KR101902398B1 - Light emitting device and lighting system including the device - Google Patents
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Abstract
실시예의 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물과, 발광 구조물 아래에 배치되고, 제2 도전형 반도체층과 접하는 제1 전극층과, 제1 전극층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 제1 도전형 반도체층과 접하는 제2 전극층과, 제1 전극층과 제2 전극층의 사이, 제2 전극층과 제2 도전형 반도체층의 사이 및 제2 전극층과 활성층의 사이에 배치된 제1 절연층 및 제1 절연층과 제1 전극층의 사이에 배치되며, 제1 전극층의 측부를 감싸는 적어도 하나의 제2 절연층을 포함하고, 제1 전극층의 측부와 제2 전극층 사이에서 제1 및 제2 절연층의 두께는 제1 전극층의 상부와 제2 전극층 사이에서 제1 및 제2 절연층의 두께 이상이다.The light emitting device of the embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; a first electrode layer disposed below the light emitting structure and in contact with the second conductive semiconductor layer; A second electrode layer penetrating the second conductivity type semiconductor layer and the active layer and in contact with the first conductivity type semiconductor layer; a second electrode layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer, between the second electrode layer and the second conductivity type semiconductor layer, A first insulating layer disposed between the electrode layer and the active layer, and at least one second insulating layer disposed between the first insulating layer and the first electrode layer and surrounding the side of the first electrode layer, The thickness of the first and second insulating layers between the first electrode layer and the second electrode layer is equal to or greater than the thickness of the first and second insulating layers between the upper portion of the first electrode layer and the second electrode layer.
Description
실시예는 발광 소자 및 이를 포함하는 조명 시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device and an illumination system including the same.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있다. 또한, 발광 소자는 형광 물질을 이용하여 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현할 수 있으며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.BACKGROUND ART Light emitting devices such as a light emitting diode (LD) or a laser diode using semiconductor materials of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors are widely used for various colors such as red, green, blue, and ultraviolet Can be implemented. In addition, the light emitting device can realize a white light beam having high efficiency by combining colors using a fluorescent material, and has advantages such as low power consumption, semi-permanent lifetime, fast response speed, safety, and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps .
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display)의 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 발광 소자의 응용이 확대되고 있다.Therefore, it is possible to replace a transmission module of an optical communication means, a light-emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of a liquid crystal display (LCD) Applications of light emitting devices to white light emitting diode lighting devices, automotive headlights, and traffic lights are being expanded.
도 1은 일반적인 발광 소자의 부분 단면도로서, 제1 도전형 반도체층(12)과 활성층(14)과 제2 도전형 반도체층(16)으로 구성된 발광 구조물(10), 오믹층(22)과 반사층(24)과 스프레드(spread)층(26)으로 구성된 제1 전극층(20), 제2 전극층(30) 및 절연층(40)을 포함한다.1 is a partial cross-sectional view of a general light emitting device. The
일반적으로 제1 층을 제2 층으로 도포할 경우, 제1 층의 상부에 도포된 제2 층의 두께는 제1 층의 측부에 도포된 제2 층의 두께보다 크다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 절연층(40)을 반사층(24)의 가장 자리에 도포할 경우, 반사층(24)의 측부에 도포된 절연층(40)의 두께(t1)는 반사층(24)의 상부에 도포된 절연층(40)의 두께(t2) 보다 작다. 이러한 이유로 인해, 제1 전극층(20)과 제2 도전형 반도체층(16)과 활성층(14)을 관통하는 제2 전극층(30)과 반사층(24)의 측부 사이의 거리에 해당하는 절연층(40)의 두께(t1)는 제2 전극층(30)과 반사층(24)의 상부 사이에 배치된 절연층(40)의 두께(t2) 보다 작다. 이와 같이, 두께(t1)가 작을 경우 반사층(24)의 마이크레이션(migration)이 발생하여 발광 소자의 신뢰성이 문제될 수 있다. 또한, 발광 소자의 제조 공정에서, 마이크레이션에 의해 반사층(24)의 구성 물질이 제2 도전형 반도체층(16)과 활성층(14)을 전기적으로 연결시킬 수도 있다.Generally, when the first layer is applied as the second layer, the thickness of the second layer applied to the top of the first layer is greater than the thickness of the second layer applied to the sides of the first layer. 1, when the insulating layer 40 is applied to the edge of the
또한, 발광 소자의 제조 공정에서, 반사층(24)의 상부에 스프레드층(26)이 형성된 후 절연층(40)이 형성되므로, 반사층(24)의 모서리가 필링(peeling)될 수도 있는 문제점이 있다.Further, in the manufacturing process of the light emitting device, since the insulating layer 40 is formed after the spreading layer 26 is formed on the
또한, 반사층(24)은 오믹층(22)과 접착력(adhesion)이 약하며, 오믹층(22)이 없을 경우에도 반사층(24)은 제2 도전형 반도체층(16)과 접착력이 약한 문제점이 있다.The
실시예는 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자 및 이를 포함하는 조명 시스템을 제공한다.Embodiments provide a light emitting device capable of improving reliability and an illumination system including the light emitting device.
실시예에 따른 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 아래에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층과 접하는 제1 전극층; 상기 제1 전극층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층과 접하는 제2 전극층; 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층의 사이, 상기 제2 전극층과 상기 제2 도전형 반도체층의 사이 및 상기 제2 전극층과 상기 활성층의 사이에 배치된 제1 절연층; 및 상기 제1 절연층과 상기 제1 전극층의 사이에 배치되며, 상기 제1 전극층의 측부를 감싸는 적어도 하나의 제2 절연층을 포함하고, 상기 제1 전극층의 측부와 상기 제2 전극층 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께는 상기 제1 전극층의 상부와 상기 제2 전극층 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께 이상이다.A light emitting device according to an embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; A first electrode layer disposed below the light emitting structure and in contact with the second conductive semiconductor layer; A second electrode layer penetrating through the first electrode layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer and in contact with the first conductivity type semiconductor layer; A first insulating layer disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, between the second electrode layer and the second conductivity type semiconductor layer, and between the second electrode layer and the active layer; And at least one second insulating layer disposed between the first insulating layer and the first electrode layer and surrounding the side of the first electrode layer, wherein the second insulating layer is disposed between the side of the first electrode layer and the second electrode layer, The thickness of the first and second insulating layers is equal to or greater than the thickness of the first and second insulating layers between the upper portion of the first electrode layer and the second electrode layer.
상기 제2 전극층은 상기 제1 전극층의 아래에 배치된 주 전극; 및 상기 주 전극으로부터 분기되어, 상기 제1 전극층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 분기 전극을 포함하고, 상기 제1 전극층의 측부와 상기 분기 전극 사이에서 상기 제1 및 상기 제2 절연층의 두께는 상기 제1 전극층의 상부와 상기 주 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께 이상이다.The second electrode layer includes a main electrode disposed under the first electrode layer; And a branch electrode branched from the main electrode and passing through the first electrode layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer, and between the side of the first electrode layer and the branch electrode, 2 The thickness of the insulating layer is not less than the thickness of the first and second insulating layers between the upper portion of the first electrode layer and the main electrode.
상기 제1 전극층은 상기 발광 구조물의 아래에 배치되는 반사층; 및 상기 반사층과 상기 제1 절연층 사이에 배치되는 스프레드층을 포함하고, 상기 제2 절연층은 상기 반사층의 측면과 상기 반사층의 상면의 일부를 감싸고, 상기 반사층의 측부와 상기 분기 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께는 상기 반사층의 상부와 상기 주 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께 이상이다.The first electrode layer includes a reflective layer disposed under the light emitting structure; And a diffusion layer disposed between the reflective layer and the first insulation layer, wherein the second insulation layer surrounds a side surface of the reflective layer and a part of an upper surface of the reflective layer, and between the side of the reflective layer and the branch electrode, The thickness of the first and second insulating layers is equal to or greater than the thickness of the first and second insulating layers between the upper portion of the reflective layer and the main electrode.
예를 들어, 상기 반사층의 측부와 상기 분기 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께는 200㎚ 내지 3000㎚이다.For example, the thickness of the first and second insulating layers between the side of the reflective layer and the branch electrode is 200 nm to 3000 nm.
상기 제1 전극층은 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 반사층의 사이에 배치되는 오믹층을 더 포함하고, 상기 제2 절연층은 상기 오믹층의 가장 자리와 상기 반사층의 가장 자리를 감싼다.The first electrode layer may further include an ohmic layer disposed between the second conductive semiconductor layer and the reflective layer, and the second insulating layer surrounds the edge of the ohmic layer and the edge of the reflective layer.
상기 제2 절연층은 상기 제1 절연층과 상기 제2 도전형 반도체층의 사이 및 상기 제1 절연층과 상기 활성층의 사이 중 적어도 하나에 개재될 수 있다.The second insulating layer may be interposed between at least one of the first insulating layer and the second conductive type semiconductor layer, and / or between the first insulating layer and the active layer.
상기 제2 절연층은 단일 층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층은 동일한 물질 또는 서로 상이한 물질로 이루어질 수 있다.The second insulating layer may have a single layer structure or a multi-layer structure. The first insulating layer and the second insulating layer may be made of the same material or different materials.
실시예에 따른 발광 소자 및 이를 포함하는 조명 시스템은 제1 및 제2 전극층을 절연시키는 절연층을 복수개로 갖기 때문에 제1 전극층과 제2 전극층 사이의 간격이 커져서 반사층의 마이그레이션이 예방되어 신뢰성이 향상될 수 있고, 반사층을 형성한 직후에 절연층으로 반사층을 도포하기 때문에 반사층을 이루는 물질의 마이그레이션을 더욱 예방할 수 있을 뿐만 아니라 반사층의 모서리의 필링(peeling)을 방지할 수 있고, 반사층 및 오믹층 중 적어도 하나를 절연층으로 도포하여 반사층과 오믹층 간의 약한 접착력 또는 반사층과 발광 구조물간의 약한 접착력을 보강할 수도 있다.Since the light emitting device and the illumination system including the light emitting device according to the embodiment have a plurality of insulating layers that insulate the first and second electrode layers, the gap between the first electrode layer and the second electrode layer is increased to prevent migration of the reflective layer, Since the reflection layer is applied to the insulating layer immediately after the reflection layer is formed, migration of the material constituting the reflection layer can be further prevented, peeling of the edge of the reflection layer can be prevented, and the reflection layer and the ohmic layer At least one of them may be coated with an insulating layer to reinforce a weak adhesive force between the reflective layer and the ohmic layer or a weak adhesive force between the reflective layer and the light emitting structure.
도 1은 일반적인 발광 소자의 부분 단면도이다.
도 2는 실시예에 의한 발광 소자의 측단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 '200' 부분을 확대 도시한 일 실시예의 부분 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 '200' 부분을 확대 도시한 다른 실시예의 부분 단면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5g는 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 발광 소자를 포함한 발광 소자 패키지의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 발광 소자가 배치된 헤드램프의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 발광 소자 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면이다.1 is a partial cross-sectional view of a general light emitting device.
2 is a side sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the '200' portion shown in FIG. 2 in an enlarged view.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the '200' portion shown in FIG. 2 in an enlarged view.
5A to 5G are views illustrating a manufacturing process of a light emitting device according to an embodiment.
6 is a view illustrating a light emitting device package including a light emitting device according to an embodiment.
7 is a view showing an embodiment of a headlamp in which a light emitting device according to an embodiment is disposed.
FIG. 8 is a diagram illustrating a display device in which a light emitting device package according to an embodiment is disposed.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
도 2는 실시예에 의한 발광 소자(100)의 측단면도를 나타낸다.2 is a side sectional view of the
도 2에 도시된 발광 소자(100)는 발광 구조물(110), 제1 전극층(120), 제2 전극층(130), 제1 및 제2 절연층(140, 142), 전극 패드(160), 보호층(170), 지지기판(180) 및 접합층(182)을 포함한다.The
발광 소자(100)는 복수의 화합물 반도체층, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 원소의 반도체층을 이용한 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, LED는 청색, 녹색 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED이거나 UV LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
발광 구조물(110)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD:Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD:Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE:Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
발광 구조물(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함한다.The
제1 도전형 반도체층(112)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 또한 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se, Te 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 도전형 반도체층(112)이 p형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first
제1 도전형 반도체층(112)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first
제1 도전형 반도체층(112)의 표면에는 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 러프니스 패턴(118)이 형성될 수 있다. 러프니스 패턴(118)은 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정에 의해 형성될 수 있다.A
제1 도전형 반도체층(112)과 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 활성층(114)이 위치한다. 활성층(114)은 전자와 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층이고 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 제1 도전형 반도체층(112)으로부터 전자가 주입되고 제2 도전형 반도체층(116)으로부터 정공이 활성층(114)으로 주입될 수 있다.The
활성층(114)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW:Multi Quantum Well), 양자선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
활성층(114)이 우물 구조로 형성되는 경우, 활성층(114)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 우물층은 장벽층의 밴드 갭보다 좁은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) / AlGaAs, GaP (InGaP), and InGaN / / AlGaP, but the present invention is not limited thereto. The well layer may be formed of a material having a bandgap narrower than the bandgap of the barrier layer.
활성층(114)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전형 클래드층은 활성층(114)의 장벽층의 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다.A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the
제2 도전형 반도체층(116)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(116)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 또한, 제2 도전형 반도체층(116)이 n형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se, Te 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The second
본 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 반도체층, 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또는, 제1 도전형 반도체층(112)은 p형 반도체층으로 제2 도전형 반도체층(116)은 n형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(116) 상에는 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체, 예컨대 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층일 경우 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.In this embodiment, the first conductivity
또한, 발광 구조물(110)의 측면을 둘러싸도록 보호층(170)이 배치될 수 있다. 보호층(170) 역시, 비전도성 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있으며, 일 예로서, 보호층(170)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 또는 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다. 게다가, 보호층(170)은 발광 구조물(110)의 상부 즉, 제1 도전형 반도체층(112)의 상면에도 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이 경우, 제1 도전형 반도체층(112)의 상면이 러프니스 패턴(118)을 가지므로, 보호층(170)도 러프니스 패턴(118)을 따라 굴곡진 모습으로 제1 도전형 반도체층(112)의 상면에 배치될 수 있다.In addition, the
발광 구조물(110)의 아래에 제2 도전형 반도체층(116)과 접하여 제1 전극층(120)이 배치되어, 제2 도전형 반도체층(116)과 제1 전극층(120)은 전기적으로 연결된다.The
제1 전극층(120)은 오믹층(122) 및 반사층(124) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 오믹층(122)과 반사층(124)의 적층 구조일 수도 있다.The
오믹층(122)은 발광 구조물(110)의 제2 도전형 반도체층(116)과 접하여 배치될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(116)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 금속과의 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로 이러한 오믹 특성을 개선하기 위해 오믹층(122)이 배치되며, 오믹층(122)이 반드시 배치되는 것은 아니다.The
오믹층(122)은 투광성 전도층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
오믹층(122)은 발광 구조물(110)의 제2 도전형 반도체층(116)과 후술하는 반사층(124) 사이에 배치되므로 투명 전극 등으로 형성할 수 있고, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다.Since the
반사층(124)은 오믹층(122)과 후술되는 스프레드(spread)층(126)의 사이에서 활성층(114)과 마주하는 방향으로 개재되어 배치될 수 있다. 이러한 반사층(124)은 활성층(114)에서 생성된 빛이 발광 소자(100) 내부에서 소멸되지 않고 반사되어 발광 소자(100) 밖으로 방출되도록 하여 발광 소자(100)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The
반사층(124)은 높은 반사도를 갖는 물질로 형성될 수 있고, 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(124)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등의 적층 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 반사층(124)이 발광 구조물(예컨대, 제2 도전형 반도체층(116))과 오믹 접촉하는 물질로 형성될 경우, 오믹층(122)을 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. 즉, 오믹층(122)이 생략될 경우, 반사층(124)은 제2 도전형 반도체층(116)과 스프레드층(126) 사이에서 활성층(114)과 마주하는 방향으로 개재되어 배치될 수 있다.The
제1 전극층(120)은 스프레드층(126)을 더 포함할 수 있다. 스프레드층(126)은 반사층(124)과 제1 절연층(140)의 사이에 배치되고, 전극 패드(160)과 제1 절연층(140)의 사이에 배치되고, 오믹층(122)과 반사층(124)의 측부에 배치되어, 외부로부터 주입된 전류가 수평적으로 고르게 퍼질 수 있도록 우수한 전기 전도성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 스프레드층(126)은 예를 들어, Ti, Au, Ni, In, Co, W, Fe. Rh, Cr, Al 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 선택적으로 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.The
제2 전극층(130)은 제1 전극층(120), 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(112)과 접한다. 이를 위해, 제2 전극층(130)은 주 전극(130a)과 분기 전극(130b)을 포함한다. 주 전극(130a)은 제1 전극층(120)의 아래와 지지 기판(180) 사이에 배치된다. 분기 전극(130b)은 주 전극(130a)으로부터 분기되며, 제1 전극층(120), 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(112)과 접한다.The
또한, 전극 패드(160)는 외부로 노출된 스프레드층(126)의 상부 면에 배치될 수 있다. 전극 패드(160)는 제1 전극층(120)과 전기적으로 연결되어, 발광 소자(100)의 구동에 필요한 전류를 공급할 수 있다.In addition, the
그리고, 발광 구조물(110)과 제1 전극층(120) 및 제2 전극층(130)을 지지하는 지지대로서, 제2 전극층(130)의 주 전극(130a)의 하부에 지지 기판(180)이 배치될 수 있다.The
지지 기판(180)은 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 또한, 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(180)은 소정의 두께를 갖는 베이스 기판(substrate)으로서, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 또는 전도성 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The
지지기판(180)과 제2 전극층(130)의 주 전극(130a) 간의 결합을 위하여 이들 사이에 접합층(182)이 더 배치될 수 있다. 접합층(182)은 예를 들어, Au, Sn, In, Ag, Ni, Nb 및 Cu로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.A
제1 절연층(140)은 제1 전극층(120)과 제2 전극층(130)의 주 전극(130a) 사이, 제2 전극층(130)의 분기 전극(130b)과 제2 도전형 반도체층(116)의 사이 및 제2 전극층(130)의 분기 전극(130b)과 활성층(114)의 사이에 배치되어, 제2 전극층(130)을 제1 전극층(120), 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)과 전기적으로 절연시킨다.The first insulating
제1 절연층(140)은 비전도성 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 제1 절연층(140)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, Al2O3, 또는 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.The first insulating
실시예에 의하면, 발광 소자(100)는 적어도 하나의 제2 절연층(142)을 더 포함한다. 제2 절연층(142)은 제1 절연층(140)과 제1 전극층(120)의 사이에 배치되며, 분기 전극(130b)을 바라보는 제1 전극층(120)의 측부를 감싼다. 또한, 제2 절연층(142)은 분기 전극(130b)과 나란한 방향으로 제1 절연층(140)과 제2 도전형 반도체층(116) 및/또는 활성층(114)의 사이에 개재될 수도 있다.According to an embodiment, the
만일, 오믹층(122)이 도 2에 도시된 바와 같이 배치될 경우, 제2 절연층(142)은 오믹층(122)의 가장 자리와 반사층(124)의 가장 자리를 감싼다. 실시예에 의하면, 반사층(124)의 측면(124A)과 반사층(124)의 상면(124B) 중 일부는 제2 절연층(142)에 의해 감싸진다.If the
제2 절연층(142)은 제1 절연층(140)의 구성 물질과 동일한 물질 또는 다른 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The second
또한, 제1 전극층(120)의 측부와 제2 전극층(130) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께는 제1 전극층(120)의 상부와 제2 전극층(130) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께 이상이다. 즉, 제1 전극층(120)의 측부와 분기 전극(130b) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께는 제1 전극층(120)의 상부와 주 전극(130a) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께 이상이다. 이에 대해 다음과 같이 상세히 살펴본다.The thickness of the first and second insulating
도 3은 도 2에 도시된 '200' 부분을 확대 도시한 일 실시예(200A)의 부분 단면도를 나타낸다.FIG. 3 shows a partial cross-sectional view of an
도 1에 도시된 발광 소자에서 반사층(24)의 측부에 형성된 절연층(40)의 두께(t1)가 반사층(24)의 상부에 형성된 절연층(40)의 두께(t2)보다 작기 때문에, 두께(t1)가 마이그레이션을 예방할 정도로 충분히 크지 않음은 전술한 바와 같다.Since the thickness t1 of the insulating layer 40 formed on the side of the
그러나, 본 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 반사층(124)의 측부(124A)로부터 분기 전극(130b) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께(t1)는 반사층(124)의 상부(124B)로부터 주 전극(130a) 사이에 배치된 제1 및 제2 절연층(140, 142)의 두께(t2)와 같을 수도 있고, 두께(t1)는 두께(t2)보다 클 수도 있다.3, the thickness of the first and second insulating
일반적으로, 제1 절연층(140)의 항복 전압(breakdown voltage)은 제1 절연층(140)의 조성 물질, 두께, 막질에 따라 달라진다. 본 실시예의 경우, 제1 절연층(140) 이외에 제2 절연층(142)을 더 배치하기 때문에, 반사층(124)의 측부(124A)로부터 분기 전극(130a)까지의 거리(t1)가 도 1에 도시된 발광 소자의 경우보다 커질 수 있어, 반사층(124)의 마이그레이션이 예방되어 발광 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다.Generally, the breakdown voltage of the first insulating
실시예에 의하면, 제2 절연층(142)은 도 3에 도시된 바와 같이 단일 층 구조를 가질 수도 있고, 2중 이상의 다층 구조를 가질 수도 있다.According to the embodiment, the second insulating
도 4는 도 2에 도시된 '200' 부분을 확대 도시한 다른 실시예(200B)의 부분 단면도를 나타낸다.FIG. 4 shows a partial cross-sectional view of another
도 3에 도시된 발광 소자의 제2 절연층(142)이 단일 층 구조를 갖는 반면, 도 4에 도시된 제2 절연층(142)은 두 개(142A, 142B)의 2중 층 구조를 갖는다. 이를 제외하면, 도 4에 도시된 발광 소자는 도 3에 도시된 발광 소자와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The second
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 절연층(142)이 단일 층일 때보다 2중의 다층 구조일 때, 두께(t1)는 더 커짐을 알 수 있다. 예를 들어, 도 3 또는 도 4에 도시된 발광 소자에서, 두께(t1)는 200㎚ 내지 3000㎚일 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, it can be seen that the thickness t1 is larger when the second insulating
이하, 도 2에 도시된 실시예에 의한 발광 소자(100)의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the
도 5a 내지 도 5g는 일 실시예에 따른 발광 소자(100)의 제조 과정을 나타낸 도면이다. 특히, 도 5a 내지 도 5g는 도 3에 도시된 바와 같이 2중의 다층 구조를 갖는 발광 소자(200A)의 제조 과정을 나타낸다.5A to 5G are views illustrating a manufacturing process of the
도 5a를 참조하면, 먼저 기판(101) 상에 발광 구조물(110)을 성장시킨다.Referring to FIG. 5A, first, a
기판(101)은 반도체 물질 성장에 적합한 재료 또는 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한, 기판(101)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 기판(101)은 예를 들어, 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 기판(101) 위에는 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 기판(101)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The
발광 구조물(110)은 기판(101) 상에 제1 도전형 반도체층(112)과 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 순차적으로 성장시킴으로써 형성될 수 있다. The
발광 구조물(110)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD:Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD:Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE:Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
이때, 발광 구조물(110)과 기판(101) 사이에 템플레이트(template)층(104)이 성장될 수 있다.At this time, a
템플레이트층(104)은 버퍼층을 포함하며, 기판(101)의 종류에 따라 응력 완화층(Stress Relief Layer)을 추가로 포함할 수 있다.The
버퍼층은 기판(101)과 제1 도전형 반도체층(112) 재료의 격자 부정합 및 열팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것으로, 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The buffer layer is for reducing the difference in lattice mismatch and thermal expansion coefficient between the
응력 완화층은 50% 이상의 Al 조성을 갖는 AlN 또는 AlGaN을 포함할 수 있으며, AlN, AlGaN의 단일층, 또는 AlN/AlGaN의 적층 구조로 형성될 수 있다.The stress relieving layer may include AlN or AlGaN having an Al composition of 50% or more, and may be formed of a single layer of AlN, AlGaN, or a laminated structure of AlN / AlGaN.
그 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(112)을 노출시키는 적어도 하나의 비아홀(210)을 형성한다.5B, at least one via
비아홀(210)은, 예를 들어, 포토리쏘그라피 공정 및 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(116)과 그 하부의 활성층(114)을 식각하여 제1 도전형 반도체층(112)을 노출시킴으로써 형성할 수 있다.The via
그 후, 도 5c를 참조하면, 제2 도전형 반도체층(116)의 상부에 제1 전극층을 형성한다. 제1 전극층(120)은 예를 들어, 전자빔(E-beam) 증착, 스퍼터링(Sputtering), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법에 의해 형성할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(120)은 오믹층(122) 또는 반사층(124) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5C, a first electrode layer is formed on the second
오믹층(122)은 제2 도전형 반도체층(116)의 상부를 덮도록 형성된다. 오믹층(122)은 투광성 전도층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다. 오믹층(122)은 투명 전극 등으로 형성할 수 있고, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다.The
반사층(124)은 오믹층(122)의 상부면에 형성된다. 반사층(124)은 높은 반사도를 갖는 물질로 형성될 수 있고, 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(124)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등의 적층 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 반사층(124)이 제2 도전형 반도체층(116)과 오믹 접촉하는 물질로 형성될 경우, 오믹층(122)은 별도로 형성되지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.A
그 후, 도 5d를 참조하면, 오믹층(122)의 측면, 반사층(124)의 측면과 상면의 일부 및 비아홀(210)의 측면 및 바닥면의 적어도 일부에 제2 절연층(142)을 형성한다. 5D, a second insulating
도 5c에 도시된 바와 같이, 스프레드층(126)이 형성되기 이전에, 반사층(124)을 구성하는 물질이 화살표 방향(190)으로 마이그레이션될 수 있다. 따라서, 실시예에 의하면, 반사층(124)을 형성한 후 즉시 도 5d에 도시된 바와 같이 제2 절연층(142)에 의해 반사층(124)의 가장 자리를 덮기 때문에, 마이그레이션의 발생이 예방될 수 있다.As shown in FIG. 5C, before the spreading
게다가, 오믹층(122)과 반사층(124)을 형성한 후 제2 절연층(142)을 오믹층(122)의 측면과 반사층(124)의 측면 및 상면의 일부에 형성하기 때문에, 반사층(124)과 오믹층(122)간의 약한 접착력을 보강할 수도 있다. 이는 오믹층(122)이 생략될 경우에도 마찬가지로 반사층(124)과 제2 도전형 반도체층(116) 간의 약한 접착력이 제2 절연층(142)에 의해 보강될 수 있다.In addition, since the second insulating
그 후, 도 5e를 참조하면, 스프레드층(126)을 제2 절연층(142)에 의해 덮이지 않고 노출된 반사층(124)의 상부에 형성한다. 스프레드층(126)은 단일 층 구조나 다층 구조로 형성될 수 있으며, 외부로부터 주입된 전류가 수평적으로 고르게 퍼질 수 있도록 우수한 전기 전도성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 스프레드층(126)은 예를 들어, Ti, Au, Ni, In, Co, W, Fe. Rh, Cr, Al 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 선택적으로 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.5E, the spreading
그 후, 도 5f를 참조하면, 스프레드층(126)의 상면 및 비아홀(210)의 측면 및 바닥면의 적어도 일부에 제1 절연층(140)을 형성한다. 이와 같이, 반사층(124)의 가장 자리를 제2 절연층(142)에 의해 도포한 후 스프레드층(126)을 형성하고, 그 이후에 제1 절연층(140)을 형성하기 때문에, 반사층(124)의 모서리에서의 필링(peeling) 현상(도 5c의 'A' 부분)이 방지될 수 있다.5F, a first insulating
그 후, 제1 절연층(140)이 형성된 비아홀(210)을 매립하고 제1 절연층(140)이 형성된 제1 전극층(120)의 상부를 덮도록 도전성 물질을 도포하여 제2 전극층(130)을 형성한다.The
발광 구조물(110)과 평행하게 위치한 도전성 물질 부분이 제2 전극층(130)의 주 전극(130a)이 되고, 비아 홀(210) 내에 채워진 도전성 물질 부분이 제2 전극층(130)의 분기 전극(130b)이 된다.The portion of the conductive material disposed in parallel with the
제2 전극층(130)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti, Cr 중에서 선택된 금속, 또는 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있다.The
그 후, 제2 전극층(130) 상에 지지 기판(180)을 형성한다.Thereafter, the supporting
지지기판(180)은 본딩 방식, 도금 방식 또는 증착 방식으로 형성할 수 있다. 지지기판(180)을 본딩 방식으로 형성하는 경우, 예를 들어 별도의 접합층(182)을 이용하여 제2 전극층(130)과 지지 기판(180)을 부착시킬 수 있다.The supporting
그 후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 기판(101)을 분리한다.Thereafter, the
기판(101)의 분리는 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO)의 방법으로 할 수도 있으며, 건식 및 습식 식각의 방법으로 할 수도 있다.The
레이저 리프트 오프법을 예로 들면, 기판(101) 방향으로 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 기판(101)과 발광 구조물(110)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 경계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(101)의 분리가 일어난다. 기판(101) 분리 후 별도의 식각 공정을 통해 템플레이트층(104)을 제거할 수 있다.When excimer laser light having a wavelength in a certain region in the direction of the
이후, 기판(101)이 분리된 결과를 뒤집은 후, 발광 구조물(110)에 아이솔레이션(isolation) 에칭을 실시하여 각각의 발광 소자 단위로 분리한다. 아이솔레이션 에칭은, 예를 들어, ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각 방법에 의해 실시될 수 있다. 아이솔레이션 에칭에 의하여 제1 전극층(120)의 일부가 발광 구조물(110) 외부로 개방될 수 있다. 예컨대, 아이솔레이션 에칭에 의하여 발광 구조물(110)이 식각되어 제1 전극층(120)의 일측, 즉 테두리 일부를 개방할 수 있다.After the
아이솔레이션 에칭에 의하여 개방되어 노출된 제1 전극층(120)의 부분에는 전극 패드(160)를 형성한다. 전극 패드(160)는 제1 전극층(120)과 전기적으로 연결되어 발광 소자(100)의 구동에 필요한 전류를 공급할 수 있다.The
그리고, 발광 구조물(110)의 측면을 둘러싸도록 보호층(170)을 형성한다. 보호층(170)은 제1 도전형 반도체층(112)의 상면의 적어도 일부까지 덮도록 형성될 수 있다.A
그 밖에 제1 도전형 반도체층(112)의 상부에 러프니스 패턴(118)을 형성하는 공정 등은 일반적인 사항이므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.In addition, the process of forming the
도 6은 실시예에 따른 발광 소자를 포함한 발광 소자 패키지의 일실시예를 도시한 도면이다.6 is a view illustrating a light emitting device package including a light emitting device according to an embodiment.
일실시예에 따른 발광 소자 패키지(300)는 몸체(310)와, 몸체(310)에 설치된 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)과, 몸체(310)에 설치되어 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 몰딩(modling)부(340)를 포함한다. 몸체(310)에는 캐비티(cavity)가 형성될 수 있다. 여기서, 발광 소자(100)는 도 2, 도 3 또는 도 4에 도시된 발광 소자(100, 200A, 200B)에 해당한다.The light emitting
몸체(310)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 몸체(310)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 몸체(310)의 표면에 절연층이 코팅되어 제1 및 제2 리드 프레임(321, 322) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.The
제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광 소자(100)에 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 발광 소자(100)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.The
발광 소자(100)는 몸체(310) 상에 설치되거나 제1 리드 프레임(321) 또는 제2 리드 프레임(322) 상에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 리드 프레임(321)과 발광 소자(100)가 직접 통전되고, 제2 리드 프레임(322)과 발광 소자(100)는 와이어(330)를 통하여 연결되어 있다. 발광 소자(100)는 와이어 본딩 방식 외에 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 등에 의하여 제1 및 제2 리드 프레임(321, 322)과 연결될 수 있다.The
몰딩부(340)는 발광 소자(100)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 몰딩부(340) 내에는 형광체(350)가 포함되어, 발광 소자(100)로부터 방출되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있다.The
형광체(350)는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함할 수 있다.The
예를 들어, 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3 +) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2 +일 수 있고, 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2 +일 수 있고, 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6 - xAlxOxN8 -x:Eu2 + (0<x<6)일 수 있다.For example, garnet fluorescent material is YAG (Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3 +) or TAG: may be a (Tb 3 Al 5 O 12 Ce 3 +), silicate-based phosphor is (Sr, Ba, Mg, Ca 2 SiO 4 : Eu 2 + , and the nitrile-based phosphor may be CaAlSiN 3 : Eu 2 + containing SiN, and the oxynitride-based phosphor may be Si 6 - x Al x O x -x N 8: may be the Eu 2 + (0 <x < 6).
발광 소자(100)에서 방출된 제1 파장 영역의 광이 형광체(350)에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 광으로 변환되고, 제2 파장 영역의 광은 렌즈(미도시)를 통과하면서 광 경로가 변경될 수 있다.The light of the first wavelength range emitted from the
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to embodiments may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, and the like may be disposed on the light path of the light emitting device package. Such a light emitting device package, a substrate, and an optical member can function as a light unit. Still another embodiment may be implemented as a display device, an indicating device, a lighting system including the semiconductor light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments, for example, the lighting system may include a lamp, a streetlight .
이하에서는 상술한 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 헤드램프와 백라이트 유닛을 설명한다.Hereinafter, the headlamp and the backlight unit will be described as an embodiment of the lighting system in which the above-described light emitting device or the light emitting device package is disposed.
도 7은 실시예에 따른 발광 소자가 배치된 헤드램프의 일실시예를 도시한 도면이다.7 is a view showing an embodiment of a headlamp in which a light emitting device according to an embodiment is disposed.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자가 배치된 발광 모듈(710)에서 방출된 빛이 리플렉터(720)와 쉐이드(730)에서 반사된 후 렌즈(740)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다.7, the light emitted from the
발광 모듈(710)은 회로 기판상에 발광 소자가 복수 개로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.In the
실시예에 따른 발광 소자는 제2 절연층(142)이 배치되어 제1 절연층(140)만에 의한 전술한 마이그레이션, 필링 및 접착력 등의 단점들을 보완하므로, 신뢰성이 향상될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may improve the reliability because the second insulating
도 8은 실시예에 따른 발광 소자 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a display device in which a light emitting device package according to an embodiment is disposed.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 표시장치(800)는 발광 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치된 제1 프리즘시트(850) 및 제2 프리즘시트(860)와, 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.8, the
발광 모듈은 회로 기판(830) 상의 발광 소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광 소자 패키지(835)는 도 6에서 설명한 바와 같다.The light emitting module comprises a light emitting
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.The
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET:PolyEthylene Terephtalate)를 사용할 수 있다.Here, the
도광판(840)은 발광 소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(840)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA:PolyMethylMethAcrylate), 폴리카보네이트(PC:PolyCarbonate), 또는 폴리에틸렌(PE:PolyEthylene) 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 도광판(840)이 생략되어 반사시트(820) 위의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 방식도 가능하다.The
제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.The
제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.In the
본 실시예에서 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 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 this embodiment, the
패널(870)로서 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.As the
패널(870)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, 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.The
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.A liquid crystal display panel used in a display device is an active matrix type, and a transistor is used as a switch for controlling a voltage supplied to each pixel.
패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.A
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
10, 110: 발광 구조물 12, 112: 제1 도전형 반도체층
14, 114: 활성층 16, 116: 제2 도전형 반도체층
20, 120: 제1 전극층 30, 130: 제2 전극층
40, 140, 142: 절연층 100, 200A, 200B: 발광 소자
160: 전극 패드 170: 보호층
180: 지지 기판 182: 접합층
300: 발광 소자 패키지 310: 몸체
321, 322: 리드 프레임 340: 몰딩부10, 110:
14, 114: an
20, 120:
40, 140, 142: insulating
160: electrode pad 170: protective layer
180: support substrate 182: bonding layer
300: light emitting device package 310: body
321, 322: lead frame 340: molding part
Claims (10)
상기 발광 구조물 아래에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층과 접하는 제1 전극층;
상기 제1 전극층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층과 접하는 제2 전극층;
상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층의 사이, 상기 제2 전극층과 상기 제2 도전형 반도체층의 사이 및 상기 제2 전극층과 상기 활성층의 사이에 배치된 제1 절연층; 및
상기 제1 절연층과 상기 제1 전극층의 사이에 배치되며, 상기 제1 전극층의 측부를 감싸는 적어도 하나의 제2 절연층을 포함하고,
상기 제2 전극층은
상기 제1 전극층의 아래에 배치된 주 전극; 및
상기 주 전극으로부터 분기되어, 상기 제1 전극층, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 분기 전극을 포함하고,
상기 제1 전극층은
상기 발광 구조물의 아래에 배치되는 반사층; 및
상기 반사층과 상기 제1 절연층 사이에 배치되는 스프레드층을 포함하고,
상기 제2 절연층은 상기 반사층의 측면과 상기 반사층의 상면의 일부를 감싸고,
상기 반사층의 측부와 상기 분기 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께는 상기 반사층의 상부와 상기 주 전극 사이에서 상기 제1 및 제2 절연층의 두께 이상인 발광 소자.A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer;
A first electrode layer disposed below the light emitting structure and in contact with the second conductive semiconductor layer;
A second electrode layer penetrating through the first electrode layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer and in contact with the first conductivity type semiconductor layer;
A first insulating layer disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, between the second electrode layer and the second conductivity type semiconductor layer, and between the second electrode layer and the active layer; And
And at least one second insulating layer disposed between the first insulating layer and the first electrode layer and surrounding the side of the first electrode layer,
The second electrode layer
A main electrode disposed under the first electrode layer; And
And a branch electrode branched from the main electrode and passing through the first electrode layer, the second conductivity type semiconductor layer, and the active layer,
The first electrode layer
A reflective layer disposed under the light emitting structure; And
And a spreading layer disposed between the reflective layer and the first insulating layer,
Wherein the second insulating layer surrounds a side surface of the reflective layer and a part of an upper surface of the reflective layer,
Wherein a thickness of the first and second insulating layers between the side of the reflective layer and the branch electrode is equal to or greater than a thickness of the first and second insulating layers between an upper portion of the reflective layer and the main electrode.
상기 제2 절연층은 상기 오믹층의 가장 자리와 상기 반사층의 가장 자리를 감싸는 발광 소자.The light emitting device according to claim 1, wherein the first electrode layer further comprises an ohmic layer disposed between the second conductive semiconductor layer and the reflective layer,
And the second insulating layer surrounds the edge of the ohmic layer and the edge of the reflective layer.
상기 제2 절연층은 하나 이상의 층 구조를 갖는 발광 소자.The device according to claim 1, wherein the second insulating layer is interposed between at least one of the first insulating layer and the second conductive type semiconductor layer, and between the first insulating layer and the active layer,
Wherein the second insulating layer has at least one layer structure.
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