KR101204430B1 - Light emitting diode having bonding pads formed on recess region and light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
리세스 영역에 형성되는 본딩 패드들을 가지는 발광 다이오드를 개시한다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 기판, 기판 상에 형성되는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되는 발광구조물, 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층, 발광구조물에 형성되어 제1 도전형 반도체층을 노출하는 리세스 영역, 제 1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 1 본딩 패드를 포함하는 제1 전극 및 제 2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 2 본딩 패드를 포함하는 제2 전극을 포함하되, 제1 본딩 패드 및 제2 본딩 패드는 리세스 영역에 형성된다.A light emitting diode having bonding pads formed in a recessed area is disclosed. The light emitting diode according to the technical idea of the present invention is formed on a substrate, a light emitting structure in which the first conductive semiconductor layer, the active layer and the second conductive semiconductor layer formed on the substrate are sequentially stacked on the second conductive semiconductor layer. A first electrode and a second conductive semiconductor including a current spreading layer formed in the light emitting structure, a recess region formed in the light emitting structure to expose the first conductive semiconductor layer, and a first bonding pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer. And a second electrode comprising a second bonding pad electrically connected to the layer, wherein the first bonding pad and the second bonding pad are formed in the recessed region.
Description
본 발명의 기술적 사상은 발광 다이오드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 발광 영역을 효율적으로 활용하기 위하여 리세스 영역에 형성되는 본딩 패드들을 가지는 발광 다이오드 및 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode and a light emitting diode package having bonding pads formed in a recessed area in order to effectively utilize the light emitting area.
발광다이오드는 공기에 비하여 높은 굴절률을 가지므로, 전자와 정공의 재결합으로 발생하는 광의 많은 부분이 소자 내부에 잔존하게 된다. 이러한 광자는 외부로 탈출하기 전에 박막, 기판, 전극 등 여러 경로를 거치게 되며, 이에 따른 흡수에 의하여 외부양자효율이 감소된다. 이러한 외부양자효율의 증가를 위한 다양한 연구가 계속되고 있다.Since the light emitting diode has a higher refractive index than air, much of the light generated by the recombination of electrons and holes remains in the device. These photons pass through various paths such as a thin film, a substrate, and an electrode before escaping to the outside, and the external quantum efficiency is reduced by absorption. Various studies for increasing the external quantum efficiency are continuing.
특히, p-전극과 n-전극 사이에서 발생되는 전류 집중 현상에 의하여, n-전극에 인접한 활성층 부분 중 일부, 즉 p-전극과 n-전극 사이의 방향에 대한 수직 방향으로 인접하는 활성층 부분으로는 전류가 제대로 주입되지 못하여 어두운 암부를 발생시킨다. 이러한 전류 집중 현상에 의하여 외부양자효율이 저하되고, 국부적인 열화나 노화 현상이 발생되는 등의 문제점이 있었다.In particular, due to the current concentration phenomenon occurring between the p-electrode and the n-electrode, the portion of the active layer adjacent to the n-electrode, that is, the active layer portion adjacent to the direction perpendicular to the direction between the p-electrode and the n-electrode The current cannot be injected properly, resulting in dark dark areas. Due to such a current concentration phenomenon, the external quantum efficiency is lowered, and there are problems such as local degradation and aging.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발광 영역을 효율적으로 활용하기 위하여 리세스 영역에 형성되는 본딩 패드들을 가지는 발광 다이오드 및 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a light emitting diode and a light emitting diode package having bonding pads formed in a recessed area in order to effectively utilize the light emitting area.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되는 발광구조물, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층, 상기 발광구조물에 형성되어 상기 제1 도전형 반도체층을 노출하는 리세스 영역, 상기 제 1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 1 본딩 패드를 포함하는 제1 전극 및 상기 제 2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 2 본딩 패드를 포함하는 제2 전극을 포함하되, 상기 제1 본딩 패드 및 상기 제2 본딩 패드는 상기 리세스 영역에 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode comprising: a light emitting structure in which a substrate, a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer formed on the substrate are sequentially stacked; A current spreading layer formed on the second conductive semiconductor layer, a recess region formed in the light emitting structure to expose the first conductive semiconductor layer, and a first bonding pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer. And a second electrode including a first electrode including a second bonding pad and a second bonding pad electrically connected to the second conductive semiconductor layer, wherein the first bonding pad and the second bonding pad are disposed in the recess region. Is formed.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 전극은, 상기 제2 본딩 패드로부터 상기 전류분산층 상으로 연장되어 상기 제2 본딩 패드와 상기 제2 반도체 층을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 더 포함할 수 있다. In some embodiments of the present disclosure, the second electrode may further include a connection line extending from the second bonding pad onto the current spreading layer to electrically connect the second bonding pad and the second semiconductor layer. It may include.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 연결 배선의 일부분 및 상기 제2 본딩 패드의 하부에 형성되어, 상기 연결 배선 및 상기 제2 본딩 패드를 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 활성층과 전기적으로 절연시키는 절연물질층을 더 포함할 수 있다. In some embodiments of the present invention, a portion of the connection line and a lower portion of the second bonding pad are formed to electrically connect the connection line and the second bonding pad to the first conductive semiconductor layer and the active layer. It may further include an insulating material layer to insulate.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 절연물질층은 상기 리세스 영역에 의하여 노출되는 상기 제1 도전형 반도체층 상으로부터 상기 리세스 영역의 측벽을 따라서 상기 전류분산층 상으로 연장될 수 있다. In some embodiments, the insulating material layer may extend from the first conductivity type semiconductor layer exposed by the recess region to the current spreading layer along sidewalls of the recess region. .
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 리세스 영역은 상기 발광 다이오드의 일측에 위치하며, 상기 절연물질층은 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하도록 상기 전류분산층 상에서 연장될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the recess region may be located on one side of the light emitting diode, and the insulating material layer may extend on the current spreading layer to be adjacent to the other side opposite to the one side.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 리세스 영역의 측벽은 상기 기판에 대하여 경사를 이룰 수 있다.In some embodiments of the present invention, the sidewalls of the recess regions may be inclined with respect to the substrate.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 전극은, 상기 일측에 대향하는 상기 발광 다이오드의 타측에 인접하는 부분에서 상기 전류 분산층과 접촉하여, 상기 전류분산층을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the second electrode is in contact with the current spreading layer at a portion adjacent to the other side of the light emitting diode facing the one side, and the second conductivity type through the current spreading layer. It may be electrically connected to the semiconductor layer.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류 분산층과 접촉하는 상기 제2 전극의 부분의 하단에서, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 전류 분산층 사이에 위치하는 전류 저지층을 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the semiconductor device may further include a current blocking layer positioned between the second conductive semiconductor layer and the current spreading layer at a lower end of the portion of the second electrode in contact with the current spreading layer. Can be.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류 분산층과 접촉하는 상기 제2 전극의 부분으로부터 상기 일측으로 연장되어 상기 전류 분산층에 전류를 공급하는 핑거부를 더 포함하고, 상기 전류 저지층은 상기 핑거부의 하단에서, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 전류 분산층 사이에 위치할 수 있다. In some embodiments of the present invention, the finger extending portion extending from one side of the second electrode in contact with the current spreading layer to supply a current to the current spreading layer, the current blocking layer is At a lower end of the finger portion, the second conductive semiconductor layer may be positioned between the current spreading layer.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드 패키지는, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되는 발광구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층; 상기 발광구조물에 형성되어 상기 제1 도전형 반도체층을 노출하는 리세스 영역; 상기 제 1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 1 본딩 패드를 포함하는 제1 전극; 및 상기 제 2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 2 본딩 패드를 포함하는 제2 전극;을 포함하되, 상기 제1 본딩 패드 및 상기 제2 본딩 패드는, 상기 리세스 영역에 형성되는 발광 다이오드, 상기 제1 본딩 패드, 상기 제2 본딩 패드, 또는 이들 모두와 와이어로 연결되는 리드프레임 및 상기 발광 다이오드와 상기 리드프레임을 덮어 보호하는 투명 보호층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode package comprising: a substrate; A light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer formed on the substrate are sequentially stacked; A current spreading layer formed on the second conductive semiconductor layer; A recess region formed in the light emitting structure to expose the first conductive semiconductor layer; A first electrode including a first bonding pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer; And a second electrode including a second bonding pad electrically connected to the second conductive semiconductor layer, wherein the first bonding pad and the second bonding pad are formed in the recess region. And a lead frame connected to the first bonding pad, the second bonding pad, or both by wire, and a transparent protective layer covering and protecting the light emitting diode and the lead frame.
본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 제1 전극과 제2 전극의 본딩 패드를 모두 리세스 영역에 형성하여, 발광 가능한 영역들이 모두 발광이 가능하도록 할 수 있으므로, 이에 따라 광의 방출되는 발광구조물의 면적을 더 크게 하여 외부 양자효율을 증가시킬 수 있다.In the light emitting diode according to the technical concept of the present invention, since the bonding pads of the first electrode and the second electrode are both formed in the recessed region, all of the light emitting regions can emit light, so that the light emitting structure emits light. By increasing the area of 외부 can increase the external quantum efficiency.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 발광 다이오드(1)의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 III-III을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 IV-IV을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1a)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 5의 발광 다이오드(1a)의 상면도이다. 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 VII-II을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 VIII-VIII을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 IX-IX을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1b)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)를 포함하는 발광 다이오드 패키지(1000)의 단면도이다.1 is a perspective view of a light emitting diode 1 according to some embodiments of the invention. 2 is a top view of the light emitting diode 1 of FIG. 1 in accordance with some embodiments of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the light emitting diode 1 cut along the line III-III of FIG. 2 in accordance with some embodiments of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the light emitting diode 1 cut along the line IV-IV of FIG. 2 in accordance with some embodiments of the present invention.
5 is a perspective view of a
10 is a perspective view of a
11 is a cross-sectional view of a light
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 명세서 전체에 걸쳐서 층, 영역, 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "하에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "하에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접적으로 연결되어", 또는 "직접적으로 하에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention are provided to more fully explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in many different forms, and The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the inventive concept to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of description. Like numbers refer to like elements herein. Throughout the specification, when referring to one component, such as a layer, region, or substrate, being located on, “connected”, or “under” another component, the one component is directly in another configuration. It may be interpreted that there may be other components in contact with or interposed between, or “on,” “connected”, or “under” an element. On the other hand, when one component is referred to as being located on another component "directly on", "directly connected", or "directly under", it is interpreted that there are no other components intervening therebetween. do.
도면에서 전류의 흐름은 실선 화살표로 도시되어 있고, 광의 진행은 점선 화살표로 도시되어 있다.In the figure the flow of current is shown by solid arrows and the progress of light is shown by dashed arrows.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 발광 다이오드(1)의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 III-III을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 IV-IV을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다.1 is a perspective view of a light emitting diode 1 according to some embodiments of the invention. 2 is a top view of the light emitting diode 1 of FIG. 1 in accordance with some embodiments of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the light emitting diode 1 cut along the line III-III of FIG. 2 in accordance with some embodiments of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the light emitting diode 1 cut along the line IV-IV of FIG. 2 in accordance with some embodiments of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 다이오드(1)는 기판(100) 및 기판(100)의 제1 면(102) 상에 위치한 발광구조물(110), 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 선택적으로(optionally), 기판(100)의 제2 면(104)에 위치한 제1 반사 부재(170), 제2 반사 부재(180), 또는 이들 모두를 더 포함할 수 있다. 또한 선택적으로 발광구조물(110) 상에 전류 분산층(120, current spreading layer)을 더 포함할 수 있다. 1 to 4, the light emitting diode 1 may include a
기판(100)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 탄화물(SiC), 갈륨 질화물(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 마그네슘 산화물(MgO), 알루미늄 질화물(AlN), 붕산 질화물(BN), 갈륨 인화물(GaP), 인듐 인화물(InP), 리튬-알루미늄 산화물(LiAl2O3) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기판(100)의 상면, 하면, 또는 이들 모두에는 광을 반사시킬 수 있는 요철 패턴(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 요철 패턴은 스트라이프 형태, 렌즈 형태, 기둥 형태, 뿔 형태 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The
기판(100)의 제1 면(102) 상에는 기판(100)과 발광구조물(110) 사이의 격자 부정합을 완화하기 위한 버퍼층(106)이 위치할 수 있다. 버퍼층(106)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있고, 예를 들어, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, AlGaInN, AlInN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기판(100) 또는 버퍼층(106) 상에 언도프드(undoped) 반도체층(미도시)이 위치할 수 있고, 상기 언도프드 반도체층은 GaN를 포함할 수 있다.A
발광구조물(110)은 기판(100) 상에 위치할 수 있고, 또한 버퍼층(106) 상에 위치할 수 있다. 발광구조물(110)은 복수의 도전형 반도체층이 기판(100)을 기준으로 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이하에서는 발광구조물(110)이 n-p 접합 구조인 경우를 일 예로 설명하기로 한다.The
발광구조물(110)은 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다. 발광구조물(110)은, 예를 들어 전자빔 증착(electron beam evaporation), 물리기상증착(physical vapor deposition, PVD), 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD), 플라즈마 강화 CVD(plasma enhanced CVD, PECVD), 플라즈마 레이저 증착(plasma laser deposition, PLD), 듀얼 타입 열증착(dual-type thermal evaporator), 스퍼터링(sputtering), 유기금속 화학기상증착(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), 분자빔 에피택시(Molecular Beam Epitaxy, MBE), 수소화물 기상 에피택시(Hydride Vapor Phase Epitaxy, HVPE) 등을 이용하여 형성할 수 있다.The
발광구조물(110)에 순방향으로 전압을 인가하면, 활성층(114)의 전도대에 있는 전자와 가전자대에 있는 정공이 천이되어 재결합하고, 에너지 갭에 해당하는 에너지가 광으로 방출된다. 활성층(114)을 구성하는 물질의 종류에 따라서 방출되는 광의 파장이 결정된다. 또한, 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)은 상기 인가되는 전압에 따라 전자 또는 정공을 활성층(114)에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(112)과 제2 도전형 반도체층(116)은 서로 다른 도전형을 가지도록 서로 다른 불순물들을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 불순물들을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 불순물들을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 제1 도전형 반도체층(112)는 전자를 제공할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)은 정공을 제공할 수 있다. 또한, 이와 반대로, 제1 도전형 반도체층(112)이 p형이고, 제2 도전형 반도체층(116)이 n형인 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다. 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)은 각각 III족-V족 화합물 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 갈륨 질화물계 물질을 포함할 수 있다.When a voltage is applied to the
제1 도전형 반도체층(112)은 n형 도펀트(dopant)가 도핑된 n-형 반도체층으로 구현될 수 있고, 예를 들어 n-형 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 도전형 반도체층(112)은 n-형 GaN을 포함할 수 있다. 상기 n형 도펀트는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 셀레늄(Se), 및 텔루륨(Te) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The first conductivity-
제2 도전형 반도체층(116)은 p형 도펀트가 도핑된 p-형 반도체층으로 구현될 수 있고, 예를 들어 p-형 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 도전형 반도체층(116)은 p-형 GaN을 포함할 수 있다. 상기 p형 도펀트는 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 베릴륨(Be), 및 바륨(Ba) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제2 도전형 반도체층(116)은 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 방출시키도록 요철 패턴(미도시)이 상측 표면에 형성될 수 있다.The second conductivity-
활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)에 비하여 낮은 에너지 밴드갭을 가지므로 발광을 활성화할 수 있다. 활성층(114)은 다양한 파장의 광을 방출할 수 있으며, 예를 들어 적외선, 가시 광선, 또는 자외선을 방출할 수 있다. 활성층(114)은 III족-V족 화합물 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있고, 예를 들어 InGaN 또는 AlGaN을 포함할 수 있다. 또한, 활성층(114)은 단일양자우물(single quantum well, SQW) 또는 다중양자우물(multi quantum well, MQW)을 포함할 수 있다. 활성층(114)은 양자 우물층과 양자 장벽층의 적층 구조를 가질 수 있고, 상기 양자 우물층과 상기 양자 장벽층의 갯수는 설계 상의 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 활성층(114)은, 예를 들어 GaN/InGaN/GaN MQW 구조 또는 GaN/AlGaN/GaN MQW 구조를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적이며, 활성층(114)은 구성 물질에 따라 방출되는 광의 파장이 달라지며, 예를 들어, 인듐의 양이 약 22%의 경우에는 청색 광을 발광할 수 있고, 약 40%의 경우에는 녹색 광을 발광할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 활성층(114)의 구성 물질에 대해 한정하는 것은 아니다.Since the
발광구조물(110)은 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역이 제거된 메사(mesa) 영역을 가질 수 있고, 또한 제1 도전형 반도체층(112)의 일부가 제거될 수 있다. 활성층(114)은 상기 메사 영역에 한정되어 광을 방출할 수 있다. 상기 메사 영역을 형성함에 따라, 제1 도전형 반도체층(112)의 일부 영역이 노출되는 리세스 영역(190)이 형성될 수 있다. 리세스 영역(190)을 형성하기 위하여 유도결합 플라즈마 반응성 이온 식각(inductively coupled plasma reactive ion etching, ICP-RIE), 습식 식각 또는 건식 식각을 이용할 수 있다. 리세스 영역(190)은 발광 다이오드(1)의 일측에 위치할 수 있다. 리세스 영역(190)은 측면(192)을 기판(100)에 대하여 경사지게 만들 수 있다. The
전류 분산층(120)은 제2 도전형 반도체층(116) 상에 위치할 수 있다. 전류 분산층(120)은 제2 전극(140)으로부터 주입되는 전류를 제2 도전형 반도체층(116)에 대하여 균일하게 분산하는 기능을 수행할 수 있다. 전류 분산층(120)은 전체적으로 패턴이 없는 박막 형태를 가지거나 또는 일정한 패턴 형태를 가질 수 있다. 전류 분산층(120)은 제2 도전형 반도체층(116)과의 접착성을 위해 메쉬(mesh) 구조의 패턴으로 형성될 수 있다. The current spreading
전류 분산층(120)은 투명하고 전도성이 있는 물질을 포함할 수 있으며, 투명 전극층으로 지칭될 수 있다. 전류 분산층(120)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 니켈(Ni)과 금(Au)의 복합층일 수 있다. 또한, 전류 분산층(120)은 산화물을 포함할 수 있고, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), GZO(gallium zinc oxide), IGO(indium gallium oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), ATO(aluminum tin oxide), IWO(indium tungsten oxide), CIO(cupper indium oxide), MIO(magnesium indium oxide), MgO, ZnO, In2O3, TiTaO2, TiNbO2, TiOx, RuOx, 및 IrOx 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전류 분산층(120)은 예를 들어 증착(Evaporation) 또는 스퍼터링을 이용하여 형성할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전류 분산층(120)은 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 방출시키도록 요철 패턴(미도시)이 상측 표면에 형성될 수 있다. The current spreading
제1 전극(130)은 제1 도전형 반도체층(112) 상에 위치할 수 있고, 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(130)은 리세스 영역(190) 내의 제1 도전형 반도체층(112) 상에 형성될 수 있다. 선택적으로 제1 전극(130)은 핑거(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 핑거가 형성되지 않은 경우, 제1 전극(130)은 제1 본딩 패드로 혼용될 수 있다. 상기 핑거가 형성되는 경우, 상기 핑거는 상기 제1 본딩 패드로부터 연장될 수 있다. 제1 전극(130)은 제1 도전형 반도체층(112)과 오믹 콘택을 형성하는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 백금(Pt), 텅스텐(W), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 포함할 수 있다. 제1 전극(130)은 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 Ti/Al, Cr/Au, Ti/Au, Au/Sn과 같은 다중층으로 구성될 수 있다. 제1 전극(130) 특히, 제1 본딩 패드(130)는 패키지 공정에서 본딩 와이어가 연결될 수 있다. 이하에서는 제1 전극(130)이 본딩 와이어와의 연결에 사용되는 경우, 또는 후술한 제2 본딩 패드(142)와 대응하여 사용되는 경우에는 제1 본딩 패드(130)라 호칭할 수 있다. The
제2 전극(140)은 제2 도전형 반도체층(114)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(140)은 제2 본딩 패드(142) 및 연결 배선(144, 146)을 포함한다. 연결 배선(144, 146)은 하부 연결 배선(144) 및 상부 연결 배선(146)으로 이루어질 수 있다. 제2 전극(140)은 전류 분산층(120)과 오믹 콘택을 형성하는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 백금(Pt), 텅스텐(W), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어 탄소나노튜브를 포함할 수 있다. 제2 전극(140)은 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 Ni/Au, Pd/Au, Pd/Ni 과 같은 다중층으로 구성될 수 있다. 제2 전극(140)은 패키지 공정에서 본딩 와이어가 연결될 수 있다.The
제2 본딩 패드(142)는 리세스 영역(190) 내의 제1 도전형 반도체층(112) 상에 형성될 수 있다. 연결 배선(144, 146)은 제2 본딩 패드(142)로부터 전류분산층(120) 상으로 연장될 수 있다. 상부 연결 배선(146)은 전류 분산층(120) 상에 위치하여, 전류 분산층(120)을 통하여 제2 도전형 반도체층(114)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 연결 배선(146)는 전류를 전류 분산층(120)에 더 균일하게 분산시킬 수 있는 핑거의 기능을 할 수 있다. 상부 연결 배선(146)은 제2 방향(y 방향)에 대하여 중심부를 따라서 제1 방향(x 방향)으로 연장되어 제2 본딩 패드(142)와 연결되도록 형성될 수 있다. 연결 배선(144, 146)은 제2 본딩 패드(142)로부터 연장되어, 리세스 영역(190)의 측면(192)에 의하여 노출되는 발광구조물(110) 상에 형성되는 하부 연결 배선(144), 그리고 하부 연결 배선(144)과 연결되며 발광구조물(110) 상부 또는 전류 분산층(120) 상부에 형성되는 상부 연결 배선(146)으로 이루어질 수 있다. 상부 연결 배선(146)은 리세스 영역(190)이 형성되는 발광 다이오드(1)의 일측으로부터 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하도록 연장될 수 있다. 제1 본딩 패드(130)와 제2 본딩 패드(142)는 모두 리세스 영역(190) 내에 형성될 수 있다. 리세스 영역(190)이 발광 다이오드(1)의 일측에 형성되는 경우, 제1 본딩 패드(130) 및 제2 본딩 패드(142)는 모두 발광 다이오드(1)의 일측에 위치하도록 형성될 수 있다. 리세스 영역(190)의 측면(192)을 경사지게 형성하는 경우, 하부 연결 배선(144) 및 후술할 절연물질층(300)의 측벽부(304)를 용이하게 형성할 수 있다. The
제2 본딩 패드(142) 및 하부 연결 배선(144)의 하부에는 제2 전극(140)이 제1 도전형 반도체층(112) 및 활성층(114)과 전기적으로 절연되도록 하는 절연물질층(300)이 형성될 수 있다. 절연물질층(300)은 바닥부(302)와 측벽부(304)로 이루어질 수 있다. 바닥부(302)는 절연물질층(300) 중 리세스 영역(190)의 저면에 노출되는 제1 도전형 반도체층(112) 상에 형성되는 부분이고, 측벽부(304)는 절연물질층(300) 중 리세스 영역(190)의 측면(192)에 노출되는 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 전류 분산층(120)의 측면 상에 형성되는 부분을 의미한다. 제1 본딩 패드(130) 하부에는 절연물질층(300)이 형성되지 않도록 하여, 제1 전극(130)은 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 연결되도록 하고, 제2 본딩 패드(142)의 하부 및 하부 연결 배선(144)의 하부에는 절연물질층(300)이 형성되도록 하여, 제2 전극(140)은 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 절연되도록 할 수 있다. 절연물질층(300)은 제2 본딩 패드(142)와 하부 연결 배선(144)에 전체적으로 대응하여 형성될 수 있고, 제2 본딩 패드(142)와 하부 연결 배선(144)의 면적과 동일한 면적을 가지거나 더 큰 면적을 가질 수 있다. An insulating
절연물질층(300)은, 예를 들어 산화물과 같은 절연체일 수 있다. 절연물질층(300)은 불투명하거나 또는 투명할 수 있다. 절연물질층(300)은, 예를 들어 산화물 또는 질화물일 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등일 수 있고, 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역을 산소 플라즈마 공정을 이용하여 산화시켜 형성한 갈륨 산화물(GaxOy)일 수 있다. 이와 같은 절연물질층(300)을 구성하는 물질은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating
제1 본딩 패드(130)만을 리세스 영역(190)에 형성하고, 제2 본딩 패드(142)를 발광구조물(110) 상에 형성하는 경우, 리세스 영역(190) 뿐만 아니라 제2 본딩 패드(142)가 위치하는 발광구조물(110)의 부분 또한 실질적인 발광에 사용되지 못할 수 있는데, 이는 리세스 영역(190)은 활성층(114)이 제거된 곳이고, 제2 본딩 패드(142) 위치하는 부분에서는 활성층(114) 발광된 빛이 흡수될 수 있기 때문이다. 리세스 영역(190)을 도시한 것과 같이 발광다이오드(1)의 일측 전체에 걸쳐서 형성하지 않고, 제1 본딩 패드(130)에 대응하도록 형성하는 경우에도, 즉, 제1 본딩 패드(130)의 양옆(제2 방향(y 방향))에 리세스되지 않은 발광구조물(110)을 잔류하는 경우에도, 리세스되지 않은 발광구조물(110)의 부분에는 전류가 거의 공급되지 못하므로 실질적인 발광에 사용되지 못할 수 있다. 그러나, 리세스 영역(190)에 제1 본딩 패드(130)과 제2 본딩 패드(142)를 함께 형성하는 경우, 발광에 사용되지 않는 부분을 최소화할 수 있기 때문에, 광의 방출되는 발광구조물의 면적을 더 크게 하여 외부 양자효율을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 연결 배선(144, 146)은 얇게 형성하여 빛이 흡수 되지 않고 투과되거나, 가늘게 만들어서 빛이 흡수되는 부분을 최소화시킬 수 있으며, 이는 연결 배선(144, 146)은 본딩 와이어가 연결되는 부분이 아니기 때문이다.When only the
제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 열증착, 전자빔 증착(e-beam evaporation), 스퍼터링(sputtering), 또는 화학기상증착(chemical vapor deposition)을 이용하여 형성할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 리프트 오프(lift-off), 도금법 등 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 오믹 콘택을 향상시키기 위하여 열처리될 수 있다.The
도시하지는 않았으나, 제2 전극(140)의 하측, 특히 연결 배선(144, 146)의 하측에는 반사 전극층을 더 포함할 수 있다. 상기 반사 전극층은 광을 반사하여 제2 전극(140)이 광을 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 상기 반사 전극층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 이들의 합금, 은(Ag)계 산화물(Ag-O) 또는 APC 합금(Ag, Pd, Cu를 포함하는 합금)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 반사 전극층은 로듐(Rh), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 백금(Pt) 중의 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 반사 전극층은 전류 분산층(120)과 제2 전극(140) 사이의 오믹 접촉을 증가시키는 물질로 구성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 이러한 반사 전극층은 제1 전극(130)의 하측, 예를 들면 제1 전극(130)의 하측에도 형성될 수 있다.Although not shown, a reflective electrode layer may be further included below the
선택적으로, 상측 연결 배선(146)의 하측에 전류 저지층(160)이 위치할 수 있다. 즉, 전류 저지층(160)은 제2 전극(140) 중 전류 분산층(120)과 접촉하는 부분의 하단에 위치할 수 있다. 또한, 전류 저지층(160)은 상측 연결 배선(146)의 하측에서, 전류 분산층(120)과 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 위치할 수 있다. 전류 저지층(160)은 상측 연결 배선(146)으로부터 직접적으로 하측 방향으로의 전류의 흐름을 저지시킬 수 있고 제1 전극(130)과 상대적으로 가까운 상측 연결 배선(146)의 부분에 전류가 집중되어 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전류 저지층(160)은 제2 도전형 반도체층(116)에 전류가 균일하게 분산되는 기능을 할 수 있다. 전류 저지층(160)은 상측 연결 배선(146)에 전체적으로 대응하여 형성될 수 있고, 상측 연결 배선(146)의 면적과 동일한 면적을 가지거나 더 큰 면적을 가질 수 있다. 전류 저지층(160)은 상측 연결 배선(146)의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 전류 저지층(160)은, 예를 들어 산화물과 같은 절연체일 수 있다. 전류 저지층(160)은 불투명하거나 또는 투명할 수 있다. 전류 저지층(160)은, 예를 들어 산화물 또는 질화물일 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역을 산소 플라즈마 공정을 이용하여 산화시켜 형성한 갈륨 산화물(GaxOy)일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역에 불순물을 주입하여 도전형을 바꾼 부분일 수 있다. 이와 같은 전류 저지층(160)을 구성하는 물질은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.In some embodiments, the
제1 반사 부재(170)와 제2 반사 부재(180)는 기판(100)의 제2 면(104) 상에 위치할 수 있고, 활성층(114)으로부터 방출된 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 도면에서는, 기판(100)의 제2 면(104)으로부터 제1 반사 부재(170)와 제2 반사 부재(180)의 순서로 위치하고 있으나, 이와 반대로 제2 반사 부재(180)와 제2 반사 부재(180)의 순서로 위치할 수 있다.The first reflecting
제1 반사 부재(170)는 분산 브래그 반사기(distributed Bragg reflector, DBR)일 수 있다. 제1 반사 부재(170)는 "mλ/4n" 의 두께를 각각 가지고 교대로 적층된 복수의 층들로 구성될 수 있다. 여기에서, λ는 방출되는 광의 파장, n은 매질의 굴절률, m은 홀수이다. 제1 반사 부재(170)은 저굴절률층(172)과 고굴절률층(174)의 적층 구조가 연속적으로 반복되어 적층 구조를 가질 수 있다. 저굴절률층(172)은, 예를 들어 실리콘 산화물(SiO2, 굴절률 1.4) 또는 알루미늄 산화물(Al2O3, 굴절률 1.6)을 포함할 수 있다. 고굴절률층(174)은, 예를 들어, 실리콘 질화물(Si3N4, 굴절률 2.05~2.25) 티타늄 질화물(TiO2, 굴절률 2 이상), 또는 Si-H(굴절률 3 이상)를 포함할 수 있다.The first reflecting
제2 반사 부재(180)는, 예를 들어 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 은(Ag), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 또는 이들을 합금을 포함할 수 있다. 제2 반사 부재(180)는 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있다.The second
도시하지는 않았으나 선택적으로(optionally), 반사 방지층이 전류 분산층(120) 상에 위치할 수 있다. 상기 반사 방지층)은 광의 내부 반사를 감소시키고, 내부에서 방출된 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 더 용이하게 방출시키는 기능을 할 수 있다. 상기 반사 방지층은 울퉁불퉁한(roughened) 표면을 가질 수 있고, 규칙적인 패턴 또는 불규칙적 패턴일 수 있고, 또는 광결정(photonic crystal) 구조를 가질 수 있다. 상기 반사 방지층은 투명한 절연물을 포함할 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물(SiO2), 다공질 SiO2, KH2PO4(KDP), NH4H2PO4, CaCO3, BaB2O4, NaF, 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 반사 방지층은 전류 분산층(120) 상에 투명한 절연층을 형성하고, 상기 투명한 절연층을 식각하여 형성할 수 있다. 전류 분산층(120)이 형성되지 않은 경우, 상기 반사 방지층)은 제2 도전형 반도체층(116) 상에 형성될 수 있다. 상기 반사 방지층은 빛이 나오는 부분, 예를 들면 전류 분산층(120) 또는 제2 도전형 반도체층(116)보다는 굴절률이 작고, 빛이 나가는 부분, 즉 발광 다이오드(1)의 외부(예를 들면, 대기 또는 봉지재)보다는 굴절률이 큰 물질로 이루어질 수 있다. Although not shown optionally, an antireflection layer may be disposed on the current spreading
도시되지는 않았지만, 외부로부터의 전기적 단락 방지와 충격 방지를 위하여, 실리콘 산화막과 같은 봉지 부재(미도시)로 발광 다이오드(1)의 전체 구조를 덮을 수 있다.Although not shown, the entire structure of the light emitting diode 1 may be covered with an encapsulation member (not shown), such as a silicon oxide film, in order to prevent electrical shorts and impacts from the outside.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1a)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 5의 발광 다이오드(1a)의 상면도이다. 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 VII-II을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 VIII-VIII을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 선 IX-IX을 따라 절취된 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 5 내지 도 9에 도시된 실시 예는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예와 비교하여 제2 전극(140)의 형상 및 절연물질층(300)의 형상이 상이한 경우에 관한 것이다. 따라서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다.5 is a perspective view of a
도 5 내지 도 9를 참조하면, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 다이오드(1a)는 기판(100) 및 기판(100)의 제1 면(102) 상에 위치한 발광구조물(110), 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 제2 전극(140)은 제2 본딩 패드(142), 연결 배선(144, 146) 및 핑거부(148)를 포함할 수 있다. 절연물질층(300)은 바닥부(302), 측벽부(304) 및 상측부(306)를 포함할 수 있다. 5 to 9, referring to FIGS. 1 to 4, the
제2 전극(120)은 연결 배선(144, 146)이 제2 본딩 패드(142)와 제1 방향(x 방향)을 따라서 연장되며 연결되도록 형성된다. 또한 연결 배선(144, 146)은 발광구조물(110)의 리세스 영역(190)이 형성되는 일측과 연결되는 다른 타측에 인접하며 연장되어, 상기 일측과 대향하는 또 다른 타측에 인접하도록 연장될 수 있다. 절연물질층(300)은 바닥부(302)와 측벽부(304) 외에 상측부(306)를 더 포함할 수 있다. 상측부(306)는 상부 연결 배선(146)의 하부에 배치되어, 상측부(306)가 제2 도전형 반도체층(114) 또는 전류 분산층(120)과 직접 접촉하는 것을 방지하는 절연층의 기능을 할 수 있다. 상측부(306)는 측벽부(304)와 연결되며, 리세스 영역(190)이 형성되는 발광 다이오드(1)의 일측으로부터 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하도록 전류분산층(120) 상에서 연장될 수 있다. 제2 전극(120)은 핑거부(148)를 더 포함할 수 있다. 핑거부(148)는 하부 연결 배선(144)과 연결되는 상부 연결 배선(146)의 일단의 반대인 타단으로부터 연장되며, 리세스 영역(190)을 향하여 제1 방향(x 방향)으로 연장되도록 형성될 수 있다. 즉, 핑거부(148)는 제2 전극(140) 중 전류 분산층(120)과 접촉하는 부분으로부터 발광 다이오드(1)의 상기 일측으로 연장될 수 있다. 핑거부(148)는 하부에 절연물질층(300)이 배치되지 않도록 형성되어, 제2 도전형 반도체층(114) 또는 전류 분산층(120)과 접촉하여 전류가 제2 도전형 반도체층(114)에 주입되도록 할 수 있다. 핑거부(148)는 전류를 전류 분산층(120) 또는 제2 도전형 반도체층(116)에 더 균일하게 분산시킬 수 있다. 따라서, 제2 전극(140)은 리세스 영역(190)이 형성되는 발광구조물(110)의 일측에 대향하는 발광구조물(110)의 타측에 인접하는 부분에서 전류 분산층(120) 또는 제2 도전형 반도체층(116)과 접촉하여, 제2 도전형 반도체층(116)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
절연물질층(300)은 제2 본딩 패드(142), 하부 연결 배선(144) 및 상부 연결 배선(146)에 전체적으로 대응하여 형성될 수 있고, 제2 본딩 패드(142), 하부 연결 배선(144) 및 상부 연결 배선(146)의 면적과 동일한 면적을 가지거나 더 큰 면적을 가질 수 있다. 연결 배선(144, 146)과 핑거부(148)는 얇게 형성하여 빛이 흡수 되지 않고 투과되거나, 가늘게 만들어서 빛이 흡수되는 부분을 최소화시킬 수 있다.The insulating
선택적으로, 핑거부(148)의 하단에 전류 저지층(160)이 위치할 수 있다. 즉, 전류 저지층(160)은 제2 전극(140) 중 전류 분산층(120)과 접촉하는 부분의 하단에 위치할 수 있다. 또한, 전류 저지층(160)은 핑거부(148)의 하측에서, 전류 분산층(120)과 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 위치할 수 있다. Optionally, the
따라서, 제1 본딩 패드(130)와 제2 본딩 패드(142)를 모두 발광 다이오드(1a)의 일측에 형성되는 리세스 영역(190)에 형성하여도, 마치 제1 본딩 패드(130)와 제2 본딩 패드(142)가 각각 발광 다이오드(1a)의 일측 및 상기 일측에 대향하는 타측에 형성된 것과 동일한 효과를 내면서, 제2 본딩 패드(142)에 의하여 빛이 흡수되어 발광량이 감소하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, even when both the
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1b)의 사시도이다. 도 10에 도시된 실시 예는 도 5 내지 도 9에 도시된 실시 예와 비교하여 핑거부(148)의 형상이 상이한 경우에 관한 것이다. 따라서 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다. 10 is a perspective view of a
도 10을 참조하면, 발광 다이오드(1b)는 기판(100) 및 기판(100)의 제1 면(102) 상에 위치한 발광구조물(110), 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 제2 전극(140)은 제2 본딩 패드(142), 연결 배선(144, 146) 및 핑거부(148)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the
핑거부(148)는 리세스 영역(190)이 형성된 발광 다이오드(1b)의 일측에 대향하는 타측에 인접하는 상측 연결 배선(146)의 일단에서 상기 일단으로부터 대각선 방향의 발광구조물(110)의 모서리를 향하여 연장될 수 있다. 즉, 발광 다이오드(1b)의 대향하는 타측에 인접하는 상측 연결 배선(146)의 일단이 발광구조물(110)의 상면의 일측 모서리에 인접하는 경우, 핑거부(148)는 발광구조물(110)의 상기 일측 모서리와 대각선 방향으로 대향되는 타측 모서리를 향하여 연장될 수 있다. 이를 통하여 제1 전극(130)이 상기 타측 모서리에 인접하는 경우, 핑거부(148)가 제1 전극(130)을 향하여 연장되도록 형성할 수 있다. The
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)를 포함하는 발광 다이오드 패키지(1000)의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting
도 11을 참조하면, 발광 다이오드 패키지(1000)는 리드프레임(1100)상에 페이스트와 같은 접착 부재(1200)에 의해 부착된 발광 다이오드(1)를 포함한다. 발광 다이오드(1), 즉 발광 다이오드(1)의 전극들(130, 140)과 리드프레임(1100)은 본딩 와이어(1300)에 의하여 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드(1)는 전체적으로 에폭시와 같은 투명 보호층(1400)으로 덮인다. 리드프레임(1100)을 통하여 전류가 제공되면, 발광 다이오드(1)의 발광구조물에서 광이 방출되고, 이어서 투명 보호층(1400)을 통하여 발광된다. 발광 다이오드(1)는 도 1 내지 도 4에서 개시된 발광 다이오드(1)뿐만 아니라, 도 5 내지 도 10에서 도시한 발광 다이오드(1a, 1b)들 또한 모두 적용 가능하다. 이러한, 발광 다이오드 패키지(1000)는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 11, the light emitting
상술한 실시예들에 있어서, 상기 발광 다이오드가 래터럴(lateral) 형태를 가지는 경우에 대하여 설명되었으나, 이는 예시적이다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는 플립칩(flip-chip)형, 버티컬(vertical)형, 또는 다양한 형상을 가질 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 이해할 수 있다.In the above-described embodiments, the case where the light emitting diode has a lateral shape has been described, but this is exemplary. Those skilled in the art may understand that the light emitting diode according to the spirit of the present invention may have a flip-chip type, a vertical type, or various shapes.
1, 1a, 1b : 발광 다이오드,
100: 기판, 102: 제1 면, 104: 제2 면, 106: 버퍼층,
110: 발광구조물, 112: 제1 도전형 반도체층, 114: 활성층,
116: 제2 도전형 반도체층, 120: 전류 분산층,
130: 제1 전극(제1 본딩 패드), 140: 제2 전극,
142: 본딩 패드, 144: 연결 배선, 146 : 핑거부
160: 전류 저지층, 170: 제1 반사 부재, 172: 저굴절률층, 174: 고굴절률층,
180: 제2 반사 부재, 190: 리세스 영역,
300 : 절연물질층, 302: 바닥부, 304: 측벽부, 306: 상측부1, 1a, 1b: light emitting diode,
100: substrate, 102: first side, 104: second side, 106: buffer layer,
110: light emitting structure, 112: first conductive semiconductor layer, 114: active layer,
116: second conductive semiconductor layer, 120: current spreading layer,
130: first electrode (first bonding pad), 140: second electrode,
142: bonding pads, 144: connection wiring, 146: finger portion
160: current blocking layer, 170: first reflective member, 172: low refractive index layer, 174: high refractive index layer,
180: second reflective member, 190: recessed region,
300: insulating material layer, 302: bottom portion, 304: side wall portion, 306: upper portion
Claims (10)
상기 기판 상에 형성되는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되는 발광구조물;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층;
상기 발광구조물에 형성되어 상기 제1 도전형 반도체층을 노출하는 리세스 영역;
상기 제 1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 1 본딩 패드를 포함하는 제1 전극; 및
상기 제 2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제 2 본딩 패드를 포함하는 제2 전극;을 포함하되,
상기 제1 본딩 패드 및 상기 제2 본딩 패드는, 상기 리세스 영역에 형성되는 발광 다이오드.Board;
A light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer formed on the substrate are sequentially stacked;
A current spreading layer formed on the second conductive semiconductor layer;
A recess region formed in the light emitting structure to expose the first conductive semiconductor layer;
A first electrode including a first bonding pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer; And
And a second electrode including a second bonding pad electrically connected to the second conductive semiconductor layer.
The first bonding pad and the second bonding pad are formed in the recess area.
상기 제2 전극은, 상기 제2 본딩 패드로부터 상기 전류분산층 상으로 연장되어 상기 제2 본딩 패드와 상기 제2 반도체 층을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
The second electrode further includes a connection line extending from the second bonding pad onto the current spreading layer to electrically connect the second bonding pad and the second semiconductor layer.
상기 연결 배선의 일부분 및 상기 제2 본딩 패드의 하부에 형성되어, 상기 연결 배선 및 상기 제2 본딩 패드를 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 활성층과 전기적으로 절연시키는 절연물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method of claim 2,
And an insulating material layer formed under a portion of the connection line and under the second bonding pad to electrically insulate the connection line and the second bonding pad from the first conductive semiconductor layer and the active layer. A light emitting diode characterized in that.
상기 절연물질층은 상기 리세스 영역에 의하여 노출되는 상기 제1 도전형 반도체층 상으로부터 상기 리세스 영역의 측벽을 따라서 상기 전류분산층 상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The method of claim 3,
And the insulating material layer extends from the first conductivity type semiconductor layer exposed by the recess region to the current spreading layer along sidewalls of the recess region.
상기 리세스 영역은 상기 발광 다이오드의 일측에 위치하며,
상기 절연물질층은 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하도록 상기 전류분산층 상에서 연장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.5. The method of claim 4,
The recess region is located at one side of the light emitting diode,
And the insulating material layer extends on the current spreading layer to be adjacent to the other side opposite to the one side.
상기 리세스 영역의 측벽은 상기 기판에 대하여 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.5. The method of claim 4,
And sidewalls of the recess regions are inclined with respect to the substrate.
상기 제2 전극은, 상기 일측에 대향하는 상기 발광 다이오드의 타측에 인접하는 부분에서 상기 전류 분산층과 접촉하여, 상기 전류분산층을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.6. The method of claim 5,
The second electrode may be in contact with the current spreading layer at a portion adjacent to the other side of the light emitting diode facing the one side, and electrically connected to the second conductive semiconductor layer through the current spreading layer. Light emitting diode.
상기 전류 분산층과 접촉하는 상기 제2 전극의 부분의 하단에서, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 전류 분산층 사이에 위치하는 전류 저지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method of claim 7, wherein
And at a lower end of the portion of the second electrode in contact with the current spreading layer, a current blocking layer positioned between the second conductive semiconductor layer and the current spreading layer.
상기 전류 분산층과 접촉하는 상기 제2 전극의 부분으로부터 상기 일측으로 연장되어 상기 전류 분산층에 전류를 공급하는 핑거부를 더 포함하고,
상기 전류 저지층은 상기 핑거부의 하단에서, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 전류 분산층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The method of claim 8,
And a finger part extending from the portion of the second electrode in contact with the current spreading layer to one side to supply current to the current spreading layer,
And the current blocking layer is positioned between the second conductive semiconductor layer and the current spreading layer at a lower end of the finger portion.
상기 제1 본딩 패드, 상기 제2 본딩 패드, 또는 이들 모두와 와이어로 연결되는 리드프레임; 및
상기 발광 다이오드와 상기 리드프레임을 덮어 보호하는 투명 보호층;을 포함하는 발광 다이오드 패키지. Board; A light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer formed on the substrate are sequentially stacked; A current spreading layer formed on the second conductive semiconductor layer; A recess region formed in the light emitting structure to expose the first conductive semiconductor layer; A first electrode including a first bonding pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer; And a second electrode including a second bonding pad electrically connected to the second conductive semiconductor layer, wherein the first bonding pad and the second bonding pad are formed in the recess region. ;
A lead frame connected to the first bonding pad, the second bonding pad, or both by wire; And
And a transparent protective layer covering and protecting the light emitting diode and the lead frame.
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| KR1020110002876A KR101204430B1 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Light emitting diode having bonding pads formed on recess region and light emitting diode package |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9548422B2 (en) | 2013-10-17 | 2017-01-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device including a pad electrode spaced apart from a transparent electrode |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100407773B1 (en) | 2001-01-05 | 2003-12-01 | 럭스피아 주식회사 | GaN LIGHT EMITTING DEVICE AND THE PACKAGE THEREOF |
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2011
- 2011-01-11 KR KR1020110002876A patent/KR101204430B1/en not_active IP Right Cessation
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