WO2016208819A1 - Light-emitting element and light-emitting element package comprising same - Google Patents

Light-emitting element and light-emitting element package comprising same Download PDF

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WO2016208819A1
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light
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전용한
서덕원
김원호
김태기
문효정
이은형
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엘지이노텍(주)
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    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes

Definitions

  • a white light emitting device that can replace a fluorescent light bulb or an incandescent bulb that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device.
  • CCFL Cold Cathode Fluorescence Lamp
  • LCD liquid crystal display
  • a hole pattern must be formed in the mask layer 280.
  • the raw material supplied from the central region and the edge region of the light emitting device is non-uniformly distributed, and FIG. 3A. And as shown in Figure 3b there may be a region where the nanorods are non-uniform in size or the nanorods are not grown.
  • the first light emitting structure may have different inclination angles of the side surfaces and the top surface, and the side surfaces and the top surface may emit light of different wavelength regions.
  • the first light emitting structure R and the protruding structure 322b constituting the same will be described in detail.
  • the cross section of the protruding structure 322b may be a hexagonal column or a circular or polygonal shape, and each protruding structure may be arranged irregularly in addition to the regular arrangement, and the size or shape of each protruding structure may be the same or different. have.
  • a gap is present between the first light emitting structures R and in an inner region adjacent to the second light emitting structure S, and a gap filling layer 370 is disposed in each gap.
  • the gap filling layer 370 may be formed of a metal layer and formed by electroplating.
  • the light emitting device of FIG. 5 may be completed.
  • the material of the cover 1100 may be glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like.
  • polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength.
  • the cover 1100 may be transparent and opaque so that the light source module 1200 is visible from the outside.
  • the cover 1100 may be formed through blow molding.
  • the inner case 1700 may include a molding unit together with the power supply unit 1600 therein.
  • the molding part is a part where the molding liquid is hardened, so that the power supply part 1600 can be fixed inside the inner case 1700.

Abstract

An embodiment provides a light-emitting element comprising: a substrate; a first light-emitting structure, which is arranged in a first area of the substrate, which comprises a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer, and which has a dot shape; and a second light-emitting structure, which is arranged in a second area of the substrate, which comprises the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer, and which has a line shape.

Description

발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지Light emitting device and light emitting device package including the same
실시예는 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device and a light emitting device package including the same.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.Group 3-5 compound semiconductors, such as GaN and AlGaN, are widely used for optoelectronics and electronic devices due to many advantages, such as having a wide and easy to adjust band gap energy.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.In particular, light emitting devices such as a light emitting diode or a laser diode using a group 3-5 or 2-6 compound semiconductor material of a semiconductor are developed using thin film growth technology and device materials such as red, green, blue and ultraviolet light. Various colors can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors.Low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environment compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps can be realized. Has the advantage of affinity.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a white light emitting device that can replace a fluorescent light bulb or an incandescent bulb that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device. Applications are expanding to diode lighting devices, automotive headlights and traffic lights.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional light emitting device.
종래의 발광소자(100)는 사파이어 등으로 이루어진 기판(110) 위에 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)이 형성되고, 제1 도전형 반도체층(122)과 제2 도전형 반도체층(126) 상에 각각 제1 전극(150)과 제2 전극(160)이 배치된다.The conventional light emitting device 100 includes a light emitting structure 120 including a first conductive semiconductor layer 122, an active layer 124, and a second conductive semiconductor layer 126 on a substrate 110 made of sapphire or the like. The first electrode 150 and the second electrode 160 are disposed on the first conductive semiconductor layer 122 and the second conductive semiconductor layer 126, respectively.
발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(124)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층(124)에서 방출되는 빛은 활성층(124)을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 또는 다른 파장 영역의 광일 수 있다.The light emitting device 100 has an energy band inherent to a material in which electrons injected through the first conductive semiconductor layer 122 and holes injected through the second conductive semiconductor layer 126 meet each other to form the active layer 124. Emits light with energy determined by it. The light emitted from the active layer 124 may vary depending on the composition of the material forming the active layer 124, and may be blue light, ultraviolet light (UV), deep ultraviolet light, or light in another wavelength region.
활성층(124)은 이중 접합 구조(Double Hetero Junction Structure), 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다. The active layer 124 may be a double junction structure, a single quantum well structure, a multi quantum well structure (MQW), a quantum-wire structure, or a quantum dot structure. It can be formed as.
상술한 종래의 발광소자는 다음과 같은 문제점이 있다.The conventional light emitting device described above has the following problems.
기판과 발광 구조물은 이종의 재료이므로 격자 상수 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있다.Since the substrate and the light emitting structure are heterogeneous materials, the lattice constant mismatch is very large and the thermal expansion coefficient difference between them is very large, so that dislocations, melt-backs, and cracks deteriorate crystallinity. Cracks, pits, surface morphology defects, and the like may occur.
상술한 문제점을 해결하고자 도 1에 도시된 바와 같이 버퍼층(115)을 형성할 수도 있으나, 전위가 여전히 형성되어 발광 구조물의 품질을 악화시킬 수도 있으며, 활성층에서 빛에너지가 아닌 발광 구조물에서 열에너지가 방출되어 발광소자 자체의 효율을 저하시킬 수 있다.In order to solve the above problems, the buffer layer 115 may be formed as shown in FIG. 1, but the potential is still formed to deteriorate the quality of the light emitting structure, and thermal energy is emitted from the light emitting structure instead of light energy in the active layer. This can lower the efficiency of the light emitting element itself.
상술한 문제점을 해결하고자 도 2의 발광소자가 제안되고 있다.In order to solve the above problems, the light emitting device of FIG. 2 has been proposed.
도 2의 발광소자(300)는 발광 구조물(220)이 나노 로드(nano rod) 형상으로 배치되고 있다. 마스크층(280)를 통하여 부분적으로 성장된 제1 도전형 반도체층(222)의 둘레에 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)이 성장되고 있으며, 각각의 나노 로드의 사이를 투광성 도전층(270)이 채우고, 제1 도전형 반도체층(222)과 투광성 도전층(270) 상에 각각 제1 전극(265)과 제2 전극(275)이 배치된다.In the light emitting device 300 of FIG. 2, the light emitting structure 220 is disposed in the shape of a nano rod. The active layer 224 and the second conductive semiconductor layer 226 are grown around the first conductive semiconductor layer 222 partially grown through the mask layer 280, and transmit light transmissive between the nanorods. The conductive layer 270 is filled, and the first electrode 265 and the second electrode 275 are disposed on the first conductive semiconductor layer 222 and the transparent conductive layer 270, respectively.
도 2의 발광소자(200)는 발광 구조물(220)이 나노 로드 형상으로 성장되어, 상술한 전위 등의 발생을 줄일 수 있다.In the light emitting device 200 of FIG. 2, the light emitting structure 220 is grown to have a nanorod shape, thereby reducing occurrence of the above-described potential.
그러나, 나노 로드 형상의 발광 구조물(220)을 성장시키기 위하여 마스크층(280)에 홀 패턴을 형성하여야 하는데, 발광소자의 중앙 영역과 가장 자리 영역에서 공급되는 원료 등이 불균일하게 분포하여, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 나노 로드들의 크기가 불균일하거나 나노 로드가 성장되지 않는 영역이 존재할 수 있다.However, in order to grow the nanorod-shaped light emitting structure 220, a hole pattern must be formed in the mask layer 280. The raw material supplied from the central region and the edge region of the light emitting device is non-uniformly distributed, and FIG. 3A. And as shown in Figure 3b there may be a region where the nanorods are non-uniform in size or the nanorods are not grown.
실시예는 발광소자의 품질을 향상시키고, 전 영역에서 광효율을 고르게 향상시키고자 한다.The embodiment aims to improve the quality of the light emitting device and evenly improve the light efficiency in all areas.
실시예는 기판; 상기 기판의 제1 영역에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 도트 형상의 제1 발광 구조물; 및 상 기 기판의 제2 영역에 배치되고, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층을 포함하는 라인 형상의 제2 발광 구조물을 포함하는 발광소자를 제공한다.Embodiments include a substrate; A dot-shaped first light emitting structure disposed in the first region of the substrate and including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; And a line-shaped second light emitting structure disposed in the second region of the substrate and including the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer.
제1 영역의 둘레에 상기 제2 영역이 배치될 수 있다.The second region may be disposed around the first region.
제1 발광 구조물과 상기 제2 발광 구조물은 각각 직경이 나노 스케일일 수 있다.The first light emitting structure and the second light emitting structure may each be nanoscale in diameter.
제2 발광 구조물은 상기 제1 발광 구조물들의 둘레에 폐곡면을 이룰 수 있다.The second light emitting structure may form a closed curved surface around the first light emitting structures.
제2 발광 구조물은, 단면이 서로 평행한 2개의 라인 형상일 수 있다.The second light emitting structure may have two line shapes in parallel with each other.
제2 발광 구조물은, 단면이 서로 평행한 3개 이상의 라인 형상일 수 있다.The second light emitting structure may have three or more line shapes having cross sections parallel to each other.
제1 발광 구조물은, 나노 로드 형상일 수 있다.The first light emitting structure may have a nanorod shape.
제1 발광 구조물은 측면의 경사각과 상부면의 경사각이 서로 다를 수 있다.The inclination angle of the side surface and the inclination angle of the upper surface of the first light emitting structure may be different from each other.
제2 발광 구조물의 측면은 경사를 이룰 수 있다.Sides of the second light emitting structure may be inclined.
제2 발광 구조물의 측면의 경사각과 상기 제1 발광 구조물의 상부면의 경사각이 서로 다를 수 있다.The inclination angle of the side surface of the second light emitting structure may be different from the inclination angle of the upper surface of the first light emitting structure.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 각각 마스크 위에서 성장될 수 있다.The first light emitting structure and the second light emitting structure may be grown on the mask, respectively.
마스크 사이에서 상기 제1 발광 구조물의 크기는, 상기 마스크 사이에서 상기 제2 발광 구조물의 크기보다 작을 수 있다.The size of the first light emitting structure between the masks may be smaller than the size of the second light emitting structure between the masks.
발광소자는 제1 발광 구조물들 사이와, 상기 제1 발광 구조물 및 제2 발광 구조물의 사이에 배치되는 갭 필링층을 더 포함할 수 있다.The light emitting device may further include a gap filling layer disposed between the first light emitting structures and between the first light emitting structure and the second light emitting structure.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.The first light emitting structure and the second light emitting structure may emit light in different wavelength regions.
제1 발광 구조물은 측면의 경사와 상부면의 경사각이 서로 다르고, 상기 측면과 상부면은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.The first light emitting structure may have different inclination angles of the side surfaces and the top surface, and the side surfaces and the top surface may emit light of different wavelength regions.
다른 실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 제1 파장 영역의 광을 방출하는 도트 형상의 복수 개의 제1 발광 구조물; 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 제1 파장 영역과 다른 제2 파장 영역의 광을 방출하는 라인 형상의 제2 발광 구조물을 포함하는 발광소자를 제공한다.Another embodiment is a substrate; A plurality of first light emitting structures disposed on the substrate and including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer and emitting light in a first wavelength region; And a line-shaped second light emitting structure including the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer and emitting light in a second wavelength region different from the first wavelength region. Provided is an element.
제1 발광 구조물은 측면의 경사와 상부면의 경사각이 서로 다르고, 상기 측면과 상부면은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.The first light emitting structure may have different inclination angles of the side surfaces and the top surface, and the side surfaces and the top surface may emit light of different wavelength regions.
제2 발광 구조물은 상기 제1 발광 구조물들의 둘레에 폐곡면을 이룰 수 있다.The second light emitting structure may form a closed curved surface around the first light emitting structures.
제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 각각 마스크 위에서 성장되고, 상기 마스크 사이에서 상기 제1 발광 구조물의 크기는 상기 마스크 사이에서 상기 제2 발광 구조물의 크기보다 작을 수 있다.Each of the first light emitting structure and the second light emitting structure may be grown on a mask, and the size of the first light emitting structure may be smaller than the size of the second light emitting structure between the masks.
또 다른 실시예는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되는 제1 전극 패드와 제2 전극 패드; 및 상기 회로 기판 상에 배치되는 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항의 발광소자를 포함하고, 상기 제 전극 패드와 제2 전극 패드는, 상기 발광소자의 제1 전극 및 제2 전극과 각각 직접 접촉하는 발광소자 패키지를 제공한다.Yet another embodiment includes a circuit board; First and second electrode pads disposed on the circuit board; And the light emitting device of any one of claims 1 to 19 disposed on the circuit board, wherein the first electrode pad and the second electrode pad are directly connected to the first electrode and the second electrode of the light emitting device, respectively. Provided is a light emitting device package in contact.
실시예에 따른 발광소자는 도전층이 전기 도금법 등으로 갭 필링층으로 형성되어 발광 구조물을 안정적으로 지지하고, 또한 도전층은 플랫한 표면을 가져서 발광소자를 발광소자 패키지에 배치할 때 범프를 사용하지 않고 회로기판 상의 전극 패드에 발광소자의 제1 전극과 제2 전극을 직접 본딩할 수 있다.In the light emitting device according to the embodiment, the conductive layer is formed as a gap filling layer by electroplating, so as to stably support the light emitting structure, and the conductive layer has a flat surface to use bumps when the light emitting device is disposed in the light emitting device package. Instead, the first electrode and the second electrode of the light emitting device may be directly bonded to the electrode pad on the circuit board.
또한, 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물 각각의 질화 갈륨(GaN)계 반도체의 결정면이 각각 상이하여 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있으며, 따라서 하나의 발광소자에서 2개 이상의 파장 영역의 광이 결합되어 새로운 파장 영역의 광으로 혼합될 수도 있다.In addition, the crystal surfaces of the gallium nitride (GaN) -based semiconductor of each of the first light emitting structure and the second light emitting structure may be different from each other to emit light of different wavelength ranges. The light may be combined and mixed into the light of the new wavelength range.
도 1 및 도 2는 종래의 발광소자를 나타낸 도면이고,1 and 2 are views showing a conventional light emitting device,
도 3a와 도 3b는 도 2의 발광소자에서 나노 로드의 불균일한 성장을 나타낸 도면이고,3A and 3B are diagrams illustrating non-uniform growth of nanorods in the light emitting device of FIG.
도 4a 내지 도 4c는 발광소자의 일실시예들을 나타낸 도면이고,4A to 4C are diagrams illustrating one embodiment of a light emitting device;
도 5는 발광소자의 제1 실시예의 단면도이고,5 is a cross-sectional view of the first embodiment of the light emitting element;
도 6a 내지 도 6d는 도 4의 발광소자의 제조공정을 나타낸 도면이고,6a to 6d are views illustrating a manufacturing process of the light emitting device of FIG.
도 7은 발광소자의 발광 구조물의 균일도 향상을 나타낸 도면이고,7 is a view showing the uniformity improvement of the light emitting structure of the light emitting device,
도 8은 발광소자에서 스트라이트 패턴의 형상과 각도 변화에 따른 파장 변화를 나타낸 도면이고,8 is a view showing the wavelength change according to the shape and angle change of the light pattern in the light emitting device,
도 9는 발광소자가 플립 칩 타입으로 배치된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이고,9 is a view showing a light emitting device package in which the light emitting devices are arranged in a flip chip type;
도 10은 발광소자 패키지를 포함하는 영상 표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,10 is a diagram illustrating an embodiment of an image display device including a light emitting device package;
도 11은 발광소자가 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating an embodiment of a lighting apparatus in which a light emitting device is disposed.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention that can specifically realize the above object.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, when described as being formed on the "on or under" of each element, the above (on) or below (on) or under) includes both two elements being directly contacted with each other or one or more other elements are formed indirectly between the two elements. In addition, when expressed as “on” or “under”, it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
도 4a 내지 도 4c는 발광소자의 일실시예들을 나타낸 도면이다.4A to 4C are diagrams illustrating embodiments of a light emitting device.
도 4a 내지 도 4c에서는 발광소자의 발광 구조물들을 모식적으로 상면으로부터 도시하고 있다. 실시예에 따른 발광소자들은 중앙의 제1 영역에 나노 로드(nano rod) 형상의 발광 구조물이 도트(dot) 형상으로 배치되고, 가장 자리의 제2 영역에 스트라이프 패턴(stripe pattern)의 제2 발광 구조물이 배치될 수 있다.4A to 4C, light emitting structures of the light emitting device are schematically illustrated from an upper surface thereof. In the light emitting device according to the embodiment, a light emitting structure having a nano rod shape is disposed in a dot shape in a first region in the center, and a second light emission having a stripe pattern in a second region of an edge. The structure may be placed.
스트라이프 패턴의 제2 발광 구조물은 라인(line) 형상의 발광 구조물을 뜻하며, 복수 개가 서로 연결되며 배치될 수 있다. 중앙의 제1 영역의 둘레를 가장 자리의 제2 영역이 둘러싸며 배치되고, 도 4a 내지 도 4c의 상면도에서 제2 발광 구조물은 제1 발광 구조물들의 둘레에 폐곡면을 이루며 배치될 수 있다.The second light emitting structure of the stripe pattern refers to a light emitting structure having a line shape, and a plurality of light emitting structures may be connected to each other. The edge of the central region of the first area is surrounded by the second area, and in the top view of FIGS. 4A to 4C, the second light emitting structure may be disposed around the first light emitting structures to form a closed curved surface.
도 4a에서 스트라이프 패턴의 제2 발광 구조물은 사각형 형상의 배열을 이루고 있으며, 도 4a의 상면도에서 단면이 서로 평행한 2개의 라인 형상의 발광 구조물(S1, S2)이 제2 발광 구조물을 이루고 있다.In FIG. 4A, the second light emitting structures of the stripe pattern form a rectangular array, and in the top view of FIG. 4A, two line-shaped light emitting structures S 1 and S 2 having cross sections parallel to each other form the second light emitting structure. It is coming true.
도 4b와 도 4c에서 스트라이프 패턴의 제2 발광 구조물은 육각형 형상의 배열을 이루고 있으며, 도 4b와 도 4c의 상면도에서 단면이 서로 평행한 3개의 라인 형상의 발광 구조물(S1, S2, S3)이 제2 발광 구조물을 이루고 있다.4B and 4C, the second light emitting structure having the stripe pattern has an hexagonal arrangement. In the top views of FIGS. 4B and 4C, three line-shaped light emitting structures S 1 , S 2 , S3) forms a second light emitting structure.
도 4a 내지 도 4c의 형상 외에 중앙 영역의 복수 개의 나노 로드 형상의 제1 발광 구조물을 가장 자리의 제2 발광 구조물이 둘러싸며 다양한 형상으로 배치될 수 있는데, 후술하는 바와 같이 제2 발광 구조물은 원료 가스가 외부로 유출되지 않고 중앙 영역에 고르게 공급될 수 있도록 제1 발광 구조물의 둘레에 배치되면 충분하다. 그리고, 제2 발광 구조물의 단면은 반드시 제1 발광 구조물의 둘레에 폐곡면을 이루지 않고 일부 끊긴 구간이 있더라도, 원료 가스의 외부로의 유출을 막을 수 있으면 충분하다.In addition to the shapes of FIGS. 4A to 4C, the plurality of nanorod-shaped first light emitting structures in the central region may be disposed in various shapes by enclosing the second light emitting structures at the edges, as described below. It is sufficient to be arranged around the first light emitting structure so that the gas can be evenly supplied to the central region without flowing out. In addition, the cross section of the second light emitting structure is not necessarily formed around the first light emitting structure, even if there are some broken sections, it is sufficient to prevent the outflow of the source gas to the outside.
도 5는 발광소자의 제1 실시예의 단면도이다.5 is a sectional view of a first embodiment of a light emitting element.
발광소자(300)는 기판(310)과, 기판 상의 로드 형상의 제1 발광 구조물(R)과 스트라이트 패턴의 제2 발광 구조물(S)과, 각각의 제1 발광 구조물(R)과 제2 발광 구조물(S) 사이의 갭(gap)을 채우는 갭 필링층(gap filling layer, 370)과 제1 전극(365)과 제2 전극(375)을 포함할 수 있다.The light emitting device 300 includes a substrate 310, a rod-shaped first light emitting structure R and a stripe pattern second light emitting structure S, and respective first light emitting structures R and second. A gap filling layer 370 filling the gap between the light emitting structures S and the first electrode 365 and the second electrode 375 may be included.
기판(310)는 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The substrate 310 may be formed of a material suitable for growing a semiconductor material or a carrier wafer, may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may include a conductive substrate or an insulating substrate. For example, at least one of sapphire (Al 2 O 3 ), SiO 2 , SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga 2 O 3 may be used.
사파이어 등으로 기판(310)를 형성하고, 기판(310) 상에 GaN이나 AlGaN 등을 포함하는 발광 구조물(320)이 배치될 때, GaN이나 AlGaN과 사파이어 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있으므로, AlN 등으로 버퍼층(미도시)을 형성할 수 있다.When the substrate 310 is formed of sapphire or the like and the light emitting structure 320 including GaN or AlGaN is disposed on the substrate 310, lattice mismatch between GaN or AlGaN and sapphire is very large. The thermal expansion coefficient difference between them is also very large, so dislocations, melt-backs, cracks, pits, surface morphology defects, etc., which degrade crystallinity may occur. As a result, a buffer layer (not shown) may be formed of AlN or the like.
도시되지는 않았으나, 버퍼층(미도시)과 발광구조물(320)의 사이에는 언도프드 GaN층이나 AlGaN층이 배치되어, 발광구조물(220) 내로 상술한 전위 등이 전달되는 것을 방지할 수 있다.Although not shown, an undoped GaN layer or an AlGaN layer may be disposed between the buffer layer (not shown) and the light emitting structure 320 to prevent the above-described potential from being transferred into the light emitting structure 220.
발광 구조물(320)은 제1 도전형 반도체층(322)과 활성층(324) 및 제2 도전형 반도체층(326)을 포함하여 이루어진다. 발광 구조물(320)은 복수 개의 나노 로드(nano rod) 형상의 제1 발광 구조물(R)이 중앙 영역에 배치되고, 제1 발광 구조물(R)의 가장 자리에 제2 발광 구조물(S)이 배치된다. 제1 발광 구조물(R)과 제2 발광 구조물(S)의 형상은 도 4a 내지 도 4c에서 설명한 바와 동일할 수 있다.The light emitting structure 320 includes a first conductive semiconductor layer 322, an active layer 324, and a second conductive semiconductor layer 326. The light emitting structure 320 includes a plurality of nano rod-shaped first light emitting structures R disposed at a central region, and a second light emitting structure S disposed at an edge of the first light emitting structure R. FIG. do. Shapes of the first light emitting structure R and the second light emitting structure S may be the same as described with reference to FIGS. 4A to 4C.
제1 도전형 반도체층(322)은 베이스층(322a)과 돌출 구조물(322b)을 포함하는데, 베이스층(322a)은 기판(310)의 전면 상에 얇은 박막으로 형성될 수 있고, 돌출 구조물(322b)은 베이스층(322a) 상에 복수 개의 돌출 구조물이 성장되어 이루어진다.The first conductive semiconductor layer 322 may include a base layer 322a and a protrusion structure 322b, which may be formed of a thin thin film on the entire surface of the substrate 310. 322b is formed by growing a plurality of protruding structures on the base layer 322a.
돌출 구조물(322b)은 도시된 바와 같이 베이스층(322a)으로부터 수직한 방향으로 측면이 배치되고, 상부면은 상기 측면과 예각을 이루며 배치되고 있다. 또한, 돌출 구조물(322b)의 상부면은 플랫하여 상기 측면과 직각으로 구비될 수도 있으며 후술하는 실시예들에서도 동일하다.As shown, the protruding structure 322b has a side surface disposed in a direction perpendicular to the base layer 322a, and an upper surface thereof is disposed at an acute angle with the side surface. In addition, the upper surface of the protruding structure 322b may be flat and provided at right angles to the side surface, which is also the same in the embodiments described below.
제1 발광 구조물(R)과 이를 이루는 돌출 구조물(322b)에 대하여 상세히 설명한다.The first light emitting structure R and the protruding structure 322b constituting the same will be described in detail.
돌출 구조물(322b)은 수평 방향의 크기(R1)이 나노 스케일이나, 경우에 따라서 10 마이크로 미터 내외의 스케일을 가질 수 있다. 돌출 구조물(322b)의 수평 방향의 크기(R1)은 인접한 마스크층(380) 사이의 거리(d1)보다 클 수 있으며, 예를 들면 R1은 d1의 2배 이상일 수 있다. 상술한 거리(d1)는 베이스층(322a)으로부터 돌출 구조물(322b)이 성장될 수 있는, 인접한 마스크층(380) 사이의 개구부의 직경일 수 있다.The protrusion structure 322b may have a scale R 1 in the horizontal direction, but may have a scale of about 10 micrometers in some cases. The horizontal size R 1 of the protruding structure 322b may be greater than the distance d 1 between the adjacent mask layers 380, for example, R 1 may be two or more times d 1 . The above-described distance d 1 may be a diameter of an opening between adjacent mask layers 380 in which the protruding structure 322b may be grown from the base layer 322a.
제1 도전형 반도체층(322)에서 베이스층(322a)의 높이(h1)는 100 나노미터 내지 10 마이크로 미터일 수 있는데, 100 나노미터보다 작으면 제1 도전형 반도체층(322)의 성장에 충분하지 않을 수 있고, 10 마이크로 미터보다 크면 제1 발광 구조물(R)의 두께가 너무 증가할 수 있다.In the first conductive semiconductor layer 322, the height h 1 of the base layer 322a may be 100 nanometers to 10 micrometers. If the height is smaller than 100 nanometers, the growth of the first conductive semiconductor layer 322 may occur. May not be sufficient, and if it is larger than 10 micrometers, the thickness of the first light emitting structure R may increase too much.
돌출 구조물(322b)의 높이(h2)와 돌출 구조물(322b) 사이의 피치(pitch. P)은, 제1 발광 구조물(R)에서 방출되는 빛의 파장과 광량에 따라 다를 수 있다.The pitch P between the height h 2 of the protruding structure 322b and the protruding structure 322b may vary depending on the wavelength and the amount of light emitted from the first light emitting structure R. FIG.
돌출 구조물(322b)의 단면은 6각 기둥이거나 원형 또는 다각형일 수 있고, 각각의 돌출 구조물은 규칙적인 배열 외에 불규칙하게도 배치될 수 있으며, 각각의 돌출 구조물의 크기나 형상은 서로 같을 수 있으나 다를 수도 있다.The cross section of the protruding structure 322b may be a hexagonal column or a circular or polygonal shape, and each protruding structure may be arranged irregularly in addition to the regular arrangement, and the size or shape of each protruding structure may be the same or different. have.
이하에서, 제2 발광 구조물(S)과 이를 이루는 돌출 구조물(322b)에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the second light emitting structure S and the protruding structure 322b constituting the same will be described in detail.
돌출 구조물(322b)은 수평 방향의 크기(R2)가 나노 스케일이나, 경우에 따라서 10 마이크로 미터 내외의 스케일을 가질 수 있으며, 제1 발광 구조물(R)을 이루는 돌출 구조물(322b)의 수평 방향의 크기(R1)보다 클 수 있다.The protruding structure 322b has a size R 2 in the horizontal direction, but may have a scale of about 10 micrometers in some cases, and the protruding structure 322b forming the first light emitting structure R has a horizontal direction. May be greater than the size R 1 .
돌출 구조물(322b)의 수평 방향의 크기(R2)은 인접한 마스크층(380) 사이의 거리(d2)보다 클 수 있으며, 예를 들면 R2는 d2의 2배 이상일 수 있다. 상술한 거리(d2)는 베이스층(322a)으로부터 돌출 구조물(322b)이 성장될 수 있는, 인접한 마스크층(380) 사이의 개구부의 직경일 수 있다.The horizontal size R 2 of the protruding structure 322b may be greater than the distance d 2 between the adjacent mask layers 380, for example, R 2 may be two or more times d 2 . The distance d 2 described above may be the diameter of the opening between the adjacent mask layers 380 from which the protruding structure 322b may be grown from the base layer 322a.
돌출 구조물(322b)의 높이(h3)는 제1 발광 구조물(R)을 이루는 돌출 구조물(322b)의 높이(h2)보다 높을 수 있다.The height h 3 of the protruding structure 322b may be higher than the height h 2 of the protruding structure 322b constituting the first light emitting structure R.
즉, 가장 자리 영역의 제2 발광 구조물(S)은 중앙 영역의 제1 발광 구조물(R)의 둘레에 배치되고, 성장 공정에서 원료 가스 등이 제2 발광 구조물(S)에 부딪힌 후 중앙 영역으로 공급되어야 하므로 제2 발광 구조물(S)의 높이는 제1 발광 구조물(R)보다 클 수 있다.That is, the second light emitting structure S of the edge region is disposed around the first light emitting structure R of the central region, and the source gas or the like hits the second light emitting structure S in the growth process and then moves to the central region. Since the second light emitting structure S needs to be supplied, the height of the second light emitting structure S may be greater than that of the first light emitting structure R. FIG.
제2 발광 구조물(R)을 이루는 돌출 구조물(322b)의 단면은 마스크층(380)의 상부에서 삼각형 형상을 이룰 수 있다.A cross section of the protruding structure 322b constituting the second light emitting structure R may have a triangular shape on the mask layer 380.
도 5에서, 베이스층(322a)과 돌출 구조물(322b)을 점선으로 구획하고 있으나 동일한 재료로 이루어질 수 있고, 마스크층(380)를 사용하기 이전과 이후에 각각 성장될 수 있다. 마스크층(380)는 베이스층(322a)과 돌출 구조물(322b)를 나눌 수 있고, 또한 각각의 돌출 구조물(322b)을 나눌 수도 있다.In FIG. 5, the base layer 322a and the protruding structure 322b are divided by dotted lines, but may be made of the same material, and may be grown before and after using the mask layer 380, respectively. The mask layer 380 may divide the base layer 322a and the protruding structure 322b, and may also divide each protruding structure 322b.
제1 도전형 반도체층(322)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(322)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first conductive semiconductor layer 322 may be formed of a compound semiconductor such as a group III-V group or a group II-VI, and may be doped with the first conductive dopant. The first conductive semiconductor layer 322 is a semiconductor material having Al x In y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), and AlGaN. , GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP may be formed of any one or more.
제1 도전형 반도체층(322)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(322)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the first conductivity type semiconductor layer 322 is an n type semiconductor layer, the first conductivity type dopant may include an n type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like. The first conductivity type semiconductor layer 322 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
활성층(324)은 돌출 구조물(322b)의 둘레에 얇은 박막으로 성장될 수 있고, 제2 도전형 반도체층(326)은 활성층(324)의 둘레와 마스크층(380) 상에 얇은 박막으로 각각 형성될 수 있다.The active layer 324 may be grown in a thin film around the protrusion structure 322b, and the second conductivity-type semiconductor layer 326 may be formed in a thin film on the periphery of the active layer 324 and on the mask layer 380, respectively. Can be.
활성층(324)은 제1 도전형 반도체층(322)과 제2 도전형 반도체층(326) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The active layer 324 is disposed between the first conductivity type semiconductor layer 322 and the second conductivity type semiconductor layer 326 and includes a single well structure, a multi well structure, a single quantum well structure, and a multi quantum well. A multi-quantum well (MQW) structure, a quantum dot structure or a quantum line structure may be included.
활성층(324)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The active layer 324 is formed of a well layer and a barrier layer, for example, AlGaN / AlGaN, InGaN / GaN, InGaN / InGaN, AlGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) using a compound semiconductor material of group III-V elements. / AlGaAs, GaP (InGaP) / AlGaP may be formed of any one or more pair structure, but is not limited thereto.
우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer may be formed of a material having an energy band gap smaller than the energy band gap of the barrier layer.
제2 도전형 반도체층(326)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(326)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(326)은 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 반도체층(326)이 AlxGa(1-x)N으로 이루어질 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer 326 may be formed of a semiconductor compound. The second conductive semiconductor layer 326 may be implemented with compound semiconductors such as group III-V and group II-VI, and may be doped with the second conductive dopant. The second conductivity-type semiconductor layer 326 is, for example, a semiconductor material having a compositional formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), AlGaN , GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP may be formed of any one or more, for example, the second conductivity type semiconductor layer 326 may be made of Al x Ga (1-x) N.
제2 도전형 반도체층(326)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(326)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the second conductive semiconductor layer 326 is a p-type semiconductor layer, the second conductive dopant may be a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba. The second conductivity-type semiconductor layer 326 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
도시되지는 않았으나, 활성층(324)과 제2 도전형 반도체층(326)의 사이에는 전자 차단층(Electron blocking layer)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 초격자(superlattice) 구조로 이루어질 수 있는데, 초격자는 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.Although not shown, an electron blocking layer may be disposed between the active layer 324 and the second conductive semiconductor layer 326. The electron blocking layer may have a superlattice structure, for example, AlGaN doped with a second conductivity type dopant may be disposed, and GaN having a different composition ratio of aluminum may be formed as a layer. It may be arranged alternately with each other.
제1 발광 구조물(R)들의 사이, 그리고 가장 자리의 제2 발광 구조물(S)과 인접한 내측 영역에는 갭(gap)이 존재하고, 각각의 갭에는 갭 필링층(gap filling layer, 370)이 배치될 수 있으며, 갭 필링층(370)은 금속층으로 이루어지고 전기도금(electroplating)으로 형성될 수 있다.A gap is present between the first light emitting structures R and in an inner region adjacent to the second light emitting structure S, and a gap filling layer 370 is disposed in each gap. The gap filling layer 370 may be formed of a metal layer and formed by electroplating.
갭 필링층(370)은 도전성 재료로 이루어져서, 제1 발광 구조물(R)과 제2 발광 구조물(S)을 안정적으로 지지하고 또한 제2 도전형 반도체층(226)의 전영역에 고루 정공 내지 전자를 공급할 수 있다.Since the gap filling layer 370 is made of a conductive material, the gap filling layer 370 stably supports the first light emitting structure R and the second light emitting structure S and evenly holes or electrons in the entire area of the second conductive semiconductor layer 226. Can be supplied.
제1 전극(365)을 제2 전극(375)과 동일한 높이에 형성하기 위하여, 제1,2 발광 구조물(R, S)과 인접하여 갭 필링층(360)을 별도로 형성할 수 있는데, 2개의 갭 필링층(360, 370)은 동일한 재료로 이루어질 수 있다.In order to form the first electrode 365 at the same height as the second electrode 375, the gap filling layer 360 may be separately formed adjacent to the first and second light emitting structures R and S. The gap filling layers 360 and 370 may be made of the same material.
제2 도전형 반도체층(326)의 표면에는 도전층(340)이 배치될 수 있다.The conductive layer 340 may be disposed on the surface of the second conductive semiconductor layer 326.
도전층(340)은 오믹 특성을 가지면서 광투과율이 높을 수 있고, 상세하게는 투명 전도성 산화물 또는 혼합 금속 산화물을 포함할 수 있고, 보다 상세하게는 투명 도전성 산화물은 ITO, IZO, AZO, ZnO, SnOx일 수 있고, 혼합 금속 산화물은 RuOx, IrOx, PtOx일 수 있다.The conductive layer 340 may have high optical transmittance while having ohmic characteristics, and in detail, may include a transparent conductive oxide or a mixed metal oxide, and more specifically, the transparent conductive oxide may include ITO, IZO, AZO, ZnO, SnO x , and the mixed metal oxide may be RuO x , IrO x , PtO x .
도시되지는 않았으나, 도전층(340)의 둘레에는 도전층(340)과 갭 필링층(370)의 사이에 반사층이 배치될 수 있는데, 반사층은 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 로듐(Rh) 중 어느 하나이거나 이들의 합금일 수 있다. 반사층은 특히 발광소자 패키지 내에서 발광소자(300)가 상,하가 역전되어 배치될 때, 활성층(324)에서 방출된 광을 상부면으로 반사시킬 수 있다.Although not shown, a reflective layer may be disposed around the conductive layer 340 between the conductive layer 340 and the gap filling layer 370. The reflective layer may include silver (Ag), aluminum (Al), and rhodium (Rh). ) Or an alloy thereof. The reflective layer may reflect light emitted from the active layer 324 to the upper surface, especially when the light emitting device 300 is disposed upside down in the light emitting device package.
갭 필링층(360, 370) 상에는 각각 제1 전극(365)과 제2 전극(375)이 배치될 수 있다. 제1 전극(365)과 제2 전극(375)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The first electrode 365 and the second electrode 375 may be disposed on the gap filling layers 360 and 370, respectively. The first electrode 365 and the second electrode 375 include a single layer including at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and gold (Au). Or it may be formed in a multilayer structure.
나노 스케일의 발광 구조물(R, S)에 전극을 형성할 때 발광 구조물(R, S)의 종횡비로 인하여 안정적인 전극 배치가 어렵고, 발광 구조물(R, S)의 상부면에 전극이 형성되면 발광 구조물(R, S)의 전면적에 전류를 공급하기 어려울 수 있으나, 도전층이 전기 도금법 등으로 갭 필링층(370)으로 형성되어 발광 구조물(R, S)를 안정적으로 지지하고, 또한 도전층은 플랫한 표면을 가져서 발광소자를 발광소자 패키지에 배치할 때 범프를 사용하지 않고 회로기판 상의 전극 패드에 발광소자의 제1 전극(365)과 제2 전극(375)을 직접 본딩할 수 있다.When forming the electrode on the nano-scale light emitting structure (R, S), it is difficult to arrange a stable electrode due to the aspect ratio of the light emitting structure (R, S), if the electrode is formed on the upper surface of the light emitting structure (R, S) Although it may be difficult to supply current to the entire area of the (R, S), the conductive layer is formed of the gap filling layer 370 by electroplating, etc. to stably support the light emitting structures (R, S), and the conductive layer is flat When the light emitting device is disposed on the light emitting device package having one surface, the first electrode 365 and the second electrode 375 of the light emitting device may be directly bonded to the electrode pad on the circuit board without using bumps.
또한, 제1 발광 구조물(R)과 제2 발광 구조물(S)은 각각 질화 갈륨(GaN)계 반도체의 결정면이 각각 상이하여 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있으며, 따라서 하나의 발광소자(300)에서 2개 이상의 파장 영역의 광이 결합되어 새로운 파장 영역의 광으로 혼합될 수도 있다.In addition, since the crystal planes of the gallium nitride (GaN) -based semiconductors are different from each other, the first light emitting structure R and the second light emitting structure S may emit light of different wavelength ranges. In 300), light of two or more wavelength regions may be combined and mixed into light of a new wavelength region.
도 6a 내지 도 6d는 도 4의 발광소자의 제조공정을 나타낸 도면이다.6A through 6D are views illustrating a manufacturing process of the light emitting device of FIG. 4.
도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(310) 상에 발광 구조물(320)을 성장시킬 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 4A, the light emitting structure 320 may be grown on the substrate 310. Specifically, it is as follows.
기판(210) 상에 제1 도전형 반도체층(322) 중 베이스층(322a)을 성장시키고, 마스크층(280)를 선택적으로 배치한 후에 제1 도전형 반도체층 중 돌출 구조물(322b)을 성장시키는데, 돌출 구조물(322b)은 마스크층(380)의 사이에서 선택적으로 성장된다.The base layer 322a of the first conductivity-type semiconductor layer 322 is grown on the substrate 210, and the protruding structure 322b of the first conductivity-type semiconductor layer is grown after selectively placing the mask layer 280. The protruding structure 322b is selectively grown between the mask layers 380.
이때, 마스크층(380)들 사이의 간격을 중앙 영역에서는 좁게 하고 가장 자리 영역에서는 넓게 할 수 있다.In this case, the distance between the mask layers 380 may be narrowed in the central region and wider in the edge region.
제1 도전형 반도체층(322)이 도시된 바와 같이 돌출 구조물(322b) 형상으로 성장되어, 기판(310)과의 경계면에서 성장된 전위(dislocation)들이 도면의 윗 방향으로 성장하지 못하고 차단될 수 있다.As shown in FIG. 1, the first conductive semiconductor layer 322 is grown in the shape of the protrusion structure 322b so that dislocations grown at the interface with the substrate 310 may be blocked without growing upward in the drawing. have.
그리고, 각각의 돌출 구조물(322b) 상에 활성층(324)과 제2 도전형 반도체층(326)을 성장시킨다. 제1 도전형 반도체층(322)과 활성층(324)과 제2 도전형 반도체층(326) 등의 조성은 상술한 바와 동일할 수 있다.Then, an active layer 324 and a second conductivity type semiconductor layer 326 are grown on each protruding structure 322b. The composition of the first conductive semiconductor layer 322, the active layer 324, the second conductive semiconductor layer 326, and the like may be the same as described above.
도 6a에서 중앙 영역의 제1 발광 구조물(R)과 가장 자리 영역의 제2 발광 구조물(S)이 성장되었다. 제1 발광 구조물(R)의 측면은 베이스층(322a)에 대하여 수직하게 경사를 이루고, 상부면은 베이스층(322a)에 대하여 예각인 제1 경사각(θ1)을 이룰 수 있다. 제2 발광 구조물(S)의 측면은 베이스층(322a)에 대하여 예각인 제2 경사각(θ2)을 이룰 수 있다.In FIG. 6A, the first light emitting structure R in the center region and the second light emitting structure S in the edge region are grown. Side surfaces of the first light emitting structure R may be inclined perpendicularly to the base layer 322a, and an upper surface thereof may form a first inclination angle θ 1 that is an acute angle with respect to the base layer 322a. Side surfaces of the second light emitting structure S may form a second inclination angle θ 2 that is an acute angle with respect to the base layer 322a.
도 6a의 공정에서 제2 발광 구조물(S)이 가장 자리 영역에서 중앙 영역을 둘러싸고 성장되며, 이때 원료 가스 등이 제2 발광 구조물(S)에 의하여 차단되어 중앙 영역에 고르게 공급되어 제1 발광 구조물(R)이 각각의 마스크층(380)의 사이의 전 영역에서 고르게 제2 발광 구조물(S)보다 작은 크기와 직경으로 성장될 수 있다. 또한, 제1 발광 구조물(R)과 제2 발광 구조물(S)은 각각 질화 갈륨의 결정면이 각각 상이하여 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.In the process of FIG. 6A, the second light emitting structure S is grown around the central region at the edge region, and at this time, the source gas and the like are blocked by the second light emitting structure S, and are evenly supplied to the central region, thereby providing the first light emitting structure. (R) may be grown to a size and a diameter smaller than that of the second light emitting structure S evenly in the entire region between the respective mask layers 380. In addition, the first light emitting structure R and the second light emitting structure S may have different crystal planes of gallium nitride, respectively, and may emit light of different wavelength regions.
도 6b에 도시된 바와 같이 제 2 도전형 반도체층(326)의 표면에 도전층(340)을 성장 내지 증착 등의 방법으로 형성한다. 도전층(340)은 돌출 구조물(322b)의 표면과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6B, the conductive layer 340 is formed on the surface of the second conductivity-type semiconductor layer 326 by growth or deposition. The conductive layer 340 may be formed in the same shape as the surface of the protruding structure 322b.
도 6c에 도시된 바와 같이, 제1,2 발광 구조물(R, S) 표면의 도전층(240) 상에 도전성 금속 등을 전기 도금 등의 방법으로 필링(filling)하여 갭 필링층(360, 370)을 형성한다.As illustrated in FIG. 6C, the gap filling layers 360 and 370 may be formed by filling a conductive metal or the like on the conductive layers 240 on the surfaces of the first and second light emitting structures R and S by electroplating or the like. ).
도 6d에 도시된 바와 같이, 각각의 갭 필링층(360, 370) 상에 제1 전극(365)과 제2 전극(375)을 형성하면 도 5의 발광소자가 완성될 수 있다.As illustrated in FIG. 6D, when the first electrode 365 and the second electrode 375 are formed on the gap filling layers 360 and 370, the light emitting device of FIG. 5 may be completed.
도 7은 발광소자의 발광 구조물의 균일도 향상을 나타낸 도면이다.7 is a view showing the improvement of uniformity of the light emitting structure of the light emitting device.
발광 소자의 중앙 영역(center)에 나노 로드 형상의 제1 발광 구조물이 고르게 성장되었으며, 가장 자리 영역에 스트라이프 패턴의 제2 발광 구조물이 제1 발광 구조물보다 크게 성장되었다.The nanorod-shaped first light emitting structure was evenly grown in the center of the light emitting device, and the second light emitting structure of the stripe pattern was grown larger than the first light emitting structure in the edge region.
도 8은 발광소자에서 스트라이트 패턴의 형상과 각도 변화에 따른 파장 변화를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a wavelength change according to the shape and angle change of the stripe pattern in the light emitting device.
발광 구조물을 이루는 스트라이프 패턴의 형상과 각도에 따라 각 발광 구조물에서 방출되는 광의 피크(peak) 파장이 서로 다른 것을 알 수 있으며, 이에 따라 발광소자에서 다양한 파장 영역의 광이 방출되도록 설계할 수 있다.It can be seen that the peak wavelength of the light emitted from each light emitting structure is different according to the shape and angle of the stripe pattern constituting the light emitting structure. Accordingly, the light emitting device can be designed to emit light in various wavelength regions.
도 9는 도 5 등의 발광소자가 플립 칩 타입으로 배치된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.9 is a view illustrating a light emitting device package in which a light emitting device such as FIG. 5 is disposed in a flip chip type.
캐비티를 가지는 지지 기판(400) 위에 제1 전극 패드(421)과 제2 전극 패드(422)가 접합층(410)을 통하여 고정될 수 있다. 도 7에서 지지 기판(400)에 형성되는 캐비티의 측벽은 바닥면과 둔각으로 배치되나, 직각으로 배치될 수도 있다.The first electrode pad 421 and the second electrode pad 422 may be fixed to the support substrate 400 having the cavity through the bonding layer 410. In FIG. 7, the sidewalls of the cavity formed on the support substrate 400 are disposed at an obtuse angle with the bottom surface, but may be disposed at right angles.
그리고, 발광소자(300)는 도 5와 비교하여 상/하가 역전되어 플립 칩 타입으로 배치될 수 있는데, 발광소자(300)의 제1 전극(365)과 제2 전극(375)이 각각 제1 전극 패드(421)와 제2 전극 패드(422)에 직접 본딩될 수 있다.In addition, the light emitting device 300 may be arranged in a flip chip type by inverting the top / bottom compared to FIG. 5. It may be directly bonded to the first electrode pad 421 and the second electrode pad 422.
이러한 구조는 전극과 전극 패드 사이의 결합을 위한 별도의 범프(bump)가 필요 없고, 발광 구조물(320)에서 방출된 빛은 도 7의 상부 방향으로 진행할 수 있다.Such a structure does not require a separate bump for coupling between the electrode and the electrode pad, and the light emitted from the light emitting structure 320 may travel upward in FIG. 7.
발광소자 패키지는 상술한 구성 외에 형광체나 몰딩부 등의 구성을 포함할 수 있다.The light emitting device package may include a configuration such as a phosphor or a molding unit in addition to the above-described configuration.
발광소자 패키지는 상술한 실시예들에 따른 발광소자 중 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package may be mounted as one or a plurality of light emitting devices according to the above embodiments, but is not limited thereto.
이하에서는 상술한 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 영상표시장치와 조명장치를 설명한다.Hereinafter, an image display apparatus and an illumination apparatus will be described as an embodiment of a lighting system in which the above-described light emitting device package is disposed.
도 10은 발광소자 패키지를 포함하는 영상 표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating an embodiment of an image display device including a light emitting device package.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(500)는 광원 모듈과, 바텀 커버(510) 상의 반사판(520)과, 상기 반사판(520)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(540)과, 상기 도광판(540)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(550)와 제2 프리즘시트(560)와, 상기 제2 프리즘시트(560)의 전방에 배치되는 패널(570)과 상기 패널(570)의 전반에 배치되는 컬러필터(580)를 포함하여 이루어진다.As shown, the image display device 500 according to the present exemplary embodiment includes a light source module, a reflector 520 on the bottom cover 510, and light disposed in front of the reflector 520 and emitted from the light source module. The light guide plate 540 for guiding the front of the image display device, the first prism sheet 550 and the second prism sheet 560 disposed in front of the light guide plate 540, and the second prism sheet 560. And a color filter 580 disposed in front of the panel 570 disposed in front of the panel 570.
광원 모듈은 회로 기판(530) 상의 발광소자 패키지(535)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(530)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(535)의 발광소자는 상술한 바와 같다.The light source module includes a light emitting device package 535 on the circuit board 530. Here, the circuit board 530 may be a PCB and the like, the light emitting device of the light emitting device package 535 is as described above.
바텀 커버(510)는 영상표시장치(500) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(520)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(540)의 후면이나, 상기 바텀 커버(510)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.The bottom cover 510 may accommodate components in the image display apparatus 500. The reflecting plate 520 may be provided as a separate component as shown in the figure, or may be provided in the form of coating with a highly reflective material on the back of the light guide plate 540 or the front of the bottom cover 510.
반사판(520)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.The reflective plate 520 may use a material having a high reflectance and being extremely thin, and may use polyethylene terephthalate (PET).
도광판(540)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(530)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 도광판(540)이 생략되면 에어 가이드 방식의 표시장치가 구현될 수 있다.The light guide plate 540 scatters light emitted from the light emitting device package module so that the light is uniformly distributed over the entire area of the screen of the liquid crystal display. Therefore, the light guide plate 530 is made of a material having a good refractive index and a high transmittance, and may be formed of polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), or the like. In addition, when the light guide plate 540 is omitted, an air guide type display device may be implemented.
상기 제1 프리즘 시트(550)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.The first prism sheet 550 is formed of a translucent and elastic polymer material on one surface of the support film, and the polymer may have a prism layer in which a plurality of three-dimensional structures are repeatedly formed. Here, the plurality of patterns may be provided in the stripe type and the valley repeatedly as shown.
상기 제2 프리즘 시트(560)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(550) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(570)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.In the second prism sheet 560, the direction of the floor and the valley of one surface of the support film may be perpendicular to the direction of the floor and the valley of one surface of the support film in the first prism sheet 550. This is to evenly distribute the light transmitted from the light source module and the reflective sheet in all directions of the panel 570.
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(550)과 제2 프리즘시트(560)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the first prism sheet 550 and the second prism sheet 560 form an optical sheet, and the optical sheet is formed of another combination, for example, a micro lens array or a diffusion sheet and a micro lens array. Or a combination of one prism sheet and a micro lens array.
상기 패널(570)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(560) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.The liquid crystal display panel (Liquid Crystal Display) may be disposed on the panel 570, and in addition to the liquid crystal display panel 560, another type of display device requiring a light source may be provided.
상기 패널(570)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.The panel 570 is a state in which a liquid crystal is located between the glass bodies and the polarizing plates are placed on both glass bodies in order to use polarization of light. Here, the liquid crystal has an intermediate characteristic between the liquid and the solid, and the liquid crystal, which is an organic molecule having fluidity like a liquid, has a state in which the liquid crystal is regularly arranged like a crystal, and uses the property that the molecular arrangement is changed by an external electric field. Display an image.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.The liquid crystal display panel used in the display device uses a transistor as an active matrix method as a switch for adjusting a voltage supplied to each pixel.
상기 패널(570)의 전면에는 컬러 필터(580)가 구비되어 상기 패널(570)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.The front surface of the panel 570 is provided with a color filter 580 transmits the light projected by the panel 570, only the red, green and blue light for each pixel can represent the image.
도 11은 발광소자가 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating an embodiment of a lighting apparatus in which a light emitting device is disposed.
본 실시예에 따른 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 광원 모듈(1200)은 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함하여, 발광소자는 상술한 바와 같을 수 있다.The lighting apparatus according to the present embodiment may include a cover 1100, a light source module 1200, a heat sink 1400, a power supply 1600, an inner case 1700, and a socket 1800. In addition, the lighting apparatus according to the embodiment may further include any one or more of the member 1300 and the holder 1500, the light source module 1200 includes a light emitting device package according to the above-described embodiments, The device may be as described above.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.The cover 1100 may have a shape of a bulb or hemisphere, and may be provided in a hollow shape and a part of which is opened. The cover 1100 may be optically coupled to the light source module 1200. For example, the cover 1100 may diffuse, scatter, or excite light provided from the light source module 1200. The cover 1100 may be a kind of optical member. The cover 1100 may be coupled to the heat sink 1400. The cover 1100 may have a coupling part that couples with the heat sink 1400.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.The inner surface of the cover 1100 may be coated with a milky paint. The milky paint may include a diffuser to diffuse light. The surface roughness of the inner surface of the cover 1100 may be greater than the surface roughness of the outer surface of the cover 1100. This is for the light from the light source module 1200 to be sufficiently scattered and diffused to be emitted to the outside.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(1100)는 외부에서 상기 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.The material of the cover 1100 may be glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like. Here, polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength. The cover 1100 may be transparent and opaque so that the light source module 1200 is visible from the outside. The cover 1100 may be formed through blow molding.
광원 모듈(1200)은 상기 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1200)로부터의 열은 상기 방열체(1400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(1200)은 발광소자 패키지(1210), 연결 플레이트(1230), 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.The light source module 1200 may be disposed on one surface of the heat sink 1400. Thus, heat from the light source module 1200 is conducted to the heat sink 1400. The light source module 1200 may include a light emitting device package 1210, a connection plate 1230, and a connector 1250.
부재(1300)는 상기 방열체(1400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자 패키지(1210)들과 커넥터(1250)이 삽입되는 가이드홈(1310)들을 갖는다. 가이드홈(1310)은 상기 발광소자 패키지(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응된다.The member 1300 is disposed on an upper surface of the heat sink 1400 and has a plurality of light emitting device packages 1210 and guide grooves 1310 into which the connector 1250 is inserted. The guide groove 1310 corresponds to the board and the connector 1250 of the light emitting device package 1210.
부재(1300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(1300)는 상기 커버(1100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(1200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(1100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.The surface of the member 1300 may be coated or coated with a light reflecting material. For example, the surface of the member 1300 may be coated or coated with a white paint. The member 1300 is reflected on the inner surface of the cover 1100 and reflects the light returned to the light source module 1200 side again toward the cover 1100. Therefore, it is possible to improve the light efficiency of the lighting apparatus according to the embodiment.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(1400)와 상기 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(1230)와 상기 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(1400)는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.The member 1300 may be made of an insulating material, for example. The connection plate 1230 of the light source module 1200 may include an electrically conductive material. Therefore, electrical contact may be made between the heat sink 1400 and the connection plate 1230. The member 1300 may be made of an insulating material to block an electrical short between the connection plate 1230 and the heat sink 1400. The heat sink 1400 receives heat from the light source module 1200 and heat from the power supply 1600 to radiate heat.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(1700)의 상기 절연부(1710)에 수납되는 상기 전원 제공부(1600)는 밀폐된다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 갖는다. 가이드 돌출부(1510)는 상기 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 갖는다.The holder 1500 blocks the accommodating groove 1719 of the insulating portion 1710 of the inner case 1700. Therefore, the power supply unit 1600 accommodated in the insulating unit 1710 of the inner case 1700 is sealed. Holder 1500 has guide protrusion 1510. The guide protrusion 1510 has a hole through which the protrusion 1610 of the power supply 1600 passes.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 상기 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납되고, 상기 홀더(1500)에 의해 상기 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐된다. 상기 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.The power supply unit 1600 processes or converts an electrical signal provided from the outside and provides the power signal to the light source module 1200. The power supply unit 1600 is accommodated in the accommodating groove 1725 of the inner case 1700, and is sealed in the inner case 1700 by the holder 1500. The power supply unit 1600 may include a protrusion 1610, a guide 1630, a base 1650, and an extension 1670.
상기 가이드부(1630)는 상기 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(1630)는 상기 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(1650)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(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.The guide part 1630 has a shape protruding outward from one side of the base 1650. The guide part 1630 may be inserted into the holder 1500. A plurality of parts may be disposed on one surface of the base 1650. The plurality of components may include, for example, a DC converter for converting an AC power provided from an external power source into a DC power source, a driving chip for controlling driving of the light source module 1200, and an ESD for protecting the light source module 1200. (ElectroStatic discharge) protection element and the like, but may not be limited thereto.
상기 연장부(1670)는 상기 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.The extension 1670 has a shape protruding to the outside from the other side of the base 1650. The extension 1670 is inserted into the connection 1750 of the inner case 1700 and receives an electrical signal from the outside. For example, the extension 1670 may be provided to be equal to or smaller than the width of the connection portion 1750 of the inner case 1700. Each end of the “+ wire” and the “− wire” may be electrically connected to the extension 1670, and the other end of the “+ wire” and the “− wire” may be electrically connected to the socket 1800. .
내부 케이스(1700)는 내부에 상기 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(1600)가 상기 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.The inner case 1700 may include a molding unit together with the power supply unit 1600 therein. The molding part is a part where the molding liquid is hardened, so that the power supply part 1600 can be fixed inside the inner case 1700.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description has been made based on the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may not have been exemplified above without departing from the essential characteristics of the present embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
실시예에 따른 발광소자는 품질이 향상되고, 전 영역에서 광효율이 고르게 향상되어, 조명 장치 등에 사용될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment is improved in quality, and the light efficiency is evenly improved in all areas, so that the light emitting device can be used for lighting devices.

Claims (20)

  1. 기판;Board;
    상기 기판의 제1 영역에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 도트 형상의 복수 개의 제1 발광 구조물; 및A plurality of dot-shaped first light emitting structures disposed in the first region of the substrate and including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; And
    상기 기판의 제2 영역에 배치되고, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층을 포함하는 라인 형상의 제2 발광 구조물을 포함하는 발광소자.And a line-shaped second light emitting structure disposed in the second region of the substrate and including the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 영역의 둘레에 상기 제2 영역이 배치된 발광소자. A light emitting device in which the second region is disposed around the first region.
  3. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물과 상기 제2 발광 구조물은 각각 직경이 나노 스케일인 발광소자.Each of the first light emitting structure and the second light emitting structure has a nanoscale diameter.
  4. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제2 발광 구조물은 상기 제1 발광 구조물들의 둘레에 폐곡면을 이루는 발광소자.And the second light emitting structure forms a closed curved surface around the first light emitting structures.
  5. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제2 발광 구조물은, 단면이 서로 평행한 2개의 라인 형상인 발광소자.The second light emitting structure is a light emitting device having two line cross-sections parallel to each other.
  6. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제2 발광 구조물은, 단면이 서로 평행한 3개 이상의 라인 형상인 발광소자.The second light emitting structure is a light emitting device having three or more line shapes parallel to each other in cross section.
  7. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물은, 나노 로드 형상인 발광소자.The first light emitting structure is a light emitting device having a nano rod shape.
  8. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물은 측면의 경사각과 상부면의 경사각이 서로 다른 발광소자.The light emitting device of the first light emitting structure is different from the inclination angle of the side surface and the inclination angle of the upper surface.
  9. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제2 발광 구조물의 측면은 경사를 이루는 발광소자.The side surface of the second light emitting structure is inclined light emitting device.
  10. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제2 발광 구조물의 측면의 경사각과 상기 제1 발광 구조물의 상부면의 경사각이 서로 다른 발광소자.The inclination angle of the side surface of the second light emitting structure and the inclination angle of the upper surface of the first light emitting structure is different.
  11. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 각각 마스크 위에서 성장되는 발광소자.Each of the first light emitting structure and the second light emitting structure is grown on a mask.
  12. 제11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein
    상기 마스크 사이에서 상기 제1 발광 구조물의 크기는, 상기 마스크 사이에서 상기 제2 발광 구조물의 크기보다 작은 발광소자.The light emitting device having the size of the first light emitting structure between the masks is smaller than the size of the second light emitting structure between the masks.
  13. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물들 사이와, 상기 제1 발광 구조물 및 제2 발광 구조물의 사이에 배치되는 갭 필링층을 더 포함하는 발광소자.And a gap filling layer disposed between the first light emitting structures and between the first light emitting structure and the second light emitting structure.
  14. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자.The first light emitting structure and the second light emitting structure emitting light of a different wavelength region.
  15. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 발광 구조물은 측면의 경사와 상부면의 경사각이 서로 다르고, 상기 측면과 상부면은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자.The first light emitting structure has a different inclination angle between the inclination of the side and the upper surface, the light emitting device emitting light of different wavelength regions of the side and the top surface.
  16. 기판;Board;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 제1 파장 영역의 광을 방출하는 도트 형상의 복수 개의 제1 발광 구조물; 및A plurality of first light emitting structures disposed on the substrate and including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer and emitting light in a first wavelength region; And
    상기 제1 도전형 반도체층과 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 제1 파장 영역과 다른 제2 파장 영역의 광을 방출하는 라인 형상의 제2 발광 구조물을 포함하는 발광소자.A light emitting device including the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer, and including a line-shaped second light emitting structure emitting light in a second wavelength region different from the first wavelength region .
  17. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제1 발광 구조물은 측면의 경사와 상부면의 경사각이 서로 다르고, 상기 측면과 상부면은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자.The first light emitting structure has a different inclination angle between the inclination of the side and the upper surface, the light emitting device emitting light of different wavelength regions of the side and the top surface.
  18. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제2 발광 구조물은 상기 제1 발광 구조물들의 둘레에 폐곡면을 이루는 발광소자.And the second light emitting structure forms a closed curved surface around the first light emitting structures.
  19. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제1 발광 구조물과 제2 발광 구조물은 각각 마스크 위에서 성장되고, 상기 마스크 사이에서 상기 제1 발광 구조물의 크기는 상기 마스크 사이에서 상기 제2 발광 구조물의 크기보다 작은 발광소자.The first light emitting structure and the second light emitting structure are each grown on a mask, the size of the first light emitting structure between the mask is smaller than the size of the second light emitting structure between the mask.
  20. 회로 기판;A circuit board;
    상기 회로 기판 상에 배치되는 제1 전극 패드와 제2 전극 패드; 및First and second electrode pads disposed on the circuit board; And
    상기 회로 기판 상에 배치되는 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항의 발광소자를 포함하고,20. The light emitting device of any one of claims 1 to 19, disposed on the circuit board.
    상기 제 전극 패드와 제2 전극 패드는, 상기 발광소자의 제1 전극 및 제2 전극과 각각 직접 접촉하는 발광소자 패키지.And the first electrode pad and the second electrode pad are in direct contact with the first electrode and the second electrode of the light emitting device.
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