 형성된 비교예의 광추출 효율을 비교한 데이터이다.6 is a graph comparing the light extraction efficiency of the comparative example in which the
오목한 음각 형태의 그루브(300)가 볼록한 형태의 광추출 구조보다 월등한 광추출 효율을 보이고 있다.Concave
도 7은 실시예의 그루브(300)의 각도에 따른 광추출 효율을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing the light extraction efficiency according to the angle of the
도 7을 참고하면, 그루브(300)의 내부면(330)의 각도가 50도 내지 65도 사이에서 광추출 효율이 최대치가 됨을 알 수 있다.
Referring to FIG. 7, it can be seen that the light extraction efficiency is maximized when the angle of the
도 8은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package including the light emitting device according to the embodiment.
도 8을 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.8, the 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 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 8에는 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.8 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 장치에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 9 및 도 10에 도시된 표시 장치, 도 11에 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 a lighting device. The lighting system includes a structure in which a plurality of light emitting elements are arrayed and includes a display device shown in Figs. 9 and 10, a lighting device shown in Fig. 11, and may include a lighting lamp, a traffic light, a vehicle headlight, have.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다. 9 is an exploded perspective view of a display device having a light emitting device according to an embodiment.
도 9를 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. 9, 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 10는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 10 is a view showing a display device having a light emitting element according to an embodiment.
도 10를 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. 10, 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 11은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view of a lighting device having a light emitting device according to an embodiment.
도 11을 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.11, 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
또한, 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 지의 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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (19)
상기 제1 반도체층 상에 배치되는 활성층;
상기 활성층 상에 배치되고 상기 제1도펀트와 반대 극성의 제2도펀트로 도핑된 제2 반도체층; 및
상기 제2반도체층 상면에 형성되는 다수의 그루브를 포함하고,
상기 그루브는,
상기 그루브의 중심이 되는 중심점과,
상기 중심점을 둘러싸고, 상기 다수의 그루브들 사이의 경계를 형성하는 경계부를 포함하고,
상기 중심점은 상기 경계부 보다 상기 활성층에 인접하게 위치되는 발광소자.A first semiconductor layer doped with a first dopant;
An active layer disposed on the first semiconductor layer;
A second semiconductor layer disposed on the active layer and doped with a second dopant having an opposite polarity to the first dopant; And
And a plurality of grooves formed on the upper surface of the second semiconductor layer,
In the groove,
A center point serving as a center of the groove,
And a boundary surrounding the center point and defining a boundary between the plurality of grooves,
And the center point is located closer to the active layer than the boundary portion.
상기 중심점과 상기 경계부를 연결하는 내부면은 중심점을 기준으로 상향 경사지게 형성되는 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein an inner surface connecting the center point and the boundary portion is formed to be upward sloped with respect to a center point.
상기 내부면이 상기 활성층과 상기 제2반도체층의 경계면과 이루는 각은 50도 내지 65도를 포함하는 발광소자.3. The method of claim 2,
And an angle formed between the inner surface and the interface between the active layer and the second semiconductor layer is between 50 degrees and 65 degrees.
상기 경계부는,
상기 제2반도체층의 상면에서 봤을 때 육각형 구조를 가지는 발광소자.The method of claim 3,
The boundary portion
And a hexagonal structure as viewed from an upper surface of the second semiconductor layer.
상기 다수의 그루브 중 어느 하나의 경계부의 일변은 다른 그루브의 경계부의 일변과 접하는 발광소자.5. The method of claim 4,
And one side of one of the plurality of grooves is in contact with one side of the boundary of the other groove.
상기 다수의 그루브 중 어느 하나의 중심점은 상기 어느 하나의 그루브를 둘러싸는 다른 그루브 들의 중심점들의 중심이 되는 발광소자.6. The method of claim 5,
Wherein a center point of one of the plurality of grooves is a center of the center points of other grooves surrounding the one groove.
상기 육각형의 변 들은 상기 육각형의 꼭지점 보다 상기 활성층에서 인접하여 위치되는 발광소자. 5. The method of claim 4,
And the sides of the hexagon are positioned adjacent to each other in the active layer than the vertex of the hexagon.
상기 육각형의 변의 길이는 0.8 ㎛ 내지 3.5 ㎛ 인 발광소자.8. The method of claim 7,
And the sides of the hexagons have a length of 0.8 mu m to 3.5 mu m.
상기 육각형의 변의 높이는 0.8 ㎛ 내지 6.5 ㎛ 인 발광소자.9. The method of claim 8,
And the side of the hexagonal portion has a height of 0.8 to 6.5 占 퐉.
상기 각각의 중심점들은 서로 같은 높이에 위치되는 발광소자.The method according to claim 1,
And each of the center points is located at the same height as each other.
상기 중심점 들 중 어느 하나의 중심점을 둘러싸는 다른 6개의 중심점이 배치되고,
상기 다른 6개의 중심점은 상기 어느 하나의 중심점과 같은 거리로 이격되는 발광소자.11. The method of claim 10,
Six other center points surrounding the center point of any one of the center points are disposed,
And the other six center points are spaced apart from each other by the same distance as the center point.
상기 제1반도체층의 아래에 상기 제1반도체층과 전기적으로 연결되는 제1전극과,
상기 제2반도체층과 전기적으로 연결되는 제2전극을 더 포함하는 발광소자.The method according to claim 1,
A first electrode electrically connected to the first semiconductor layer under the first semiconductor layer;
And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer.
상기 제1전극의 아래에 위치되는 지지부재를 더 포함하는 발광소자.10. The method of claim 9,
And a support member located below the first electrode.
적어도 상기 제1반도체층, 활성층 및 제2반도체층의 측면을 감싸게 배치되는 페시베이션을 더 포함하는 발광소자.10. The method of claim 9,
And a passivation arranged to surround at least sides of the first semiconductor layer, the active layer, and the second semiconductor layer.
상기 제1반도체층은 p형 도펀트에 의해 도핑되고, 상기 제2반도체층은 n형 도펀트에 의해 도핑되는 발광소자.14. The method of claim 13,
Wherein the first semiconductor layer is doped with a p-type dopant, and the second semiconductor layer is doped with an n-type dopant.
상기 활성층은,
우물층과 상기 우물층 보다 높은 밴드갭 에너지를 가지는 장벽층이 교대로 배치되는 발광소자.14. The method of claim 13,
Wherein,
And a barrier layer having a well layer and a band gap energy higher than that of the well layer are alternately arranged.
A display device comprising the light-emitting element according to any one of claims 1 to 16.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020130139205A KR20150056324A (en) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130139205A KR20150056324A (en) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | Light emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150056324A true KR20150056324A (en) | 2015-05-26 |
Family
ID=53391661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020130139205A KR20150056324A (en) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | Light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20150056324A (en) |
-
2013
- 2013-11-15 KR KR1020130139205A patent/KR20150056324A/en not_active Application Discontinuation
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