KR20120019750A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 발광 소자에 관한 것이다. The present disclosure relates to a light emitting device.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. Light emitting diodes (LEDs) are a type of semiconductor device that converts electrical energy into light. The light emitting diode has advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps.
이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 실내 외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 발광 소자를 사용하는 경우가 증가되고 있는 추세이다.Therefore, many researches are being made to replace the existing light sources with light emitting diodes, and the use of light emitting devices as light sources for lighting devices such as various lamps, liquid crystal displays, electronic signs, and street lamps that are used indoors and outdoors is increasing. to be.
실시예는 신뢰성을 향상할 수 있는 발광 소자를 제공한다. The embodiment provides a light emitting device capable of improving reliability.
실시예에 따른 발광 소자는, 기판; 상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조층; 상기 발광 구조층 상에 바나듐(V)를 포함하는 오믹층; 및 상기 오믹층 상에 전극을 포함한다. The light emitting device according to the embodiment includes a substrate; A light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer on the substrate; An ohmic layer including vanadium (V) on the light emitting structure layer; And an electrode on the ohmic layer.
실시예에 따르면, 오믹층이 바나듐을 포함하여 오믹 컨택 특성을 향상할 수 있다. 즉, 오믹층이 접촉하는 질소 대향면의 질소와 오믹층의 바나듐이 결합하여 형성된 질화 바나듐에 의해 오믹 컨택 특성을 향상할 수 있다. According to an embodiment, the ohmic layer may include vanadium to improve ohmic contact characteristics. That is, the ohmic contact characteristics can be improved by vanadium nitride formed by combining nitrogen on the surface of the nitrogen facing the ohmic layer and vanadium on the ohmic layer.
또한, 제1 도전형 반도체층에 질소 공동이 형성되어 제1 도전형 반도체층의 전하가 쉽게 전도성 밴드로 전이할 수 있도록 한다. 이에 의해 발광 소자의 발광 특성을 향상할 수 있다. In addition, a nitrogen cavity is formed in the first conductive semiconductor layer so that the charge of the first conductive semiconductor layer can be easily transferred to the conductive band. Thereby, the light emission characteristic of a light emitting element can be improved.
나아가, 발광 소자가 에이징 후에 고전압에서의 동작 전압이 변화하는 것을 방지할 수 있다. Furthermore, it is possible to prevent the light emitting element from changing the operating voltage at high voltage after aging.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다.
도 2 내지 도 11은 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법의 공정을 도시한 단면도들이다.
도 12는 실험예 1 및 비교예 1에 따른 발광 소자의 에이징 전과 에이징 후의 전압-전류 그래프이다.
도 13은 실험예 2 내지 4, 및 비교예 2에 따른 발광 소자의 전류-전압 그래프이다.
도 14는 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 15는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면이다.
도 16은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
2 to 11 are cross-sectional views illustrating a process of a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
12 is a voltage-current graph before and after aging of the light emitting devices according to Experimental Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
13 is a current-voltage graph of light emitting devices according to Experimental Examples 2 to 4 and Comparative Example 2. FIG.
14 is a cross-sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to the embodiment.
15 is a view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment.
16 is a view illustrating a lighting unit including a light emitting device package according to an embodiment.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 발광 소자(100)는, 전도성 지지 기판(175), 상기 전도성 지지 기판(175) 상에 빛을 생성하는 발광 구조층(135), 이 발광 구조층(135) 상에 오믹층(114) 및 전극(115)을 포함한다. 발광 구조층(135)은 제1 도전형 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)을 포함하며, 제1,2 도전형 반도체층(110, 130)으로부터 제공되는 전자 및 정공이 상기 활성층(120)에서 재결합(recombination)됨으로써 빛을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
전도성 지지 기판(175)과 발광 구조층(135) 사이에는 접합층(170), 반사층(160), 오믹층(150), 전류 차단층(current blocking layer, CBL)(145), 보호 부재(140) 등이 위치할 수 있고, 발광 구조층(135)의 측면으로 패시베이션층(180)이 형성될 수 있다. 이에 대하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. Between the
전도성 지지 기판(175)은 발광 구조층(135)을 지지하며 전극(115)과 함께 발광 구조층(135)에 전원을 제공할 수 있다. 전도성 지지 기판(175)은 예를 들어, Cu, Au, Ni, Mo, Cu-W, Si, Ge, GaAs, ZnO, 또는 SiC 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 전도성 지지 기판(175) 대신 절연성의 기판을 사용하고 별도의 전극을 형성하는 것도 가능하다. The
전도성 지지 기판(175)은 30㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 발광 소자(100)의 설계에 따라 달라질 수 있다. The
이러한 전도성 지지 기판(175) 상에 접합층(170)이 형성될 수 있다. 접합층(170)은 본딩층으로서, 반사층(160)과 보호 부재(140) 아래에 형성될 수 있다. 접합층(170)은 외측면이 노출되며, 반사층(160), 오믹층(150)의 단부 및 보호 부재(140)에 접촉되어, 반사층(160), 오믹층(150) 및 보호 부재(140) 사이의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다. The
접합층(170)은 배리어 금속 또는 본딩 금속을 포함하다. 예를 들어, 접합층(170)은 Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Al, Si, Ag, Ta 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
이러한 접합층(170) 상에는 반사층(160)이 형성될 수 있다. 반사층(160)은 발광 구조층(135)에서 발생되어 반사층(160) 쪽으로 향하는 빛을 반사시켜, 발광 소자(100)의 발광 효율을 개선시켜 줄 수 있다. The
예를 들어, 반사층(160)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 반사층(160)은 상술한 금속 또는 합금과, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), AZO(aluminium zinc oxide), ATO(antimony tin oxide) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(160)이 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni, Ag/Cu, Ag/Pd/Cu 등의 적층 구조를 포함할 수 있다. For example, the
반사층(160) 상에 오믹층(150)이 형성될 수 있다. 오믹층(150)은 제2 도전형 반도체층(130)에 오믹 접촉되어 발광 구조층(135)에 전원이 원활히 공급될 수 있도록 한다. 오믹층(150)은, ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni, Ag, Pt, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 이용하여 단층 또는 다층으로 구현할 수 있다.The
이와 같이 실시예에서는 반사층(160)의 상면이 오믹층(150)과 접촉하는 것을 예시하였다. 그러나 반사층(160)이 보호 부재(140), 전류 차단층(145) 또는 발광 구조층(135)과 접촉하는 것도 가능하다. As described above, the upper surface of the
이러한 제1 오믹층(150)과 제2 도전형의 반도체층(130) 사이에는 전류 차단층(145)이 형성될 수 있다. 전류 차단층(145)의 상면은 제2 도전형 반도체층(130)과 접촉하고, 전류 차단층(145)의 하면 및 측면은 오믹층(150)과 접촉할 수 있다. A
전류 차단층(145)은 전극(115)과 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 전극(115)과 전도성 지지 기판(175) 사이의 최단 거리로 전류가 집중되는 현상을 완화하여 발광 소자(100)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. The
전류 차단층(145)은 전기 절연성을 가지는 물질, 반사층(160) 또는 접합층(170)보다 전기 전도성이 낮은 물질, 또는 제2 도전형 반도체층(130)과 쇼트키 접촉을 형성하는 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 전류 차단층(145)은, ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, ZnO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiOx, TiO2, Ti, Al 또는 Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
이와 같이 오믹층(150)이 전류 차단층(145)의 하면 및 측면에 접촉하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 따라서, 오믹층(150)과 전류 차단층(145)이 서로 이격되어 배치되거나, 오믹층(150)이 전류 차단층(145)의 측면에만 접촉할 수도 있다. 또는, 전류 차단층(145)이 반사층(160)과 오믹층(150) 사이에 형성될 수도 있다. As described above, the
상술한 접합층(170)의 상면의 둘레 영역에 보호 부재(140)가 형성될 수 있다. 즉, 보호 부재(140)는 발광 구조층(135)과 접합층(170) 사이의 둘레 영역에 형성될 수 있으며, 이에 의해 링 형상, 루프 형상, 프레임 형상 등으로 형성될 수 있다. 보호 부재(140)는 일부분이 발광 구조층(135)과 수직 방향에서 중첩될 수 있다. The
이러한 보호 부재(140)는 접합층(170)과 활성층(120) 사이의 측면에서의 거리를 증가시켜 접합층(170)과 활성층(120) 사이의 전기적 단락의 발생 가능성을 줄일 수 있다. 그리고 보호 부재(140)가 발광 구조층(135)과 전도성 지지부재(175) 사이의 틈새로 수분 등이 침투되는 것도 방지할 수 있다. The
또한, 보호 부재(140)는 칩 분리 공정에서 전기적 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 좀더 구체적으로 설명하면, 발광 구조층(135)을 단위 칩 영역으로 분리하기 위하여 아이솔레이션 에칭(isolation etching)을 하는 경우, 접합층(170)에서 발생된 파편이 제2 도전형 반도체층(130)과 활성층(120) 사이 또는 활성층(120)과 제1 도전형 반도체층(110) 사이에 부착되어 전기적 단락이 발생할 수 있는데, 보호 부재(140)는 이러한 전기적 단락을 방지한다. 이에 보호 부재(140)는 아이솔레이션 에칭 시 깨지지 않거나 파편이 발생되지 않는 물질, 또는 극히 일부분이 깨지거나 소량의 파편이 발생되더라도 전기적 단락을 일으키지 않는 절연성 물질로 형성될 수 있다. In addition, the
보호 부재(140)는 전기 절연성을 가지는 물질, 반사층(160) 또는 접합층(170)보다 전기 전도성이 낮은 물질, 또는 제2 도전형 반도체층(130)과 쇼트키 접촉을 형성하는 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호 부재(140)는, ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, ZnO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiOx, TiO2, Ti, Al 또는 Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
그리고 오믹층(150) 및 보호 부재(140) 상에 발광 구조층(135)이 형성될 수 있다. 발광 구조층(135)의 측면은 복수 개의 칩을 단위 칩 영역으로 구분하는 아이솔레이션 에칭에 의해 경사를 가질 수 있다. The light emitting
발광 구조층(135)은 복수의 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체층을 포함할 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(110), 제2 도전형 반도체층(130) 및 이들 사이에 위치한 활성층(120)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 도전형 반도체층(130)이 제1 오믹층(150)과 보호 부재(140) 상에 위치하고, 활성층(120)이 제2 도전형 반도체층(130) 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층(110)이 활성층(120) 상에 위치할 수 있다. The light emitting
제1 도전형 반도체층(110)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 일례로, 제1 도전형 반도체층(110)은 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 이러한 n형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료에 n형 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. 예를 들어, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 포함되어 형성될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(110)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The first conductivity
활성층(120)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(multi quantum well, MQW), 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
활성층(120)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 활성층(120)이 다중 양자 우물 구조로 형성된 경우, 활성층(120)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 형성될 수 있다. 일례로, 활성층(120)은 InGaN을 포함하는 우물층과 GaN을 포함하는 장벽층이 교대로 적층되어 형성될 수 있다. The
이러한 활성층(120)의 위 및/또는 아래에는 n형 또는 p형 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수도 있으며, 이 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층을 포함할 수 있다. A clad layer (not shown) doped with an n-type or p-type dopant may be formed on and / or under the
제2 도전형 반도체층(130)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 일례로, 제2 도전형 반도체층(130)은 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 이러한 p형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료에 p형 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. 예를 들어, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에 Mg, Zn, Ca, Sr, Br 등의 p형 도펀트가 포함되어 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(130)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second conductivity
상술한 설명에서는 제1 도전형 반도체층(110)이 n형 반도체층을 포함하고 제2 도전형 반도체층(130)이 p형 반도체층을 포함하는 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 도전형 반도체층(110)이 p형 반도체층을 포함하고 제2 도전형 반도체층(130)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(130) 아래에 또 다른 n형 또는 p형 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 발광 구조층(135)은, np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 제1 도전형 반도체층(110) 및 제2 도전형 반도체층(130) 내의 도펀트의 도핑 농도는 균일할 수도 있고, 불균일할 수도 있다. 즉, 발광 구조층(135)의 구조는 다양하게 변형될 수 있으며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. In the above description, the first
이러한 발광 구조층(135)의 상면에는 광 추출 패턴(112)이 형성될 수 있다. 이 광 추출 패턴(112)은 표면에서 전반사되는 빛의 양을 최소화하여 발광 소자(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 광 추출 패턴(112)은 랜덤한 형상 및 배열을 갖거나, 원하는 형상 및 배열을 갖도록 형성될 수 있다.The
예를 들어, 광 추출 패턴(112)은 50nm 내지 3000nm의 주기를 갖는 광 결정(photonic crystal) 구조가 배열되어 형성될 수 있다. 광 결정 구조는 간섭 효과 등에 의해 특정 파장 영역의 빛을 외부로 효율적으로 추출할 수 있다.For example, the
또한, 광 추출 패턴(112)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔, 원뿔대, 다각뿔대 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the
이러한 발광 구조층(135), 좀더 정확하게는 제1 도전형 반도체층(110) 상에 오믹층(114)과 전극(115)이 형성된다. The
제1 도전형 반도체층(110)은 앞서 설명한 바와 같이 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체층(일례로, n형의 질화 갈륨(GaN))을 포함하는데, 오믹층(114)이 위치하는 일면이 질소 대향면(N-face surface)을 가질 수 있다. 그리고 오믹층(114)은 바나듐(V)를 포함한다. 일례로, 오믹층(114)은 바나듐과 기타 불가피하게 함유된 물질만을 포함하여 이루어질 수 있다. A first conductive
이에 따라, 오믹층(114)과 발광 구조층(135), 좀더 정확하게는 제1 도전형 반도체층(110)의 계면 부근에, 오믹층(114)의 바나듐과 제1 도전형 반도체층(110)의 질소가 결합한 질화 바나듐(VN)이 형성된다. 이 질화 바나듐에 의하여 전극(115)의 오믹 컨택 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 의하여 발광 소자(100)의 동작 전압을 낮출 수 있고 이에 의하여 효율을 향상할 수 있다. 나아가, 종래에는 에이징(aging) 후 고전압에서 동작 전압이 변화하는 현상이 발생하였는데, 본 실시예에서는 동작 전압이 거의 변화하지 않는 우수한 특성을 가질 수 있다. 이에 대해서는 추후에 도 2 및 도 3을 참조하여 좀더 상세하게 설명하도록 한다. Accordingly, the vanadium and the first conductivity
또한, 제1 도전형 반도체층(110)에 질소 공동(N vacancy)이 형성되어 제1 도전형 반도체층(110)의 전하가 쉽게 전도성 밴드로 전이할 수 있도록 한다. 이에 의해 발광 소자(100)의 발광 특성을 향상할 수 있다. In addition, an N vacancy is formed in the first
이러한 오믹층(114)의 두께가 0.5nm 내지 1000nm일 수 있다. 오믹층(114)의 두께가 0.5nm 미만일 경우에는 오믹 컨택 특성을 향상하는 효과가 저하될 수 있다. 그리고 오믹층(114)의 두께가 1000nm를 초과할 경우에는 제조 비용 및 시간이 증가되는 문제가 있고, 미약하지만 취성(brittle)의 바나듐에 의한 문제가 발생할 수 있다. The thickness of the
이 오믹층(114) 상에 형성되는 전극(115)은, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, WTi 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
일례로, 전극(115)이, 오믹층(114) 상에 차례로 적층된 제1 층(115a), 제2 층(115b), 제3 층(115c) 및 제4 층(115d)을 포함할 수 있다. 제1 층(115a) 및 제 3층(115c)은 Ni 또는 Al을 포함하여 배리어(barrier) 층으로 기능한다. 즉, 제1 층(115a) 및 제 3층(115c)은 오믹층(114), 제2 층(115b) 및 제4 층(115d)의 물질이 서로 섞이는 것을 방지하는 역할을 한다. 제2 층(115b)은 Cu를 포함하여 전극(115)이 적절한 두께를 가질 수 있도록 한다. 제4 층(115d)은 Au를 포함하여 와이어 본딩 특성을 향상하는 역할을 한다. For example, the
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 전극이 W층, WTi층, Ti층, Al층, 또는 Ag층 과 같은 단일층으로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다. However, the embodiment is not limited thereto, and the electrode may be made of a single layer such as a W layer, a WTi layer, a Ti layer, an Al layer, or an Ag layer.
이러한 전극(115)은 와이어 본딩이 이루어지는 패드부와, 이 패드부로부터 연장된 전극부를 포함할 수 있다. 상기 전극부는 소정의 패턴 형상으로 분기될 수 있다. The
상기 제1 도전형 반도체층(110)의 상면에 광 추출 패턴(112)이 형성되므로, 제조 공정에 의해 오믹층(114)과 전극(115)의 상면에도 광 추출 패턴(112)에 대응하는 패턴이 자연스럽게 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. Since the
발광 구조층(135)의 적어도 측면에는 패시베이션층(180)이 형성될 수 있다. 또한, 패시베이션층(180)은 제1 도전형 반도체층(110)의 상면 및 보호 부재(140)의 상면에 형성될 수 있으나, 이로 한정되지는 않는다. The
이하, 실시예에 따른 발광 소자(100)의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 다만, 앞에서 설명한 내용과 동일 또는 극히 유사한 내용은 생략하거나 간략하게 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the
도 2 내지 도 11은 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법의 공정을 도시한 단면도들이다. 2 to 11 are cross-sectional views illustrating a process of a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
도 2에 도시한 바와 같이, 성장 기판(101) 상에 발광 구조층(135)을 형성한다. As shown in FIG. 2, the light emitting
성장 기판(101)은, 예를 들어, 사파이어(Al2O3), Si, SiC, GaAs, GaN, ZnO, MgO, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 물질로 구성된 성장 기판(101)을 사용할 수 있음은 물론이다.The
발광 구조층(135)은 성장 기판(101) 상에 제1 도전형 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)을 순차적으로 성장함으로써 형성될 수 있다. The light emitting
이러한 발광 구조층(135)은, 예를 들어, 유기 금속 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), 화학 증착법(chemical vapor deposition, CVD), 플라즈마 화학 증착법(plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD), 분자선 성장법(molecular beam epitaxy, MBE), 수소화물 기상 성장법(hydride vapor phase epitaxy, HVPE) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 그러나 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting
한편, 발광 구조층(135) 및 성장 기판(101) 사이에는 격자 상수 차이를 완화하기 위해 버퍼층(미도시) 및/또는 언도프트 질화물층(미도시)이 형성될 수도 있다.Meanwhile, a buffer layer and / or an undoped nitride layer (not shown) may be formed between the light emitting
이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 발광 구조층(135) 상에 단위 칩 영역에 대응하여 보호 부재(140)을 선택적으로 형성할 수 있다. 보호 부재(140)는 패터닝된 마스크를 이용하여 단위 칩 영역의 둘레에 형성될 수 있다. 보호 부재(140)는 전자빔(E-beam) 증착, 스퍼터링(sputtering), PECVD 방법과 같은 다양한 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 3, the
이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(130) 상에 전류 차단층(145)을 형성할 수 있다. 전류 차단층(145)은 마스크 패턴을 이용하여 형성될 수 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4, the
도 3 및 도 4에서는 보호 부재(140)와 전류 차단층(145)을 별도의 공정으로 형성하는 것을 도시하였으나, 보호 부재(140)와 전류 차단층(145)을 동일한 재질로 형성하여 하나의 공정으로 동시에 형성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2 도전형 반도체층(130) 상에 SiO2층을 형성한 후, 마스크 패턴을 이용하여 보호 부재(140)과 전류 차단층(145)을 동시에 형성할 수 있다.In FIGS. 3 and 4, the
이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(130) 및 전류차단층(145) 상에 오믹층(150)과 상기 반사층(160)을 차례로 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 5, the
오믹층(150) 및 반사층(160)은 예를 들어, 전자빔(E-beam) 증착, 스퍼터링, PECVD 중 어느 하나의 방법에 의해 형성될 수 있다.The
이어서, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 접합층(170)을 매개로 하여 도 5의 구조물에 전도성 지지 기판(175)를 접합한다. 접합층(170)은 반사층(160), 오믹층(150)의 단부 및 보호 부재(140)에 접촉되어 이들 사이의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다. 6 and 7, the
상술한 실시예에서는 전도성 지지 기판(175)이 상기 접합층(170)을 통해 본딩 방식으로 결합된 것이 예시되어 있으나, 접합층(170)을 형성하지 않고 전도성 지지 기판(175)을 도금 방식 또는 증착 방식으로 형성하는 것도 가능하다.In the above-described embodiment, although the
이어서, 도 8에 도시한 바와 같이, 성장 기판(101)을 발광 구조층(135)으로부터 제거한다. 도 8에서는 도 7에 도시된 구조물을 뒤집어서 도시하였다.Next, as shown in FIG. 8, the
상기 성장 기판(101)은 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off) 방법 또는 화학적 리프트 오프(Chemical Lift Off) 방법에 의해 제거될 수 있다.The
이어서, 도 9에 도시한 바와 같이, 발광 구조층(135)을 단위 칩 영역에 따라 아이솔레이션 에칭을 실시하여 복수개의 발광 구조층(135)으로 분리한다. 예를 들어, 상기 아이솔레이션 에칭은 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각 방법에 의해 실시될 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 9, the light emitting
이어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 보호 부재(140) 및 발광 구조층(135) 상에 패시베이션층(180)을 형성하고, 제1 도전형 반도체층(110)의 상면이 노출되도록 패시베이션층(180)을 선택적으로 제거한다. 그리고, 제1 도전형 반도체층(110)의 상면에 광 추출 효율 향상을 위하여 광 추출 패턴(112)을 형성한다. 광 추출 패턴(112)은 습식 식각 공정 또는 건식 식각 공정에 의해 형성될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 10, the
이어서, 도 11에 도시한 바와 같이, 광 추출 패턴(112) 상에 바나듐을 포함하는 오믹층(114) 및 전극(115)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 11, an
바나듐을 포함하는 오믹층(114) 및 전극(115)은 스퍼터링 또는 전자빔 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다. 이러한 오믹층(114) 및 전극(115)은 마스크를 이용하여 형성되거나, 오믹층(114) 및 전극(115)을 구성하는 층들을 형성한 후 함께 패터닝하여 형성될 수 있다. The
그리고, 도 11의 구조물을 칩 분리 공정을 통해 단위 칩 영역으로 분리하면 복수 개의 발광 소자를 제작할 수 있다. In addition, when the structure of FIG. 11 is separated into a unit chip region through a chip separation process, a plurality of light emitting devices may be manufactured.
칩 분리 공정은 예를 들어, 블레이드(blade)를 이용해 물리적인 힘을 가하여 칩을 분리시키는 브레이킹 공정, 칩 경계에 레이저를 조사하여 칩을 분리시키는 레이저 스크리빙 공정, 습식 또는 건식 식각을 포함하는 식각 공정 등을 포함할 수 있다. 실시예가 이에 한정되지는 않는다.
The chip separation process may include, for example, a breaking process of separating a chip by applying a physical force using a blade, a laser scrubbing process of separating a chip by irradiating a laser to a chip boundary, and etching including wet or dry etching. Process and the like. The embodiment is not limited thereto.
이하, 실험예들을 통하여 실시예에 따른 발광 소자를 좀더 상세하게 설명한다. 이 실험예들은 설명을 명확하게 하기 위한 일례에 불과하며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the light emitting device according to the embodiment will be described in more detail with reference to the experimental examples. These experimental examples are only examples for clarity of explanation, and the embodiments are not limited thereto.
먼저, 도 12를 참조하여 실험예 1 및 비교예 1에 대하여 살펴본다. First, with reference to Figure 12 looks at Experimental Example 1 and Comparative Example 1.
실험예Experimental Example 1 One
n형 질화 갈륨(GaN)을 포함하고 질소 대향면을 가지는 제1 도전형 반도체층, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층이 차례로 적층된 활성층, 및 p형 질화 갈륨(GaN)을 포함하는 제2 도전형 반도체층을 포함한 발광 구조층을 형성하였다. 제1 도전형 반도체층의 질소 대향면에 바나듐을 포함하는 오믹층을 스퍼터링에 의해 1.5mm의 두께로 형성하고, 그 위에 Ni/Cu/Ni/Au의 적층 구조를 가지는 전극을 형성하여 발광 소자를 제조하였다. a second conductive type including a first conductive semiconductor layer including an n-type gallium nitride (GaN) and a nitrogen-facing surface, an active layer in which an InGaN well layer / AlGaN barrier layer is sequentially stacked, and a p-type gallium nitride (GaN) The light emitting structure layer including the semiconductor layer was formed. An ohmic layer containing vanadium was formed on the nitrogen facing surface of the first conductive semiconductor layer to a thickness of 1.5 mm by sputtering, and an electrode having a stacked structure of Ni / Cu / Ni / Au was formed thereon to form a light emitting device. Prepared.
비교예Comparative example 1 One
크롬을 포함하는 1.5mm의 두께의 오믹층을 스퍼터링에 의해 형성한다는 점을 제외하면 실험예 1과 동일한 방법으로 발광 소자를 제조하였다. A light emitting device was manufactured in the same manner as in
에이징(aging) 전 실험예 1 및 비교예 1의 발광 소자의 전압-전류 그래프와, 에이징 후 실험예 1 및 비교예 1의 발광 소자의 전압-전류 그래프를 도 12에 도시하였다. 에이징은 120 A/cm2의 전류 밀도에서 5시간 동안 수행되었다. The voltage-current graphs of the light emitting devices of Experimental Example 1 and Comparative Example 1 before aging and the voltage-current graphs of the light emitting devices of Experimental Example 1 and Comparative Example 1 after aging are shown in FIG. 12. Aging was performed for 5 hours at a current density of 120 A / cm 2 .
도 12를 참조하면, 바나듐을 오믹층으로 사용한 실험예 1에서는 에이징 전과 에이징 후에 전압-전류 그래프의 차이가 거의 없는 것을 알 수 있다. 즉, 에이징 전후에 동작 전압의 변동이 없는 것을 알 수 있다. 반면, 크롬을 오믹층으로 사용한 비교예 1에서는 에이징 후에 고전압에서 전류가 저하되어 동작 전압이 변동하는 것을 알 수 있다. 12, in Experimental Example 1 using vanadium as an ohmic layer, it can be seen that there is almost no difference in voltage-current graph before and after aging. That is, it can be seen that there is no change in the operating voltage before and after aging. On the other hand, in Comparative Example 1 in which chromium was used as the ohmic layer, it can be seen that the current is decreased at high voltage after aging and the operating voltage is changed.
이와 같이 실험예 1에 따른 발광 소자는 고전압에서도 동작 전압의 변동이 거의 없는 우수한 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다. As such, it can be seen that the light emitting device according to Experimental Example 1 may have excellent characteristics with little change in operating voltage even at high voltage.
다음으로, 도 13을 참조하여 실험예 2 내지 4 및 비교예 2에 대하여 살펴본다. Next, with reference to Figure 13 looks at with respect to Experimental Examples 2 to 4 and Comparative Example 2.
실험예Experimental Example 2 2
바나듐을 포함하는 오믹층을 2nm의 두께로 형성한다는 점을 제외하면 실험예 1과 동일한 방법으로 발광 소자를 제조하였다. A light emitting device was manufactured according to the same method as Experimental Example 1 except that an ohmic layer including vanadium was formed to a thickness of 2 nm.
실험예Experimental Example 3 3
바나듐을 포함하는 오믹층을 5nm의 두께로 형성한다는 점을 제외하면 실험예 1과 동일한 방법으로 발광 소자를 제조하였다. A light emitting device was manufactured according to the same method as Experimental Example 1 except that an ohmic layer including vanadium was formed to a thickness of 5 nm.
실험예Experimental Example 4 4
바나듐을 포함하는 오믹층을 10nm의 두께로 형성한다는 점을 제외하면 실험예 1과 동일한 방법으로 발광 소자를 제조하였다. A light emitting device was manufactured according to the same method as Experimental Example 1 except that an ohmic layer including vanadium was formed to a thickness of 10 nm.
비교예Comparative example 2 2
크롬을 포함하는 오믹층을 2nm의 두께로 형성한다는 점을 제외하면 비교예 1과 동일한 방법으로 발광 소자를 제조하였다. A light emitting device was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that an ohmic layer including chromium was formed to a thickness of 2 nm.
실험예 2 내지 4, 그리고 비교예 2에 따른 발광 소자의 전류-전압 그래프를 도 13에 도시하였다. 13 illustrates current-voltage graphs of light emitting devices according to Experimental Examples 2 to 4 and Comparative Example 2. FIG.
도 13을 참조하면, 실험예 2 내지 4에 따른 발광 소자는 동일한 전류에서 비교예 2에 따른 발광 소자보다 낮은 전압을 가짐을 알 수 있다. 이와 같이 실험예 2 내지 4에 따른 발광 소자는 비교예 2보다 낮은 전압 특성을 가져 효율을 향상할 수 있음을 알 수 있다. 실험예 2, 실험예 3, 실험예 4의 순서로 더 낮은 전압 특성을 가지므로, 오믹층을 두껍게 형성할수록 전압 특성이 우수하다는 것도 알 수 있다.
Referring to FIG. 13, it can be seen that the light emitting device according to Experimental Examples 2 to 4 has a lower voltage than the light emitting device according to Comparative Example 2 at the same current. As such, it can be seen that the light emitting devices according to Experimental Examples 2 to 4 have lower voltage characteristics than Comparative Example 2, thereby improving efficiency. Since the lower voltage characteristics in the order of Experimental Example 2, Experimental Example 3, Experimental Example 4, it can be seen that the thicker the ohmic layer, the better the voltage characteristic.
이하 본 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지를 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14는 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도이다. Hereinafter, a light emitting device package including a light emitting device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 14. 14 is a cross-sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to the embodiment.
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체(30)와, 이 패키지 몸체(30)에 설치된 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)과, 이 패키지 몸체(30)에 설치되어 제1 및 제2 전극층(31, 32)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 이 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(40)를 포함한다. Referring to FIG. 14, the light emitting device package according to the embodiment includes a
패키지 몸체(30)는 폴리프탈아미드(polyphthal amide, PPA), 액정고분자(liquid crystal polymer, LCP), 폴리아미드9T(polyamid9T, PA9T) 등과 같은 수지, 금속, 감광성 유리(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 세라믹, 인쇄회로기판(PCB) 등을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이러한 물질에 한정되는 것은 아니다. The
패키지 몸체(30)에는 상부가 개방되는 캐비티(34)가 형성된다. 캐비티(34)의 측면은 캐비티(34)의 바닥면에 수직하거나 경사질 수 있다.The
이러한 패키지 몸체(30)에는 발광 소자(100)에 전기적으로 연결되는 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)이 배치된다. 이러한 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)은 소정 두께를 가지는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 이 표면에 다른 금속층이 도금될 수도 있다. 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)은 전도성이 우수한 금속으로 구성될 수 있다. 이러한 금속으로는 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag) 등이 있다.In the
이러한 제1 및 제2 전극층(31, 32)은 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 제1 및 제2 전극층(31, 32)은 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다. The first and second electrode layers 31 and 32 provide power to the
캐비티(34) 내에는 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)과 전기적으로 연결되면서 발광 소자(100)가 위치한다. 발광 소자(100)는 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 실시예에서는 발광 소자(100)가 상기 제1 전극층(31)과 와이어(50)를 통해 전기적으로 연결되고 제2 전극층(32)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된 것이 예시되어 있다.The
이 발광 소자(100)를 포위하면서 몰딩부재(40)가 형성되어 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 이 몰딩부재(40)에는 형광체가 포함되어 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
The
상술한 실시예들 및 변형예들에 따른 발광 소자 패키지는 백라이트 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등과 같은 조명 시스템으로 기능할 수 있다. 이를 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다. The light emitting device package according to the above-described embodiments and modifications may function as a lighting system such as a backlight unit, an indicator device, a lamp, and a street lamp. This will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
도 15은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 15의 백라이트 유닛(1100)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 한정되지 않는다. 15 is a view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment. However, the
도 15을 참조하면, 백라이트 유닛(1100)은, 바텀 커버(1140), 이 바텀 커버(1140) 내에 배치된 광 가이드 부재(1120), 이 광가이드 부재(1120)의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 발광 모듈(1110)을 포함할 수 있다. 또한, 광가이드 부재(1120) 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 15, the
바텀 커버(1140)는 광가이드 부재(1120), 발광 모듈(1100) 및 반사 시트(1130)가 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 또는 수지로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The
발광 모듈(1110)은, 기판(700)에 탑재된 복수의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자 패키지(600)는 광가이드 부재(1120)에 빛을 제공한다. The
도시된 것처럼, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140)의 내측면들 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있으며, 이에 따라 광가이드 부재(1120)의 적어도 하나의 측면을 향해 빛을 제공할 수 있다. As shown, the
다만, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140) 내에서 광가이드 부재(1120)의 아래에 배치되어, 광가이드 부재(1120)의 밑면을 향해 빛을 제공할 수도 있다. 이는 백라이트 유닛(1100)의 설계에 따라 다양하게 변형 가능하다. However, the
광가이드 부재(1120)는 바텀 커버(1140) 내에 배치될 수 있다. 광가이드 부재(1120)는 발광 모듈(1110)으로부터 제공받은 빛을 면광원화하여, 표시 패널(미도시)로 가이드할 수 있다. The
이러한 광가이드 부재(1120)는, 예를 들어, 도광판(light guide panel, LGP) 일 수 있다. 이 도광판을 예를 들어, 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl metaacrylate, PMMA)와 같은 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나로 형성될 수 있다. The
이 광가이드 부재(1120)의 상측에 광학 시트(1150)이 배치될 수 있다. The
이 광학 시트(1150)는, 예를 들어, 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(1150)이 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트, 형광 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 이 경우, 확산 시트(1150)는 발광 모듈(1110)에서 출사된 광을 고르게 확산시켜주고, 이 확산된 광이 집광 시트에 의해 표시 패널(미도시)로 집광될 수 있다. 이때, 집광 시트로부터 출사되는 광은 랜덤하게 편광된 광이다. 휘도 상승 시트는 집광 시트로부터 출사된 광의 편광도를 증가시킬 수 있다. 집광 시트는, 예를 들어, 수평 또는/및 수직 프리즘 시트일 수 있다. 그리고 휘도 상승 시트는, 예를 들어, 조도 강화 필름(dual brightness enhancement film) 일 수 있다. 또한, 형광 시트는 형광체가 푸함된 투광성 플레이트 또는 필름일 수 있다. The
광가이드 부재(1120)의 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다. 반사 시트(1130)는 광가이드 부재(1120)의 하면을 통해 방출되는 빛을 광가이드 부재(1120)의 출사면을 향해 반사할 수 있다. 이 반사 시트(1130)는 반사율이 좋은 수지, 예를 들어, PET, PC, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
도 16은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 16의 조명 유닛(1200)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.16 is a view illustrating a lighting unit including a light emitting device package according to an embodiment. However, the
도 16을 참조하면, 조명 유닛(1200)은, 케이스 몸체(1210), 이 케이스 몸체(1210)에 설치된 발광 모듈(1230), 케이스 몸체(1210)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, the
케이스 몸체(1210)는 방열 특성이 양호한 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 또는 수지로 형성될 수 있다.The
발광 모듈(1230)은, 기판(700) 및 이 기판(700)에 탑재되는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다. The
상기 기판(700)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 메탈 코아(metal core) PCB, 연성(flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. The
또한, 기판(700)은 빛을 효율적으로 반사하는 물질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.In addition, the
기판(700) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)가 탑재될 수 있다.At least one light emitting
발광 소자 패키지(600)는 각각 적어도 하나의 발광 소자(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 발광 소자는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 소자 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 소자를 포함할 수 있다.Each of the light emitting device packages 600 may include at least one light emitting diode (LED). The light emitting device may include a colored light emitting device for emitting colored light of red, green, blue or white color, and a UV light emitting device for emitting ultraviolet light (UV, UltraViolet).
발광 모듈(1230)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 조합하여 배치할 수 있다. 또한, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 진행 경로 상에는 형광 시트가 더 배치될 수 있으며, 형광 시트는 상기 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 파장을 변화시킨다. 예를 들어, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광이 청색 파장대를 갖는 경우 형광 시트에는 황색 형광체가 포함될 수 있으며, 발광 모듈(1230)에서 방출된 광은 상기 형광 시트를 지나 최종적으로 백색광으로 보여지게 된다.The
연결 단자(1220)는 발광 모듈(1230)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 16에 도시된 것에 따르면, 연결 단자(1220)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 연결 단자(1220)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
상술한 바와 같은 조명 시스템은 상기 발광 모듈에서 방출되는 광의 진행 경로 상에 광가이드 부재, 확산 시트, 집광 시트, 휘도상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 어느 하나가 배치되어, 원하는 광학적 효과를 얻을 수 있다.In the lighting system as described above, at least one of a light guide member, a diffusion sheet, a light collecting sheet, a luminance rising sheet, and a fluorescent sheet may be disposed on a propagation path of light emitted from the light emitting module to obtain a desired optical effect.
이상에서 설명한 바와 같이, 조명 시스템은 전압 특성이 우수한 발광 소자 패키지를 포함함으로써, 우수한 광 효율 및 특성을 가질 수 있다.As described above, the lighting system includes a light emitting device package having excellent voltage characteristics, and thus may have excellent light efficiency and characteristics.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예들을 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, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the invention. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (12)
상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조층;
상기 발광 구조층 상에 바나듐(V)를 포함하는 오믹층; 및
상기 오믹층 상에 전극
을 포함하는 발광 소자. Board;
A light emitting structure layer including a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer on the substrate;
An ohmic layer including vanadium (V) on the light emitting structure layer; And
An electrode on the ohmic layer
Light emitting device comprising a.
상기 발광 구조층은, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체층을 포함하고,
상기 오믹층이 접촉하는 상기 발광 구조층의 일면이 질소 대향면(N-face surface)를 가지는 발광 소자. The method of claim 1,
The light emitting structure layer, includes a semiconductor layer having a compositional formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x + y≤1),
The light emitting device of claim 1, wherein one surface of the light emitting structure layer in contact with the ohmic layer has an N-face surface.
상기 오믹층과 상기 발광 구조층의 계면 부근에, 상기 오믹층의 바나듐과 상기 발광 구조층의 질소가 결합한 질화 바나듐(VN)이 위치하는 발광 소자. The method of claim 2,
And a vanadium nitride (VN) in which vanadium of the ohmic layer and nitrogen of the light emitting structure layer are positioned near an interface between the ohmic layer and the light emitting structure layer.
상기 제2 도전형 반도체층이 p형 반도체층이고, 상기 제1 도전형 반도체층이 n형 반도체층이고,
상기 기판 상에 제2 도전형 반도체층, 상기 활성층, 상기 제1 도전형 반도체층이 차례로 형성되고,
상기 오믹층이 상기 제1 도전형 반도체층에 접촉하는 발광 소자. The method of claim 1,
The second conductivity-type semiconductor layer is a p-type semiconductor layer, the first conductivity-type semiconductor layer is an n-type semiconductor layer,
A second conductive semiconductor layer, the active layer, and the first conductive semiconductor layer are sequentially formed on the substrate;
The ohmic layer is in contact with the first conductive semiconductor layer.
상기 제1 도전형 반도체층은, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지고,
상기 오믹층이 접촉하는 상기 제1 도전형 반도체층의 일면이 질소 대향면(N-face surface)를 가지는 발광 소자. The method of claim 4, wherein
Has a composition formula of the first conductive type semiconductor layer, In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x + y≤1),
The light emitting device of claim 1, wherein one surface of the first conductivity-type semiconductor layer in contact with the ohmic layer has an N-face surface.
상기 오믹층의 두께가 0.5 nm 내지 1000 nm인 발광 소자. The method of claim 1,
The thickness of the ohmic layer is a light emitting device of 0.5 nm to 1000 nm.
상기 전극은, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, WTi 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자. The method of claim 1,
The electrode is Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, WTi and alloys thereof Light emitting device comprising at least one.
상기 전극은, 상기 오믹층 상에 차례로 적층된 제1 층 및 제2 층을 포함하고,
상기 제1 층이 Ni 또는 Al을 포함하고,
상기 제2 층이 Cu를 포함하는 발광 소자. The method of claim 1,
The electrode includes a first layer and a second layer sequentially stacked on the ohmic layer,
The first layer comprises Ni or Al,
A light emitting device in which the second layer comprises Cu.
상기 제2 층 상에 Ni 또는 Al을 포함하는 제3 층을 더 포함하는 발광 소자. The method of claim 8,
The light emitting device further comprises a third layer including Ni or Al on the second layer.
상기 제3 층 상에 Au를 포함하는 제4 층을 더 포함하는 발광 소자. 10. The method of claim 9,
The light emitting device further comprises a fourth layer including Au on the third layer.
상기 기판이 전도성 지지 기판인 발광 소자. The method of claim 1,
A light emitting device in which the substrate is a conductive support substrate.
상기 기 판과 상기 발광 구조층 사이에 배치되고 상기 전극과 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되는 전류 차단층을 더 포함하는 발광 소자. The method of claim 1,
And a current blocking layer disposed between the substrate and the light emitting structure layer and at least partially overlapping the electrode in a vertical direction.
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