KR20220000237A - 표면 발광 레이저 소자 및 vcsel 모듈 - Google Patents

표면 발광 레이저 소자 및 vcsel 모듈 Download PDF

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한상헌
박귀연
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 VCSEL 모듈은 기판, 상기 기판 아래에 제1반사층, 및 상기 제1반사층 아래에 복수의 발광층, 산화층 및 제2반사층을 갖는 이미터의 어레이를 각각 포함하는 복수의 발광부; 상기 복수의 발광부 상에 배치된 전도성 재질의 접촉층; 상기 복수의 발광부의 하부에 각각 배치되며 상기 제2반사층과 전기적으로 연결된 복수의 제1전극; 상기 접촉층을 통해 상기 복수의 발광부에 전기적으로 연결되는 제2전극; 및 상기 복수의 발광부가 배치되며, 상기 복수의 제1전극과 각각 연결되는 복수의 제1패드; 및 상기 제2전극과 연결되는 제2패드를 갖는 회로기판을 포함하며, 상기 복수의 발광부는 개별 구동할 수 있다.

Description

표면 발광 레이저 소자 및 VCSEL 모듈{VERTICAL CAVITY SURFACE-EMTTING LASER DEVICE AND VSCEL MODULE}
발명의 실시예는 VCSEL 소자, VCSEL 모듈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며 다양한 어플리케이션에 장착되고 있다. 특히 카메라 모듈은 초소형으로 제작되어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스와 드론 및 차량과 같은 이동체에 적용될 수 있다.
최근에는 3차원 컨텐츠에 대한 수요 및 공급이 증가하고 있다. 이에 따라 카메라를 이용한 깊이 정보 파악으로 3차원 컨텐츠를 파악할 수 있는 다양한 기술들이 연구 및 개발되고 있다. 예를 들어, 깊이 정보를 파악할 수 있는 기술은 스테레오(Stereo) 카메라를 이용한 기술, 구조 광(Structured light) 카메라를 이용한 기술, DFD(Depth from defocus) 카메라를 이용한 기술, TOF(Time of flight) 카메라 모듈을 이용한 기술 등이 있다.
먼저, 스테레오(Stereo) 카메라를 이용한 기술은 복수의 카메라, 예컨대 좌측 및 우측에 배치된 각각의 카메라를 통해 수신된 영상의 좌우 시차에서 발생하는 거리, 간격 등의 차이를 이용하여 깊이 정보를 생성하는 기술이다.
또한 구조 광(Structured light) 카메라를 이용한 기술은 설정된 패턴을 형성하도록 배치된 광원을 이용하여 깊이 정보를 생성하는 기술이며, DFD(Depth from defocus) 카메라를 이용한 기술은 초점의 흐려짐을 이용한 기술로 동일한 장면에서 촬영된 서로 다른 초점을 가지는 복수의 영상을 이용하여 깊이 정보를 생성하는 기술이다.
또한 TOF(Time of flight) 카메라는 광원에서 객체를 향해 방출한 광이 상기 객체에 반사되어 센서에 돌아오는 시간을 측정함으로써, 상기 객체와의 거리를 계산하여 깊이 정보를 생성하는 기술이다. 이러한 TOF 카메라는 깊이 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 장점이 있어 최근 주목받고 있다.
발명의 실시예는 객체를 향해 광을 조사하는 복수의 이미터를 갖는 복수의 발광부를 선택적으로 구동할 수 있는 표면발광 레이저소자를 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 이미터들을 갖는 발광부들이 플립 구동되는 표면발광 레이저소자를 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 이미터들을 갖는 발광부들의 하부 전극이 회로기판의 패드들과 선택적으로 접합될 수 있도록 한 표면발광 레이저소자 및 VCSEL 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 발광부 상에 접촉층을 배치하여, 전극을 통해 복수의 발광부와 공통적으로 연결되는, VCSEL 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예에 따른 VCSEL 모듈은 기판, 상기 기판 아래에 제1반사층, 및 상기 제1반사층 아래에 복수의 발광층, 산화층 및 제2반사층을 갖는 이미터의 어레이를 각각 포함하는 복수의 발광부; 상기 복수의 발광부 상에 배치된 전도성 재질의 접촉층; 상기 복수의 발광부의 하부에 각각 배치되며 상기 제2반사층과 전기적으로 연결된 복수의 제1전극; 상기 접촉층을 통해 상기 복수의 발광부에 전기적으로 연결되는 제2전극; 및 상기 복수의 발광부가 배치되며, 상기 복수의 제1전극과 각각 연결되는 복수의 제1패드; 및 상기 제2전극과 연결되는 제2패드를 갖는 회로기판을 포함하며, 상기 복수의 발광부는 개별 구동할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 접촉층은 투명 전극층이며, 상기 기판은 전도성 반도체일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 발광부는 외측에 배치된 절연체를 포함하며, 상기 제2전극은 상기 절연체의 상면 또는 하면에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 접촉층은 상기 절연체 상으로 연장될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2전극과 상기 접촉층을 서로 연결해 주며, 상기 절연체에 접촉된 비아 전극을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 접촉층 상에 배치된 광 추출 패턴을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2전극은 상기 발광부의 이미터들과 수직 방향 및 수평 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1전극 각각의 단 면적은 상기 제2전극의 단 면적보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1반사층과 상기 제2반사층은 서로 다른 굴절률의 반도체 재질을 갖는 복수의 층이 교대로 적층되며, 상기 제1반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수는 상기 제2반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수보다 작으며, 상기 제2반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수는 상기 제1반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수의 2배 이상일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 발광부는 N×M 행렬로 배치되며, 상기 N,M은 2 이상이며, 상기 복수의 발광부 각각의 사이즈는 서로 동일하며, 상기 제2전극은 N행 또는 M열의 발광부에 공통으로 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 표면발광 레이저소자는, 기판; 상기 기판 아래에 제1반사층; 상기 제1반사층의 아래에 복수로 배치된 발광층, 개구부를 갖는 복수의 산화층, 및 제2반사층을 갖는 이미터 어레이; 상기 제2반사층 아래에 각각 배치된 복수의 제1접촉층; 상기 이미터 어레이의 이미터들의 측면 및 상기 제1반사층의 하면을 보호하는 패시베이션층; 상기 이미터 어레이의 하부에 배치되며 상기 복수의 제1접촉층과 연결된 제1전극; 및 상기 제1반사층 및 상기 기판 중 적어도 하나에 연결된 제2전극를 포함하며, 상기 제1반사층은 서로 다른 굴절률의 반도체 재질을 갖는 복수의 층이 교대로 적층되며, 상기 제2반사층은 서로 다른 굴절률의 반도체 재질을 갖는 복수의 층이 교대로 적층되며, 상기 제2반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수는 상기 제1반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수의 2배 이상이며, 상기 제2전극은 상기 이미터 어레이의 외측에 배치될 수 있다.
발명에 실시예에 의하면, 표면발광 레이저(VCSEL) 소자의 이미터들을 갖는 발광부들을 선택적으로 구동하거나 영역별로 구동시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 표면발광 레이저소자의 이미터들은 하부의 전극들을 배치하여, 회로기판의 패드들 각각에 본딩되도록 할 수 있다. 이에 따라 발광부들에 의해 빔 스티어링(beam steering)이 가능한 VCSEL 어레이를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 표면발광 레이저소자들이 개별 구동할 수 있고, 플립 본딩에 의해 개별 발광 면적이 증가될 수 있고, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 각 이미터들의 개별 출력이 균일할 수 있고, 소비전력을 줄일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 VCSEL 소자, VCSEL 모듈, 및 이를 구비한 거리측정 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 표면발광 레이저소자 및 이를 갖는 VCSEL 모듈은 차량과 같은 이동체, 휴대단말기, 카메라, 각종 정보 측정장치, 로봇, 컴퓨터, 의료기기, 가전이나 웨어러블에 거리 측정장치로 적용될 수 있다.
도 1는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 발광 유닛의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 발명의 실시 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 VCSEL 모듈의 평면도의 예이다.
도 4는 도 3에서 회로기판의 패드들을 나타낸 평면도의 예이다.
도 5는 도 3의 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 6은 도 3의 발광부의 측 단면도의 다른 예이다.
도 7의 (a)(b)은 도 3에서 회로기판의 패드들의 변형 예이다.
도 8은 발명의 제1변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 VCSEL 모듈의 평면도의 예이다.
도 9는 도 8의 회로기판의 패드들을 나타낸 평면도의 예이다.
도 10은 발명의 제2변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 VCSEL 모듈의 평면도의 예이다.
도 11은 발명의 제3변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 VCSEL 모듈의 평면도의 예이다.
도 12는 도 11의 회로기판의 패드들을 나타낸 평면도의 예이다.
도 13은 발명의 제4변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 14는 발명의 제5변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 15는 발명의 제6변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 16은 발명의 제7변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 17은 발명의 제8변형 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부의 측 단면도의 예이다.
도 18은 발명의 다른 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 VCSEL 모듈의 평면도이다.
도 19 및 도 20은 발명의 실시 예에 표면레이저 발광소자의 측 단면의 예이다.
도 21은 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 갖는 휴대 단말기의 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
<실시예>
도 1는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명하는 개념도이며, 도 2는 도 1의 발광 유닛의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 발명의 실시 예에 따른 이미터 어레이를 갖는 발광부들이 배열된 발광 유닛의 평면도의 예이며, 도 4는 도 3에서 회로기판의 패드들을 나타낸 평면도의 예이고, 도 5는 도 3의 발광부의 측 단면도의 예이며, 도 6은 도 3의 발광부의 측 단면도의 다른 예이고, 도 7의 (a)(b)은 도 3에서 회로기판의 패드들의 변형 예이다.
도 1을 참조하면, 카메라 모듈(10)은 전방에 위치한 객체(20)에 대한 거리 정보 등의 3차원 정보를 검출하기 위한 광을 조사하고 실시간으로 조사된 광을 획득하는 모듈일 수 있다. 여기서, 상기 3차원 정보는 ToF(Time of Flight) 기능을 이용하여 3차원의 깊이 정보를 갖는 이미지 또는 거리 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈(10)은 휴대 단말기, 무인 자동차, 자율 주행차, 로봇, 및 드론, 의료기기 등에 적용될 수 있다. 상기 카메라 모듈(10)은 라이다(LiDAR: Light detection and ranging) 장치, 센싱 장치 또는 촬상 모듈을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 객체(20)를 향해 광을 조사하는 발광 유닛(101) 및 상기 객체(20)로부터 반사된 광을 수신하는 수광 유닛(102)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(10)은 상기 발광 유닛(101) 및 수광 유닛(102)을 제어하는 제어 유닛(103)을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 유닛(101)은 광 신호를 생성한 후 생성된 광 신호를 객체(20)로 출력하는 유닛일 수 있다. 이러한 발광 유닛(101)은 이미터와 같이 광을 생성할 수 있은 이미터 어레이, 및 광 신호를 크기(amplitude) 변조 또는 위상(phase) 변조를 수행하여 광을 출력하는 구성을 포함할 수 있다. 상기 광 신호는 펄스의 형태이거나 사인파(sinusoid wave), 구형파(squared wave) 또는 펄스파와 같은 지속파(continuous wave)의 형태일 수 있다. 상기 발광 유닛(101)에서 발생된 광 신호는 경로가 왜곡되어 출력될 수 있다. 상기 광 신호의 광 경로는 기 설정된 왜곡 수차(distortion)에 따라 왜곡된 조명으로 투사될 수 있다.
상기 발광 유닛(101)는 다양한 광 패턴의 광 신호를 출력할 수 있으며, 예컨대 면 조명 패턴의 광 신호를 출력하거나 스팟 조명 패턴의 광 신호를 출력할 수 있다. 상기 발광 유닛(101)는 제어 유닛(103)의 제어 신호에 따라 광 신호의 광 경로를 변경할 수 있는 구조를 포함할 수 있다.
상기 발광 유닛(101)에서 출력되는 광은 상기 카메라 모듈(10)을 기준으로 출력 광 또는 출력 신호일일 수 있다. 상기 발광 유닛(101)에서 출력되는 광은 상기 객체(20)를 기준으로 입사광 또는 입사 신호일 수 있다.
상기 발광 유닛(101)은 상기 광 신호를 상기 객체(20)에 소정의 노출 주기(integration time) 동안 조사할 수 있다. 여기서 상기 노출 주기는 1개의 프레임 주기를 의미할 수 있다. 상기 발광 유닛(101)은 동일한 주파수 또는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 출력할 수 있다. 일례로, 상기 발광 유닛(101)은 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 소정 규칙으로 반복하여 출력할 수 있다. 상기 발광 유닛(101)은 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 광 신호를 동시에 출력할 수 있다.
상기 수광 유닛(102)은 상기 발광 유닛(101)의 위치와 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 수광 유닛(102)은 상기 발광 유닛(101)과 나란히 배치될 수 있다. 상기 수광 유닛(102)은 상기 객체(20)에 반사된 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 수광 유닛(102)는 상기 발광 유닛(101)에서 객체(20)로 투사되고 상기 객체(20)를 통해 반사된 광을 감지할 수 있다. 상기 수광 유닛(102)은 상기 발광 유닛(101)이 방출한 광과 대응되는 파장 대역의 광을 감지할 수 있다.
객체(20)로부터 반사된 광신호는 상기 수광 유닛(102)의 렌즈 어셈블리를 통과할 수 있다. 렌즈 어셈블리의 광축은 센서의 광축과 얼라인(align)될 수 있다. 필터는 렌즈 어셈블리와 센서 사이에 배치될 수 있다. 필터는 객체와 센서 사이의 광 경로 상에 배치될 수 있다. 필터는 소정 파장 범위를 갖는 빛을 필터링할 수 있다. 필터는 빛의 특정 파장대역을 투과시킬 수 있다. 필터는 특정 파장의 빛을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 필터는 발광 유닛(101)이 출력하는 광신호의 파장 대역에서 빛을 통과시킬 수 있다. 필터는 적외선 대역의 빛을 통과시키고 적외선 대역 이외의 빛을 차단시킬 수 있다. 또는, 필터는 가시광선을 통과시키고 가시광선 이외의 파장의 빛을 차단시킬 수 있다.
수광 유닛(102)의 센서는 빛을 센싱할 수 있다. 센서는 광신호를 수신할 수 있다. 센서는 광신호를 센싱하는 이미지 센서일 수 있다. 센서는 광신호를 감지하여 전기적 신호로 출력할 수 있다. 센서는 발광 소자에서 출력하는 광의 파장에 대응하는 파장의 광을 감지할 수 있다. 센서는 적외선 대역의 빛을 감지할 수 있다. 또는, 센서는 가시광선 대역의 빛을 감지할 수 있다. 센서는 렌즈 어셈블리를 통과한 빛을 대응하는 전기 신호로 변환하는 픽셀 어레이, 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀을 구동하는 구동 회로 및 각 픽셀의 아날로그 픽셀 신호를 리드(read)하는 리드아웃회로를 포함할 수 있다. 리드아웃회로는 아날로그 픽셀 신호를 기준 신호와 비교하여 아날로그-디지털 변환을 통해 디지털 픽셀 신호(또는 영상 신호)를 생성할 수 있다. 여기서, 픽셀 어레이에 포함된 각 픽셀의 디지털 픽셀 신호는 영상 신호를 구성하며, 영상 신호는 프레임 단위로 전송됨에 따라 이미지 프레임으로 정의될 수 있다. 즉, 이미지 센서는 복수의 이미지 프레임을 출력할 수 있다.
상기 제어 유닛(103)은 상기 발광 유닛(101) 및 상기 수광 유닛(102)과 연결되며 구동을 제어할 수 있다. 상기 제어 유닛(103)은 상기 카메라 모듈(10)의 전방에 위치한 객체(20)의 크기, 위치, 형태 등에 따라 상기 발광 유닛(101)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 유닛(103)은 상기 객체(20)의 위치에 따라 방출되는 광의 강도, 광 패턴의 크기, 광 패턴의 형태 등을 제어할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 객체(20)를 향해 광을 방출하고 객체에 반사되어 되돌아오는 광의 시간 또는 위상 차이를 바탕으로 객체의 깊이 정보를 산출하는 TOF(Time of flight) 카메라일 수 있다. 이에 따라 상기 제어 유닛(103)은 수광 유닛(102)이 생성한 전기신호에 기초하여 영상을 생성할 수 있다. 상기 제어 유닛(103)은 위상 펄스 주기마다 생성되는 전기신호로부터 서브 프레임 영상을 생성할 수 있다. 그리고, 상기 제어 유닛(103)은 프레임 펄스 주기 동안 생성된 복수의 서브 프레임 영상으로부터 하나의 프레임 영상을 생성할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛(103)은 복수의 서브 프레임 영상이나 복수의 프레임 영상을 통해 하나의 고해상 영상을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어 유닛(103)은 슈퍼레졸루션(Super Resolution, SR) 기법을 통해 고해상도의 영상을 생성할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 카메라 모듈(10)은 결합부(미도시) 및 연결부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 결합부는 후술할 광학 기기와 연결될 수 있다. 상기 결합부는 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 단자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 단자는 상기 광학 기기와의 물리적, 전기적 연결을 위한 커넥터일 수 있다. 상기 연결부는 후술할 상기 카메라 모듈(10)의 회로기판과 상기 결합부 사이에 배치될 수 있다. 상기 연결부는 상기 기판과 상기 결합부를 연결할 수 있다. 일례로, 상기 연결부는 연성 PCB(FBCB)를 포함할 수 있고, 상기 기판과 상기 결합부의 회로기판을 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서 상기 회로기판은 상기 발광 유닛(101)의 제1기판 및 상기 수광 유닛(102)의 제2 기판 중 적어도 하나일 수 있다.
도 2와 같이, 상기 발광 유닛(101)은 다양한 조사 영역으로 광신호를 출력할 수 있다. 발광 유닛(101)은 이미터 어레이를 갖는 광원부(104) 및 렌즈부(105)를 포함할 수 있으며, 상기 광원부(104) 또는/및 렌즈부(105)를 광축 방향으로 이동시켜 주기 위한 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 이미터 어레이를 전체 영역 또는 개별 영역로 구동하여 다양한 조사 영역으로 광신호를 출력할 수 있다. 발광 유닛(101)은 제어 신호에 따라 조사 영역을 변경하기 위한 이미터 어레이를 포함할 수 있다. 상기 광원부(104)는 복수의 이미터가 배열된 이미터 어레이를 포함하며, 상기 이미터들은 구동부에 의해 부분 또는 전체가 구동될 수 있으며, 상기 렌즈부(105)는 적어도 하나의 렌즈 또는 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 광원부(104)로부터 입사된 광을 굴절시키고 객체(20)를 향해 집광시켜 줄 수 있다.
상기 광원부(104)는 측면 발광 레이저(Edge emitting laser), 수직캐비티 표면 광방출 레이저 (Vertical-cavity surface emitting laser; VCSEL), 분포궤환형 레이저 (Distributed feedback laser), 유기 발광 다이오드(OLED; Organic Light Emitting diode), 또는 레이저 다이오드(LD; Laser diode) 중 적어도 하나의 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 광원부(104)는 예컨대, 표면발광 레이저 소자를 일 예로 설명하기로 한다.
상기 광원부(104)은 복수의 이미터(emitter)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 복수의 이미터가 배치될 경우, 상기 복수의 이미터 각각은 광이 방출되는 영역, 예컨대 광 방출을 위한 적어도 하나의 개구부(aperture)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광원부(104)는 설정된 방향으로 광을 방출할 수 있다.
상기 광원부(104)는 설정된 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 광원부(104)는 가시광 또는 적외선 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원부(104)는 약 380nm 내지 약 700nm 파장 대역의 가시광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 광원부(104)는 약 700nm 내지 약 1.1mm 파장 대역의 적외선 광을 방출할 수 있다.
상기 렌즈부(105)는 하나 이상의 고체 렌즈 또는/및 적어도 하나의 액체 렌즈의 적층 구조와 상기 렌즈(들)을 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 고체 렌즈는 유리 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 이러한 렌즈부(105)는 광원부(104)의 방출 광의 경로를 제어할 수 있으며, 예컨대 광을 확산, 산란, 굴절 또는 집광시켜 줄 수 있다.
상기 렌즈부(105)는 콜리메이터 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서 콜리메이팅(collimating)은 광의 발산각을 감소시키는 것을 의미할 수 있고, 이상적으로 광이 수렴 또는 발산하지 않고 평행하게 진행하도록 만드는 것을 의미할 수 있다. 즉, 상기 콜리메이터 렌즈는 상기 광원부(104)에서 방출된 광을 평행광으로 집광할 수 있다. 상기 렌즈부(105)는 상기 복수의 이미터를 통해 방출된 광을 플러드(flood) 조명, 또는 스팟(spot) 조명으로 집광시켜 줄 수 있다.
또한, 상기 렌즈부(105)는 상기 광원부(104)에서 방출된 광이 객체에 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈부(105)는 상기 광원부(104)에서 방출된 광을 제어하여 사람의 눈, 피부 등과 같이 광에 민감한 영역에 광이 직접적으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 렌즈부(105)는 상기 광원부(104)에서 방출된 광의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 렌즈부(105)는 상기 광원부(104)의 이미터가 배치된 곳, 예컨대 상기 이미터의 개구부와 대응되는 영역에 광이 집중되는 핫스팟(hot spot)이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 상기 구동부는 상기 광원부(104)의 구동을 제어할 수 있으며, 상기 이미터들의 영역별 구동 또는 전체 구동을 제어할 수 있다. 상기 구동부는 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 액추에이터는 VCM(Voice Coil Motor)의 전자기력을 이용하여 렌즈의 위치를 제어할 수 있다. 다른 예로서, 상기 액추에이터는 피에조 소자(Piezo-electric device) 또는 형상 기억 합금 등을 포함할 수 있고, 상기 소자의 물리적 변화를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 제어할 수 있다.
상기 광원부(104)는 카메라 모듈 예컨대, 3차원 이미지 센싱용 카메라 모듈에 채택된다. 예를 들어, 3차원 이미지 센싱용 카메라 모듈은 객체의 심도 정보(Depth Information)를 포착할 수 있는 카메라일 수 있다. 한편, 카메라 모듈의 심도 센싱을 위해서는 별도 센서를 탑재하며, 구조광(Structured Light: SL) 방식과 ToF(Time of Flight) 방식 등 두 가지로 구분된다. 구조광(SL) 방식은 특정 패턴의 레이저를 피사체에 방사한 후, 피사체 표면의 모양에 따라 패턴이 변형된 정도를 바탕으로 심도를 계산한 후, 이미지센서가 찍은 사진과 합성해 3차원 이미지의 촬영 결과를 얻게 된다. 이에 비해 ToF 방식는 레이저가 피사체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정해 심도를 계산한 후, 이미지센서가 찍은 사진과 합성해 3D 촬영 결과를 얻게 된다. 이에 따라 SL 방식은 레이저가 매우 정확하게 위치해야 하는 반면에, ToF 기술은 향상된 이미지센서에 의존한다는 점에서 대량 생산에 유리한 장점이 있으며, 하나의 휴대폰에 어느 하나의 방식 또는 두 가지 방식 모두를 채용할 수도 있다.
상기 ToF는 직접/간접(direct/In-direct) 타입이 있으며, 간접 타입은 방출광과 수신광의 위상차를 이용하여 거리를 측정하며, 표면발광 레이저소자(VCSEL)의 광원을 변조하여 소정 주기로 온오프가 반복되도록 구동될 수 있다. 여기서, 센서의 픽셀은 광원과 동일 주기로 온오프되는 픽셀 및 180도의 위상 차이를 갖고 온/오프되는 픽셀을 포함할 수 있다. 간접(In-direct) 타입에서는 위상차를 검출해서 거리를 측정하는데, 위상차가 0인 경우와 360도인 경우 동일한 거리로 인식될 수 있다. 예컨대, 광원 바로 앞에 물체가 있는 제1케이스(case)와, 광원과 멀리 있어 광이 돌아오는 시간이 위상이 360도 바뀌는 주기와 동일한 제2케이스(case)를 같은 거리로 처리하고 인식할 수 있다. 상기 제1케이스는 광원이 발광한 광이 위상 차이 없이 바로 센서에서 검출할 수 있으며, 제2케이스는 광원과 센서가 수신하는 반사광의 위상 차이가 360도가 되어 다시 위상 차이가 없어지게 된다. 이에 따라 타켓(target) 거리에 따라 광원과 센서의 점멸 주기를 맞춰야 하며, 특히 물체와 객체 사이의 거리가 멀어질수록 점멸 주기를 길게(모듈레이션 주파수를 작게) 설정할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, VCSEL 모듈은 광원부(104) 및 상기 광원부(104)가 배치된 회로기판(600)을 포함할 수 있다. 상기 광원부(104)는 복수의 발광부(511,512)를 포함하며, 상기 복수의 발광부(511,512) 각각은 복수의 이미터(E1)들이 배열된 어레이와 전극(531,541,532,542)을 포함할 수 있다.
상기 발광부(511,512)는 적어도 하나의 행 및/또는 열 방향으로 배열될 수 있다. 예컨대, 발광부(511,512)들은 2행 이상 및 2열 이상으로 배열될 수 있으며, 각각의 발광부(511,512)는 매트릭스 형태로 배열된 이미터들의 어레이를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광부(511,512) 각각은 100개 이상의 이미터들을 포함할 수 있다. 이하 인접한 제1 및 제2발광부(511,512)를 기준으로 설명하기로 한다.
상기 제1 및 제2발광부(511,512)는 열 방향으로 이격되며, 하부에 제1전극(531,541) 및 제2전극(532,542)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2발광부(511,512)의 제1전극(531,541)과 제2전극(532,542)은 도 4와 같이, 회로기판(600)의 제1 및 제2패드(631,641,632,642)와 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2발광부(511,512)의 제1전극(531,541)은 이미터 어레이와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1발광부(511)의 제2전극(532)은 상기 제1발광부(511)의 일측 아래에 배치되며, 상기 제2발광부(512)의 제2전극(542)은 상기 제2발광부(512)의 타측 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2발광부(511,512)의 제2전극(532,542)은 서로 반대측에 배치되며, 상기 이미터 어레이와 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 제1 및 제2 발광부(511,512)에서 제1전극(531,541)들은 제2전극(532,542)들보다 내측에 배치될 수 있고, 이미터 어레이와 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 제2전극(532,542)들은 이미터 어레이의 외측에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1전극(531,541)의 하면 면적 또는 단면적은 상기 제2전극(532,542)의 하면 면적 또는 단면적보다 크게 배치되어, 상기 이미터 어레이들 각각에 균일한 전원을 공급하고, 각 발광부(511,512)에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
도 4와 같이, 회로기판(600)의 제1패드(631,641)들은 열 및 행 방향으로 배치되며, 상기 제2패드(632,642)들 사이에 제1패드(631,641)들의 외측에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1패드(631,641)들은 상기 이미터 어레이와 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 상기 제2패드(632,642)들은 상기 이미터 어레이와 수직 방향 또는/및 수평 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제1패드(631,641)의 상면 면적 또는 단면적은 상기 제2패드(632,642)의 상면 면적 또는 단면적보다 크게 배치되어, 상기 이미터 어레이들 각각에 균일한 전원을 공급하고, 각 제1전극에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
상기 각 발광부(511,512)들은 개별 구동될 수 있다. 상기 각 발광부(511,512)들의 상면은 광이 방출될 수 있다. 인접한 발광부(511,512)의 측면들은 서로 밀착될 수 있다. 이에 따라 복수의 발광부(511,512)의 이미터 어레이들은 서로 밀착되어, 단일 발광부의 면적으로 발광될 수 있고, 적어도 하나 또는 둘 이상의 발광부의 면적으로 발광될 수 있다.
상기 복수의 발광부(511,512)의 사이즈는 서로 동일할 수 있다. 다른 예로서, 복수의 발광부(511,512)들 중 적어도 하나는 다른 사이즈로 제공될 수 있으며, 다른 사이즈의 발광부(511,512)은 광원부(104)의 중심부에 배치될 수 있다.
상기 복수의 발광부(511,512)는 하부에 제1,2전극(531,541,532,542)이 배치되므로, 각 발광부에서의 이미터 개수가 증가되거나, 발광 면적이 증가될 수 있다. 또한 광원부(104)의 상부에 배치되는 전극에 의해 광이 손실되거나, 방열이 저하되거나, 별도의 와이어 본딩 공정을 수행하는 문제를 제거할 수 있다. 또한 전극(531,541,532,542)들이 하부에 배치됨으로써, 회로기판(600)을 통해 방열을 개선시켜 줄 수 있다.
도 5와 같이, 상기 발광부(511,512)들 각각은 회로기판(600) 상에 플립 본딩된다. 상기 발광부(511,512)의 제1전극(531,541)은 회로기판(600)의 제1패드(631,641)와 전도성 페이스트로 본딩되며, 제2전극(532,542)은 제2패드(632,642)와 전도성 페이스트로 본딩될 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 금속성 페이스트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 각 발광부(511,512)은 기판(110), 제1 반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 제2 반사층(132), 패시베이션층(150), 제1 전극(531,541) 및 제2전극(532,542)를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(531,541)은 제1접촉층(170)을 통해 상기 제2 반사층(132)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 및 제2 반사층(132)은 이미터(E1) 또는 발광 구조물로 정의될 수 있다. 상기 이미터(E1)는 상기 기판(110)의 하부에 복수로 배열될 수 있으며, 예컨대 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 기판(110)은 전도성 기판 또는 비전도성 기판일 수 있다. 상기 전도성 기판은 전기 전도도가 우수한 금속이 사용될 수 있다. 상기 기판(110)은 투명한 GaAs 기판 또는 실리콘(Si) 기판을 포함할 수 있다. 상기 비전도성 기판은 AlN 기판이나 사파이어(Al2O3) 기판을 포함할 수 있다.
상기 기판(110)은 상기 제1반사층(120)과 이미터(E1)와 같은 구조물이 성장된 후 폴리싱을 통해 얇은 두께로 제공될 수 있다. 상기 기판(110)의 두께는 50㎛ 이하 예컨대, 20내지 50㎛의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 얇은 경우 공정 진행에 어려움이 있으며, 상기 범위보다 두꺼운 경우 소자의 두께가 증가될 수 있다.
상기 기판(110)의 상부에는 광 추출층(115)이 배치될 수 있다. 상기 광 추출층(115)은 베이스층(116) 및 상기 베이스층(116) 상에 광 추출 패턴(117)을 포함할 수 있다. 상기 베이스층(115)은 상기 기판(110) 및 상기 광 추출 패턴(117)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 베이스층(115)은 SiO2, TCO(transparent conductive oxide) 등으로 형성되거나, PC(polycarbonate), PS(polystyrene), PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 폴리머로 이루어질 수 있다.
상기 광 추출 패턴(117)은 원 기둥 또는 다각 기둥 형상의 패턴들이 비등방성 배열로 제공될 수 있으며, 각각은 광을 회절하는 패턴으로 배열될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)의 두께, 폭, 배치 간격 중 적어도 하나는 파장의 60% 이하의 수치로 배치될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)은 절연 물질이나 반도체 물질로 형성될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)은 단 결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정실 실리콘과 같은 투명한 재질이거나, 그래핀 또는 전도성 산화물로 형성될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)은 상기 기판(110)을 통해 빛이 발진할 때, 빔 스티어링을 통하여 이동 타켓에 대한 검출 과정에서 소비 전력을 줄일 수 있다.
상기 베이스층(116)과 상기 광 추출 패턴(117)은 동일한 물질이거나 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 베이스층(116)과 상기 광 추출 패턴(117)은 굴절률 차이가 1 이하의 차이로 제공될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)은 상기 기판(110) 및 상기 베이스층(116)을 통해 입사된 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 베이스층(116)과 상기 광 추출 패턴(117)의 두께는 500nm 이하 예컨대, 10nm 내지 500nm의 범위 또는 20nm 내지 300nm의 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1 반사층(120)는 기판(110) 아래에 배치될 수 있다. 두께를 줄이기 위해 기판(110)이 생략되는 경우, 제1 반사층(120)의 상면은 광 추출층(115)이 배치되거나, 투명한 절연층 또는 전도층이 배치될 수 있다. 상기 제1 반사층(120)는 제1 도전형 도펀트로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 제1 반사층(120)는 갈륨계 화합물, 예를 들면 AlGaAs를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 반사층(120)는 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 예를 들어, 제1 반사층(120)는 서로 다른 굴절률을 가지는 물질을 포함하는 제1 층 및 제2 층이 교대로 2페어 이상 적층될 수 있으며, 예컨대 15 내지 25페어로 적층될 수 있다. 상기 제1 층 및 제2 층은 AlGaAs계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 제1층과 제2층의 알루미늄 함량은 제2층이 제1층보다 2배 이상 더 높을 수 있다. 상기 제1 반사층(120)에서의 층의 두께는 각각의 굴절률과 발광층(130)에서 방출되는 광의 파장에 따라 결정될 수 있다.
상기 발광층(130)은 제1 반사층(120) 아래에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 발광층(130)은 상기 제1 반사층(120)의 아래에 복수개가 서로 이격되거나, 각각의 이미터(E1)에 배치될 수 있다. 상기 발광층(130)은 상기 제1 반사층(120)과 제2 반사층(132) 사이에 배치될 수 있다. 상기 발광층(130)는 내부에 활성층과 적어도 하나 이상의 캐비티를 포함할 수 있으며, 상기 활성층은 단일 우물구조, 다중 우물구조, 단일 양자우물 구조, 다중 양자우물(MQW: Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 활성층은 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 InGaAs/AlxGaAs, AlGaInP/GaInP, AlGaAs/AlGaAs, AlGaAs/GaAs, GaAs/InGaAs 등의 페어를 갖고 1 내지 3 페어 구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 상기 캐비티는 AlyGa(1-y)As(0<y<1) 물질로 형성될 수 있으며, AlyGa(1-y)As로된 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
3차원 형상인식 센서로 적용시에, VCSEL은 대략 850 nm 또는 940nm의 레이저 광을 방출할 수도 있고, 또는 근적외선의 파장대역의 광을 방출할 수도 있다. 그러나, 방출되는 광의 파장은 특별히 한정되지 않으며, 구조광을 활용하는 어플리케이션에 필요한 파장 대역의 광을 방출하거나 스캔광을 활용하는 어플리케이션에 필요한 파장 대역의 광을 방출하는 것이 가능하다.
상기 산화층(140)은 상기 발광층(130) 아래에 배치될 수 있다. 상기 산화층(140)은 절연영역(142)과 개구부(141)를 포함할 수 있다. 상기 절연영역(142)는 개구부(141)를 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 상기 개구부(141)는 상기 발광층(130)의 발광 영역(중심영역) 상에 배치되고, 상기 절연영역(142)은 발광층(130)의 비 발광 영역(가장자리영역) 상에 배치될 수 있다. 상기 비 발광 영역은 발광 영역을 둘러쌀 수 있다. 상기 개구부(141)는 전류가 흐르는 통로영역일 수 있다. 상기 절연영역(142)은 전류의 흐름을 차단하는 차단영역일 수 있다. 상기 절연영역(142)는 옥사이드층(oxide layer) 또는 산화층으로 지칭될 수 있다. 상기 산화층(140)은 전류의 흐름이나 밀도를 제한하여 보다 응집된 레이저 빔이 방출되도록 하므로, 전류제한층(current confinement layer)으로 지칭될 수 있다.
상기 개구부(141)의 사이즈에 의해 상기 제1 전극(531,541)에서 발광층(130)으로 공급되는 전류의 양, 즉 전류밀도가 결정될 수 있다. 상기 개구부(141)의 사이즈는 절연영역(142)에 의해 결정될 수 있다. 상기 절연영역(142)의 사이즈가 커질수록 개구부(141)의 사이즈는 작아지고, 이에 따라 발광층(130)으로 공급되는 전류밀도는 증가될 수 있다. 아울러, 상기 개구부(141)는 발광층(130)에서 생성된 빔이 상측 방향, 즉 제1 반사층(130)의 방향으로 진행되는 통로일 수 있다. 즉, 상기 개구부(141)의 사이즈 또는 직경에 따라, 발광층(130)의 빔의 발산 각이 달라질 수 있다.
상기 절연영역(142)은 절연층, 예를 들어 알루미늄산화물(Al2O3)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 산화층(140)이 AlGaAs(aluminum gallium arsenide)를 포함하는 경우, 산화층(140)의 AlGaAs가 H2O와 반응하여 가장자리가 알루미늄산화물(Al2O3)로 변해져 절연영역(142)으로 형성되고, H2O와 반응하지 않은 중심영역은 AlGaAs를 포함하는 개구부(141)가 될 수 있다.
상기 개구부(141)를 통해 발광층(130)에서 발광된 광을 상부 영역으로 발산할 수 있으며, 상기 절연영역(142)과 비교하여 개구부(141)의 광 투과율은 더 높을 수 있다. 상기 절연영역(142)은 복수의 층을 포함할 수 있으며, 예컨대, 적어도 한 층이 III-V족 또는 II-VI족 화합물 반도체 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 반사층(132)는 산화층(140) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 반사층(132)는 갈륨계 화합물 예를 들면 AlGaAs를 포함할 수 있다. 상기 제2 반사층(132)는 제2 도전형 도펀트로 도핑될 수 있다. 상기 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 반사층(120)이 p형 도펀트로 도핑될 수도 있고, 상기 제2 반사층(132)이 n형 도펀트로 도핑될 수도 있다. 상기 제2 반사층(132)은 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사층(132)는 서로 다른 굴절률을 가지는 물질을 포함하는 복수의 층이 교대로 2페어 이상 적층될 수 있으며, 예컨대 40 내지 50페어의 범위로 적층될 수 있다. 상기 제2 반사층(132)의 제1 층 및 제2 층은 AlGaAs계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 제1층과 제2층의 알루미늄 함량은 제2층이 제1층보다 2배 이상 더 높을 수 있다. 상기 제2 반사층(132)의 페어 수는 제1 반사층(130)의 페어 수보다 클 수 있으며, 예컨대 2배 이상으로 클 수 있다.
상기 제2 반사층(132)의 각 층은 AlGaAs를 포함할 수 있고, 상세하게는, x의 조성이 다른 AlxGa(1-x)As(0<x<1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, Al이 증가하면 각 층의 굴절률은 감소하고, Ga가 증가하면 각 층의 굴절률은 증가할 수 있다. 상기 제2 반사층(132)의 각 층의 두께는 λ/4n이고, λ는 활성층에서 방출되는 광의 파장일 수 있고, n은 상술한 파장의 광에 대한 각 층의 굴절률일 수 있다. 상기 제2 반사층(132)의 두께는 상기 제1반사층(130)의 두께보다 클 수 있다.
상기 제1 반사층(120) 내에서 층들의 페어(pair) 수는 상기 제2 반사층(132) 내에서 층들의 페어 수보다 작고, 상기 제2 반사층(132)의 반사율은 상기 제1 반사층(130)의 반사율 보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 발광층(130)에서 생성된 광은 제1 반사층(120)를 향해 방출될 수 있다.
여기서, 상기 제1 반사층(120)에서 상기 제2 반사층(132)까지의 층들은 이미터(E1) 또는 발광 구조물로 정의될 수 있다. 상기 이미터(E1)의 외 측면이 경사진 측면으로 제공될 수 있다. 상기 이미터(E1)의 외측은 메사 에칭 공정에 의해 경사진 측면으로 노출될 수 있다.
패시베이션층(150)은 이미터(E1) 각각의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 이미터(E1)는, 예컨대 발광층(130), 산화층(140) 및 제2 반사층(132)를 포함할 수 있다. 상기 패시베이션층(150)은 상기 제1 반사층(120)의 하면으로 연장될 수 있다. 상기 패시베이션층(150)은 상기 제2 반사층(132)의 에지 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 이미터(E1)에서 발광 구조물이 부분적으로 노출되도록 메사 식각되는 경우, 상기 제2 반사층(132)의 하면의 일부는 노출되고, 이미터(E1)의 일부 영역이 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 상기 패시베이션층(150)은 이미터(E1)의 일부 영역의 둘레와 상기 노출된 제1 반사층(120)의 하면 상에 배치될 수 있다.
상기 패시베이션층(150)은 서로 굴절률이 다른 절연 재질의 층들이 적층된 DBR 구조로 제공될 수 있다. 상기 패시베이션층(150)은 외부로부터 이미터(E1)들을 보호하고, 상기 제1 반사층(120)와 제2 반사층(132)의 전기적인 쇼트를 차단할 수 있다. 상기 패시베이션층(150)은 절연 재질 또는 유전체 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 SiO2와 같은 무기 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해 한정하지 않는다.
상기 제1접촉층(170)은 제2 반사층(132)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 반사층(132)의 하면에는 제1 접촉층(170), 패시베이션층(150), 또는 제1 전극(531,541) 중 적어도 하나 또는 둘 이상이 접촉될 수 있다. 상기 제1접촉층(170)은 금속, 또는 투명한 금속 산화물 또는 반사성 도전 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(531,541)은 상기 제1접촉층(170)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(531,541)은 상기 복수의 이미터(E1)와 각 이미터(E1) 사이에 배치된 패시베이션층(150)의 아래에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(531,541)은 금속 플레이트로 형성되어, 전기 전도성 및 열 전도성 기능을 수행할 수 있다. 상기 제1 전극(531,541)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 제2 전극(532,542)은 기판(110)의 하부 또는 제1반사층(120)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(532,542)은 도전성 재료로 단층 또는 다층으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(115)은 금속일 수 있고, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(532,542)은 각 발광부(511,512)의 이미터(E1)들과 공통적으로 연결되는 공통 전극 또는 캐소드 단자일 수 있다.
여기서, 상기 제2 전극(532,542)은 상기 제1 반사층(120)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 제2 전극(532,542)과 상기 제1 반사층(120) 사이에는 제2 접촉층(172)이 배치될 수 있으며, 상기 제2 접촉층(172)은 오믹 접촉층일 수 있으며, 금속 산화물 또는 투명한 금속성 재질일 수 있다. 상기 제2 접촉층(172)은 제거될 수 있다.
상기 패시베이션층(150)은 기둥 또는 뿔 형상의 각 이미터(E1)의 둘레에 채워지며, 상기 제2 반사층(132)의 측면과 접촉될 수 있다. 상기 각각의 이미터(E1)는 바텀뷰에서 볼 때, 상기 개구부(141)가 중심부에 배치되고, 원 형상으로 배치될 수 있다.
도 6과 같이, 제1전극(531,541)은 이미터(E1)의 하부 및 둘레에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1전극(531,541)의 상부는 이미터(E1)들 사이로 돌출될 수 있다. 상기 제1 전극(531,541)과 상기 이미터(E1) 사이, 및 상기 제1전극(531,541)과 상기 제1반사층(120) 사이의 영역에 패시베이션층(150)이 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 제1전극(531,541)은 회로기판(600)의 제1패드(631,641)과 접합되거나 금속성 페이스트로 서로 접합될 수 있다. 상기 제2전극(532,542)은 회로기판(600)의 제2패드(632,642)과 접합되거나 금속성 페이스트로 서로 접합될 수 있다.
도 7의 (A) 및 도 3과 같이, 제2패드(632,642)들 중 적어도 하나는 세로 방향 또는 열 방향으로 긴 길이를 갖고, 행 방향으로 배열된 복수의 발광부(511,512)들의 제1 반사층(120)과 공통적으로 연결될 수 있다. 상기 제2패드(632,642)들의 길이는 상기 복수의 발광부(511,512)들의 길이 합과 같거나 클 수 있다. 상기 제2패드(632,642)은 상기 제2전극(532,542)과 대응되는 형상 또는 크기로 형성될 수 있다.
도 7의 (B) 및 도 3과 같이, 제2패드(630)는 단일개로 복수의 발광부(511,512)의 하부 둘레에 링 형상 또는 루프 형상으로 배치되어, 제2전극(532,542)과 대응되며, 제1패드(631,641)의 둘레에 배치될 수 있다. 링 형상 또는 루프 형상으로 배치된 제2패드(630)은 복수의 발광부(511,512)들의 제1 반사층(120)과 연결될 수 있다.
도 8 및 도 9와 같이, 광원부(104)는 발광부(511,512)이 N×M의 행렬로 배치될 수 있으며, N,M은 3이상일 수 있다. 양측 제1행과 제2행에 배열된 제1 및 제2발광부(511,512)는 하부에 제1전극(531,541)이 배치되고, 외측에 제2전극(532,542)이 배치될 수 있다. 상기 제1행과 제2행 사이에 배치되거나, 제1행에 인접한 제3행으로 배열된 제3발광부(513)는 하부에 제1,2전극(551,552)이 배치될 수 있다. 상기 제3발광부(513)의 제1전극(551)은 하부 전체에 배치되거나, 제2전극(552)은 상기 제3발광부(513)의 하부 코너에 각각 배치될 수 있다. 이러한 광원부(104)는 센터측 제3발광부(513)의 전극 배열을 각 광원 하부에 배치함으로써, 제1,2발광부(511,512)의 이미터(E1)와의 개수 차이를 최소화할 수 있다.
상기 제3발광부(513)들 각각은 제1,2발광부(511,512)의 이미터 영역들과 같은 크기로 제공될 수 있고, 이미터(E1)들의 개수는 제1,2발광부(511,512)의 이미터 개수보다 작을 수 있으며, 예컨대, 30개 이하 예컨대, 20개 이하로 더 작을 수 있다. 상기 제3발광부(513)의 제2전극(552)은 제1,2발광부(511,512)의 제2전극(532,542)의 크기보다 작을 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광부(511,512,513)의 제2전극(532,542,552)들은 서로 전기적으로 연결되거나, 서로 분리될 수 있다.
도 9와 같이, 회로기판(600)은 상기 광원부(104)의 각 발광부(511,512)의 제1전극(531,541,551)과 제2전극(532,542,552)에 대응되도록 제1패드(631,641,651)와 제2패드(632,642,652)가 배열될 수 있다. 여기서, 상기 제3발광부(513)의 제2전극(552)은 제1전극(551)의 코너에 각각 배치되며, 회로기판(600)의 센터측 제2패드(652)는 센터 측 제1패드(651)의 코너에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광부(513)의 제2전극(532,542,552)들과 대응되는 제2패드(632,642,652)들은 서로 전기적으로 연결되거나, 서로 분리될 수 있다.
도 10를 참조하면, 일 방향으로 긴 제1길이를 갖고 이미터(E1)들이 배열된 적어도 하나의 제1발광부(515,516)과, 상기 적어도 하나의 제1발광부(515,516)에 인접하며, 제1길이보다 짧은 제2길이를 갖는 적어도 하나의 제2발광부(517,518,519)을 포함할 수 있다. 상기 제1발광부(515,516)의 길이는 상기 제1발광부(515,516)의 길이의 2배 이상일 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1발광부(515,516)는 하부에 제1전극(531A)이 배치되거나, 양측에 제2전극(532A,532B,542A,542B)이 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1발광부(515,516)는 하부 및 일측에 제1전극(531A,532A,541A,542A)이 배치되거나, 타측에 제2전극(532B,542B)이 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2발광부(517,518,519)이 2개 이상 예컨대, 3개 이상인 경우, 센터측 제2발광부(519)은 하부에 제1전극(551) 및 코너에 제2전극(552)이 배치될 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광부(511,512)은 하부에 제1전극(531,541)이 배치되고, 상부에 제1접촉층 및 타측에 제2전극(546)이 배치될 수 있다. 상기 제2전극(546)은 발광부(511,512)의 타측 상부 또는 하부에 배치될 수 있다.
상기 기판(110)은 투명한 전도성 재질일 수 있으며, 예컨대 n형 반도체 기판일 수 있으며, n-GaAs 재질일 수 있다. 제2접촉층(545: 545A,545B)은 복수의 발광부(511,512)의 기판(110)의 상면에 각각 접촉되며, 복수의 기판(110) 사이의 영역을 통해 제2전극(546) 상으로 연장될 수 있다.
상기 제2접촉층(545: 545A,545B)은 복수의 발광부(511,512) 사이에 배치된 연결부(545C)을 포함하며, 상기 연결부(545C)는 복수의 발광부(511,512) 사이에 배치된 절연체(155) 상에 배치될 수 있다. 상기 절연체(151)는 상기 패시베이션층(150)과 동일한 재질이거나 다른 절연 재질일 수 있다. 상기 절연체(155) 및 상기 패시베이션층(150)은 서로 다른 굴절률을 갖는 절연층들이 DBR 구조로 제공될 수 있다.
상기 제2접촉층(545)은 투명한 전도층으로 형성될 수 있으며, 예컨대 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), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 중 적어도 하나이거나, Al, Ag, Pd, Rh, Pt, 또는 Ir 중 적어도 하나와 혼합될 수 있다. 상기 제2전극(546)은 하나 또는 복수로 배치되어, 복수의 발광부(511,512)들의 제1 반사층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14와 같이, 도전성 재질의 기판(110A) 상에는 제2접촉층(545)이 배치되며, 상기 제2접촉층(545)은 상기 기판(110)의 상면 및 측면과 접촉되며, 제1 반사층(120)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 제2접촉층(545)은 발광부(511,512)의 측면을 따라 패시베이션층(150)의 외측을 따라 연장되며, 제2전극(546)과 연결될 수 있다. 상기 제2전극(546)은 각 광원부(104)의 외측 하단 둘레에 배치될 수 있으며, 예컨대 링 형상 또는 프레임 형상으로 형성될 수 있다.
각 발광부(511,512)의 상부에는 광 추출 패턴(117)이 형성될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(117)은 제2접촉층(545)의 재질로 형성되거나, 반도체 재질, 투명한 재질, 또는 기판보다 낮은 굴절률을 갖는 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 15와 같이, 제2접촉층(545)은 복수의 발광부(511,512)의 기판(110A) 상에 배치될 수 있으며, 상기 기판(110A) 및 제1 반사층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2접촉층(545)은 광원부(104)의 타측에 배치된 절연체(155) 상에 연장될 수 있다. 상기 절연체(155)의 두께는 상기 광원부(104)의 두께와 대응될 수 있으며, 그 하면은 상기 제1전극(531,541)의 하면과 같은 수평 면으로 배치될 수 있다.
제2전극(546)은 상기 광원부(104)의 타측 상에 배치된 상기 제2접촉층(545) 상에 배치되며, 상기 제2전극(546) 및 상기 제2접촉층(545)은 절연체(155)에 의해 지지될 수 있다. 상기 절연체(155)는 상기 발광부(511,512)의 측면 예컨대, 기판의 측면 및 제1반사층의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 절연체(155)의 일부(151,152)는 복수의 발광부(511,512) 사이에 배치되거나, 외측에 배치될 수 있어, 발광부(511,512)들의 측면을 보호할 수 있다.
도 15와 같이, 제2접촉층(545)은 복수의 발광부(511,512)의 기판(110A) 상에 배치될 수 있으며, 상기 기판(110A) 및 제1 반사층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2접촉층(545)은 발광부부(104)의 타측에 배치된 절연체(155) 상에 연장될 수 있다. 상기 절연체(155)의 두께는 상기 광원부(104)의 두께와 대응될 수 있으며, 그 하면은 상기 제1전극(531,541)의 하면보다 위에 배치될 수 있다.
제2전극(546)은 상기 광원부(104)의 타측 상에 배치된 상기 절연체(155)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 제2전극(546)과 상기 제2접촉층(545)은 비아 전극(544)을 통해 서로 연결될 수 있다. 상기 비아 전극(544)은 상기 절연체(155)를 수직 방향으로 관통될 수 있으며, 상기 절연체(155)의 상면에 배치된 제2접촉층(545)과 상기 절연체(155)의 하면에 배치된 제2전극(546)과 연결될 수 있다. 상기 절연체(155)는 상기 발광부(511,512)의 측면 예컨대, 기판(110A)의 측면 및 제1반사층(120)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 절연체(155)의 일부(151)는 복수의 발광부(511,512) 사이에 배치되거나, 외측에 배치될 수 있어, 발광부(511,512)들의 측면을 보호할 수 있다.
도 16과 같이, 제2접촉층(545)은 복수의 발광부(511,512)의 기판(110A) 상에 배치될 수 있으며, 상기 기판(110A) 및 제1 반사층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2접촉층(545)은 광원부(104)의 타측에 배치된 절연체(155) 상에 연장될 수 있다. 상기 절연체(155)의 두께는 상기 광원부(104)의 두께와 대응될 수 있으며, 그 하면은 상기 제1전극(531,541)의 하면보다 위에 배치될 수 있다.
제2전극(546)은 상기 광원부(104)의 타측 상에 배치된 상기 절연체(155)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 제2전극(546)과 상기 제2접촉층(545)은 비아 전극(545D)을 통해 서로 연결될 수 있다. 상기 비아 전극(545D)은 상기 절연체(155)의 외 측면으로 연장되며, 상기 절연체(155)의 상면에 배치된 제2접촉층(545)과 상기 절연체(155)의 하면에 배치된 제2전극(546)과 연결될 수 있다.
상기 절연체(155)는 상기 발광부(511,512)의 측면 예컨대, 기판(110A)의 측면 및 제1 반사층(120)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 절연체(155)의 일부(151)는 복수의 발광부(511,512) 사이에 배치되거나, 외측에 배치될 수 있어, 발광부(511,512)들의 측면을 보호할 수 있다. 여기서, 광 추출 패턴(117)을 갖는 광 추출층(115)은 도 8 내지 도 17에 개시된, 기판(110,110A) 또는 제2접촉층(545) 상에 배치될 수 있다. 상기 광 추출층(115)은 이미터 어레이와 대향되는 영역 상에 배치되거나, 각각의 이미터 영역과 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다.
도 18를 참조하면, 복수의 발광부(511,512)은 회로기판(600) 상에 배열될 수 있다. 상기 각 발광부(511,512)은 동일한 사이즈로 제공되며, 각 하부에 제1전극(551) 및 일측 코너에 제2전극(552)이 배치될 수 있다. 상기 발광부(511,512) 각각의 이미터(E1)들은 제1전극(551)과 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제2전극(552)과는 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
도 19 및 도 20은 VCSEL 소자의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 19와 같이, VCSEL 소자는 기판(110), 도전형 반도체층(115), 제1반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 제2반사층(132) 및 제1접촉층(170)의 적층 구조로 제공될 수 있다. 상기 도전형 반도체층(115)은 n형 반도체층일 수 있으며, 예컨대, GaAs계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 기판(110)은 비 전도성 재질일 수 있으며, n형 또는 p형 도펀트가 도핑되지 않은 반도체 예컨대, GaAs계 반도체로 형성될 수 있다. 이러한 구조에서는 기판(110)이 비 전도성 기판이므로, 제1반사층(120)의 하부를 통해 제2전극(546)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1반사층(120)의 하부는 발광층(130)을 향해 돌출될 수 있다. 상기 제1반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 제2반사층(132)의 구성은 상기에 개시된 설명을 참조하기로 한다.
도 20과 같이, VCSEL 소자는 도전형의 기판(110A), 제1반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 제2반사층(132) 및 제1접촉층(170)의 적층 구조로 제공될 수 있다. 상기 도전형의 기판(110A)은 n형 반도체층일 수 있으며, 예컨대, 150㎛ 이하 예컨대, 5내지 150㎛의 범위의 두께를 갖는 GaAs계 반도체로 형성될 수 있다. 이러한 구조에서는 기판(110A)이 전도성 기판이므로, 도 13 내지 도 17에 개시된 제2접촉층(545)은 상기 기판(110A) 상에 배치되며, 제1반사층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1반사층(120)의 하부는 발광층(130)을 향해 돌출될 수 있다. 상기 제1반사층(120), 발광층(130), 산화층(140), 제2반사층(132)의 구성은 상기에 개시된 설명을 참조하기로 한다.
도 19 및 도 20에서 제2반사층(132)에 구비된 적어도 두 층의 페어는 상기 제1반사층(130)에 구비된 적어도 두 층의 페어보다 클 수 있다. 이에 따라 발광층(140)에서 발생된 광은 상기 제2반사층(132)에서 반사되고, 제1반사층(130)을 향해 방출되고 기판(110,110A)을 통해 표면으로 방출될 수 있다.
도 21은 발명의 실시예에 따른 표면발광 레이저소자가 적용된 이동 단말기의 예를 나타낸 사시도이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(1500)는 일면 또는 후면에 제공된 카메라 모듈(1520), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자동 초점 장치(1510)는 발광층으로서 상기에 개시된 표면발광 레이저소자 및 광 수신부를 포함할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 이미터를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다. 상기 카메라 모듈(1520)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 카메라 모듈(1520)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 카메라 모듈(1520)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 기판, 상기 기판 아래에 제1반사층, 및 상기 제1반사층 아래에 복수의 발광층, 산화층 및 제2반사층을 갖는 이미터의 어레이를 각각 포함하는 복수의 발광부;
    상기 복수의 발광부 상에 배치된 전도성 재질의 접촉층;
    상기 복수의 발광부의 하부에 각각 배치되며 상기 제2반사층과 전기적으로 연결된 복수의 제1전극;
    상기 접촉층을 통해 상기 복수의 발광부에 전기적으로 연결되는 제2전극; 및
    상기 복수의 발광부가 배치되며, 상기 복수의 제1전극과 각각 연결되는 복수의 제1패드; 및 상기 제2전극과 연결되는 제2패드를 갖는 회로기판을 포함하며,
    상기 복수의 발광부는 개별 구동하는, VCSEL 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉층은 투명 전극층이며,
    상기 기판은 전도성 반도체인, VCSEL 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 발광부는 외측에 배치된 절연체를 포함하며,
    상기 제2전극은 상기 절연체의 상면 또는 하면에 배치되는, VCSEL 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접촉층은 상기 절연체 상으로 연장되는, VCSEL 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 접촉층을 서로 연결해 주며, 상기 절연체에 접촉된 비아 전극을 포함하는, VCSEL 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉층 상에 배치된 광 추출 패턴을 포함하는, VCSEL 모듈.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 발광부의 이미터들과 수직 방향 및 수평 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치되는, VCSEL 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1전극 각각의 단 면적은 상기 제2전극의 단 면적보다 큰, VCSEL 모듈.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1반사층과 상기 제2반사층은 서로 다른 굴절률의 반도체 재질을 갖는 복수의 층이 교대로 적층되며,
    상기 제1반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수는 상기 제2반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수보다 작으며,
    상기 제2반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수는 상기 제1반사층에 적층된 복수의 층의 페어 수의 2배 이상인, VCSEL 모듈.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발광부는 N×M 행렬로 배치되며, 상기 N,M은 2 이상이며,
    상기 복수의 발광부 각각의 사이즈는 서로 동일하며,
    상기 제2전극은 N행 또는 M열의 발광부에 공통으로 연결되는, VCSEL 모듈.
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