KR20150137615A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit.
발광소자의 하나로서 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 많이 사용되고 있다. 발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선, 자외선과 같은 빛의 형태로 변환한다.Light emitting diodes (LEDs) are widely used as light emitting devices. Light emitting diodes convert electrical signals into light, such as infrared, visible, and ultraviolet, using the properties of compound semiconductors.
발광소자의 광 효율이 증가됨에 따라 표시장치, 조명기기를 비롯한 다양한 분야에 발광소자가 적용되고 있다.As the light efficiency of a light emitting device is increased, a light emitting device is applied to various fields including a display device and a lighting device.
실시 예는 고 품질의 반도체층을 제공하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛을 제공한다.Embodiments provide a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit capable of providing a high quality semiconductor layer and improving reliability.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 배치된 활성층, 상기 활성층 아래에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 위에 배치된 AlGaAsP 반도체층; 상기 AlGaAsP 반도체층 위에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제1 전극; 상기 발광구조물 아래에 배치된 윈도우층; 상기 윈도우층 아래에 배치되며, 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극; 을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer disposed under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer disposed under the active layer; An AlGaAsP semiconductor layer disposed on the light emitting structure; A first electrode disposed on the AlGaAsP semiconductor layer and electrically connected to the first conductive semiconductor layer; A window layer disposed below the light emitting structure; A second electrode disposed under the window layer and electrically connected to the second conductive semiconductor layer; .
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 고 품질의 반도체층을 제공하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The light emitting device, the light emitting device package, and the light unit according to the embodiments have the advantage of providing a high quality semiconductor layer and improving the reliability.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래 발광소자에 적용된 발광구조물의 표면 형상을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 실시 예에 따른 발광소자에 적용된 발광구조물의 표면 형상을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9는 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다. 1 is a view illustrating a light emitting device according to an embodiment.
FIGS. 2 and 3 are views showing a surface shape of a light emitting structure applied to a conventional light emitting device.
4 and 5 are views showing the surface shape of the light emitting structure applied to the light emitting device according to the embodiment.
6 to 9 are views showing a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
10 is a view illustrating a light emitting device package according to an embodiment.
11 is a view showing a display device according to the embodiment.
12 is a view showing another example of the display device according to the embodiment.
13 is a view showing a lighting device according to an embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" a substrate, each layer It is to be understood that the terms " on "and " under" include both " directly "or" indirectly " do. In addition, the criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛 및 발광소자 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a light emitting device, a light emitting device package, a light unit, and a method of manufacturing a light emitting device according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a light emitting device according to an embodiment.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 윈도우층(15), AlGaAsP 반도체층(90)을 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may include a
상기 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 상기 활성층(12) 아래에 배치될 수 있다.The
예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 제2 도전형 도펀트로서 p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.For example, the first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The first
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 상기 조성식에서 y는 0.5의 값을 갖고, x는 0.5 내지 0.8의 값을 가질 수도 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.For example, the first conductive type semiconductor layer 11 (Al x Ga 1 -x) y In 1 - can be implemented in a semiconductor material having a composition formula y P (0≤x≤1, 0≤y≤1) have. In the composition formula of the first conductivity
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(12)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 활성층(12)이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있다.The
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The second
예컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, C 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.For example, the second conductive
예로서, 상기 발광구조물(10)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P)으로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 구현될 수 있다.For example, the
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Meanwhile, the first
실시 예에 따른 발광소자는 상기 윈도우층(15)을 포함할 수 있다. 상기 윈도우층(15)은 상기 발광구조물(10) 아래에 배치될 수 있다. 상기 윈도우층(15)은 (AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 윈도우층(15)은, 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 윈도우층(15)은 전류 퍼짐 효과를 제공할 수 있다. 상기 윈도우층(15)은 불순물을 포함할 수도 있다. 상기 윈도우층(15)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 동일한 극성의 불순물을 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may include the
상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 발광구조물(10)의 결정성을 향상시키기 위하여 제공된 것이다. 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 공정 챔버 내에서 As 원소와 P 원소의 섞임 현상 등으로 인하여 상기 발광구조물(10)의 에피 성장이 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 제공된 것이다. 예컨대, 상기 AlGaAsP 반도체층(90)의 두께는 수 옹스트롬 내지 수십 옹스트롬으로 제공될 수 있다. The AlGaAsP
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 발광구조물(10) 위에 배치된 제1 전극(60)과 전극패드(70)를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. The light emitting device according to the embodiment may include a
상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90)에 오믹 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 Ge, Zn, Mg, Ca, Au, Ni, AuGe, AuGe/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
상기 제1 전극(60)과 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 사이에 고농도 불순물 반도체층이 더 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 전극(60)과 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 사이에 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 불순물 농도 보다 더 높은 고농도 불순물을 포함하는 GaAs 반도체층이 더 배치될 수 있다. 상기 GaAs 반도체층은 예로서 수백 옹스트롬의 두께로 제공될 수 있다.A high concentration impurity semiconductor layer may be further included between the
또한, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 GaAs 반도체층과 상기 제1 전극(60) 사이에 배치된 GaAsP 반도체층을 더 포함할 수 있다. 상기 GaAsP 반도체층은 예로서 수십 옹스트롬의 두께로 제공될 수 있다. 이와 같은 실시 예에 따른 발광소자의 적층 구조 변형에 대해서는 발광소자 제조방법을 설명하면서 추가로 설명하기로 한다.In addition, the light emitting device according to the embodiment may further include a GaAsP semiconductor layer disposed between the GaAs semiconductor layer and the
상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 외부 전원에 연결되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있다. 상기 전극패드(70)는 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo, Ti/Au/Ti/Pt/Au, Ni/Au/Ti/Pt/Au, Cr/Al/Ni/Cu/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자는 ODR(Omni Directional Reflector)층(21), 오믹접촉층(23), 반사층(30)을 포함할 수 있다. The light emitting device according to the embodiment may include an ODR (Omni Directional Reflector)
상기 ODR층(21)은 상부 방향으로부터 입사되는 빛을 상부 방향으로 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 예로서 상기 발광구조물(10)에 비해 낮은 굴절률을 갖도록 구현될 수 있다. 상기 ODR층(21)은 상기 발광구조물(10)을 이루는 물질의 굴절률과 큰 차이를 갖는 낮은 굴절률을 갖도록 선택됨으로써, 반사 기능을 제공할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 상기 윈도우층(15)에 접촉되어 배치될 수 있다.The
상기 ODR층(21)은 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 예로서, SiO2, SiNx, ITO(Indium-Tin-Oxide), IZO(Indium-Zinc-Oxide), AZO(Aluminum-Zinc-Oxide), ATO(Antimony-Tin-Oxide), IZTO(Indium-Zinc-Tin-Oxide), IAZO(Indium-Aluminum-Zinc-Oxide), GZO(Gallium-Zinc-Oxide), IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide), IGTO(Indium-Gallium-Tin-Oxide), AZO(Aluminum-Zinc-Oxide) 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
상기 오믹접촉층(23)은 상기 윈도우층(15)과 오믹 접촉되도록 구현될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 윈도우층(15)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 발광구조물(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 ODR층(21)을 관통하여 배치될 수 있다. 예로서, 상기 오믹접촉층(23)은 원 또는 타원 형상의 상부면을 갖도록 구현될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 예로서, Au, Au/AuBe/Au, AuZn, ITO, AuBe, GeAu 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
상기 반사층(30)은 상기 오믹접촉층(23) 아래에 배치될 수 있다. 상기 반사층(30)은 상기 ODR층(21) 아래에 배치될 수 있다. 상기 반사층(30)은 상부 방향으로부터 입사되는 빛을 상부 방향으로 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 반사층(30)은 예로서, Ag, Au, Al 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자는 본딩층(40)과 지지기판(50)을 포함할 수 있다. 상기 본딩층(40)은 상기 반사층(30)과 상기 지지기판(50)을 부착시켜 주는 기능을 수행할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may include a
상기 본딩층(40)은 예로서, Sn, AuSn, Pd, Al, Ti, Au, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Ta, Ti/Au/In/Au 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지기판(50)은 Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자는 보호층(80)을 포함할 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 윈도우층(15) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)의 일부 영역은 상기 윈도우층(15)의 일부 영역 위에 배치될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may include a
상기 보호층(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 제1 전극(60) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상부면에 제공된 광 추출 구조를 포함할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 요철 구조로 지칭될 수도 있고, 또한 러프니스(roughness)로 지칭될 수도 있다. 상기 광 추출 구조는 규칙적으로 배열될 수도 있으며, 또한 랜덤(random)하게 배열될 수도 있다. 상기 보호층(80)의 상부면에 제공된 광 추출 구조는 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 상부면에 제공된 광 추출 구조에 대응될 수 있다.The
상기 보호층(80)은 산화물 또는 질화물 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 보호층(80)은 예로서 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.The
한편, 실시 예에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지지기판(50)이 전도성으로 구현될 수 있으며, 상기 지지기판(50)에 연결된 외부 전원에 의하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있다. 상기 지지기판(50)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전원이 인가될 수 있다. 1, the
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결된 제2 전극은 상기 오믹접촉층(23), 상기 반사층(30), 상기 본딩층(40), 상기 지지기판(50) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.A second electrode electrically connected to the second conductivity
이상에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 발광구조물(10) 위에 배치된 상기 AlGaAsP 반도체층(90)을 포함할 수 있다. 실시 예에 따른 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 발광구조물(10)의 에피 성장 시 반도체층의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 발광구조물(10) 위에 상기 GaAs 반도체층과 상기 GaAsP 반도체층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.As described above, the light emitting device according to the embodiment may include the
종래 발광소자의 경우 AlGaAsP 반도체층이 제공되지 않은 경우, 공정 챔버 내에 혼재된 As 원소 및 P 원소 등에 의하여 발광구조물의 에피 성장 시 모폴로지(morphology)가 좋지 않음이 보고되고 있다. 도 2 및 도 3은 종래 발광소자에 적용된 발광구조물의 표면 형상을 나타낸 것이다. 예로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래 발광구조물의 표면거칠기(RMS)는 수백 옹스트롬으로 보고되고 있다. 이와 같은 표면거칠기에 따른 계면 불량이 상부로 전이될 수 있으며 발광구조물의 품질을 저하시킬 수 있게 된다.In the case of the conventional light emitting device, when the AlGaAsP semiconductor layer is not provided, it is reported that the morphology of the epitaxial growth of the light emitting structure is poor due to the As element and the P element mixed in the process chamber. 2 and 3 show the surface shape of a light emitting structure applied to a conventional light emitting device. For example, as shown in Figures 2 and 3, the surface roughness (RMS) of conventional light emitting structures is reported to be several hundred angstroms. The interface defect due to the surface roughness can be transferred to the upper part and the quality of the light emitting structure can be lowered.
이에 반하여 실시 예에 따른 발광소자는 상기 AlGaAsP 반도체층(90)을 형성시킴으로써, 챔버 내에 혼재된 As 원소 및 P 원소 등이 상기 발광구조물(10) 성장 시 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 실시 예에 따른 발광소자는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 양질의 모폴로지를 제공할 수 있게 된다. 도 4 및 도 5는 실시 예에 따른 발광소자에 적용된 발광구조물(10)의 표면 형상을 나타낸 것이다. 예로서, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 실시 예에 따른 발광구조물(10)의 표면거칠기(RMS)는 수 옹스트롬으로 측정되었다. 또한, 실시 예에 따른 발광구조물(10)의 품질이 향상될 수 있다.On the other hand, by forming the
그러면, 도 6 내지 도 9를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 9. FIG.
실시 예에 따른 발광소자 제조방법에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(5) 위에 식각정지층(7), GaAsP 반도체층(92), 제1 반도체층(91), AlGaAsP 반도체층(90), 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13), 윈도우층(15)이 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11), 상기 활성층(12), 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 발광구조물(10)로 정의될 수 있다.6, an
상기 기판(5)은 예를 들어, 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(5)과 상기 식각정지층(7) 사이에는 버퍼층이 더 형성될 수 있다. The
상기 식각정지층(7)은 예로서 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 식각정지층(7)의 기능에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.The
예로서, 상기 버퍼층이 GaAs 조성을 포함하고 상기 발광구조물(10)이 AlGaInP 조성을 포함하는 경우, 공정 챔버 내에 As 원소 및 P 원소 등이 혼재 될 수 있으며, 이로 인하여 성장되는 에피 층의 계면에 예상하지 못한 결함(defect)이 발생될 수 있다. 아러한 결함이 형성되는 경우, 계면 불량이 상부 반도체층으로 전이되면서 상기 발광구조물(10)의 품질 특성이 저하될 수 있다.For example, if the buffer layer comprises a GaAs composition and the
이를 방지하기 위하여 실시 예에 의하면, 상기 식각정지층(7)이 성장된 후 Ga 처리(treatment)를 실시하였고, 이에 따라 상기 GaAsP 반도체층(92)이 성장될 수 있다. In order to prevent this, according to the embodiment, Ga treatment is performed after the
예컨대, 상기 GaAsP 반도체층(92)은 수십 옹스트롬의 두께로 성장될 수 있다. 여기서, Ga 처리는 Ga 원소를 포함하고 있는 소스를 공정 챔버에 짧은 시간 공급하는 것을 의미한다. For example, the
상기 GaAsP 반도체층(92)은 공정 챔버 내에서 As 원소와 P 원소의 섞임 현상 등으로 인하여 상기 발광구조물(10)의 에피 성장이 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 제공된 것이다. The
이어서, 상기 GaAsP 반도체층(92) 위에 상기 제1 반도체층(91)이 성장될 수 있다. 상기 제1 반도체층(91)은 고농도 불순물을 포함하는 반도체층일 수 있으며, 예로서 GaAs 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제1 반도체층(91)은 예로서 수백 옹스트롬의 두께로 성장될 수 있다.Then, the
실시 예에 의하면, 상기 제1 반도체층(91)이 성장된 후 Ga 처리를 실시하였고, 이에 따라 상기 AlGaAsP 반도체층(90)이 성장될 수 있다. 예컨대, 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 수십 옹스트롬의 두께로 성장될 수 있다.According to the embodiment, after the
상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 공정 챔버 내에서 As 원소와 P 원소의 섞임 현상 등으로 인하여 상기 발광구조물(10)의 에피 성장이 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 제공된 것이다. The
이상에서 설명된 상기 GaAsP 반도체층(92), 상기 제1 반도체층(91), 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 설계에 따라 선택적으로 변형되어 형성될 수 있으며, 적어도 하나의 층이 선택적으로 형성될 수 있다. The
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 제2 도전형 도펀트로서 p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.According to the embodiment, the first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The first
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP (0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 상기 조성식에서 y는 0.5의 값을 갖고, x는 0.5 내지 0.8의 값을 가질 수도 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.For example, the first conductive type semiconductor layer 11 (Al x Ga 1 -x) y In 1 - can be implemented in a semiconductor material having a composition formula y P (0≤x≤1, 0≤y≤1) have. In the composition formula of the first conductivity
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(12)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP (0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 활성층(12)이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있다.The
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. The second
예컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP (0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, C 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.For example, the second conductive
예로서, 상기 발광구조물(10)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P)으로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 구현될 수 있다.For example, the
상기 윈도우층(15)은 (AlxGa1 -x)yIn1 - yP (0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 윈도우층(15)은, 예를 들어 AlGaInP, AlInP, GaP, GaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 윈도우층(15)은 발광소자 구동 시 전류 퍼짐 효과를 제공할 수 있다. The
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 윈도우층(15) 위에 ODR층(21), 오믹접촉층(23), 반사층(30)이 형성될 수 있다.Next, an
상기 ODR층(21)은 입사되는 빛을 다시 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 예로서 상기 발광구조물(10)에 비해 낮은 굴절률을 갖도록 구현될 수 있다. 상기 ODR층(21)은 상기 발광구조물(10)을 이루는 물질의 굴절률과 큰 차이를 갖는 낮은 굴절률을 갖도록 선택됨으로써, 반사 기능을 제공할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 상기 윈도우층(15)에 접촉되어 배치될 수 있다.The
상기 ODR층(21)은 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 상기 ODR층(21)은 예로서, SiO2, SiNx, ITO(Indium-Tin-Oxide), IZO(Indium-Zinc-Oxide), AZO(Aluminum-Zinc-Oxide), ATO(Antimony-Tin-Oxide), IZTO(Indium-Zinc-Tin-Oxide), IAZO(Indium-Aluminum-Zinc-Oxide), GZO(Gallium-Zinc-Oxide), IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide), IGTO(Indium-Gallium-Tin-Oxide), AZO(Aluminum-Zinc-Oxide) 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
상기 오믹접촉층(23)은 상기 윈도우층(15)과 오믹 접촉되도록 구현될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 윈도우층(15)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 발광구조물(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 상기 ODR층(21)을 관통하여 배치될 수 있다. 예로서, 상기 오믹접촉층(23)은 원 또는 타원 형상의 상부면을 갖도록 구현될 수 있다. 상기 오믹접촉층(23)은 예로서, Au, Au/AuBe/Au, AuZn, ITO, AuBe, GeAu 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The
상기 반사층(30)은 상기 오믹접촉층(23) 위에 배치될 수 있다. 상기 반사층(30)은 상기 ODR층(21) 위에 배치될 수 있다. 상기 반사층(30)은 입사되는 빛을 다시 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 반사층(30)은 예로서, Ag, Au, Al 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 반사층(30) 위에 본딩층(40), 지지기판(50)이 제공될 수 있다.8, a
상기 본딩층(40)은 상기 반사층(30)과 상기 지지기판(50)을 부착시켜 주는 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(40)은 예로서, Sn, AuSn, Pd, Al, Ti, Au, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Ta, Ti/Au/In/Au 등의 물질 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지기판(50)은 Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
다음으로, 상기 식각정지층(7)으로부터 상기 기판(5)을 제거한다. 하나의 예로서 상기 기판(5)은 식각 공정에 의하여 제거될 수 있다. 상기 기판(5)이 GaAs로 구현되는 경우, 상기 기판(5)은 습식 식각 공정에 의하여 제거될 수 있으며, 상기 식각정지층(7)은 식각되지 않음으로써 상기 기판(5)만 식각 되어 분리될 수 있도록 정지층의 기능을 수행할 수 있다. 상기 식각정지층(7)은 별도의 제거 공정을 통하여 상기 발광구조물(10)로부터 분리될 수 있다. 예로서, 상기 식각정지층(7)은 별도의 식각 공정을 통하여 제거될 수 있다.Next, the
한편, 실시 예에 의하면, Ga 처리 여부에 따라 상기 GaAsP 반도체층(92)과 상기 AlGaAsP 반도체층(90)이 형성될 수도 있고 또한 형성되지 않을 수도 있다. 또한, 상기 식각정지층(7)을 제거한 후, 상기 GaAsP 반도체층(92), 상기 제1 반도체층(91), 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 중에서 어디까지 추가 식각을 수행하는 지에 따라 잔존하는 반도체층이 변경될 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment, the
즉, 상기 발광구조물(10) 위에 상기 AlGaAsP 반도체층(90), 상기 제1 반도체층(91), 상기 GaAsP 반도체층(92)이 모두 제공될 수도 있다. 또한, 상기 발광구조물(10) 위에 상기 AlGaAsP 반도체층(90), 상기 제1 반도체층(91)이 제공될 수도 있고, 상기 발광구조물(10) 위에 상기 AlGaAsP 반도체층(90)만이 제공될 수도 있다.That is, the
도 9에는 상기 발광구조물(10) 위에 상기 AlGaAsP 반도체층(90)만이 제공된 경우를 기준으로 도시한 것으로서, 상기 AlGaAsP 반도체층(90) 위에 제1 전극(60)이 형성되고, 이이솔레이션 식각이 수행되어 상기 발광구조물(10)의 측면이 식각될 수 있다.9 illustrates a case where only the
상기 제1 전극(60)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90)에 오믹 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 상기 AlGaAsP 반도체층(90)과 오믹 접촉되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(60)은 Ge, Zn, Mg, Ca, Au, Ni, AuGe, AuGe/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(10)과 상기 제1 전극(60) 위에 보호층(80)과 전극패드(70)가 형성될 수 있다. A
상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 발광구조물(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 윈도우층(15) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)의 일부 영역은 상기 윈도우층(15)의 일부 영역 위에 배치될 수 있다.The
상기 보호층(80)은 산화물 또는 질화물 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 보호층(80)은 예로서 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.The
상기 보호층(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상기 제1 전극(60) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(80)은 상부면에 제공된 광 추출 구조를 포함할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 요철 구조로 지칭될 수도 있고, 또한 러프니스(roughness)로 지칭될 수도 있다. 상기 광 추출 구조는 규칙적으로 배열될 수도 있으며, 또한 랜덤(random)하게 배열될 수도 있다.The
상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 상기 제1 전극(60) 위에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 전극패드(70)는 외부 전원에 연결되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 제공할 수 있다. 상기 전극패드(70)는 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo, Ti/Au/Ti/Pt/Au, Ni/Au/Ti/Pt/Au, Cr/Al/Ni/Cu/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
이상에서 설명된 발광소자 제조방법은 필요에 따라 또한 공정 설계에 따라 변형되어 실시될 수도 있다.The light emitting device manufacturing method described above may also be modified and carried out according to the process design as required.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 발광구조물(10) 위에 배치된 상기 AlGaAsP 반도체층(90)을 포함할 수 있다. 실시 예에 따른 상기 AlGaAsP 반도체층(90)은 상기 발광구조물(10)의 에피 성장 시 반도체층의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 발광구조물(10) 위에 상기 제1 반도체층(91)과 상기 GaAsP 반도체층(92)을 선택적으로 더 포함할 수 있다.As described above, the light emitting device according to the embodiment may include the
종래 발광소자의 경우 AlGaAsP 반도체층이 제공되지 않은 경우, 공정 챔버 내에 혼재된 As 원소 및 P 원소 등에 의하여 발광구조물의 에피 성장 시 모폴로지(morphology)가 좋지 않음이 보고되고 있다. 도 2 및 도 3은 종래 발광소자에 적용된 발광구조물의 표면 형상을 나타낸 것이다. 예로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래 발광구조물의 표면거칠기(RMS)는 수백 옹스트롬으로 보고되고 있다. 이와 같은 표면거칠기에 따른 계면 불량이 상부로 전이될 수 있으며 발광구조물의 품질을 저하시킬 수 있게 된다.In the case of the conventional light emitting device, when the AlGaAsP semiconductor layer is not provided, it is reported that the morphology of the epitaxial growth of the light emitting structure is poor due to the As element and the P element mixed in the process chamber. 2 and 3 show the surface shape of a light emitting structure applied to a conventional light emitting device. For example, as shown in Figures 2 and 3, the surface roughness (RMS) of conventional light emitting structures is reported to be several hundred angstroms. The interface defect due to the surface roughness can be transferred to the upper part and the quality of the light emitting structure can be lowered.
이에 반하여 실시 예에 따른 발광소자는 상기 AlGaAsP 반도체층(90)을 형성시킴으로써, 챔버 내에 혼재된 As 원소 및 P 원소 등이 상기 발광구조물(10) 성장 시 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 실시 예에 따른 발광소자는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 양질의 모폴로지를 제공할 수 있게 된다. 도 4 및 도 5는 실시 예에 따른 발광소자에 적용된 발광구조물(10)의 표면 형상을 나타낸 것이다. 예로서, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 실시 예에 따른 발광구조물(10)의 표면거칠기(RMS)는 수 옹스트롬으로 측정되었다. 또한, 실시 예에 따른 발광구조물(10)의 품질이 향상될 수 있다.On the other hand, by forming the
도 10은 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.10 is a view illustrating a light emitting device package to which the light emitting device according to the embodiment is applied.
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 몸체(120)와, 상기 몸체(120)에 배치된 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과, 상기 몸체(120)에 제공되어 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 전기적으로 연결되는 실시 예에 따른 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(140)를 포함할 수 있다.10, a light emitting device package according to an embodiment includes a
상기 몸체(120)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The first
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(120) 위에 배치되거나 상기 제1 리드전극(131) 또는 제2 리드전극(132) 위에 배치될 수 있다.The
상기 발광소자(100)는 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. The
상기 몰딩부재(140)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(140)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 위에 어레이될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 조명 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는 램프, 가로등, 전광판, 전조등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting devices or light emitting device packages according to the embodiments may be arrayed on a substrate, and a lens, a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, etc., which are optical members, may be disposed on the light path of the light emitting device package. Such a light emitting device package, a substrate, and an optical member can function as a light unit. The light unit may be implemented as a top view or a side view type and may be provided in a display device such as a portable terminal and a notebook computer, or may be variously applied to a lighting device and a pointing device. Still another embodiment may be embodied as a lighting device including the light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments. For example, the lighting device may include a lamp, a streetlight, an electric signboard, and a headlight.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다. The light emitting device according to the embodiment can be applied to a light unit. The light unit includes a structure in which a plurality of light emitting elements are arrayed, and may include the display apparatus shown in Figs. 11 and 12, and the illumination apparatus shown in Fig.
도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 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), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.11, a
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(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(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. At least one light emitting
상기 기판(1033)은 회로패턴을 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 발광소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The substrate 1033 may be a printed circuit board (PCB) including a circuit pattern. However, the substrate 1033 may include not only a general PCB, but also a metal core PCB (MCPCB), a flexible PCB (FPCB), and the like. When the light emitting
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted such that the light emitting surface of the 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 라이트 유닛(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), 발광모듈(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 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 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 발광 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 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다. 12 is a view showing another example of the display device according to the embodiment.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자(100)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.12, 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(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. Here, the
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. The diffusion sheet diffuses incident light, and the horizontal and vertical prism sheets condense incident light into a display area. The brightness enhancing sheet enhances brightness by reusing the lost light.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.The
도 13은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.13 is a view showing a lighting device according to an embodiment.
도 13을 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 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.13, 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, 폴리카보네이트는 내광성, 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 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.The
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(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 갖는다. 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), 연장부(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 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. The
예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(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.For example, 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
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 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.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.
10 발광구조물
11 제1 도전형 반도체층
12 활성층
13 제2 도전형 반도체층
15 윈도우층
21 ODR층
23 오믹접촉층
30 반사층
40 본딩층
50 지지기판
60 제1 전극
70 전극패드
80 보호층
90 AlGaAsP 반도체층
91 제1 반도체층
92 GaAsP 반도체층10
12
15
23
40
60
80
91
Claims (7)
상기 발광구조물 위에 배치된 AlGaAsP 반도체층;
상기 AlGaAsP 반도체층 위에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제1 전극;
상기 발광구조물 아래에 배치된 윈도우층;
상기 윈도우층 아래에 배치되며, 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극;
을 포함하는 발광소자. A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer disposed under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer disposed under the active layer;
An AlGaAsP semiconductor layer disposed on the light emitting structure;
A first electrode disposed on the AlGaAsP semiconductor layer and electrically connected to the first conductive semiconductor layer;
A window layer disposed below the light emitting structure;
A second electrode disposed under the window layer and electrically connected to the second conductive semiconductor layer;
.
상기 발광구조물은 AlGaInP 조성을 포함하고, 상기 윈도우층은 GaP 조성을 포함하는 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting structure comprises an AlGaInP composition and the window layer comprises a GaP composition.
상기 AlGaAsP 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도층에 포함된 불순물 농도에 비해 더 높은 고농도 불순물을 포함하는 제1 반도체층을 포함하는 발광소자.The method according to claim 1,
And a first semiconductor layer disposed between the AlGaAsP semiconductor layer and the first electrode, the first semiconductor layer including a high concentration impurity higher than an impurity concentration of the first conductivity type semiconductor layer.
상기 제1 반도체층은 GaAs 조성을 포함하는 발광소자.The method of claim 3,
Wherein the first semiconductor layer comprises a GaAs composition.
상기 제1 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 GaAsP 반도체층을 포함하는 발광소자.The method of claim 3,
And a GaAsP semiconductor layer disposed between the first semiconductor layer and the first electrode.
상기 AlGaAsP 반도체층의 두께는 수 옹스트롬 내지 수십 옹스트롬인 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the AlGaAsP semiconductor layer is from several angstroms to several tens of angstroms.
상기 발광구조물의 표면거칠기는 수 옹스트롬인 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the light emitting structure has a surface roughness of several angstroms.
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KR20090127959A (en) * | 2001-12-13 | 2009-12-14 | 렌슬러 폴리테크닉 인스티튜트 | Light-emitting diode with planar omni-directional reflector |
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- 2014-05-30 KR KR1020140065760A patent/KR102163987B1/en active IP Right Grant
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