JP5709949B2 - 発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子、発光素子パッケージ、及びライトユニットに関するものである。
発光素子の１つとして発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が多く使われている。発光ダイオードは、化合物半導体の特性を用いて電気信号を赤外線、可視光線、紫外線のような光の形態に変換する。
発光素子の光効率が増加するにつれて、表示装置、照明機器を始めとする多様な分野に発光素子が適用されている。
本発明の様々な実施形態では、動作電圧を改善し、高いフィールドでの損傷を防止し、電気的信頼性を向上させることができる発光素子、発光素子パッケージ、及びライトユニットを提供する。
本発明の一態様に従う発光素子は、第１導電型半導体層、前記第１導電型半導体層の下に配置された活性層、及び、前記活性層の下に配置された第２導電型半導体層を含む発光構造物、前記第１導電型半導体層に電気的に連結された第１電極、前記発光構造物の下に配置され、上部面が前記活性層を貫通して前記第１導電型半導体層の内に配置された電流遮断層、前記電流遮断層の上に配置され、前記第１導電型半導体層に接触された第１金属層、前記第２導電型半導体層に電気的に連結された反射電極を含む。
本発明の様々な実施形態に従う発光素子、発光素子パッケージ、及びライトユニットは、動作電圧を改善し、高いフィールドでの損傷を防止し、電気的信頼性を向上させることができる長所がある。
本発明の実施形態に従う発光素子を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子パッケージを示す図である。 本発明の実施形態に従う表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に従う表示装置の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に従う照明装置を示す図である。
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されるものを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示できる。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを必ずしも正確に反映するものではない。
以下、添付した図面を参照して実施形態に従う発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニット、及び発光素子製造方法について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に従う発光素子を示す図である。
実施形態に従う発光素子は、図１に示すように、発光構造物１０、反射電極１７、電流遮断層３５、第１金属層４０、及び第１電極８０を含むことができる。
前記発光構造物１０は、第１導電型半導体層１１、活性層１２、及び第２導電型半導体層１３を含むことができる。前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１と前記第２導電型半導体層１３との間に配置できる。前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層１３は前記活性層１２の下に配置できる。
例として、前記第１導電型半導体層１１が第１導電型ドパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成できる。また、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層１１は化合物半導体で具現できる。前記第１導電型半導体層１１は、例として、II族−VI族化合物半導体、またはIII族−V族化合物半導体で具現できる。
例えば、前記第１導電型半導体層１１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で具現できる。前記第１導電型半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されることができ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングできる。
前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１を通じて注入される電子（または、正孔）と前記第２導電型半導体層１３を通じて注入される正孔（または、電子）とが出会って、前記活性層１２の形成物質に従うエネルギーバンド（Energy Band）のバンドギャップ（Band Gap）の差によって光を放出する層である。前記活性層１２は、単一井戸構造、多重井戸構造、量子点構造、または量子線構造のうち、いずれか１つで形成できるが、これに限定されるものではない。
前記活性層１２は化合物半導体で具現できる。前記活性層１２は、例としてII族−VI族、またはIII族−V族化合物半導体で具現できる。前記活性層１２は、例としてＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で具現できる。前記活性層１２が前記多重井戸構造で具現された場合、前記活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて具現されることができ、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期で具現できる。
前記第２導電型半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は、化合物半導体で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は、例としてII族−VI族化合物半導体、またはIII族−V族化合物半導体で具現できる。
例えば、前記第２導電型半導体層１３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されることができ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングできる。
一方、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層を含み、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、前記第２導電型半導体層１３の下にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもできる。これによって、前記発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうち、少なくともいずれか１つを有することができる。また、前記第１導電型半導体層１１及び前記第２導電型半導体層１３の内の不純物のドーピング濃度は均一または不均一に形成できる。即ち、前記発光構造物１０の構造は多様に形成されることができ、これに対して限定するものではない。
また、前記第１導電型半導体層１１と前記活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ／ＧａＮスーパーラティス構造、またはＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、前記第２導電型半導体層１３と前記活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下に配置された前記電流遮断層３５を含むことができる。前記電流遮断層３５は上部面が前記活性層１２を貫通して前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記電流遮断層３５の上部面は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記電流遮断層３５の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層１１に物理的に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記電流遮断層３５の上に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１とオーミック接触できる。前記第１金属層４０の側面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第１金属層４０の下部面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。
前記第１金属層４０の上部面は前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。例えば、前記第１金属層４０は５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することができる。また、前記第１金属層４０は１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することができる。
前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１の上に配置できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０は垂直方向に重畳して配置できる。
前記反射電極１７は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。前記反射電極１７は、前記第２導電型半導体層１３の下に配置できる。前記反射電極１７の一部領域は前記電流遮断層３５に接触して配置できる。前記反射電極１７の上部面が前記電流遮断層３５の下部面に接触して配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下部の周りに配置されたチャンネル層３０を含むことができる。前記チャンネル層３０は前記第２導電型半導体層１３の下部の周りに配置できる。前記チャンネル層３０は、前記第２導電型半導体層１３と前記反射電極１７との間に配置できる。前記チャンネル層３０は、前記第２導電型半導体層１３の下部面に接触して配置できる。
前記チャンネル層３０は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記チャンネル層３０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記チャンネル層３０はアイソレーション層と称されることもできる。前記チャンネル層３０は、今後、前記発光構造物１０に対するアイソレーション工程時、エッチングストッパーの機能を遂行することができ、またアイソレーション工程による発光素子の電気的な特性の低下を防止することができる。
実施形態による発光素子は、前記反射電極１７と前記第２導電型半導体層１３との間に配置されたオーミック接触層１５を含むことができる。前記オーミック接触層１５は、前記第２導電型半導体層１３に接触して配置できる。
前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触するように形成できる。前記反射電極１７は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。また、前記反射電極１７は、前記発光構造物１０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
前記オーミック接触層１５は、例えば透明伝導性酸化膜で形成できる。前記オーミック接触層１５は、例としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum Zinc Oxide）、ＡＧＺＯ（Aluminum Gallium Zinc Oxide）、ＩＺＴＯ（Indium Zinc Tin Oxide）、ＩＡＺＯ（Indium Aluminum Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ（Indium Gallium Zinc Oxide）、ＩＧＴＯ（Indium Gallium Tin Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＧＺＯ（Gallium Zinc Oxide）、ＩＺＯＮ（IZO Ｎitride）、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｔｉのうちから選択された少なくとも１つの物質で形成できる。
前記反射電極１７は、高反射率を有する物質で形成できる。例えば、前記反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうち、少なくとも１つを含む金属または合金で形成できる。また、前記反射電極１７は、前記金属または合金と、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）などの透光性伝導性物質を用いて多層に形成できる。例えば、実施形態において、前記反射電極１７は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、またはＡｇ−Ｃｕ合金のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
例えば、前記反射電極１７はＡｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ層、Ｐｔ層を含むことができる。また、前記オーミック接触層１５は前記反射電極１７の下に形成され、少なくとも一部が前記反射電極１７を通過して前記発光構造物１０とオーミック接触することもできる。
前記第１金属層４０は、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｉ、Ｗのうち、少なくとも１つの物質を含むことができる。前記第１金属層４０は、前記第１電極８０の形状に対応する形状に形成できる。
前記電流遮断層３５は、電流の流れが集中することを防止することができ、発光素子の信頼性を向上させることができるようになる。前記電流遮断層３５は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記電流遮断層３５は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射電極１７の下に配置された第３金属層５０を含むことができる。
前記第３金属層５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層５０の下にボンディング層６０、支持部材７０が配置できる。
前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０が提供される工程で前記ボンディング層６０に含まれた物質の前記反射電極１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０に含まれたスズ（Ｓｎ）などの物質が前記反射電極１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
前記ボンディング層６０は、バリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、またはＴａのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記支持部材７０は、実施形態に従う発光構造物１０を支持し、放熱機能を遂行することができる。前記ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
前記支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ−Ｗ、または不純物が注入された半導体基板（例：Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉC、ＳｉＧｅ等）のうち、少なくともいずれか１つで形成できる。前記支持部材７０は、例として絶縁物質で具現されることもできる。
実施形態によれば、前記反射電極１７及び前記第１電極８０を通じて前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。実施形態によれば、前記第１電極８０はオーミック層、中間層、上部層で具現できる。前記オーミック層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。前記中間層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現できる。前記上部層は、例えばＡｕを含むことができる。前記第１電極８０は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第１導電型半導体層１１の上部面にラフネス（roughness）８５が形成できる。これによって、前記ラフネス８５が形成された領域から上方に抽出される光の光量を増加させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置された前記第１金属層４０を含むことができる。前記第１金属層４０は、前記第１電極８０のような電位を維持することができる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０とが同一なポテンシャル（potential）を形成することによって、前記第１金属層４０は瞬間的な高いフィールド（field）に対する抵抗力を増加させることができる。前記第１金属層４０により電流スプレッディング効果が発生できる。また、前記第１金属層４０により動作電圧が改善されることができ、高いフィールドでの損傷が防止され、電気的信頼性を向上させることができる。
次に、図２乃至図７を参照して本発明の実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図２に示すように、基板５の上に第１導電型半導体層１１、活性層１２、及び第２導電型半導体層１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層１１、前記活性層１２、及び前記第２導電型半導体層１３は発光構造物１０として定義できる。
前記基板５は、例えば、サファイア基板（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうち、少なくとも１つで形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記第１導電型半導体層１１と前記基板５との間にはバッファ層がさらに形成できる。
例として、前記第１導電型半導体層１１が第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成できる。また、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層に形成されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層１１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成できる。前記第１導電型半導体層１１は、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択されることができ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングできる。
前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１を通じて注入される電子（または、正孔）と前記第２導電型半導体層１３を通じて注入される正孔（または、電子）とが出会って、前記活性層１２の形成物質に従うエネルギーバンド（Energy Band）のバンドギャップ（Band Gap）の差によって光を放出する層である。前記活性層１２は、単一井戸構造、多重井戸構造、量子点構造、または量子線構造のうち、いずれか１つで形成できるが、これに限定されるものではない。
前記活性層１２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成できる。前記活性層１２が前記多重井戸構造で形成された場合、前記活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて形成されることができ、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期で形成できる。
前記第２導電型半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成できる。前記第２導電型半導体層１３は、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択されることができ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングできる。
一方、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層を含み、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、前記第２導電型半導体層１３の上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることができ、これによって、前記発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうち、少なくともいずれか１つを有することができる。また、前記第１導電型半導体層１１及び前記第２導電型半導体層１３の内の不純物のドーピング濃度は均一または不均一に形成できる。即ち、前記発光構造物１０の構造は多様に形成されることができ、これに対して限定するものではない。
また、前記第１導電型半導体層１１と前記活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ／ＧａＮスーパーラティス構造、またはＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、前記第２導電型半導体層１３と前記活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
次に、図３に示すように、前記発光構造物１０に溝Ａを形成することができる。前記溝Ａは、例えばエッチング工程により形成できる。前記エッチング工程は、乾式エッチング工程または湿式エッチング工程により遂行できる。前記エッチングにより前記第２導電型半導体層１３と前記活性層１２とを貫通する溝Ａが形成できる。前記溝Ａは、前記第１導電型半導体層１１の一部領域にまで形成できる。
そして、図４に示すように、前記溝Ａに第１金属層４０が形成できる。前記第１金属層４０は、例えば５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅で形成できる。また、前記第１金属層４０は１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さで形成できる。前記第１金属層４０は、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｉ、Ｗのうち、少なくとも１つの物質を含むことができる。
また、前記第１金属層４０の上に電流遮断層３５が形成されることができ、前記第２導電型半導体層１３の上にチャンネル層３０が形成できる。
前記電流遮断層３５と前記チャンネル層３０とは同一物質で形成されるか、または互いに異なる物質で形成できる。前記電流遮断層３５と前記チャンネル層３０とは同一な工程で形成されることもでき、また互いに異なる工程により形成されることもできる。例えば、前記チャンネル層３０及び前記電流遮断層３５は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
次に、図５に示すように、前記第２導電型半導体層１３の上にオーミック接触層１５、反射電極１７を形成することができる。
前記反射電極１７と前記第２導電型半導体層１３との間にオーミック接触層１５が配置できる。前記オーミック接触層１５は、前記第２導電型半導体層１３に接触して配置できる。
前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触するように形成できる。前記反射電極１７は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。
前記オーミック接触層１５は、例えば透明伝導性酸化膜で形成できる。前記オーミック接触層１５は、例としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum Zinc Oxide）、ＡＧＺＯ（Aluminum Gallium Zinc Oxide）、ＩＺＴＯ（Indium Zinc Tin Oxide）、ＩＡＺＯ（Indium Aluminum Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ（Indium Gallium Zinc Oxide）、ＩＧＴＯ（Indium Gallium Tin Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＧＺＯ（Gallium Zinc Oxide）、ＩＺＯＮ（IZO Nitride）、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｔｉのうちから選択された少なくとも１つの物質で形成できる。
前記反射電極１７は、高反射率を有する物質で形成できる。例えば、前記反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうち、少なくとも１つを含む金属または合金で形成できる。また、前記反射電極１７は、前記金属または合金と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）などの透光性伝導性物質を用いて多層に形成できる。例えば、実施形態において、前記反射電極１７は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、またはＡｇ−Ｃｕ合金のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
例えば、前記反射電極１７はＡｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ層、Ｐｔ層を含むことができる。また、前記オーミック接触層１５は前記反射電極１７の下に形成され、少なくとも一部が前記反射電極１７を通過して前記発光構造物１０とオーミック接触されることもできる。
次に、図６に示すように、前記反射電極１７の上に第３金属層５０、ボンディング層６０、支持部材７０が形成できる。
前記第３金属層５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０が提供される工程で前記ボンディング層６０に含まれた物質の前記反射電極１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０に含まれたスズ（Ｓｎ）などの物質が前記反射電極１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
前記ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、またはＴａのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記支持部材７０は、実施形態に従う発光構造物１０を支持して放熱機能を遂行することができる。前記ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
前記支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ−Ｗ、または不純物が注入された半導体基板（例：Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ等）のうち、少なくともいずれか１つで形成できる。また、前記支持部材７０は、絶縁性物質で具現されることもできる。
次に、前記第１導電型半導体層１１から前記基板５を除去する。１つの例として、前記基板５はレーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。レーザーリフトオフ工程（ＬＬＯ）は、前記基板５の下面にレーザーを照射して前記基板５と前記第１導電型半導体層１１とを互いに剥離させる工程である。
そして、図７に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物１０の側面をエッチングし、前記チャンネル層３０の一部領域が露出できるようになる。前記アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）のような乾式エッチングにより実施できるが、これに対して限定するものではない。
前記発光構造物１０の上部面にラフネス（roughness）８５が形成できる。前記発光構造物１０の上部面に光抽出パターンが提供できる。前記発光構造物１０の上部面に凹凸パターンが提供できる。前記発光構造物１０に提供される光抽出パターンは、１つの例としてＰＥＣ（Photo Electro Chemical）エッチング工程により形成できる。これによって、実施形態によれば、外部光抽出効果を上昇させることができる。
次に、図７に示すように、前記発光構造物１０の上に第１電極８０が形成できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。前記第１電極８０の一部領域は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。実施形態によれば、前記反射電極１７及び前記第１電極８０を通じて前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。
前記第１電極８０は、オーミック層、中間層、及び上部層で具現できる。前記オーミック層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。前記中間層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現できる。前記上部層は、例えばＡｕを含むことができる。前記第１電極８０は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕのうち、少なくとも１つを含むことができる。
一方、前述した各層の形成工程は１つの例示であり、その工程順序は多様に変形できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下に配置された前記電流遮断層３５を含むことができる。前記電流遮断層３５は、上部面が前記活性層１２を貫通して前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記電流遮断層３５の上部面は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記電流遮断層３５の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層１１に物理的に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記電流遮断層３５の上に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１とオーミック接触できる。前記第１金属層４０の側面は、前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第１金属層４０の下部面は、前記電流遮断層３５により囲まれることができる。
前記第１金属層４０の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。例えば、前記第１金属層４０は、５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することができる。また、前記第１金属層４０は１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することができる。
前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１の上に配置できる。前記第１電極８０は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０は垂直方向に重畳して配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置された前記第１金属層４０を含むことができる。前記第１金属層４０は、前記第１電極８０と同一な電位を維持することができる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０とが同一なポテンシャル（potential）を形成することによって、前記第１金属層４０は瞬間的な高いフィールド（field）に対する抵抗力を増加させることができる。前記第１金属層４０により電流スプレッディング効果が発生できる。また、前記第１金属層４０により動作電圧が改善されることができ、高いフィールドでの損傷が防止され、電気的信頼性を向上させることができる。
図８は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図８に図示された発光素子を説明するに当たって、図１を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
図８に図示された実施形態に従う発光素子は、第２金属層４５を含むことができる。前記第２金属層４５は、チャンネル層３０の上に配置できる。前記第２金属層４５は、第１導電型半導体層１１に接触して配置できる。前記第２金属層４５は、前記第１導電型半導体層１１にオーミック接触できる。
前記チャンネル層３０の上部面は前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。前記第２金属層４５の側面と下部面は、前記チャンネル層３０により囲まれることができる。前記第２金属層４５の上部面は前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。
また、実施形態によれば、前記第２金属層４５の一部領域と第１電極８０の一部領域とが物理的に接触できる。例えば、発光構造物１０の側面に沿って前記第２金属層４５と前記第１電極８０とが物理的に接触できる。前記第２金属層４５と前記第１電極８０とが電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下に配置された前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５を含むことができる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５は上部面が前記活性層１２を貫通して前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５の上部面は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層１１に物理的に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記電流遮断層３５の上に配置できる。前記第１金属層４０は前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第１金属層４０は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第２金属層４５は、前記チャンネル層３０の上に配置できる。前記第２金属層４５は前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第２金属層４５は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、前記第１導電型半導体層１１とオーミック接触できる。前記第１金属層４０の側面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第１金属層４０の下部面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第２金属層４５の側面は前記チャンネル層３０により囲まれることができる。前記第２金属層４５の側面は前記チャンネル層３０により囲まれることができる。
前記第１金属層４０の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。前記第２金属層４５の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。例えば、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することができる。また、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することができる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置された前記第１金属層４０と前記第２金属層４５を含むことができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、前記第１電極８０と同一な電位を維持することができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５が前記第１電極８０と同一なポテンシャル（potential）を形成することによって、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は瞬間的な高いフィールド（field）に対する抵抗力を増加させることができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５により電流スプレッディング効果が発生できる。また、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５により動作電圧が改善されることができ、高いフィールドでの損傷が防止され、電気的信頼性を向上させることができる。
図９は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図９に図示された発光素子を説明するに当たって、図１を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物１０の下にオーミック反射電極１９が配置できる。前記オーミック反射電極１９は、反射電極１７とオーミック接触層１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射電極１９は前記第２導電型半導体層１３にオーミック接触し、前記発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
ここで、前記オーミック反射電極１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下に配置された前記電流遮断層３５を含むことができる。前記電流遮断層３５は、上部面が前記活性層１２を貫通して前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記電流遮断層３５の上部面は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記電流遮断層３５の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層１１に物理的に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記電流遮断層３５の上に配置できる。前記第１金属層４０は前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第１金属層４０は前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１とオーミック接触できる。前記第１金属層４０の側面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第１金属層４０の下部面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。
前記第１金属層４０の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。例えば、前記第１金属層４０は、５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することができる。また、前記第１金属層４０は、１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することができる。
前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１の上に配置できる。前記第１電極８０は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０は、垂直方向に重畳して配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置された前記第１金属層４０を含むことができる。前記第１金属層４０は、前記第１電極８０と同一な電位を維持することができる。前記第１金属層４０と前記第１電極８０とが同一なポテンシャル（potential）を形成することによって、前記第１金属層４０は瞬間的な高いフィールド（field）に対する抵抗力を増加させることができる。前記第１金属層４０により電流スプレッディング効果が発生できる。また、前記第１金属層４０により動作電圧が改善されることができ、高いフィールドでの損傷が防止され、電気的信頼性を向上させることができる。
図１０は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図１０に図示された発光素子を説明するに当たって、図８を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物１０の下にオーミック反射電極１９が配置できる。前記オーミック反射電極１９は、反射電極１７とオーミック接触層１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射電極１９は前記第２導電型半導体層１３にオーミック接触し、前記発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
ここで、前記オーミック反射電極１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下に配置された前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５とを含むことができる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５は、上部面が前記活性層１２を貫通して前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５の上部面は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。前記チャンネル層３０と前記電流遮断層３５の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層１１に物理的に接触できる。
前記第１金属層４０は、前記電流遮断層３５の上に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第１金属層４０は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第２金属層４５は、前記チャンネル層３０の上に配置できる。前記第２金属層４５は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置できる。前記第２金属層４５は、前記第１導電型半導体層１１に接触できる。
前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、前記第１導電型半導体層１１とオーミック接触できる。前記第１金属層４０の側面は、前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第１金属層４０の下部面は前記電流遮断層３５により囲まれることができる。前記第２金属層４５の側面は、前記チャンネル層３０により囲まれることができる。前記第２金属層４５の側面は、前記チャンネル層３０により囲まれることができる。
前記第１金属層４０の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。前記第２金属層４５の上部面は、前記活性層１２の上部面に比べてより高く配置できる。例えば、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することができる。また、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することができる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１導電型半導体層１１の内に配置された前記第１金属層４０と前記第２金属層４５を含むことができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は、前記第１電極８０と同一な電位を維持することができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５が前記第１電極８０と同一なポテンシャル（potential）を形成することによって、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５は瞬間的な高いフィールド（field）に対する抵抗力を増加させることができる。前記第１金属層４０と前記第２金属層４５により電流スプレッディング効果が発生できる。また、前記第１金属層４０と前記第２金属層４５により動作電圧が改善されることができ、高いフィールドでの損傷が防止され、電気的信頼性を向上させることができる。
図１１は、本発明の実施形態に従う発光素子が適用された発光素子パッケージを示す図である。
図１１を参照すると、実施形態に従う発光素子パッケージは、胴体１２０と、前記胴体１２０に配置された第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と、前記胴体１２０に提供されて前記第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と電気的に連結される実施形態に従う発光素子１００と、前記発光素子１００を囲むモールディング部材１４０とを含むことができる。
前記胴体１２０は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成されることができ、前記発光素子１００の周囲に傾斜面が形成できる。
前記第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は互いに電気的に分離され、前記発光素子１００に電源を提供する。また、前記第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は、前記発光素子１００で発生した光を反射させて光効率を増加させることができ、前記発光素子１００で発生した熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
前記発光素子１００は、前記胴体１２０の上に配置されるか、前記第１リード電極１３１または第２リード電極１３２の上に配置できる。
前記発光素子１００は、前記第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２とワイヤー方式、フリップチップ方式、またはダイボンディング方式のうち、いずれか１つにより電気的に連結されることもできる。
前記モールディング部材１４０は、前記発光素子１００を囲んで前記発光素子１００を保護することができる。また、前記モールディング部材１４０には蛍光体が含まれて前記発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。
実施形態に従う発光素子または発光素子パッケージは、複数個が基板の上にアレイされることができ、前記発光素子パッケージの光経路の上に光学部材であるレンズ、導光板、プリズムシート、拡散シートなどが配置できる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材は、ライトユニットとして機能することができる。前記ライトユニットは、トップビューまたはサイドビュータイプで具現されて、携帯端末機及びノートブックコンピュータなどの表示装置に提供されるか、照明装置及び指示装置などに多様に適用できる。更に他の実施形態は、前述した実施形態に記載された発光素子または発光素子パッケージを含む照明装置で具現できる。例えば、照明装置は、ランプ、街灯、電光板、前照灯を含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、ライトユニットに適用できる。前記ライトユニットは複数の発光素子がアレイされた構造を含み、図１２及び図１３に図示された表示装置、図１４に図示された照明装置を含むことができる。
図１２を参照すると、実施形態に従う表示装置１０００は、導光板１０４１と、前記導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、前記導光板１０４１の下に反射部材１０２２と、前記導光板１０４１の上に光学シート１０５１と、前記光学シート１０５１の上に表示パネル１０６１と、前記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１とを含むことができるが、これに限定されるものではない。
前記ボトムカバー１０１１、反射シート１０２２、導光板１０４１、光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０として定義できる。
前記導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化させる役割をする。前記導光板１０４１は透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefincopolymer）、及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂のうちの１つを含むことができる。
前記発光モジュール１０３１は、前記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。
前記発光モジュール１０３１は少なくとも１つが提供されることができ、前記導光板１０４１の一側面から直接または間接的に光を提供することができる。前記発光モジュール１０３１は、基板１０３３と前述した実施形態に従う発光素子または発光素子パッケージ２００を含むことができる。前記発光素子パッケージ２００は、前記基板１０３３の上に所定間隔でアレイできる。
前記基板１０３３は、回路パターンを含む印刷回路基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）でありうる。但し、前記基板１０３３は一般ＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ；Metal Core PCB）、軟性ＰＣＢ（ＦＰＣＢ；Flexible PCB）などを含むこともでき、これに対して限定するものではない。前記発光素子パッケージ２００は、前記ボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に提供される場合、前記基板１０３３は除去できる。ここで、前記放熱プレートの一部は前記ボトムカバー１０１１の上面に接触できる。
そして、前記多数の発光素子パッケージ２００は光が放出される出射面が前記導光板１０４１と所定離隔するように搭載されることができ、これに対して限定するものではない。前記発光素子パッケージ２００は、前記導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに対して限定するものではない。
前記導光板１０４１の下には前記反射部材１０２２が配置できる。前記反射部材１０２２は、前記導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向けるようにすることによって、前記ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。前記反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成できるが、これに対して限定するものではない。前記反射部材１０２２は、前記ボトムカバー１０１１の上面であることがあり、これに対して限定するものではない。
前記ボトムカバー１０１１は、前記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２などを収納することができる。このために、前記ボトムカバー１０１１は、上面が開口されたボックス（box）形状を有する収納部１０１２が備えられることができ、これに対して限定するものではない。前記ボトムカバー１０１１はトップカバーと結合されることができ、これに対して限定するものではない。
前記ボトムカバー１０１１は金属材質または樹脂材質で形成されることができ、プレス成形または押出成形などの工程を用いて製造できる。また、前記ボトムカバー１０１１は熱伝導性の良い金属または非金属材料を含むことができ、これに対して限定するものではない。
前記表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第１及び第２基板、そして第１及び第２基板の間に介された液晶層を含む。前記表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着されることができ、このような偏光板の付着構造に限定するものではない。前記表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光により情報を表示するようになる。このような表示装置１０００は、各種携帯端末機、ノートブックコンピュータのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用できる。
前記光学シート１０５１は、前記表示パネル１０６１と前記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。前記光学シート１０５１は、例えば拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートのようなシートのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記拡散シートは入射される光を拡散させ、前記水平または／及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、前記表示パネル１０６１の上には保護シートが配置されることができ、これに対して限定するものではない。
ここで、前記発光モジュール１０３１の光経路の上には、光学部材として、前記導光板１０４１及び光学シート１０５１を含むことができ、これに対して限定するものではない。
図１３は、本発明の実施形態に従う表示装置の他の例を示す図である。
図１３を参照すると、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、前記に開示された発光素子１００がアレイされた基板１０２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を含む。
前記基板１０２０と前記発光素子パッケージ２００は、発光モジュール１０６０として定義できる。前記ボトムカバー１１５２、少なくとも１つの発光モジュール１０６０、光学部材１１５４は、ライトユニットとして定義できる。
前記ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を備えることができ、これに対して限定するものではない。
ここで、前記光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどから少なくとも１つを含むことができる。前記導光板はＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Poly methy methacrylate）材質からなることができ、このような導光板は除去できる。前記拡散シートは入射される光を拡散させ、前記水平及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。
前記光学部材１１５４は前記発光モジュール１０６０の上に配置され、前記発光モジュール１０６０から放出された光を面光源するか、拡散、集光などを遂行するようになる。
図１４は、本発明の実施形態に従う照明装置を示す図である。
図１４を参照すると、実施形態に従う照明装置は、カバー２１００、光源モジュール２２００、放熱体２４００、電源提供部２６００、内部ケース２７００、及びソケット２８００を含むことができる。また、実施形態に従う照明装置は、部材２３００とホルダー２５００のうち、いずれか１つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施形態に従う発光素子パッケージを含むことができる。
例えば、前記カバー２１００はバルブ（bulb）または半球形状を有し、中空形態であり、一部分が開口された形状に提供できる。前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００と光学的に結合できる。例えば、前記カバー２１００は前記光源モジュール２２００から提供される光を拡散、散乱、または励起させることができる。前記カバー２１００は一種の光学部材でありうる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合できる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合する結合部を有することができる。
前記カバー２１００の内面には乳白色塗料がコーティングできる。乳白色の塗料は光を拡散させる拡散材を含むことができる。前記カバー２１００の内面の表面粗さは前記カバー２１００の外面の表面粗さより大きく形成できる。これは、前記光源モジュール２２００からの光が十分に散乱及び拡散されて外部に放出させるためである。
前記カバー２１００の材質は、ガラス（glass）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などでありうる。ここで、ポリカーボネートは、耐光性、耐熱性、強度に優れる。前記カバー２１００は外部から前記光源モジュール２２００が見えるように透明であるか、不透明であることがある。前記カバー２１００はブロー（blow）成形により形成できる。
前記光源モジュール２２００は、前記放熱体２４００の一面に配置できる。したがって、前記光源モジュール２２００からの熱は前記放熱体２４００に伝えられる。前記光源モジュール２２００は、光源部２２１０、連結プレート２２３０、及びコネクター２２５０を含むことができる。
前記部材２３００は前記放熱体２４００の上面の上に配置され、複数の光源部２２１０とコネクター２２５０が挿入されるガイド溝２３１０を有する。前記ガイド溝２３１０は、前記光源部２２１０の基板及びコネクター２２５０と対応する。
前記部材２３００の表面は光反射物質で塗布またはコーティングされたものであることがある。例えば、前記部材２３００の表面は白色の塗料で塗布またはコーティングされたものであることがある。このような前記部材２３００は、前記カバー２１００の内面に反射されて前記光源モジュール２２００側方向に戻る光をまた前記カバー２１００方向に反射する。したがって、実施形態に従う照明装置の光効率を向上させることができる。
前記部材２３００は、例として絶縁物質からなることができる。前記光源モジュール２２００の連結プレート２２３０は、電気伝導性の物質を含むことができる。したがって、前記放熱体２４００と前記連結プレート２２３０との間に電気的な接触がなされることができる。前記部材２３００は絶縁物質で構成されて前記連結プレート２２３０と前記放熱体２４００との電気的短絡を遮断することができる。前記放熱体２４００は、前記光源モジュール２２００からの熱と前記電源提供部２６００からの熱の伝達を受けて放熱する。
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納溝２７１９を塞ぐ。したがって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００は、ガイド突出部２５１０を有する。前記ガイド突出部２５１０は、前記電源提供部２６００の突出部２６１０が貫通するホールを有する。
前記電源提供部２６００は外部から提供を受けた電気的信号を処理または変換して前記光源モジュール２２００に提供する。前記電源提供部２６００は、前記内部ケース２７００の収納溝２７１９に収納され、前記ホルダー２５００により前記内部ケース２７００の内部に密閉される。
前記電源提供部２６００は、突出部２６１０、ガイド部２６３０、ベース２６５０、及び延長部２６７０を含むことができる。
前記ガイド部２６３０は、前記ベース２６５０の一側から外部に突出した形状を有する。前記ガイド部２６３０は、前記ホルダー２５００に挿入できる。前記ベース２６５０の一面の上に多数の部品が配置できる。多数の部品は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、前記光源モジュール２２００の駆動を制御する駆動チップ、前記光源モジュール２２００を保護するためのＥＳＤ（Electro Static discharge）保護素子などを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
前記延長部２６７０は、前記ベース２６５０の他側から外部に突出した形状を有する。前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の内部に挿入され、外部からの電気的信号の提供を受ける。例えば、前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の幅と等しいか小さく提供できる。前記延長部２６７０には“＋電線”と“−電線”の各一端が電気的に連結され、“＋電線”と“−電線”の他端はソケット２８００に電気的に連結できる。
前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と共にモールディング部を含むことができる。モールディング部はモールディング液体が固まった部分であって、前記電源提供部２６００が前記内部ケース２７００の内部に固定できるようにする。
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、当業者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが当業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１０ 発光構造物
１１ 第１導電型半導体層
１２ 活性層
１３ 第２導電型半導体層
１５ オーミック接触層
１７ 反射電極
３０ チャンネル層
３５ 電流遮断層
４０ 第１金属層
４５ 第２金属層
５０ 第３金属層
６０ ボンディング層
７０ 支持部材
８０ 第１電極
８５ ラフネス

Claims (19)

  1. 第１導電型半導体層、前記第１導電型半導体層の下に配置された活性層、及び、前記活性層の下に配置された第２導電型半導体層を含む発光構造物と、
    前記第１導電型半導体層の上に配置され、前記第１導電型半導体層に電気的に連結された第１電極と、
    前記発光構造物の下に配置され、上部面が前記活性層を貫通して前記第１導電型半導体層の内に配置された電流遮断層と、
    前記電流遮断層の上に配置され、前記第１導電型半導体層に接触した第１金属層と、
    前記第２導電型半導体層の下に配置され、前記第２導電型半導体層に電気的に連結された反射電極と、
    前記発光構造物の下部の周りに配置され、上部面が前記活性層の上部面に比べてより高く配置されたチャンネル層と、
    前記チャンネル層の上に配置され、前記第１導電型半導体層に接触した第２金属層と、
    を含み、
    前記第２金属層と前記第１電極が接触したことを特徴とする、発光素子。
  2. 前記第１金属層は前記第１導電型半導体層とオーミック接触したことを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
  3. 前記第１金属層の側面と下部面は前記電流遮断層により囲まれて配置されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の発光素子。
  4. 前記第１金属層の上部面は前記活性層の上部面に比べてより高く配置されたことを特徴とする、請求項１乃至３のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  5. 前記第１金属層と前記第１電極は垂直方向に重畳して配置されたことを特徴とする、請求項１乃至４のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  6. 前記第１電極は前記第１導電型半導体層の上に接触して配置されたことを特徴とする、請求項１乃至５のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  7. 前記反射電極は前記第２導電型半導体層の下に接触して配置されたことを特徴とする、請求項１乃至６のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  8. 前記反射電極と前記第２導電型半導体層との間に配置されたオーミック接触層を含むことを特徴とする、請求項１乃至７のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  9. 前記第２金属層は前記第１導電型半導体層にオーミック接触したことを特徴とする、請求項１乃至８のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  10. 前記第２金属層の側面と下部面は前記チャンネル層により囲まれたことを特徴とする、請求項１乃至９のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  11. 前記第２金属層の上部面は前記活性層の上部面に比べてより高く配置されたことを特徴とする、請求項１乃至１０のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  12. 前記第１金属層または前記第２金属層は５マイクロメートル乃至１００マイクロメートルの幅を有することを特徴とする、請求項１乃至１１のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  13. 前記第１金属層または前記第２金属層は１ナノメートル乃至１０００ナノメートルの厚さを有することを特徴とする、請求項１乃至１２のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  14. 前記反射電極の上部面が前記電流遮断層の下部面に接触して配置されたことを特徴とする、請求項１乃至１３のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  15. 前記電流遮断層の上部面が前記第１導電型半導体層に接触したことを特徴とする、請求項１乃至１４のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  16. 前記電流遮断層の上部面の一部領域と側面の一部領域は、前記第１導電型半導体層に物理的に接触したことを特徴とする、請求項１乃至１５のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  17. 前記チャンネル層は前記第１導電型半導体層と前記反射電極との間に配置されたことを特徴とする、請求項１乃至１６のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  18. 前記チャンネル層は酸化物または窒化物を含むことを特徴とする、請求項１乃至１７のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
  19. 前記反射電極の下に配置されたボンディング層、支持部材を含むことを特徴とする、請求項１乃至１８のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
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