KR20160110587A - Semiconductor light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 효율을 향상시키기 위한 전극 구조를 포함하는 반도체 발광소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a semiconductor light emitting device including an electrode structure for improving light emitting efficiency.
일반적으로 반도체 발광소자는 제1 도전형 반도체층(일반적으로, n형 반도체층)과 제2 도전형 반도체층(일반적으로, p형 반도체층) 사이에 활성층이 게재된 형태의 발광 구조체와 제1 도전형 반도체층에 전자를 주입하는 제1 전극(일반적으로, n 전극)과 제2 도전형 반도체층에 정공을 주입하는 제2 전극(일반적으로, p 전극)을 포함한다. In general, a semiconductor light emitting device includes a light emitting structure in which an active layer is disposed between a first conductivity type semiconductor layer (generally, an n-type semiconductor layer) and a second conductivity type semiconductor layer (Generally, an n-electrode) for injecting electrons into the conductive type semiconductor layer and a second electrode (generally, a p-electrode) for injecting holes into the second conductive type semiconductor layer.
제1 도전형 반도체층을 통하여 공급되는 전자(electron)와 제2 도전형 반도체층에서 주입되는 정공(hole)이 활성층에서 재결합(recombination)하면서 광이 발생한다. Electrons supplied through the first conductive type semiconductor layer and holes injected from the second conductive type semiconductor layer are recombined in the active layer to generate light.
현재 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제1 전극이 도전성 기판의 형태로 형성된 반도체 발광소자가 등장하였다. A semiconductor light emitting device in which a first electrode electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer is formed in the form of a conductive substrate has emerged.
다만, 상기와 같은 구조를 가지는 반도체 발광소자의 경우, 제1 전극 주위로 전류가 집중되는 문제점이 있다.However, in the case of the semiconductor light emitting device having the above structure, a current is concentrated around the first electrode.
또한, 고출력화를 실현하기 위해서 각 전극의 형성이나 배치에 대해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 동일한 면에 제1 전극과 제2 전극을 형성할 경우, 발광 영역 중 일부를 제거하여 전극을 형성하여야 하기 때문에 발광 면적이 감소하고 이에 따라 발광 효율도 저하되는 문제가 발생하였다.In order to achieve high output, various studies have been conducted on the formation and arrangement of the electrodes. In the case where the first electrode and the second electrode are formed on the same surface, Therefore, there has been a problem that the light emitting area is reduced and the luminous efficiency is accordingly lowered.
따라서, 상기와 같은 제한 사항을 해소하기 위한 새로운 구조를 가지는 반도체 발광소자의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a semiconductor light emitting device having a new structure for solving the above-mentioned limitations.
본 발명의 목적은 발광 효율을 향상시키기 위해 발광 면적을 최대로 확보할 수 있는 전극 구조를 포함하는 반도체 발광소자를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device including an electrode structure capable of maximizing a light emitting area to improve light emitting efficiency.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층이 적층된 복수의 메사 영역들을 포함하는 발광 구조체를 포함하며, 상기 발광 구조체는 도전성 기판 상에 형성되되, 상기 도전성 기판과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 제1 전극층 및 절연층이 형성되며, 상기 제2 도전형 반도체층의 하부에는 제2 전극층이 형성되며, 상기 제1 전극층은 상기 절연층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층의 내부까지 연장하는 복수의 홀 전극을 포함하며, 상기 홀 전극을 통해 상기 전극층과 상기 제1 도전형 반도체층이 전기적으로 연결되며, 상기 발광 구조체의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 형성된 제2 전극층의 하부면 중 일부 영역과 일측을 커버하도록 커버 금속층이 형성되며, 종단면 상에서 하나의 홀 전극을 사이에 두고 양측에 구비된 두 제2 전극층 사이의 간격은 일측에 형성된 커버 금속층과 타측에 형성된 제2 전극층 사이의 간격보다 작은 반도체 발광소자가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting structure including a plurality of mesa regions in which a second conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a first conductivity type semiconductor layer are stacked, A light emitting structure is formed on a conductive substrate, a first electrode layer and an insulating layer are formed between the conductive substrate and the second conductive semiconductor layer, a second electrode layer is formed under the second conductive semiconductor layer, Wherein the first electrode layer includes a plurality of hole electrodes extending through the insulating layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer to the inside of the first conductivity type semiconductor layer, The first conductive semiconductor layer is electrically connected to the first conductive semiconductor layer, and a part of the lower surface of the second electrode layer formed in the mesa regions disposed along the periphery of the light emitting structure, And a gap between the two second electrode layers provided on both sides of the one hole electrode on the vertical plane is smaller than a gap between the cover metal layer formed on one side and the second electrode layer formed on the other side, May be provided.
상기 발광 구조체의 적어도 하나의 모서리와 인접한 영역에서 상기 커버 금속층의 상부면 중 일부 영역이 노출되며, 상기 커버 금속층의 노출된 영역 상에 전극 패드가 형성될 수 있다.A part of the upper surface of the cover metal layer is exposed in an area adjacent to at least one corner of the light emitting structure and an electrode pad may be formed on the exposed area of the cover metal layer.
상기 발광 구조체의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 의해 둘러싸인 다른 메사 영역들에 형성된 제2 전극층의 하부면에 커버 금속층이 형성되되, 상기 제2 전극층과 접하는 상기 커버 금속층의 상부면은 상기 제2 전극층의 하부면의 면적보다 좁게 형성될 수 있다.Wherein a cover metal layer is formed on a lower surface of a second electrode layer formed on other mesa regions surrounded by mesa regions disposed along the outer periphery of the light emitting structure and an upper surface of the cover metal layer, which is in contact with the second electrode layer, May be formed to be narrower than the area of the lower surface of the electrode layer.
횡단면 상에서 상기 제2 전극층의 개구부는 상기 커버 금속층의 개구부 내에 형성되며, 상기 커버 금속층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호는 상기 제2 전극층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호보다 큰 곡률 반경을 가질 수 있다.Wherein an imaginary arc forming an edge of the opening of the cover metal layer is formed to have a radius of curvature larger than a virtual arc forming an edge of the opening of the second electrode layer Lt; / RTI >
횡단면 상에서 상기 홀 전극은 상기 절연층의 개구부 내에 형성되며, 상기 절연층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호는 상기 홀 전극의 모서리를 형성하는 가상의 원호보다 큰 반직경을 가질 수 있다.The hole electrode is formed in the opening of the insulating layer on the cross section, and the virtual arc forming the corner of the opening of the insulating layer may have a larger diameter than a virtual arc forming the corner of the hole electrode.
상기 제1 도전형 반도체층의 상부에는 서로 다른 요철 패턴이 동시에 형성될 수 있다. Different irregular patterns may be formed on the first conductive semiconductor layer at the same time.
상기 도전성 기판과 상기 제1 전극층 사이에 접합 금속층이 개재될 수 있다.
And a bonding metal layer may be interposed between the conductive substrate and the first electrode layer.
본 발명에 따른 발광소자는 비아 홀이 배치된 위치에 따라 커버 금속층의 형태를 변경함으로써 발광 구조체로부터 생성된 광의 반사 면적을 보다 더 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 반도체 발광소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
The light emitting device according to the present invention can further improve the reflection area of the light generated from the light emitting structure by changing the shape of the cover metal layer according to the position where the via hole is disposed, have.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 반도체 발광소자와 상기 반도체 발광소자에 배치된 홀 전극의 횡단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2b은 도 2a의 A-A 선을 따라 절취한 종단면도를 나타낸 것이다.
도 2c는 도 2a의 B-B 선을 따라 절취한 종단면도를 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 발광 구조체(특히, 제1 도전형 반도체층)의 상면에 요철 패턴을 형성하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 조명 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 헤드 램프에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A schematically shows a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1 and the hole electrode disposed in the semiconductor light emitting device.
FIG. 2B is a vertical sectional view taken along line AA in FIG. 2A.
FIG. 2C is a vertical sectional view taken along line BB in FIG. 2A. FIG.
3A to 3C schematically show a process of forming a concave-convex pattern on the top surface of the light emitting structure (particularly, the first conductivity type semiconductor layer).
4 is an exploded perspective view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a lighting device.
5 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.
6 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.
7 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a headlamp.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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 구성요소를 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. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of 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, 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.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 발광소자에 대하여 설명하도록 한다.
Hereinafter, a semiconductor light emitting device according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본원에서, 제1 도전형 반도체층은 n형 반도체층이고, 제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층인 것으로 설명할 것이나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 제1 도전형 반도체층이 p형 반도체층이고, 제2 도전형 반도체층이 n형 반도체층으로 구성될 수도 있다.The first conductive type semiconductor layer is an n-type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer is a p-type semiconductor layer. However, the present invention is not limited to this, Semiconductor layer, and the second conductivity type semiconductor layer may be composed of an n-type semiconductor layer.
또한, 활성층은 전자와 정공의 재결합이 이루어지면서 광이 방출되는 층으로서, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층과 상이한 에너지 밴드 갭을 가지는, 바람직하게는 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층보다 작은 에너지 밴드 갭을 가지는 층으로 형성된다.
The active layer is a layer through which electrons and holes are recombined and emits light. The active layer preferably has a first energy-transferring semiconductor layer having an energy bandgap different from that of the first conductivity-type semiconductor layer and the second conductivity- And is formed as a layer having an energy band gap smaller than that of the second conductivity type semiconductor layer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2a는 도 1에 도시된 반도체 발광소자(100)와 상기 반도체 발광소자(100)에 배치된 홀 전극(110)의 횡단면도를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 2b와 도 2c는 각각 도 2a의 A-A 선 및 B-B 선을 따라 절취한 종단면도를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a semiconductor
상기 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 구조를 개략적으로 설명하면, 반도체 발광소자는 도전성 기판(170), 제2 도전형 반도체층(104), 활성층(103) 및 제1 도전형 반도체층(102)이 적층된 발광 구조체(101)를 포함한다.The semiconductor light emitting device includes a
도전성 기판(170)과 제2 도전형 반도체층(104) 사이에 제1 전극층(150)과 절연층(140)이 형성된다.A
또한, 제2 도전형 반도체층(104)의 하부에는 제2 전극층(120)과 커버 금속층(130)이 형성된다.The
제1 전극층(150)은 절연층(140), 제2 도전형 반도체층(104)과 활성층(103)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(101)의 내부까지 연장하는 복수의 홀 전극(110)을 포함한다.The
홀 전극(100)을 통해 제1 전극층(150)과 제1 도전형 반도체층(101)이 전기적으로 연결된다.The
이어서, 반도체 발광소자(100)의 상부로 보호층(190)이 추가적으로 형성된다. 보호층(190)은 노출된 커버 금속층(130), 절연층(140) 및 발광 구조체(101)를 감싸도록 형성되며, 전극 패드(180)를 외부로 노출시킨다.
Then, a
이하, 반도체 발광소자(100)의 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the structure of the semiconductor
발광 구조체(101) 내 제2 도전형 반도체층(104), 활성층(103) 및 제1 도전형 반도체층(102)은 순차적으로 적층될 수 있으며, 발광 구조체(101)의 외곽을 따라 형성된 메사 영역들의 외측면은 광 추출 효율의 향상을 위해 포토레지스트 리플로우와 같은 기술을 통해 경사지게 형성될 수 있다.The second conductivity
발광 구조체(101)는 도전성 기판(170) 상에 구비되며, 도전성 기판(170)과 제1 도전형 반도체층(102)을 전기적으로 연결하기 위해 도전성 기판(170)과 제2 도전형 반도체층(104) 사이에는 제1 전극층(150)이 개재된다.The
추가적으로, 제1 전극층(150)과 도전성 기판(170)은 Sn/Au 또는 Sn/Ag 등과 같은 금속으로 형성된 접합 금속층(160)에 의해 서로 접합될 수 있다.In addition, the
도전성 기판(170)은 예를 들어, Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se , CuW, CuMo 또는 GaAs 등과 같은 도전성 물질 등으로 구성될 수 있다.The
제1 전극층(150)은 제1 도전형 반도체층(102)과 오믹 컨택을 형성할 수 있는 도전성 물질로 형성되며, 상기 도면들에 도시된 바와 같이 단일층으로 형성될 수 있으나, 다층 구조로도 형성될 수 있다.The
제1 전극층(150)을 형성하는 도전성 물질로 Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd 및 Pt 중 하나의 금속 또는 이들 중 하나 이상의 금속으로 형성된 합금이 사용될 수 있다.The
제1 전극층(150)은 도전성 기판(170) 상에 형성되되, 제1 전극층(150)의 일부는 상부로 소정의 높이만큼 연장되어 형성된다.The
이 때, 제1 전극층(150)은 적어도 제2 도전형 반도체층(104), 바람직하게는 제1 도전형 반도체층(102)이 형성된 영역까지 연장됨으로써 제1 전극층(150)이 제1 도전형 반도체층(102)과 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된다.At this time, the
다만, 이 경우 제1 전극층(150)이 모두 제1 도전형 반도체층(102)이 형성된 영역까지 연장되는 것이 아니라, 제2 도전형 반도체층(104)과 활성층(103)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(102)의 내부까지 연장하도록 형성된 복수의 홀 전극(110)을 통해 제1 도전형 반도체층(102)과 전기적으로 연결된다.In this case, the
홀 전극(110)은 가장 높이 연장된 제1 전극층(150) 상에 형성될 수 있다.The
또한, 홀 전극(110)은 후술하는 절연층(140)의 개구부(140a)를 채우도록 형성된다.The
홀 전극(110)은 제1 전극층(150)과 마찬가지로 Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd 및 Pt 중 하나의 금속 또는 이들 중 두 개 이상의 금속으로 형성된 합금과 같은 도전성 물질로 형성될 수 있다.The
또한, 홀 전극(110)은 단일 공정 내에서 제1 전극층(150)과 일체로 형성될 수 있다.Also, the
도 2a를 참조하면, 홀 전극(110)의 확대된 횡단면을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2A, an enlarged cross-sectional view of the
발광 영역에 존재하는 홀 전극의 크기가 클수록 발광 면적이 감소하기 때문에 홀 전극의 크기를 수 내지 수십 마이크로미터 단위로 형성하는 것이 바람직하다.The larger the size of the hole electrode existing in the light emitting region is, the smaller the light emitting area is. Therefore, it is preferable to form the hole electrode in the size of several to several tens of micrometers.
다만, 수 내지 수십 마이크로미터 단위의 홀 전극을 원형으로 형성시, 불규칙한 외곽 라인을 가지는 홀 전극이 형성될 경우, 특히 홀 전극의 불규칙한 부분을 중심으로 주입된 전류가 밀집되는 현상이 발생할 가능성이 높다.However, when a hole electrode having a few to several tens of micrometers is formed in a circular shape, if a hole electrode having an irregular outline line is formed, there is a high possibility that a current injected around the irregular part of the hole electrode is concentrated .
따라서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 횡단면 상에서 홀 전극(110)의 대각선 방향으로 대향하는 두 모서리를 가상의 원의 일부 또는 소정의 중심각을 가지는 가상의 원호를 따라 형성될 수 있다.Thus, as shown in FIG. 2A, two diagonally opposed edges of the
즉, 횡단면 상에서 가상의 원은 홀 전극(110)의 대각선 방향으로 대향하는 두 모서리에 내접함으로써, 두 모서리는 소정의 곡률 반경(r1)을 가지도록 형성될 수 있다.That is, the imaginary circle on the cross section is inscribed in two diagonally opposing corners of the
또한, 횡단면 상에서 홀 전극(110)의 폭 방향으로 이웃한 두 모서리 역시 가상의 원의 일부 또는 소정의 중심각을 가지는 가상의 원의 원호를 따라 형성될 수 있다.In addition, two neighboring edges in the width direction of the
이 때, 가상의 원의 원호의 중심각은 90도 이하일 수 있다.At this time, the central angle of the circular arc of the virtual circle may be 90 degrees or less.
도 2a를 참조하면, 홀 전극(110)은 모든 모서리가 가상의 원을 따라 형성되며, 모서리들이 직선에 의해 연결된 횡단면을 가질 수 있다.Referring to FIG. 2A, the
횡단면 상에서 홀 전극(110)의 모서리의 수가 증가할수록 홀 전극(110)의 횡단면은 상대적으로 원형에 가까운 다각형으로 형성될 수 있으나, 다각형의 모서리의 수가 증가할수록 공정 난이도 및 공정 비용도 같이 증가하기 때문에, 홀 전극(110)이 적어도 사각형의 횡단면을 가지도록 형성하는 것이 공정 비용 대비 가장 효율적이라 할 수 있다.As the number of corners of the
여기서, 홀 전극(110)의 각지거나 불규칙한 부분을 중심으로 전류가 밀집될 수 있기 때문에 홀 전극(110)의 횡단면은 모서리가 각진 형태를 가지지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.Here, since the current can be concentrated around the irregular portions of the
즉, 홀 전극(110)의 모서리를 형성하는 가상의 원의 직경은 모두 동일한 것이 바람직하다.That is, it is preferable that the diameters of imaginary circles forming the corners of the
이에 따라, 수 내지 수십 마이크로미터 단위의 홀 전극(110)을 정확히 원형으로 형성하는 것보다 간편하고 용이한 방법으로 홀 전극(110)을 형성하는 것이 가능하며, 홀 전극(110)의 모서리가 가상의 원의 일부 또는 소정의 중심각을 가지는 가상의 원의 원호를 따라 형성됨에 따라 홀 전극(110)에서 전류가 밀집되는 현상을 방지할 수 있으므로 발광 효율을 향상시킬 수 있다.As a result, it is possible to form the
일 실시예에 따르면, 횡단면 상에서 홀 전극(110)의 대각선 방향으로 대향하는 두 모서리를 형성하는 가상의 원의 직경의 합은 두 모서리 사이의 거리(d1)보다 작게 설계될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따르면, 횡단면 상에서 홀 전극(110)의 폭 방향으로 대향하는 두 직선 사이의 거리(W1)는 폭 방향으로 이웃한 두 모서리를 형성하는 가상의 원의 직경의 합보다 작게 설계될 수 있다.According to one embodiment, the sum of the diameters of the imaginary circles forming the two diametrically opposed edges of the
이 때, 홀 전극(110)의 모서리를 형성하는 가상의 원은 대각선 방향으로는 서로 겹치지 않으나, 폭 방향(또는 높이 방향)으로는 서로 겹칠 수 있다.At this time, imaginary circles forming the corners of the
상술한 바와 같은 홀 전극(110)의 설계치는 홀 전극(110)의 크기를 수 내지 수십 마이크로미터 단위로 형성할 때, 홀 전극(110)에 각지거나 불규칙한 부분이 생기지 않도록 함과 동시에 최대한의 전극 면적을 확보하는 것이 가능하도록 한다.The design of the
횡단면 상에서 홀 전극(110)과 홀 전극(110)을 노출시키는 개구부들을 바라보면, 홀 전극(110)은 절연층(140)의 개구부(140a)를 통해 노출되며, 절연층(140)의 개구부(140a)는 제2 도전형 반도체층(104)의 개구부(104a) 내에 형성된다.The
절연층(140)의 개구부(140a)를 통해 노출된 홀 전극(110)은 제1 도전형 반도체층(102)과 접촉하며, 이에 따라 제1 전극층(150)과 제1 도전형 반도체층(102)은 전기적으로 연결될 수 있다.The
여기서, 개구부(104a)는 홀 전극(110)과 마찬가지로 적어도 하나의 모서리가 가상의 원의 일부를 따라 형성된다. 이 때, 개구부(104a)의 적어도 하나의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r2)은 홀 전극(110)의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r1)보다 클 수 있다.Here, like the
또한, 개구부(104a)의 폭(W2)은 홀 전극(110)의 폭(W1)보다 크며, 홀 전극(110)은 개구부(104a) 내에 소정의 마진 거리를 두고 배치된다.The width W2 of the
이 때, 제1 전극층(150) 또는 홀 전극(110)을 형성하는 도전성 물질이 활성층(103) 또는 제2 도전형 반도체층(104)이 형성된 높이에서 노출되지 않도록 절연층(140)의 개구부(140a)는 제1 도전형 반도체층(102)이 존재하는 영역에 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the conductive material forming the
또한, 제2 도전형 반도체층(104)의 개구부(104a)는 제2 전극층(120)의 개구부(120a) 내에 형성되며, 개구부(104a)의 적어도 하나의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r2)은 제2 전극층(120)의 개구부(120a)의 적어도 하나의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r3)보다 작다.The
그리고, 개구부(120a)의 폭(W3)은 개구부(104a)의 폭(W2)보다 크며, 개구부(104a)는 개구부(120a) 내에 소정의 마진 거리를 두고 배치된다.The width W3 of the
마찬가지로, 제2 전극층(120)의 개구부(120a)는 커버 금속층(130)의 개구부(130a) 내에 형성되며, 개구부(120a)의 적어도 하나의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r3)은 커버 금속층(130)의 개구부(130a)의 적어도 하나의 모서리를 형성하는 가상의 원의 반직경(r4)보다 작다.Similarly, the
그리고, 개구부(130a)의 폭(W4)은 개구부(120a)의 폭(W3)보다 크며, 개구부(120a)는 개구부(130a) 내에 소정의 마진 거리를 두고 배치된다.The width W4 of the
상술한 바와 같이, 홀 전극(110)과 홀 전극(110)을 노출시키기 위한 개구부들을 형성함으로써 수 내지 수십 마이크로미터 크기로 원형의 홀 전극을 형성할 때, 홀 전극(110)이 다른 반도체층과 접촉하여 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 홀 전극(110)에 각지거나 불규칙한 부분이 생기지 않도록 함과 동시에 최대한의 전극 면적을 확보하는 것이 가능하도록 한다.As described above, when the circular hole electrodes are formed to have a size of several to several tens of micrometers by forming openings for exposing the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자(100)는 원형의 홀 전극을 형성하는 것보다 홀 전극의 모서리가 소정의 곡률 반경을 가지도록 형성함으로써 규칙적인 형상을 가지는 홀 전극을 용이하고 정확하게 형성하는 것이 가능하며, 이에 따라 홀 전극에서 전류가 밀집되는 현상을 방지할 수 있으므로 발광 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the
또한, 상술한 바와 같이 원형의 홀 전극보다 더 작은 크기의 홀 전극을 형성하더라도 최대한의 전극 면적을 확보할 수 있으므로, 전류 분산 및 발광 면적의 손실을 최소화할 수 있다.In addition, even if a hole electrode having a smaller size than the circular hole electrode is formed as described above, the maximum electrode area can be ensured, so that current loss and loss of the light emitting area can be minimized.
제1 전극층(150) 상에는 제1 전극층(150)이 도전성 기판(170)과 제1 도전형 반도체층(102)을 제외한 다른 반도체층(예를 들어, 활성층(103), 제2 도전형 반도체층(104))과 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위한 절연층(140)이 형성된다.The
절연층(140)은 제1 전극층(150)의 상부면뿐만 아니라 소정의 높이만큼 연장되어 형성된 제1 전극층(150)의 측면(또는 경사진 측면)에 모두 형성될 수 있다.The insulating
상술한 바와 같이, 복수의 홀 전극(110)은 절연층(140)을 관통하도록 형성되며, 노출된 홀 전극(110)과 제1 도전형 반도체층(102)이 전기적으로 연결된다.As described above, the plurality of
제2 전극층(120)은 제2 도전형 반도체층(104)의 하부에 형성된다.The
제2 전극층(120)은 전기전도성 및 반사 특성이 우수한 Ag, Al, Pt 또는 Ni 등과 같은 물질로 구성될 수 있다. 또는, Ni/Ag, NiZn/Ag 또는 TiO/Ag 등과 같은 적층 구조로 구성될 수 있다.The
이 때, 제2 전극층(120)은 제2 도전형 반도체층(104)과 대면하는 상부면의 면적이 제2 도전형 반도체층(104)의 하부면의 면적과 같거나 좁게 형성될 수 있으며, 제2 전극층(120)은 상부면 및 측면은 외부로 노출되지 않는다.In this case, the
다만, 제2 전극층(120)의 형성시 제2 전극층(120)을 형성하는 금속 중 일부가 제1 도전형 반도체층(102) 또는 활성층(103)과 접촉하여 단락이 발생하는 것을 방지하고 커버 금속층(130)을 형성하기 위한 공정 마진을 제공하기 위해 제2 전극층(120)은 제2 도전형 반도체층(104)과 대면하는 상부면의 면적이 제2 도전형 반도체층(104)의 하부면의 면적보다 약간 좁게 형성하는 것이 바람직하다.However, when forming the
제2 전극층(120)의 하부에는 커버 금속층(130)이 형성된다.A
커버 금속층(130)은 전기전도성이 우수하고, 식각정지막 역할을 할 수 있도록, Cr, Ni, Ru, Os, Ir, V, Nb, Ta, Co, Fe, W 및 Ti 중 하나의 금속 또는 이들 중 두 개 이상의 금속으로 형성된 합금과 같은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 커버 금속층(130)은 상기 도면들에 도시된 바와 같이 단일층으로 형성될 수 있으나, 다층 구조로도 형성될 수 있다.The
커버 금속층(130)은 전극 패드(180)를 형성하기 위한 반도체 식각 공정에서 식각 정지막(etching stopper)으로서 작용할 수도 있으며, 제2 전극층(120)의 금속 물질이 확산되거나 오염되는 것을 방지할 수 있다.The
일반적으로, 모든 메사 영역 내에서 커버 금속층은 제2 전극층의 하부면과 양측면을 모두 커버하도록 형성되며, 이 때, 커버 금속층의 일부는 제2 도전형 반도체층과 접촉한다.Generally, within all the mesa regions, the cover metal layer is formed to cover both the lower and both sides of the second electrode layer, wherein a portion of the cover metal layer is in contact with the second conductivity type semiconductor layer.
즉, 커버 금속층이 제2 전극층의 하부면과 양측면을 모두 커버하도록 형성되기 위해서는 제2 도전형 반도체층의 하부에 제2 전극층이 형성되기 위한 영역뿐만 아니라 커버 금속층이 접촉하기 위한 영역도 동시에 존재해야만 한다.That is, in order for the cover metal layer to cover both the bottom surface and the both side surfaces of the second electrode layer, not only the area for forming the second electrode layer but also the area for contacting the cover metal layer must be present at the bottom of the second conductivity type semiconductor layer do.
이에 따라, 커버 금속층을 형성할 때 커버 금속층을 이루는 도전성 물질 중 일부가 제1 도전형 반도체층 또는 활성층과 접촉하여 단락이 발생하는 것을 방지하기 위해 제2 도전형 반도체층의 하부에는 추가인 마진이 확보되어야 한다.Accordingly, in order to prevent a short-circuit from occurring when a part of the conductive material constituting the cover metal layer is in contact with the first conductive type semiconductor layer or the active layer when forming the cover metal layer, Should be secured.
결국, 커버 금속층이 형성되기 위한 공정 마진만큼 제2 전극층이 형성되기 위한 면적은 상대적으로 줄어들 수 밖에 없으며, 이는 발광 구조체로부터 생성되는 광의 반사 면적의 감소, 즉 발광 효율의 감소를 야기하게 된다.As a result, the area for forming the second electrode layer by the process margin for forming the cover metal layer must be relatively reduced, which causes a decrease in the reflection area of light generated from the light emitting structure, that is, a decrease in the light emitting efficiency.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)는 커버 금속층(130)에 의해 커버되는 제2 전극층(120)의 영역에 제2 전극층(120)이 구비되는 메사의 위치에 따라 달라질 수 있도록 구성된다.Accordingly, the semiconductor
예를 들어, 본 발명에 따른 반도체 발광소자(110)의 종단면도를 나타낸 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 발광 구조체(101)의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에서는 제2 전극층(120)의 하부면 중 일부 영역과 일측을 커버하도록 커버 금속층(130)이 형성될 수 있다. 즉, 커버 금속층(130)은 제2 전극층(120)의 외곽을 따라 제2 전극층(120)의 일부를 감싸는 형태로 형성된다.For example, referring to FIGS. 2B and 2C, which are longitudinal cross-sectional views of a semiconductor
반면, 발광 구조체(101)의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 의해 둘러싸인 다른 메사 영역들에서는 제2 전극층(120)의 하부면에만 커버 금속층이 형성될 수 있다. 이 때, 제2 전극층(120)과 접하는 커버 금속층(130)의 상부면은 제2 전극층(120)의 하부면의 면적보다 좁게 형성된다.On the other hand, in other mesa regions surrounded by the mesa regions disposed along the outer periphery of the
도 2c를 참조하면, 종단면 상에서 하나의 홀 전극(110)을 사이에 두고 양측에 구비된 두 제2 전극층(120) 사이의 간격(W3)은 일측에 구비된 제2 전극층(120)과 타측에 구비된 커버 금속층(130) 사이의 간격(d2)보다 작게 형성된다.Referring to FIG. 2C, a gap W3 between the two second electrode layers 120 provided on both sides of one
즉, 발광 구조체(100)의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에서는 커버 금속층(130)이 제2 전극층(120)의 하부면 중 일부 영역과 일 측면만을 커버하도록 형성됨으로써, 커버 금속층(130)이 제2 전극층(120)의 나머지 측면을 커버하기 위해 제2 도전형 반도체층(104)의 하부에 확보되어야 할 마진만큼 제2 전극층(120)이 형성되는 면적을 증가시킬 수 있다.That is, in the mesa regions disposed along the outer periphery of the
또한, 발광 구조체(101)의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 의해 둘러싸인 다른 메사 영역들에서는 제2 전극층(120)의 하부면에만 커버 금속층이 형성됨으로써, 커버 금속층(130)이 제2 전극층(120)의 양측면을 커버하기 위해 제2 도전형 반도체층(104)의 하부에 확보되어야 할 마진만큼 제2 전극층(120)이 형성되는 면적을 증가시킬 수 있다.A cover metal layer is formed only on the lower surface of the
이에 따라, 커버 금속층이 제2 전극층의 하부면과 양측면을 모두 커버하도록 형성되는 경우보다, 제2 도전형 반도체층(104)의 하부면에 형성된 제2 전극층(120)의 면적이 증가하기 때문에 발광 구조체(101)로부터 생성된 광의 반사 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the area of the
여기서, 커버 금속층(130)에 의해 커버되지 않은 제2 전극층(120)의 영역은 경우, 절연층(140)에 의해 커버되며, 커버 금속층(130)과 동일하게 절연층(140)은 제2 전극층(120)의 금속 물질이 확산되거나 오염되는 것을 방지할 수 있다.In this case, the region of the
추가적으로, 커버 금속층(130)은 개구부(130a)를 포함하며, 개구부(130a)를 통해 제1 전극층(150)의 일부가 상부를 향해 소정의 높이만큼 연장될 수 있다.In addition, the
이 때, 커버 금속층(130)과 제1 전극층(150)은 제1 전극층(150)을 따라 동일하게 상부를 향해 연장되는 절연층(140)에 의해 서로 전기적으로 절연된다.At this time, the
발광 구조체(101)의 적어도 하나의 모서리 또는 발광 구조체(101)의 동일한 변 내에 존재하는 양쪽 모서리와 인접한 영역에서 커버 금속층(130)의 상부면 중 일부 영역이 노출되며, 커버 금속층(130)의 노출된 일부 영역 상에 전극 패드(180)가 형성된다.Some areas of the top surface of the
예를 들어, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 발광 구조체(101)의 동일한 변 내에 존재하는 양쪽 모서리에 커버 금속층(130)이 노출되며, 여기에 두 개의 전극 패드(180)가 형성된다.For example, as shown in Figs. 1 and 2A, the
이와 같이, 전극 패드(180)가 발광면에 해당하는 제1 도전형 반도체층(102)의 상부면에 형성되어 있지 않으므로, 발광 면적의 손실을 최소화할 수 있다.As described above, since the
전극 패드(180)는 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 반도체 발광소자(100)로 이를 전달하기 위한 구성으로서, 외부 전원으로부터 공급받은 전원을 반도체 발광소자(100)로 제공하기 위해 전극 패드(180)는 제2 전극층(120)과 전기적으로 연결되어야 한다.The
따라서, 커버 금속층(130)의 노출된 일부 영역 상에 형성된 전극 패드(180)는 커버 금속층(130)에 의하여 제2 전극층(120)과 전기적으로 연결된다.Accordingly, the
결국, 전극 패드(180)가 형성되는 커버 금속층(130)은 제2 전극층(120)과 전극 패드(180)에 동시에 접촉하도록 형성된다.As a result, the
추가적으로, 제1 도전형 반도체층(102) 상부면에는 요철이 형성될 수 있다.In addition, irregularities may be formed on the upper surface of the first conductivity
요철은 통상적으로 사용되는 다양한 기술에 의해 도입될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 요철의 형성 과정은 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있다.The irregularities can be introduced by various commonly used techniques, but the formation process of irregularities according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3A to 3C.
도 3a에 도시된 바와 같이 일차적으로 요철 패턴이 구비된 지지 기판(200) 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 적층된 발광 구조체(101)를 성장시킨다. 이 때, 제1 도전형 반도체층의 상부면에 요철을 형성하기 위해서는 제1 도전형 반도체층을 지지 기판(200) 상에 먼저 성장시킨 후 활성층과 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 성장시킨다.3A, a
도 3b에 도시된 바와 같이, 발광 구조체(101)로부터 지지 기판(200)을 분리시킬 경우, 발광 구조체(101)의 일면에는 지지 기판(200)에 구비된 요철 패턴에 대응되는 제1 요철 패턴이 노출된다.3B, when the supporting
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 요철 패턴이 노출된 발광 구조체(101)의 일면에 PEC 에칭을 수행함으로써 제1 요철 패턴과는 상이한 제2 요철 패턴을 도입하는 것이 가능하다.3C, it is possible to introduce a second concave-convex pattern different from the first concave-convex pattern by performing PEC etching on one surface of the
이와 같이, 발광 구조체(101), 보다 구체적으로 제1 도전형 반도체층(102)의 상부면에는 서로 상이한 요철 패턴이 도입됨에 따라 발광 구조체(101)로부터 생성된 광의 상부로의 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.As described above, the extraction efficiency to the upper portion of the light generated from the
반도체 발광소자(100)의 상부에 형성되는 보호층(190)은 예를 들어, SiO2 등의 산화막, SiNx 등의 질화막 또는 SiON 및 MgF2 등의 절연막이 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 조명 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a lighting device.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치는, 확산 커버(1010), 반도체 발광소자 모듈(1020) 및 바디부(1030)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the illumination device according to the present embodiment includes a
바디부(1030)는 반도체 발광소자 모듈(1020)을 수용할 수 있고, 확산 커버(1010)는 반도체 발광소자 모듈(1020)의 상부를 커버할 수 있도록 바디부(1030) 상에 배치될 수 있다.The
바디부(1030)는 반도체 발광소자 모듈(1020)을 수용 및 지지하여, 반도체 발광소자 모듈(1020)에 전기적 전원을 공급할 수 있는 형태이면 제한되지 않는다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 바디부(1030)는 바디 케이스(1031), 전원 공급 장치(1033), 전원 케이스(1035), 및 전원 접속부(1037)를 포함할 수 있다. The
전원 공급 장치(1033)는 전원 케이스(1035) 내에 수용되어 반도체 발광소자 모듈(1020)과 전기적으로 연결되며, 적어도 하나의 IC칩을 포함할 수 있다. The
IC칩은 반도체 발광소자 모듈(1020)로 공급되는 전원의 특성을 조절, 변환 또는 제어할 수 있다. The IC chip can control, convert, or control the characteristics of the power supplied to the semiconductor light emitting
전원 케이스(1035)는 전원 공급 장치(1033)를 수용하여 지지할 수 있고, 전원 공급 장치(1033)가 그 내부에 고정된 전원 케이스(1035)는 바디 케이스(1031)의 내부에 위치할 수 있다. The
전원 접속부(115)는 전원 케이스(1035)의 하단에 배치되어, 전원 케이스(1035)와 결속될 수 있다. 이에 따라, 전원 접속부(115)는 전원 케이스(1035) 내부의 전원 공급 장치(1033)와 전기적으로 연결되어, 외부 전원이 전원 공급 장치(1033)에 공급될 수 있는 통로 역할을 할 수 있다.The power connection portion 115 is disposed at the lower end of the
반도체 발광소자 모듈(1020)은 기판(1023) 및 기판(1023) 상에 배치된 반도체 발광소자(1021)를 포함한다. The semiconductor light emitting
반도체 발광소자 모듈(1020)은 바디 케이스(1031) 상부에 마련되어 전원 공급 장치(1033)에 전기적으로 연결될 수 있다.The semiconductor light emitting
기판(1023)은 반도체 발광소자(1021)를 지지할 수 있는 기판이면 제한되지 않으며, 예를 들어, 배선을 포함하는 인쇄회로기판일 수 있다. 기판(1023)은 바디 케이스(1031)에 안정적으로 고정될 수 있도록, 바디 케이스(1031) 상부의 고정부에 대응하는 형태를 가질 수 있다. The substrate 1023 is not limited as long as it is a substrate capable of supporting the semiconductor
반도체 발광소자(1021)는 상술한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The semiconductor
확산 커버(1010)는 반도체 발광소자(1021) 상에 배치되되, 바디 케이스(1031)에 고정되어 반도체 발광소자(1021)를 커버할 수 있다. The
확산 커버(1010)는 투광성 재질을 가질 수 있으며, 확산 커버(1010)의 형태 및 광 투과성을 조절하여 조명 장치의 지향 특성을 조절할 수 있다. 따라서 확산 커버(1010)는 조명 장치의 이용 목적 및 적용 태양에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.
The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.
본 실시예의 디스플레이 장치는 표시패널(2110), 표시패널(2110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU1) 및 표시패널(2110)의 하부 가장자리를 지지하는 패널 가이드(2100)를 포함한다.The display device of this embodiment includes a display panel 2110, a backlight unit BLU1 for providing light to the display panel 2110, and a panel guide 2100 for supporting the lower edge of the display panel 2110. [
표시패널(2110)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 액정층을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 표시패널(2110)의 가장자리에는 상기 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동 PCB가 더 위치할 수 있다. The display panel 2110 is not particularly limited and may be, for example, a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer. At the edge of the display panel 2110, a gate driving PCB for supplying a driving signal to the gate line may be further disposed.
여기서, 게이트 구동 PCB(2112, 2113)는 별도의 PCB에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다.Here, the gate driving PCBs 2112 and 2113 are not formed on a separate PCB, but may be formed on a thin film transistor substrate.
백라이트 유닛(BLU1)은 적어도 하나의 기판(2150) 및 복수의 반도체 발광소자(2160)를 포함하는 광원 모듈을 포함한다. 나아가, 백라이트 유닛(BLU1)은 바텀커버(2180), 반사 시트(2170), 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 더 포함할 수 있다.The backlight unit (BLU1) includes a light source module including at least one substrate (2150) and a plurality of semiconductor light emitting elements (2160). Further, the backlight unit BLU1 may further include a
바텀커버(2180)는 상부로 개구되어, 기판(2150), 반도체 발광소자(2160), 반사 시트(2170), 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 수납할 수 있다. The
또한, 바텀커버(2180)는 패널 가이드(2100)와 결합될 수 있다. 기판(2150)은 반사 시트(2170)의 하부에 위치하여, 반사 시트(2170)에 둘러싸인 형태로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 반사 물질이 표면에 코팅된 경우에는 반사 시트(2170) 상에 위치할 수도 있다. In addition, the
또한, 기판(2150)은 복수로 형성되어, 복수의 기판(2150)들이 나란히 배치된 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 단일의 기판(2150)으로 형성될 수도 있다.In addition, a plurality of substrates 2150 may be arranged so that a plurality of substrates 2150 are arranged side by side, but it is not limited thereto and may be formed as a single substrate 2150.
반도체 발광소자(2160)는 상술한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The semiconductor
반도체 발광소자(2160)들은 기판(2150) 상에 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열될 수 있다. The semiconductor
또한, 각각의 반도체 발광소자(2160) 상에는 렌즈(2210)가 배치되어, 복수의 반도체 발광소자(2160)들로부터 방출되는 광을 균일성을 향상시킬 수 있다.Further, a
확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)은 반도체 발광소자(2160) 상에 위치한다. 반도체 발광소자(2160)로부터 방출된 광은 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 거쳐 면 광원 형태로 표시패널(2110)로 공급될 수 있다. The diffusion plate 2131 and the
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 발광소자는 본 실시예와 같은 직하형 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
As described above, the semiconductor light emitting device according to the embodiments of the present invention can be applied to the direct-type display device as in the present embodiment.
도 6은 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment is applied to a display device.
본 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비된 디스플레이 장치는 영상이 디스플레이되는 표시패널(3210), 표시패널(3210)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(BLU2)을 포함한다. The display device having the backlight unit according to the present embodiment includes a
나아가, 상기 디스플레이 장치는, 표시패널(3210)을 지지하고 백라이트 유닛(BLU2)이 수납되는 프레임(240) 및 상기 표시패널(3210)을 감싸는 커버(3240, 3280)를 포함한다.The display device further includes a frame 240 supporting the
표시패널(3210)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 액정층을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 표시패널(3210)의 가장자리에는 상기 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동 PCB가 더 위치할 수 있다. The
여기서, 게이트 구동 PCB는 별도의 PCB에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다. Here, the gate driving PCB may not be formed on a separate PCB, but may be formed on the thin film transistor substrate.
표시패널(3210)은 그 상하부에 위치하는 커버(3240, 3280)에 의해 고정되며, 하부에 위치하는 커버(3280)는 백라이트 유닛(BLU2)과 결속될 수 있다.The
표시패널(3210)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU2)은 상면의 일부가 개구된 하부 커버(3270), 하부 커버(3270)의 내부 일 측에 배치된 광원 모듈 및 상기 광원 모듈과 나란하게 위치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(3250)을 포함한다. The backlight unit BLU2 for providing light to the
또한, 본 실시예의 백라이트 유닛(BLU2)은 도광판(3250) 상에 위치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(3230), 도광판(3250)의 하부에 배치되어 도광판(3250)의 하부방향으로 진행하는 광을 표시패널(3210) 방향으로 반사시키는 반사시트(3260)를 더 포함할 수 있다.The backlight unit BLU2 of the present embodiment is disposed on the
광원 모듈은 기판(3220) 및 상기 기판(3220)의 일면에 일정 간격으로 이격되어 배치된 복수의 반도체 발광소자(3110)를 포함한다. The light source module includes a
기판(3220)은 반도체 발광소자(3110)를 지지하고 반도체 발광소자(3110)에 전기적으로 연결된 것이면 제한되지 않으며, 예컨대, 인쇄회로기판일 수 있다. The
반도체 발광소자(3110)는 상술한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The semiconductor
광원 모듈로부터 방출된 광은 도광판(3250)으로 입사되어 광학 시트들(3230)을 통해 표시패널(3210)로 공급된다. 도광판(3250) 및 광학 시트들(3230)을 통해, 반도체 발광소자(3110)들로부터 방출된 점 광원이 면 광원으로 변형될 수 있다.The light emitted from the light source module is incident on the
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 발광소자는 본 실시예와 같은 에지형 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
As described above, the semiconductor light emitting device according to the embodiments of the present invention can be applied to an edge type display device like this embodiment.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 헤드 램프에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a headlamp.
도 7을 참조하면, 상기 헤드 램프는, 램프 바디(4070), 기판(4020), 반도체 발광소자(4010) 및 커버 렌즈(4050)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the head lamp includes a
나아가, 상기 헤드 램프는, 방열부(4030), 지지랙(4060) 및 연결 부재(4040)를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the head lamp may further include a
기판(4020)은 지지랙(4060)에 의해 고정되어 램프 바디(4070) 상에 이격 배치된다.
기판(4020)은 반도체 발광소자(4010)를 지지할 수 있는 기판이면 제한되지 않으며, 예컨대, 인쇄회로기판과 같은 도전 패턴을 갖는 기판일 수 있다. 반도체 발광소자(4010)는 기판(4020) 상에 위치하며, 기판(4020)에 의해 지지 및 고정될 수 있다. The
또한, 기판(4020)의 도전 패턴을 통해 반도체 발광소자(4010)는 외부의 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 반도체 발광소자(4010)는 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 발광소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. In addition, the semiconductor
커버 렌즈(4050)는 반도체 발광소자(4010)로부터 방출되는 광이 이동하는 경로 상에 위치한다. The
예컨대, 도시된 바와 같이, 커버 렌즈(4050)는 연결 부재(4040)에 의해 반도체 발광소자(4010)로부터 이격되어 배치될 수 있고, 반도체 발광소자(4010)로부터 방출된 광을 제공하고자하는 방향에 배치될 수 있다. For example, as shown in the figure, the
커버 렌즈(4050)에 의해 헤드 램프로부터 외부로 방출되는 광의 지향각 및/또는 색상이 조절될 수 있다. The directional angle and / or color of the light emitted from the headlamp to the outside by the
한편, 연결 부재(4040)는 커버 렌즈(4050)를 기판(4020)과 고정시킴과 아울러, 반도체 발광소자(4010)를 둘러싸도록 배치되어 발광 경로(4045)를 제공하는 광 가이드 역할을 할 수도 있다. The connecting
이 때, 연결 부재(4040)는 광 반사성 물질로 형성되거나, 광 반사성 물질로 코팅될 수 있다. 한편, 방열부(4030)는 방열핀(4031) 및/또는 방열팬(4033)을 포함할 수 있고, 반도체 발광소자(4010) 구동 시 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.At this time, the
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 발광소자는 본 실시예와 같은 헤드 램프, 특히, 차량용 헤드 램프에 적용될 수 있다.
As described above, the semiconductor light emitting device according to the embodiments of the present invention can be applied to a head lamp such as the present embodiment, particularly, a headlamp for a vehicle.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
102 : 제1 도전형 반도체층
103 : 활성층
104 : 제2 도전형 반도체층
110 : 홀 전극
120 : 제2 전극층
130 : 커버 금속층
140 : 절연층
150 : 제1 전극층
160 : 접합 금속층
170 : 도전성 기판
180 : 전극 패드
190 : 보호층102: first conductivity type semiconductor layer 103: active layer
104: second conductive type semiconductor layer 110: hole electrode
120: second electrode layer 130: cover metal layer
140: insulating layer 150: first electrode layer
160: bonding metal layer 170: conductive substrate
180: electrode pad 190: protective layer
Claims (7)
상기 발광 구조체는 도전성 기판 상에 형성되되,
상기 도전성 기판과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 제1 전극층 및 절연층이 형성되며,
상기 제2 도전형 반도체층의 하부에는 제2 전극층이 형성되며,
상기 제1 전극층은 상기 절연층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층의 내부까지 연장하는 복수의 홀 전극을 포함하며,
상기 홀 전극을 통해 상기 전극층과 상기 제1 도전형 반도체층이 전기적으로 연결되며,
상기 발광 구조체의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 형성된 제2 전극층의 하부면 중 일부 영역과 일측을 커버하도록 커버 금속층이 형성되며,
종단면 상에서 하나의 홀 전극을 사이에 두고 양측에 구비된 두 제2 전극층 사이의 간격은 일측에 형성된 커버 금속층과 타측에 형성된 제2 전극층 사이의 간격보다 작은,
반도체 발광소자.
A light emitting structure including a plurality of mesa regions in which a second conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a first conductivity type semiconductor layer are stacked,
The light emitting structure is formed on a conductive substrate,
A first electrode layer and an insulating layer are formed between the conductive substrate and the second conductive type semiconductor layer,
A second electrode layer is formed under the second conductive semiconductor layer,
Wherein the first electrode layer includes a plurality of hole electrodes extending through the insulating layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer to the inside of the first conductivity type semiconductor layer,
The electrode layer and the first conductive type semiconductor layer are electrically connected through the hole electrode,
A cover metal layer is formed to cover a part of the lower surface of the second electrode layer formed on the mesa regions disposed along the outer periphery of the light emitting structure and one side thereof,
The gap between the two second electrode layers provided on both sides of one hole electrode on the vertical plane is smaller than the gap between the cover metal layer formed on one side and the second electrode layer formed on the other side,
Semiconductor light emitting device.
상기 발광 구조체의 적어도 하나의 모서리와 인접한 영역에서 상기 커버 금속층의 상부면 중 일부 영역이 노출되며,
상기 커버 금속층의 노출된 영역 상에 전극 패드가 형성되는,
반도체 발광소자.
The method according to claim 1,
A portion of the upper surface of the cover metal layer is exposed in an area adjacent to at least one edge of the light emitting structure,
Wherein an electrode pad is formed on an exposed region of the cover metal layer,
Semiconductor light emitting device.
상기 발광 구조체의 외곽을 따라 배치된 메사 영역들에 의해 둘러싸인 다른 메사 영역들에 형성된 제2 전극층의 하부면에 커버 금속층이 형성되되, 상기 제2 전극층과 접하는 상기 커버 금속층의 상부면은 상기 제2 전극층의 하부면의 면적보다 좁게 형성되는,
반도체 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein a cover metal layer is formed on a lower surface of a second electrode layer formed on other mesa regions surrounded by mesa regions disposed along the outer periphery of the light emitting structure and an upper surface of the cover metal layer, which is in contact with the second electrode layer, The electrode layer being formed to be narrower than the area of the lower surface of the electrode layer,
Semiconductor light emitting device.
횡단면 상에서 상기 제2 전극층의 개구부는 상기 커버 금속층의 개구부 내에 형성되며,
상기 커버 금속층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호는 상기 제2 전극층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호보다 큰 곡률 반경을 가지는,
반도체 발광소자.
The method of claim 3,
The opening of the second electrode layer on the cross section is formed in the opening of the cover metal layer,
Wherein an imaginary arc forming an edge of the opening portion of the cover metal layer has a radius of curvature larger than a virtual arc forming an edge of the opening portion of the second electrode layer,
Semiconductor light emitting device.
횡단면 상에서 상기 홀 전극은 상기 절연층의 개구부 내에 형성되며,
상기 절연층의 개구부의 모서리를 형성하는 가상의 원호는 상기 홀 전극의 모서리를 형성하는 가상의 원호보다 큰 반직경을 가지는,
반도체 발광소자.
The method according to claim 1,
The hole electrode is formed in the opening of the insulating layer on the cross section,
Wherein an imaginary arc forming an edge of an opening of the insulating layer has a larger diameter than a virtual arc forming an edge of the hole electrode,
Semiconductor light emitting device.
상기 제1 도전형 반도체층의 상부에는 서로 다른 요철 패턴이 동시에 형성된,
반도체 발광소자.
The method according to claim 1,
The first conductive semiconductor layer may be formed on the first conductive semiconductor layer.
Semiconductor light emitting device.
상기 도전성 기판과 상기 제1 전극층 사이에 접합 금속층이 개재된,
반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein a bonding metal layer is interposed between the conductive substrate and the first electrode layer,
Semiconductor light emitting device.
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