KR20150089587A

KR20150089587A - 발광 소자 패키지

Info

Publication number: KR20150089587A
Application number: KR1020140010387A
Authority: KR
Inventors: 김경훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-08-05
Also published as: KR102107523B1

Abstract

실시 예의 발광 소자 패키지는, 서브 마운트와, 서브 마운트 위에 배치된 제1 도전형 질화물 반도체층과, 제1 도전형 질화물 반도체층 위에 배치되며, 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 번갈아 배치된 다중 양자 우물 구조를 포함하는 활성층 및 활성층 위에 배치된 제2 도전형 질화물 반도체층을 포함하고, 복수의 우물층은 제1 도전형 질화물 반도체층과 인접하게 배치된 제1 우물층 및 제1 우물층과 제2 도전형 질화물 반도체층 사이에 배치된 복수의 제2 우물층을 포함하고, 제1 우물층의 제1 에너지 밴드갭은 복수의 제2 우물층의 제2 에너지 밴드갭보다 작다.

Description

발광 소자 패키지{Light Emitting Device Package}

실시 예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.

발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.

Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적 및 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD:Laser Diode) 등 발광소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.

이러한 발광 다이오드는 백열등과 형광등 등의 기존 조명기구에 사용되는 수은(Hg)과 같은 환경 유해물질이 포함되어 있지 않아 우수한 친환경성을 가지며, 긴 수명과 저전력 소비특성 등과 같은 장점이 있기 때문에 기존의 광원들을 대체하고 있다. 이에, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 개선하기 위한 노력들이 다양하게 시도되고 있다.

실시 예는 광 추출 효율이 개선된 발광 소자 패키지를 제공한다.

실시 예의 발광 소자 패키지는 서브 마운트; 상기 서브 마운트 위에 배치된 제1 도전형 질화물 반도체층; 상기 제1 도전형 질화물 반도체층 위에 배치되며, 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 번갈아 배치된 다중 양자 우물 구조를 포함하는 활성층; 및 상기 활성층 위에 배치된 제2 도전형 질화물 반도체층을 포함하고, 상기 복수의 우물층은 상기 제1 도전형 질화물 반도체층과 인접하게 배치된 제1 우물층; 및 상기 제1 우물층과 상기 제2 도전형 질화물 반도체층 사이에 배치된 복수의 제2 우물층을 포함하고, 상기 제1 우물층의 제1 에너지 밴드갭은 상기 복수의 제2 우물층의 제2 에너지 밴드갭보다 작을 수 있다.

상기 복수의 제2 우물층의 상기 제2 에너지 밴드갭은 서로 동일할 수 있다.

상기 복수의 제2 우물층의 Al 조성은 상기 제1 우물층의 Al의 조성보다 클 수 있다.

상기 제1 우물층의 제1 두께는 상기 복수의 제2 우물층의 제2 두께보다 클 수 있다. 상기 복수의 제2 우물층의 두께는 서로 동일할 수 있다. 상기 제1 두께와 상기 제2 두께 간의 차는 3 Å이상일 수 있다.

상기 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형일 수 있다. 상기 활성층에서 방출되는 광의 파장 대역은 100 ㎚ 내지 400 ㎚ 예를 들어, 100 ㎚ 내지 280 ㎚일 수 있다.

상기 발광 소자 패키지는 서브 마운트; 상기 서브 마운트 위에 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 및 제2 금속층; 상기 제1 및 제2 금속층 위에 각각 배치된 제1 및 제2 범프부; 상기 제1 범프부와 상기 제1 도전형 질화물 반도체층 사이에 배치된 제1 전극; 상기 제1 도전형 질화물 반도체층과 상기 활성층과 상기 제2 도전형 질화물 반도체층을 메사 식각하여 노출된 상기 제2 도전형 질화물 반도체층과 상기 제2 범프부 사이에 배치된 제2 전극; 및 상기 제2 도전형 질화물 반도체층 위에 배치된 기판을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 도전형 질화물 반도체층은 상기 제1 전극과 상기 활성층 사이에 배치된 제1 도전형 GaN층; 및 상기 제1 도전형 GaN층과 상기 활성층 사이에 배치된 제1 도전형 AlGaN층을 포함하고, 상기 제2 도전형 질화물 반도체층은 제2 도전형 AlGaN층을 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 활성층에 배치된 복수의 우물층 중에서 발광에 기여하지 않거나 발광에 기여도가 적은 우물층의 에너지 레벨 및 두께를 튜닝하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시 예에 의한 발광 소자 패키지의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 활성층의 일 실시 예에 의한 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 활성층의 다른 실시 예에 의한 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 활성층과 비교되는 활성층의 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸다.
도 5는 파장별 방출 광의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시 예와 비교 례의 광 세기를 나타내는 그래프이다.
도 7a 내지 도 7f는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 8은 실시예에 의한 공기 살균 장치의 사시도를 나타낸다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 헤드 램프를 나타낸다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 칩 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.

도 1은 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100)의 단면도를 나타낸다.

도 1에 예시된 발광 소자 패키지(100)는 서브 마운트(110), 보호층(112), 제1 및 제2 금속층(114A, 114B), 제1 및 제2 범프부(116A, 116B), 제1 및 제2 전극(118A, 118B), 발광 구조물(120), 기판(130) 및 버퍼층(132)을 포함한다.

발광 소자 패키지(100)는 복수의 화합물 반도체층, 예컨대, Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체층을 이용한 LED를 포함하며, LED는 청색, 녹색, 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED, 자외선(UV:UltraViolet) LED, 심자외선 LED 또는 무분극 LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이때, LED에서 방출된 광은 Y축 방향으로 출사될 수 있다.

도 1에 예시된 플립 본딩(flip bonding) 구조를 갖는 발광 소자 패키지(100)의 발광 구조물(120)은 제1 및 제2 전극(118A, 118B)을 통해 플립 본딩 방식으로 서브 마운트(110) 상에 위치한 제1 및 제2 금속층(114A, 114B)에 각각 본딩된다. 즉, 제1 전극(118A)은 제1 범프부(116A)를 통해 서브 마운트(110) 상의 제1 금속층(114A)에 연결되며, 제2 전극(118B)은 제2 범프부(116B)를 통해 서브 마운트(110) 상의 제2 금속층(114B)에 연결된다.

예를 들어, 서브 마운트(110)는 AlN, BN, 탄화규소(SiC), GaN, GaAs, Si 등의 반도체 기판으로 이루어질 수 있으며, 이에 국한되지 않고 열적 특성을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.

제1 및 제2 금속층(114A, 114B)은 서브 마운트(110) 위에 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된다.

만일, 서브 마운트(110)가 Si으로 이루어지는 경우, 도 1에 예시된 바와 같이 제1 및 제2 금속층(114A, 114B)과 서브 마운트(110) 사이에 보호층(112)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 보호층(112)은 절연 물질로 이루어질 수 있다.

제1 범프부(116A)는 제1 금속층(114A)과 제1 전극(118A) 사이에 배치되고, 제2 범프부(116B)는 제2 금속층(114B)과 제2 전극(118B) 사이에 배치된다.

제1 전극(118A)은 제1 범프부(116A)와 제1 도전형 질화물 반도체층(122) 사이에 배치된다. 제1 전극(118A)은 활성층(124)과 평행하게 연장되며, 제1 도전형 질화물 반도체층(122) 하부에 배치된다. 제1 전극(118A)은 활성층(124)의 에너지 밴드갭보다 더 큰 에너지 밴드갭을 갖는다. 왜냐하면, 제1 전극(118A)의 에너지 밴드갭이 활성층(124)의 에너지 밴드갭보다 크지 않을 경우, 활성층(124)에서 방출된 광이 제1 전극(118A)을 투과하거나 반사하지 않고 흡수되어 버릴 수 있기 때문이다.

제1 전극(118A)은 예를 들어 AlN 및 BN 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 즉, 활성층(124)에서 방출된 광을 흡수하지 않고 반사시키거나 투과시킬 수 있고, 제1 도전형 질화물 반도체층(122) 상에 양질로 성장될 수 있는 어느 물질이든지 제1 전극(118A)을 형성할 수 있다.

또한, 제1 전극(118A)은 오믹 접촉하는 물질을 포함하여 오믹 역할을 수행하여 별도의 오믹층(미도시)이 배치될 필요가 없을 수도 있고, 별도의 오믹층(미도시)이 제1 전극(118A)의 상부에 형성될 수도 있다.

제2 전극(118B)은 제1 도전형 질화물 반도체층(122)과 활성층(124)과 제2 도전형 질화물 반도체층(126)을 메사 식각(Mesa etching)하여 노출된 제2 도전형 질화물 반도체층(126)과 제2 범프부(116B) 사이에 배치된다.

제2 전극(118B)은 금속으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있다. 또는 제2 전극(118B)은 투명 전도성 산화막(TCO:Tranparent Conductive Oxide)일 수도 있다. 예를 들어, 제2 전극(118B)은 전술한 금속 물질과 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/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 재료로 한정하지는 않는다. 제2 전극(118B)은 제2 도전형 질화물 반도체층(126)과 오믹 접촉하는 물질을 포함할 수 있다.

제2 전극(118B)은 오믹 특성을 갖는 반사 전극 재료로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 만일, 제2 전극(118B)이 오믹 역할을 수행할 경우, 별도의 오믹층(미도시)은 형성되지 않을 수 있다.

비록 도시되지는 않았지만, 제1 전극(118A)과 제1 범프부(116A) 사이에 제1 상부 범프 금속층(미도시)이 더 배치되고, 제1 금속층(114A)과 제1 범프부(116A) 사이에 제1 하부 범프 금속층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 제1 상부 범프 금속층과 제1 하부 범프 금속층은 제1 범프부(116A)가 위치할 자리를 표시하는 역할을 수행한다. 이와 비슷하게 제2 전극(118B)과 제2 범프부(116B) 사이에 제2 상부 범프 금속층(미도시)이 더 배치되고, 제2 금속층(114B)과 제2 범프부(116B) 사이에 제2 하부 범프 금속층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 제2 상부 범프 금속층과 제2 하부 범프 금속층은 제2 범프부(116B)가 위치할 자리를 표시하는 역할을 수행한다.

전술한 제1 및 제2 금속층(114A, 114B), 보호층(112) 및 서브 마운트(110)는 실시 예의 이해를 돕기 위한 례에 불과하며, 다음 상술되는 본 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

발광 구조물(120)은 버퍼층(132)의 하부에 배치된다. 발광 구조물(120)은 제1 도전형 질화물 반도체층(122), 활성층(124) 및 제2 도전형 질화물 반도체층(126)이 순차로 적층된 형태일 수 있다.

제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 활성층(124)의 아래에 배치되며, 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 제1 도전형 질화물 반도체층(122)이 p형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 활성층(124)과 기판(130) 사이에 배치될 수 있다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 In_xAl_yGa₁ _-x- _yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)이 n형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

만일, 도 1에 예시된 발광 소자 패키지(100)가 자외선(UV), 심자외선(Deep UV) 또는 무분극 발광 소자 패키지일 경우, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 GaN, InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 도전형 질화물 반도체층(122)이 AlGaN으로 이루어질 경우 Al의 함량은 50 %일 수 있다.

또한, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 제1 도전형 GaN층(122-1) 및 제1 도전형 AlGaN층(122-2)을 포함할 수 있다. 제1 도전형 GaN층(122-1)은 제1 전극(118A)과 활성층(124) 사이에 배치되고, 제1 도전형 AlGaN층(122-2)은 제1 도전형 GaN층(122-1)과 활성층(124) 사이에 배치된다.

활성층(124)으로부터 100 ㎚ 내지 400 ㎚ 예를 들어 100 ㎚ 내지 280 ㎚의 파장 대역을 갖는 자외선 광이 방출될 경우, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)이 GaN으로만 구현된다면, 활성층(124)에서 방출된 광은 제1 도전형 질화물 반도체층(122)에 흡수되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)이 AlGaN으로만 구현될 경우, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)의 높은 저항으로 인해, 제1 전극(118A)으로부터 활성층(124)으로의 캐리어 공급이 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 발광 소자 패키지(100)의 경우, 광학적 특성을 개선하기 위해 제1 도전형 AlGaN층(122-2)을 포함하고, 전기적 특성을 개선하기 위해 제1 도전형 GaN층(122-1)을 포함하지만, 실시 예는 이러한 제1 도전형 질화물 반도체층(122)의 구조에 국한되지 않는다.

또한, 도 1에 예시된 발광 소자 패키지(100)가 자외선(UV), 심자외선(Deep UV) 또는 무분극 발광 소자 패키지일 경우, 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 GaN, InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 제2 도전형 AlGaN층을 포함할 수 있다.

한편, 활성층(124)은 제1 도전형 질화물 반도체층(122)과 제2 도전형 질화물 반도체층(126) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조, 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.

이하, 이해를 돕기 위해, 편의상 활성층(124)은 다중 양자 우물 구조를 갖는 것으로 가정하여 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않으며, 활성층(124)이 어떠한 구조를 갖더라도 적용될 수 있다. 또한, 제1 도전형은 p형이고, 제2 도전형은 n형인 것으로 설명하지만, 실시 예는 그 반대의 경우에도 적용될 수 있다.

활성층(124)에 포함되는 다중 양자 우물 구조란, 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 번갈아 배치된 구조를 의미한다. 예를 들어, 활성층(124)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층으로 이루어진 쌍(pair)을 복수 개 가질 수 있다. 예를 들면, 우물층과 장벽층 쌍은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs),/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 특히, 실시 예에 의한 활성층(124)은 자외선 또는 심자외선 파장의 빛을 생성할 수 있다.

또한, 다중 양자 우물 구조에서, 우물층과 장벽층으로 이루어진 쌍의 개수는 예를 들어 2개 내지 5개일 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 활성층(124)의 일 실시 예(124A)에 의한 에너지 밴드 다이어그램을 나타내며, 도 3은 도 1에 도시된 활성층(124)의 다른 실시 예(124B)에 의한 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸다. 도 2 및 도 3 각각에서, Ec는 전도 대역(conduction band)의 에너지 레벨을 나타내고, Ev는 가전자 대역(valence band)의 에너지 레벨을 나타낸다.

도 2에 도시된 활성층(124A)에서 복수의 우물층은 제1 우물층(QWA1) 및 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)을 포함한다. 제1 우물층(QWA1)이란, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)과 가장 가깝게 배치된 우물층으로서 정의된다. 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)이란 제1 우물층(QWA1)과 제2 도전형 질화물 반도체층(126) 사이에 배치된 우물층을 의미한다. 실시 예에 의하면, 제1 우물층(QWA1)의 제1 에너지 밴드갭(Eg11)은 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)의 제2 에너지 밴드갭(Eg12)보다 작다. 이를 위해, 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)의 Al 조성은 제1 우물층(QWA1)의 Al의 조성보다 클 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 활성층(124B)에서 복수의 우물층은 제1 우물층(QWA2) 및 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)을 포함한다. 제1 우물층(QWB1)은 제1 도전형 질화물 반도체층(122)과 가장 가깝게 배치된 우물층에 해당한다. 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)은 제1 우물층(QWB1)과 제2 도전형 질화물 반도체층(126) 사이에 배치된 우물층에 해당한다. 실시 예에 의하면, 제1 우물층(QWB1)의 제1 에너지 밴드갭(Eg21)은 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 제2 에너지 밴드갭(Eg22)보다 작다. 이를 위해, 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 Al 조성은 제1 우물층(QWB1)의 Al의 조성보다 클 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 활성층(124A)에서 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)의 제2 에너지 밴드갭(Eg12)은 서로 동일한 것으로 도시되어 있고, 도 3에 도시된 활성층(124B)에서 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 제2 에너지 밴드갭(Eg22)은 서로 동일한 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4) 각각의 제2 에너지 밴드갭은 서로 다를 수도 있고, 도 3에 도시된 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 제2 에너지 밴드갭은 서로 다를 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 활성층(124A)에서 제1 우물층(QWA1)의 제1 두께(t11)와 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)의 제2 두께(t12)는 서로 동일하다.

그러나, 도 3에 도시된 활성층(124B)에서 제1 우물층(QWB1)의 제1 두께(t21)는 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 제2 두께(t22)보다 클 수 있다. 예를 들어, 다음 수학식 1과 같이 제1 두께(t21)와 제2 두께(t22) 간의 차(Δt)는 3 Å이상일 수 있다.

이와 같이, 제1 두께(t21)보다 제2 두께(t22)가 더 얇을 경우 제1 우물층(QWB1)의 에너지보다 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 에너지가 더 높게 된다.

또한, 도 2에 도시된 활성층(124A)에서 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)의 제2 두께(t21)는 서로 동일한 것으로 도시되어 있고, 도 3에 도시된 활성층(124B)에서 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 제2 두께(t22)는 서로 동일한 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 복수의 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4) 각각의 제2 두께는 서로 다를 수도 있고, 도 3에 도시된 복수의 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4) 각각의 제2 두께는 서로 다를 수 있다.

한편, 기판(130)은 제2 도전형 질화물 반도체층(126) 위에 배치된다. 활성층(124)에서 방출된 광이 기판(130)을 통해 출사되도록, 기판(130)은 투광성을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(130)은 사파이어(Al₂O₃), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 기판(130)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.

버퍼층(132)은 기판(130)과 발광 구조물(120)의 사이에 배치되어 기판(130)과 발광 구조물(120) 사이의 격자 정합을 개선시키는 역할을 한다. 예를 들어, 버퍼층(132)은 AlN을 포함하거나 언도프드 질화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 버퍼층(132)은 기판(130)의 종류와 발광 구조물(120)의 종류에 따라 생략될 수도 있다.

이하, 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 광 추출 개선을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 활성층(124)과 비교되는 활성층(124C)의 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸다.

도 4에 도시된 활성층(124C)의 복수의 우물층에서, 제1 우물층(QW1)과 제2 우물층(QW2 ~ QW5)의 에너지 밴드갭(Eg3)은 서로 동일하고, 제1 우물층(QW1)의 제1 두께(t3)와 제2 우물층(QW2 ~ QW5)의 제2 두께(t3)는 서로 동일하다.

도 5는 파장(wavelength)별 방출 광의 세기(Emissioin intensity)를 나타내는 그래프로서, 횡축은 파장을 나타내고, 왼쪽 종축은 방출 광의 세기를 나타내고 오른쪽 종축은 이득(Gain)을 나타낸다.

도 6은 실시 예와 비교 례의 광 세기를 나타내는 그래프이다.

만일, 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 활성층(124)이 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 달리 도 4에 도시된 바와 같이 구현될 경우, 발광 소자 패키지의 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 왜냐하면, 도 5를 참조하면, 광의 총 세기(200)에서 제1 우물층(QW1)에서 방출된 광의 세기(202)가 95% 이상이고, 제2 우물층(QW2)에서 방출된 광의 세기(204)와 나머지 우물층(QW3 ~ QW5)에서 방출된 광의 세기(206)가 5%보다 작기 때문이다. 이때, 활성층(124C)에서 심 자외선 대역의 파장을 갖는 광이 방출된 후 화살표 방향(D)으로 진행하여 발광 소자 패키지의 외부로 출사되는 동안, 제2 우물층(QW2 ~ QW5)에서 광의 일부가 흡수되어, 전체적으로 광 추출 효율이 감소할 수 있다.

그러나, 도 1에 도시된 활성층(124)이 도 2에 예시된 바와 같이 구현될 경우, 활성층(124A)에서 제1 우물층(QWA1)의 에너지 밴드갭(Eg11)보다 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)이 더 높은 에너지 밴드갭(Eg12)을 가지므로, 화살표 방향(D)으로 광이 진행하는 동안, 도 4와 비교할 때 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4)에서 광의 흡수가 감소할 수 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같이 활성층(124C)이 구현될 경우의 광의 세기(◆)(222)보다 도 2에 도시된 바와 같이 활성층(124A)이 구현될 경우의 광의 세기(◆)(224)가 더 커지게 된다.

또한, 도 1에 도시된 활성층(124)이 도 3에 예시된 바와 같이 구현될 경우, 활성층(124B)에서 제1 우물층(QWB1)의 제1 두께(t21)가 제2 우물층(QWB2 ~ QWB5)의 제2 두께(t22)보다 더 두껍기 때문에 제1 우물층(QWB1)의 에너지 밴드갭(Eg21)보다 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)의 에너지 밴드갭(Eg22)이 더 높아져, 화살표 방향(D)으로 광이 진행하는 동안, 도 4와 비교할 때 제2 우물층(QWB2-1 ~ QWB2-4)에서 광의 흡수가 감소할 수 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같이 활성층(124C)이 구현될 경우의 광의 세기(★)(222)보다 도 3에 도시된 바와 같이 활성층(124B)의 구현될 경우의 광의 세기(★)(234)가 더 커지게 된다.

이와 같이, 전술한 본 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100)는 발광에 기여하지 않거나 발광에 기여도가 낮은 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4, QWB2-1 ~ QWB2-4)의 에너지 레벨을 조정하거나 두께를 조정함으로써, 제2 우물층(QWA2-1 ~ QWA2-4, QWB2-1 ~ QWB2-4)에서의 광의 흡수를 줄여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 1에 예시된 발광 소자 패키지(100)의 실시 예에 따른 제조 방법에 대해 다음과 같이 살펴본다. 그러나, 발광 소자 패키지(100)는 도 7a 내지 도 7f에 도시된 제조 방법에 의해 국한되지 않으며 다양한 다른 제조 방법에 의해 제조될 수도 있다.

도 7a 내지 도 7f는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.

도 7a를 참조하면, 기판(130) 상에 버퍼층(132)을 형성한다.

기판(130)은 사파이어(Al₂O₃), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 특히, 기판(130)은 투광성을 갖는 물질로 형성될 수 있다.

또한, 버퍼층(132)은 AlN으로 형성되거나 언도프된 질화물로 형성될 수 있고, 투광성을 갖는 물질로 형성될 수 있지만, 실시 예는 이러한 버퍼층(132)의 물질에 국한되지 않는다. 기판(130)의 종류와 발광 구조물(120)의 종류에 따라 버퍼층(132)의 형성은 생략될 수도 있다.

버퍼층(112) 상에 제2 도전형 질화물 반도체층(126)을 형성한다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 질화물 반도체층(126)은 In_xAl_yGa_1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다.

이후, 도 7b를 참조하면, 제2 도전형 질화물 반도체층(126) 상에 활성층(124)을 형성한다. 활성층(124)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

예를 들어, Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 번갈아 배치된 형태의 다중 양자 우물 구조를 갖도록 활성층(124)을 형성할 수 있다. 이때, 도 2 또는 도 3에 예시된 바와 같은 특성을 갖도록 활성층(124A, 124B)을 형성할 수 있다.

이후, 도 7c를 참조하면, 활성층(124) 위에 제1 도전형 질화물 반도체층(122)을 형성한다. 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다.

전술한, 제2 도전형 질화물 반도체층(126), 활성층(124) 및 제1 도전형 질화물 반도체층(122)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD:Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD:Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE:Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

이후, 도 7d를 참조하면, 제1 도전형 질화물 반도체층(122), 활성층(124), 제2 도전형 질화물 반도체층(126)을 메사 식각(Mesa etching)하여, 제2 도전형 질화물 반도체층(126)을 노출시킨다.

이후, 도 7e를 참조하면, 제1 도전형 질화물 반도체층(122)의 상부와 노출된 제2 도전형 질화물 반도체층(126)의 상부에 제1 및 제2 전극(118A, 118B)을 각각 형성한다.

도 7f를 참조하면, 도 7a 내지 도 7e에 도시된 공정이 진행되는 동안 별개의 공정으로 서브 마운트(110) 상에 제1 및 제2 금속층(114A, 114B)을 형성한다. 만일, 서브 마운트(110)가 Si로 이루어질 경우, 제1 및 제2 금속층(114A, 114B)을 형성하기 이전에 서브 마운트(110)의 상부에 보호층(112)을 더 형성할 수도 있다. 이 경우 보호층(112)을 형성한 후에, 보호층(112)의 상부에 제1 및 제2 금속층(114A, 114B)이 형성된다.

한편, 도 7e에 도시된 결과물에 대해 랩핑(lapping) 및 폴리싱(polishing) 공정을 수행한다. 이후 기판(130)이 탑 측으로 배치되도록 회전시킨 후 도 7f에 도시된 결과물과 결합시킨다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 범프부(116A)에 의해 제1 전극(118A)과 제1 금속층(114A)을 결합시키고, 제2 범프부(116B)에 의해 제2 전극(118B)과 제2 금속층(114B)을 결합시킨다.

다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 각종 살균 장치에 이용되거나 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능할 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.

도 8은 실시예에 의한 공기 살균 장치(500)의 사시도를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 공기 살균 장치(500)는, 케이싱(501)의 일면에 실장된 발광 모듈부(510)와, 방출된 심자외선 파장 대역의 광을 난반사시키는 난반사 반사 부재(530a, 530b)와, 발광 모듈부(510)에서 필요한 가용전력을 공급하는 전원 공급부(520)를 포함한다.

먼저 케이싱(501)은 장방형 구조로 이루어지며 발광 모듈부(510)와 난반사 반사부재(530a, 530b) 및 전원 공급부(520)를 모두 내장하는 일체형 즉 콤팩트한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 케이싱(501)은 공기 살균 장치(500) 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키기에 효과적인 재질 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 케이싱(501)의 재질은 Al, Cu 및 이들의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어 질 수 있다. 따라서, 케이싱(501)의 외기와의 열전달 효율이 향상되어, 방열 특성이 개선될 수 있다.

또는, 케이싱(501)은 특유한 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 케이싱(501)은 예를 들어 코러게이션(corrugation) 또는 메쉬(mesh) 또는 불특정 요철 무늬 형상으로 돌출 형성되는 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 케이싱(501)의 외기와의 열전달 효율이 더욱 향상되어 방열 특성이 개선될 수 있다.

한편, 이러한 케이싱(501)의 양단에는 부착판(550)이 더 배치될 수 있다. 부착판(550)은 도 8에 예시된 바와 같이 케이싱(501)을 전체 설비 장치에 구속시켜 고정하는데 사용되는 브라켓 기능의 부재를 의미한다. 이러한 부착판(550)은 케이싱(501)의 양단에서 일측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 일측 방향은 심자외선이 방출되고 난반사가 일어나는 케이싱(501)의 내측 방향일 수 있다.

따라서, 케이싱(501)으로부터 양단 상에 구비된 부착판(550)은 전체 설비 장치와의 고정 영역을 제공하여, 케이싱(501)이 보다 효과적으로 고정 설치될 수 있도록 한다.

부착판(550)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(510)는 전술한 케이싱(501)의 일면 상에 실장 되는 형태로 배치된다. 발광 모듈부(510)는 공기 중의 미생물을 살균 처리하도록 심자외선을 방출하는 역할을 한다. 이를 위해, 발광 모듈부(510)는 모듈 기판(512)과, 모듈 기판(512)에 탑재된 다수의 발광 소자 패키지(100)를 포함한다. 여기서, 발광 소자 패키지(100)는 도 1에 예시된 발광 소자 패키지에 해당한다.

모듈 기판(512)은 케이싱(501)의 내면을 따라 단일 열로 배치되어 있으며, 회로 패턴(미도시)을 포함하는 PCB일 수 있으며, 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(530a, 530b)는 전술한 발광 모듈부(510)에서 방출된 자외선을 강제로 난반사시키도록 형성되는 반사판 형태의 부재를 의미한다. 이러한 난반사 반사부재(530a, 530b)의 전면 형상 및 배치 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 난반사 반사부재(530a, 530b)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(520)는 전원을 도입 받아 전술된 발광 모듈부(510)에서 필요한 가용전력을 공급하는 역할을 한다. 이러한 전원 공급부(520)는 전술한 케이싱(501) 내에 배치될 수 있다. 도 8에 예시된 바와 같이, 전원 공급부(520)는 난반사 반사부재(530a, 530b)와 발광 모듈부(510) 사이의 이격 공간의 내벽 쪽에 배치될 수 있다. 외부 전원을 전원 공급부(520) 측으로 도입시키기 위해 상호 간을 전기적으로 연결하는 전원 연결부(540)가 더 배치될 수 있다.

도 8에 예시된 바와 같이, 전원 연결부(540)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 9는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 헤드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 헤드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903) 및 렌즈(904)를 포함한다.

발광 모듈(901)은 모듈 기판(미도시) 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 발광 소자 패키지는 도 1에 도시된 바와 같을 수 있다.

리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킨다.

쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.

발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.

도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 칩 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치(1000)를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 조명 장치(1000)는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700) 및 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치(1000)는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

광원 모듈(1200)은 도 1에 예시된 발광 소자 패키지를 포함할 수 있다.

커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상일 수 있으며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상일 수 있다. 커버(1100)는 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(1100)는 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 커버(1100)는 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. 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 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, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(1100)는 외부에서 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 불투명할 수 있다. 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.

광원 모듈(1200)은 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있으며, 광원 모듈(1200)로부터 발생한 열은 방열체(1400)로 전도될 수 있다. 광원 모듈(1200)은 광원부(1210), 연결 플레이트(1230) 및 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.

부재(1300)는 방열체(1400)의 상면 위에 배치될 수 있고, 복수의 광원부(1210)와 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)을 갖는다. 가이드홈(1310)은 광원부(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응 또는 정렬될 수 있다.

부재(1300)의 표면은 광 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다.

예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(1300)는 커버(1100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(1200)을 향하여 되돌아오는 빛을 다시 커버(1100) 방향으로 반사할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.

부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(1400)와 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(1230)와 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(1400)는 광원 모듈(1200)로부터의 열과 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열할 수 있다.

홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)에 수납되는 전원 제공부(1600)는 밀폐될 수 있다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 가질 수 있으며, 가이드 돌출부(1510)는 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 가질 수 있다.

전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납될 수 있고, 홀더(1500)에 의해 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐될 수 있다. 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650) 및 연장부(1670)를 포함할 수 있다.

가이드부(1630)는 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 가이드부(1630)는 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 베이스(1650)의 일 면 위에는 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.

연장부(1670)는 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입될 수 있고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)와 폭이 같거나 작을 수 있다. 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결될 수 있고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.

내부 케이스(1700)는 내부에 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(1600)가 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 발광 소자 패키지 110: 서브 마운트
112: 보호층 114A, 114B: 금속층
116A, 116B: 범프부 118A, 118B: 전극
120: 발광 구조물 122: 제1 도전형 질화물 반도체층
124: 활성층 126: 제2 도전형 질화물 반도체층
130: 기판 132: 버퍼층
500: 공기 살균 장치 501: 케이싱
510: 발광 모듈부 530a, 530b: 난반사 반사 부재
520: 전원 공급부 800: 표시 장치
810: 바텀 커버 820: 반사판
830, 835, 901:발광 모듈 840: 도광판
850, 860: 프리즘 시트 870: 디스플레이 패널
872: 화상 신호 출력 회로 880: 컬러 필터
900: 헤드 램프 902: 리플렉터
903: 쉐이드 904: 렌즈
1000: 조명 장치 1100: 커버
1200: 광원 모듈 1400: 방열체
1600: 전원 제공부 1700: 내부 케이스
1800: 소켓

Claims

서브 마운트;
상기 서브 마운트 위에 배치된 제1 도전형 질화물 반도체층;
상기 제1 도전형 질화물 반도체층 위에 배치되며, 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 번갈아 배치된 다중 양자 우물 구조를 포함하는 활성층; 및
상기 활성층 위에 배치된 제2 도전형 질화물 반도체층을 포함하고,
상기 복수의 우물층은
상기 제1 도전형 질화물 반도체층과 인접하게 배치된 제1 우물층; 및
상기 제1 우물층과 상기 제2 도전형 질화물 반도체층 사이에 배치된 복수의 제2 우물층을 포함하고,
상기 제1 우물층의 제1 에너지 밴드갭은 상기 복수의 제2 우물층의 제2 에너지 밴드갭보다 작은 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 제2 우물층의 상기 제2 에너지 밴드갭은 서로 동일한 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 제2 우물층의 Al 조성은 상기 제1 우물층의 Al의 조성보다 큰 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 제1 우물층의 제1 두께는 상기 복수의 제2 우물층의 제2 두께보다 큰 발광 소자 패키지.
제4 항에 있어서, 상기 복수의 제2 우물층의 두께는 서로 동일한 발광 소자 패키지.
제4 항에 있어서, 상기 제1 두께와 상기 제2 두께 간의 차는 3 Å이상인 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형인 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 활성층에서 방출되는 광의 파장 대역은 100 ㎚ 내지 400 ㎚인 발광 소자 패키지.
제1 항에 있어서, 상기 활성층에서 방출되는 광의 파장 대역은 100 ㎚ 내지 280 ㎚인 발광 소자 패키지.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자 패키지는
상기 서브 마운트 위에 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 및 제2 금속층;
상기 제1 및 제2 금속층 위에 각각 배치된 제1 및 제2 범프부;
상기 제1 범프부와 상기 제1 도전형 질화물 반도체층 사이에 배치된 제1 전극;
상기 제1 도전형 질화물 반도체층과 상기 활성층과 상기 제2 도전형 질화물 반도체층을 메사 식각하여 노출된 상기 제2 도전형 질화물 반도체층과 상기 제2 범프부 사이에 배치된 제2 전극; 및
상기 제2 도전형 질화물 반도체층 위에 배치된 기판을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
제10 항에 있어서,
상기 제1 도전형 질화물 반도체층은
상기 제1 전극과 상기 활성층 사이에 배치된 제1 도전형 GaN층; 및
상기 제1 도전형 GaN층과 상기 활성층 사이에 배치된 제1 도전형 AlGaN층을 포함하고,
상기 제2 도전형 질화물 반도체층은 제2 도전형 AlGaN층을 포함하는 발광 소자 패키지.