WO2013183878A1 - 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 - Google Patents

발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 Download PDF

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WO2013183878A1
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light emitting
electrode
semiconductor layer
emitting device
light
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PCT/KR2013/004574
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정환희
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • Embodiments relate to a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit.
  • Light emitting diodes are widely used as one of light emitting devices. Light-emitting diodes use the properties of compound semiconductors to convert electrical signals into light, such as infrared, visible and ultraviolet light.
  • light emitting devices As the light efficiency of light emitting devices increases, light emitting devices have been applied to various fields including display devices and lighting devices.
  • the embodiment provides a light emitting device, a light emitting device package, and a light unit capable of improving light extraction efficiency.
  • the light emitting device may include a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer under the active layer; A reflective electrode disposed under the light emitting structure; An electrode disposed in the first conductivity type semiconductor layer and formed of a conductive ion implantation layer; It includes.
  • the light emitting device package includes a body; A light emitting element disposed on the body; A first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting device;
  • the light emitting device includes: a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer under the active layer; A reflective electrode disposed under the light emitting structure; An electrode disposed in the first conductivity type semiconductor layer and formed of a conductive ion implantation layer; It includes.
  • a light unit includes a substrate; A light emitting device disposed on the substrate; An optical member through which light provided from the light emitting device passes;
  • the light emitting device includes: a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer under the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer under the active layer; A reflective electrode disposed under the light emitting structure; An electrode disposed in the first conductivity type semiconductor layer and formed of a conductive ion implantation layer; It includes.
  • the light emitting device, the light emitting device package, and the light unit according to the embodiment have an advantage of improving light extraction efficiency.
  • FIG. 1 is a view showing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a view illustrating an electrode and a pad unit of a light emitting device according to an embodiment.
  • 3 to 7 are views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a light emitting device package according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 to 15 are views illustrating a lighting apparatus according to an embodiment.
  • 16 and 17 are views illustrating another example of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • each layer (region), region, pattern, or structure is “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad, or pattern.
  • “up” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed through another layer. do.
  • the criteria for up / down or down / down each layer will be described with reference to the drawings.
  • each layer may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description.
  • the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
  • FIG. 1 is a view showing a light emitting device according to an embodiment.
  • the light emitting device may include a light emitting structure 10, a reflective electrode 17, and an electrode 80.
  • the light emitting structure 10 may include a first conductive semiconductor layer 11, an active layer 12, and a second conductive semiconductor layer 13.
  • the active layer 12 may be disposed between the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 13.
  • the active layer 12 may be disposed under the first conductive semiconductor layer 11, and the second conductive semiconductor layer 13 may be disposed under the active layer 12.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 is formed of an n type semiconductor layer to which an n type dopant is added as a first conductivity type dopant
  • the second conductivity type semiconductor layer 13 is a second conductivity type dopant.
  • a p-type dopant may be formed as a p-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may be formed of a p-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be formed of an n-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may include, for example, an n-type semiconductor layer.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may be implemented as a compound semiconductor.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may be implemented as, for example, a group II-VI compound semiconductor or a group III-V compound semiconductor.
  • the first conductivity-type semiconductor layer 11 may be a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). Can be implemented.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may be selected from, for example, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, and the like.
  • N-type dopants such as Se and Te may be doped.
  • the active layer 12 In the active layer 12, electrons (or holes) injected through the first conductivity type semiconductor layer 11 and holes (or electrons) injected through the second conductivity type semiconductor layer 13 meet each other.
  • the layer emits light due to a band gap difference of an energy band according to a material forming the active layer 12.
  • the active layer 12 may be formed of any one of a single well structure, a multiple well structure, a quantum dot structure, or a quantum line structure, but is not limited thereto.
  • the active layer 12 may be implemented with a compound semiconductor.
  • the active layer 12 may be implemented as, for example, a group II-VI or group III-V compound semiconductor.
  • the active layer 12 may be, for example, In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1 , 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the active layer 12 may be implemented by stacking a plurality of well layers and a plurality of barrier layers, for example, an InGaN well layer / GaN barrier layer. Can be implemented in cycles.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be implemented with, for example, a p-type semiconductor layer.
  • the second conductivity type semiconductor layer 13 may be implemented as a compound semiconductor.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 13 may be implemented by, for example, a group II-VI compound semiconductor or a group III-V compound semiconductor.
  • the second conductivity type semiconductor layer 13 may be a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). Can be implemented.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be selected from, for example, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, and the like, and may include Mg, Zn, Ca, P-type dopants such as Sr and Ba may be doped.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may include a p-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 13 may include an n-type semiconductor layer.
  • a semiconductor layer including an n-type or p-type semiconductor layer may be further formed below the second conductive semiconductor layer 13.
  • the light emitting structure 10 may have at least one of np, pn, npn, and pnp junction structures.
  • the doping concentrations of the impurities in the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 13 may be uniformly or non-uniformly formed. That is, the structure of the light emitting structure 10 may be formed in various ways, but is not limited thereto.
  • a first conductivity type InGaN / GaN superlattice structure or an InGaN / InGaN superlattice structure may be formed between the first conductivity type semiconductor layer 11 and the active layer 12.
  • a second conductive AlGaN layer may be formed between the second conductive semiconductor layer 13 and the active layer 12.
  • the reflective electrode 17 may be disposed under the light emitting structure 10.
  • An ohmic contact layer 15 may be further disposed between the light emitting structure 10 and the reflective electrode 17.
  • the metal layer 50 may be disposed under the light emitting structure 10 and around the ohmic contact layer 15.
  • the metal layer 50 may be disposed around the bottom of the light emitting structure 10.
  • the metal layer 50 may be disposed around the reflective electrode 17.
  • the current blocking layer 30 may be disposed under the light emitting structure 10.
  • the current blocking layer 30 may be formed in the second conductive semiconductor layer 13.
  • the current blocking layer 30 may prevent current from being concentrated and improve light extraction efficiency.
  • the current blocking layer 30 may be formed by a method such as plasma treatment, ion implantation, laser damage, or the like.
  • the current blocking layer 30 may be formed by implanting oxygen ions into the second conductive semiconductor layer 13 through an implantation process.
  • the ohmic contact layer 15 may be formed of, for example, a transparent conductive oxide layer.
  • the ohmic contact layer 15 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), aluminum gallium zinc oxide (AGZO), indium zinc tin oxide (IZTO), or indium Aluminum Zinc Oxide (IGZO), Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO), Indium Gallium Tin Oxide (IGTO), Antimony Tin Oxide (ATO), Gallium Zinc Oxide (GZO), IZON (IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt It may be formed of at least one material selected from Ag.
  • the reflective electrode 17 may be formed of a metal material having a high reflectance.
  • the reflective electrode 17 may be formed of a metal or an alloy including at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, and Hf.
  • the reflective electrode 17 may be formed of indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), indium-zinc-tin-oxide (IZTO), and indium-aluminum-zinc (AZO).
  • Transmissive conductive materials such as -Oxide, IGZO (Indium-Gallium-Zinc-Oxide), IGTO (Indium-Gallium-Tin-Oxide), AZO (Aluminum-Zinc-Oxide) and ATO (Antimony-Tin-Oxide) It can be formed in a multi-layer.
  • the reflective electrode 17 may include at least one of Ag, Al, Ag-Pd-Cu alloy, or Ag-Cu alloy.
  • the ohmic contact layer 15 may be formed to be in ohmic contact with the light emitting structure 10.
  • the reflective electrode 17 may function to increase the amount of light extracted to the outside by reflecting light incident from the light emitting structure 10.
  • the metal layer 50 may include at least one of Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, and Mo materials.
  • the metal layer 50 may also function as a diffusion barrier layer.
  • the bonding layer 60 and the support member 70 may be disposed below the metal layer 50.
  • the metal layer 50 may perform a function of preventing a material included in the bonding layer 60 from diffusing toward the reflective electrode 17 in a process in which the bonding layer 60 is provided.
  • the metal layer 50 may prevent a material such as tin (Sn) included in the bonding layer 60 from affecting the reflective electrode 17.
  • the bonding layer 60 includes a barrier metal or a bonding metal, and for example, at least one of Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd, or Ta. It may include.
  • the support member 70 may support the light emitting structure 10 according to the embodiment and perform a heat radiation function.
  • the bonding layer 60 may be implemented as a seed layer.
  • the support member 70 may be formed of, for example, a semiconductor substrate in which Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W or impurities are implanted (eg, Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe and the like).
  • the support member 70 may be implemented by an insulating material, for example.
  • the light emitting device may include the electrode 80 disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 and formed of a conductive ion implantation layer.
  • the electrode 80 may be formed by implanting metallic ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may form at least one material selected from Ti, Al, and Si ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may include a metallic material.
  • the electrode 80 may include at least one metal material selected from Ti, Al, Si ions, and the like.
  • the electrode 80 may transmit incident light. Accordingly, the electrode 80 can transmit to the outside without absorbing the light provided from the light emitting structure 10, it is possible to improve the light extraction efficiency.
  • the electrode 80 may be disposed in the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be formed to a depth of 50 nanometers to 3000 nanometers.
  • the electrode 80 may be spaced apart from the active layer 12.
  • the electrode 80 may be disposed at least 100 nanometers from the active layer 12.
  • the light emitting device may include a pad unit 90 electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a plurality of wires disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a connection wiring disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 to electrically connect the plurality of wirings.
  • the electrode 80 and the pad portion 90 may be formed as shown in FIG. 2.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at an outer portion of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at the center of the first conductivity-type semiconductor layer 11.
  • the arrangement structure of the electrode 80 is not limited thereto and may be variously modified.
  • the pad part 90 may be electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80 or may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the area of the pad part 90 may be smaller than the width of the electrode 80. In addition, the area of the pad part 90 may be larger than the width of the electrode 80.
  • the pad part 90 may be implemented in a multilayer structure.
  • the pad part 90 may be implemented as an ohmic layer, an intermediate layer, and an upper layer.
  • the ohmic layer may include a material selected from Cr, V, W, Ti, and Zn to implement ohmic contact.
  • the intermediate layer may be implemented with a material selected from Ni, Cu, Al, and the like.
  • the top layer may comprise Au, for example.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • the light extraction pattern provided on the light emitting structure 10 may be formed by, for example, a PEC (Photo Electro Chemical) etching process. Accordingly, according to the embodiment, it is possible to increase the external light extraction effect.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • the electrode 80 may transmit incident light.
  • the electrode 80 may transmit light to the outside without absorbing light provided from the light emitting structure 10, and may improve light extraction efficiency.
  • the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 are formed on the substrate 5. do.
  • the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 may be defined as a light emitting structure 10.
  • the substrate 5 may be formed of, for example, at least one of sapphire substrate (Al 2 O 3 ), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, but is not limited thereto.
  • a buffer layer may be further formed between the first conductivity type semiconductor layer 11 and the substrate 5.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 is formed of an n type semiconductor layer to which an n type dopant is added as a first conductivity type dopant
  • the second conductivity type semiconductor layer 13 is a second conductivity type dopant.
  • a p-type dopant may be formed as a p-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may be formed of a p-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be formed of an n-type semiconductor layer.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may include, for example, an n type semiconductor layer.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). Can be.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may be selected from, for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN, and the like, and doped with n-type dopants such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like. Can be.
  • the active layer 12 In the active layer 12, electrons (or holes) injected through the first conductive semiconductor layer 11 and holes (or electrons) injected through the second conductive semiconductor layer 13a meet each other. It is a layer that emits light due to a band gap difference of an energy band according to a material forming the active layer 12a.
  • the active layer 12 may be formed of any one of a single well structure, a multiple well structure, a quantum dot structure, or a quantum line structure, but is not limited thereto.
  • the active layer 12 may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the active layer 12 may be formed by stacking a plurality of well layers and a plurality of barrier layers, for example, in a period of an InGaN well layer / GaN barrier layer. Can be formed.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be implemented with, for example, a p-type semiconductor layer.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). Can be.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be selected from, for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN, InN, or the like, and dopants such as Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba may be doped. Can be.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may include a p-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 13 may include an n-type semiconductor layer.
  • a semiconductor layer including an n-type or p-type semiconductor layer may be further formed on the second conductivity-type semiconductor layer 13.
  • the light emitting structure 10 may be np, pn, npn, or pnp junctions. It may have at least one of the structures.
  • the doping concentrations of the impurities in the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 13 may be uniformly or non-uniformly formed. That is, the structure of the light emitting structure 10 may be formed in various ways, but is not limited thereto.
  • a first conductivity type InGaN / GaN superlattice structure or an InGaN / InGaN superlattice structure may be formed between the first conductivity type semiconductor layer 11 and the active layer 12.
  • a second conductive AlGaN layer may be formed between the second conductive semiconductor layer 13 and the active layer 12.
  • the current blocking layer 30 may be formed in the light emitting structure 10.
  • the current blocking layer 30 may be formed in the second conductive semiconductor layer 13.
  • the current blocking layer 30 may be formed by a method such as plasma treatment, ion implantation, laser damage, or the like.
  • the current blocking layer 30 may be formed by implanting oxygen ions into the second conductive semiconductor layer 13 through an implantation process.
  • an ohmic contact layer 15 and a reflective electrode 17 may be formed on the light emitting structure 10.
  • the ohmic contact layer 15 may be formed of, for example, a transparent conductive oxide layer.
  • the ohmic contact layer 15 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), aluminum gallium zinc oxide (AGZO), indium zinc tin oxide (IZTO), or indium Aluminum Zinc Oxide (IGZO), Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO), Indium Gallium Tin Oxide (IGTO), Antimony Tin Oxide (ATO), Gallium Zinc Oxide (GZO), IZON (IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt It may be formed of at least one material selected from Ag.
  • the reflective electrode 17 may be formed of a metal material having a high reflectance.
  • the reflective electrode 17 may be formed of a metal or an alloy including at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, and Hf.
  • the reflective electrode 17 may be formed of indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), indium-zinc-tin-oxide (IZTO), and indium-aluminum-zinc (AZO).
  • Transmissive conductive materials such as -Oxide, IGZO (Indium-Gallium-Zinc-Oxide), IGTO (Indium-Gallium-Tin-Oxide), AZO (Aluminum-Zinc-Oxide) and ATO (Antimony-Tin-Oxide) It can be formed in a multi-layer.
  • the reflective electrode 17 may include at least one of Ag, Al, Ag-Pd-Cu alloy, or Ag-Cu alloy.
  • a metal layer 50 may be formed on the reflective electrode 17.
  • the metal layer 50 may be disposed around the ohmic contact layer 15 and on the reflective electrode 17.
  • the metal layer 50 may include at least one of Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, and Mo materials.
  • the metal layer 50 may also function as a diffusion barrier layer.
  • a bonding layer 60 and a support member 70 may be formed on the metal layer 50.
  • the metal layer 50 may perform a function of preventing a material included in the bonding layer 60 from diffusing toward the reflective electrode 17 in a process in which the bonding layer 60 is provided.
  • the metal layer 50 may prevent a material such as tin (Sn) included in the bonding layer 60 from affecting the reflective electrode 17.
  • the bonding layer 60 includes a barrier metal or a bonding metal, and for example, at least one of Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd, or Ta. It may include.
  • the support member 70 may support the light emitting structure 10 according to the embodiment and perform a heat radiation function.
  • the bonding layer 60 may be implemented as a seed layer.
  • the support member 70 may be formed of, for example, a semiconductor substrate in which Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W or impurities are implanted (eg, Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe and the like).
  • the substrate 5 is removed from the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the substrate 5 may be removed by a laser lift off (LLO) process.
  • LLO is a process of irradiating a lower surface of the substrate 5 to peel the substrate 5 and the first conductive semiconductor layer 11 from each other.
  • the side surface of the light emitting structure 10 may be etched by isolating etching, and a portion of the metal layer 50 may be exposed.
  • the isolation etching may be performed by dry etching such as, for example, an inductively coupled plasma (ICP), but is not limited thereto.
  • ICP inductively coupled plasma
  • the first region of the metal layer 50 may be disposed under the light emitting structure 10.
  • the second region of the metal layer 50 may extend in an outward direction from the first region.
  • the second region of the metal layer 50 may extend in a horizontal direction from the first region.
  • the second region of the metal layer 50 may be exposed to the outer periphery of the lower portion of the light emitting structure 10.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • the light extraction pattern may be formed by a PEC etching process. Accordingly, according to the embodiment, it is possible to increase the external light extraction effect.
  • the upper surface of the light emitting structure 10 may be formed in the N plane, the surface roughness is larger than the case where the Ga surface is formed in the light extraction efficiency can be further improved.
  • the light emitting device may include the electrode 80 disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 and formed of a conductive ion implantation layer.
  • the electrode 80 may be formed by implanting metallic ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may form at least one material selected from Ti, Al, and Si ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may include a metallic material.
  • the electrode 80 may include at least one metal material selected from Ti, Al, Si ions, and the like.
  • the electrode 80 may transmit incident light. Accordingly, the electrode 80 can transmit to the outside without absorbing the light provided from the light emitting structure 10, it is possible to improve the light extraction efficiency.
  • the electrode 80 may be disposed in the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be formed to a depth of 50 nanometers to 3000 nanometers.
  • the electrode 80 may be spaced apart from the active layer 12.
  • the electrode 80 may be disposed at least 100 nanometers from the active layer 12.
  • the light emitting device may include a pad unit 90 electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a plurality of wires disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a connection wiring disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 to electrically connect the plurality of wirings.
  • the electrode 80 and the pad portion 90 may be formed as shown in FIG. 2.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at an outer portion of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at the center of the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the arrangement structure of the electrode 80 is not limited thereto and may be variously modified.
  • the pad part 90 may be electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80 or may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the area of the pad part 90 may be smaller than the width of the electrode 80. In addition, the area of the pad part 90 may be larger than the width of the electrode 80.
  • the pad part 90 may be implemented in a multilayer structure.
  • the pad part 90 may be implemented as an ohmic layer, an intermediate layer, and an upper layer.
  • the ohmic layer may include a material selected from Cr, V, W, Ti, and Zn to implement ohmic contact.
  • the intermediate layer may be implemented with a material selected from Ni, Cu, Al, and the like.
  • the top layer may comprise Au, for example.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • the electrode 80 may transmit incident light. The electrode 80 may transmit to the outside without absorbing light provided from the light emitting structure 10, and may improve light extraction efficiency.
  • FIG. 8 is a view showing another example of a light emitting device according to the embodiment.
  • the description of the light emitting device illustrated in FIG. 8 the description of the overlapping parts with reference to FIG. 1 will be omitted.
  • the light emitting device according to the embodiment shown in FIG. 8 may not include a current blocking layer as compared to the light emitting device described with reference to FIG. 1. Accordingly, the metal layer 50 may be disposed around the lower portion of the light emitting structure 10. The first region of the metal layer 50 may be disposed under the light emitting structure 10. The first region of the metal layer 50 may be in contact with the lower portion of the light emitting structure 10. The second region of the metal layer 50 may extend in an outward direction from the first region. The second region of the metal layer 50 may extend in a horizontal direction from the first region. The second region of the metal layer 50 may be exposed to the outer periphery of the lower portion of the light emitting structure 10.
  • the light emitting device may include the electrode 80 disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 and formed of a conductive ion implantation layer.
  • the electrode 80 may be formed by implanting metallic ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may form at least one material selected from Ti, Al, and Si ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may include a metallic material.
  • the electrode 80 may include at least one metal material selected from Ti, Al, Si ions, and the like.
  • the electrode 80 may transmit incident light. Accordingly, the electrode 80 can transmit to the outside without absorbing the light provided from the light emitting structure 10, it is possible to improve the light extraction efficiency.
  • the electrode 80 may be disposed in the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be formed to a depth of 50 nanometers to 3000 nanometers.
  • the electrode 80 may be spaced apart from the active layer 12.
  • the electrode 80 may be disposed at least 100 nanometers from the active layer 12.
  • the light emitting device may include a pad unit 90 electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a plurality of wires disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a connection wiring disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 to electrically connect the plurality of wirings.
  • the electrode 80 and the pad portion 90 may be formed as shown in FIG. 2.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at an outer portion of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be disposed in a structure having a predetermined line width at the center of the first conductivity-type semiconductor layer 11.
  • the arrangement structure of the electrode 80 is not limited thereto and may be variously modified.
  • the pad part 90 may be electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80 or may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the area of the pad part 90 may be smaller than the width of the electrode 80. In addition, the area of the pad part 90 may be larger than the width of the electrode 80.
  • the pad part 90 may be implemented in a multilayer structure.
  • the pad part 90 may be implemented as an ohmic layer, an intermediate layer, and an upper layer.
  • the ohmic layer may include a material selected from Cr, V, W, Ti, and Zn to implement ohmic contact.
  • the intermediate layer may be implemented with a material selected from Ni, Cu, Al, and the like.
  • the top layer may comprise Au, for example.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • the light extraction pattern provided on the light emitting structure 10 may be formed by, for example, a PEC (Photo Electro Chemical) etching process. Accordingly, according to the embodiment, it is possible to increase the external light extraction effect.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • the electrode 80 may transmit incident light.
  • the electrode 80 may transmit light to the outside without absorbing light provided from the light emitting structure 10, and may improve light extraction efficiency.
  • FIG. 9 is a view showing another example of a light emitting device according to the embodiment.
  • the descriptions overlapping with those described with reference to FIG. 1 will be omitted.
  • the light emitting device may include the electrode 80 disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 and formed of a conductive ion implantation layer.
  • the electrode 80 may be formed by implanting metallic ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may form at least one material selected from Ti, Al, and Si ions through an ion implantation process.
  • the electrode 80 may include a metallic material.
  • the electrode 80 may include at least one metal material selected from Ti, Al, Si ions, and the like.
  • the electrode 80 may transmit incident light. Accordingly, the electrode 80 can transmit to the outside without absorbing the light provided from the light emitting structure 10, it is possible to improve the light extraction efficiency.
  • the electrode 80 may be disposed in the first conductive semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may be formed to a depth of 50 nanometers to 3000 nanometers.
  • the electrode 80 may be spaced apart from the active layer 12.
  • the electrode 80 may be disposed at least 100 nanometers from the active layer 12.
  • the light emitting device may include a pad unit 90 electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a plurality of wires disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the electrode 80 may include a connection wire 83 disposed in the first conductivity type semiconductor layer 11 to electrically connect the plurality of wires.
  • the plurality of wires and the connection wires 83 constituting the electrode 80 may control the depth of formation of the plurality of wires and the connection wires 83 through energy control of an ion implantation process.
  • the pad part 90 may be electrically connected to the electrode 80.
  • the pad part 90 may be in contact with the electrode 80 or may be in contact with the first conductivity type semiconductor layer 11.
  • the area of the pad part 90 may be smaller than the width of the electrode 80. In addition, the area of the pad part 90 may be larger than the width of the electrode 80.
  • the pad part 90 may be implemented in a multilayer structure.
  • the pad part 90 may be implemented as an ohmic layer, an intermediate layer, and an upper layer.
  • the ohmic layer may include a material selected from Cr, V, W, Ti, and Zn to implement ohmic contact.
  • the intermediate layer may be implemented with a material selected from Ni, Cu, Al, and the like.
  • the top layer may comprise Au, for example.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the light emitting structure 10.
  • the light extraction pattern provided on the light emitting structure 10 may be formed by, for example, a PEC (Photo Electro Chemical) etching process. Accordingly, according to the embodiment, it is possible to increase the external light extraction effect.
  • a light extraction pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • An uneven pattern may be provided on an upper surface of the electrode 80.
  • the electrode 80 may transmit incident light.
  • the electrode 80 may transmit light to the outside without absorbing light provided from the light emitting structure 10, and may improve light extraction efficiency.
  • FIG. 10 is a view showing a light emitting device package to which the light emitting device according to the embodiment is applied.
  • a light emitting device package may include a body 120, a first lead electrode 131 and a second lead electrode 132 disposed on the body 120, and the body 120.
  • the light emitting device 100 which is provided to and electrically connected to the first lead electrode 131 and the second lead electrode 132, and the molding member 140 surrounding the light emitting device 100. It may include.
  • the body 120 may include a silicon material, a synthetic resin material, or a metal material, and an inclined surface may be formed around the light emitting device 100.
  • the first lead electrode 131 and the second lead electrode 132 are electrically separated from each other, and provide power to the light emitting device 100.
  • the first lead electrode 131 and the second lead electrode 132 may increase light efficiency by reflecting light generated from the light emitting device 100, and heat generated from the light emitting device 100. It may also play a role in discharging it to the outside.
  • the light emitting device 100 may be disposed on the body 120 or on the first lead electrode 131 or the second lead electrode 132.
  • the light emitting device 100 may be electrically connected to the first lead electrode 131 and the second lead electrode 132 by any one of a wire method, a flip chip method, and a die bonding method.
  • the molding member 140 may surround the light emitting device 100 to protect the light emitting device 100.
  • the molding member 140 may include a phosphor to change the wavelength of light emitted from the light emitting device 100.
  • a plurality of light emitting devices or light emitting device packages according to the embodiment may be arranged on a substrate, and an optical member such as a lens, a light guide plate, a prism sheet, and a diffusion sheet may be disposed on the light path of the light emitting device package.
  • the light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a light unit.
  • the light unit may be implemented in a top view or a side view type, and may be provided in a display device such as a portable terminal and a notebook computer, or may be variously applied to an illumination device and a pointing device.
  • Yet another embodiment may be implemented as a lighting device including the light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments.
  • the lighting device may include a lamp, a street lamp, a signboard, a headlamp.
  • the light emitting device may be applied to the light unit.
  • the light unit may include a structure in which a plurality of light emitting elements are arranged, and may include a display device shown in FIGS. 11 and 12 and a lighting device shown in FIGS. 13 to 17.
  • the display device 1000 includes a light guide plate 1041, a light emitting module 1031 providing light to the light guide plate 1041, and a reflective member 1022 under the light guide plate 1041. ), An optical sheet 1051 on the light guide plate 1041, a display panel 1061, a light guide plate 1041, a light emitting module 1031, and a reflective member 1022 on the optical sheet 1051.
  • the bottom cover 1011 may be included, but is not limited thereto.
  • the bottom cover 1011, the reflective sheet 1022, the light guide plate 1041, and the optical sheet 1051 may be defined as a light unit 1050.
  • the light guide plate 1041 diffuses light to serve as a surface light source.
  • the light guide plate 1041 is made of a transparent material, for example, acrylic resin-based such as polymethyl metaacrylate (PMMA), polyethylene terephthlate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymer (COC), and polyethylene naphthalate (PEN). It may include one of the resins.
  • PMMA polymethyl metaacrylate
  • PET polyethylene terephthlate
  • PC polycarbonate
  • COC cycloolefin copolymer
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the light emitting module 1031 provides light to at least one side of the light guide plate 1041, and ultimately serves as a light source of the display device.
  • At least one light emitting module 1031 may be provided, and may provide light directly or indirectly at one side of the light guide plate 1041.
  • the light emitting module 1031 may include a substrate 1033 and a light emitting device or a light emitting device package 200 according to the embodiment described above.
  • the light emitting device package 200 may be arranged on the substrate 1033 at predetermined intervals.
  • the substrate 1033 may be a printed circuit board (PCB) including a circuit pattern.
  • the substrate 1033 may include not only a general PCB but also a metal core PCB (MCPCB, Metal Core PCB), a flexible PCB (FPCB, Flexible PCB) and the like, but is not limited thereto.
  • MCPCB Metal Core PCB
  • FPCB Flexible PCB
  • the substrate 1033 may be removed.
  • a part of the heat dissipation plate may contact the upper surface of the bottom cover 1011.
  • the plurality of light emitting device packages 200 may be mounted such that an emission surface from which light is emitted is spaced apart from the light guide plate 1041 by a predetermined distance, but is not limited thereto.
  • the light emitting device package 200 may directly or indirectly provide light to a light incident portion that is one side of the light guide plate 1041, but is not limited thereto.
  • the reflective member 1022 may be disposed under the light guide plate 1041.
  • the reflective member 1022 may improve the luminance of the light unit 1050 by reflecting light incident to the lower surface of the light guide plate 1041 and pointing upward.
  • the reflective member 1022 may be formed of, for example, PET, PC, or PVC resin, but is not limited thereto.
  • the reflective member 1022 may be an upper surface of the bottom cover 1011, but is not limited thereto.
  • the bottom cover 1011 may accommodate the light guide plate 1041, the light emitting module 1031, the reflective member 1022, and the like. To this end, the bottom cover 1011 may be provided with an accommodating part 1012 having a box shape having an upper surface opened thereto, but is not limited thereto. The bottom cover 1011 may be combined with the top cover, but is not limited thereto.
  • the bottom cover 1011 may be formed of a metal material or a resin material, and may be manufactured using a process such as press molding or extrusion molding.
  • the bottom cover 1011 may include a metal or non-metal material having good thermal conductivity, but is not limited thereto.
  • the display panel 1061 is, for example, an LCD panel and includes a first and second substrates of transparent materials facing each other, and a liquid crystal layer interposed between the first and second substrates.
  • a polarizer may be attached to at least one surface of the display panel 1061, but the polarizer is not limited thereto.
  • the display panel 1061 displays information by light passing through the optical sheet 1051.
  • the display device 1000 may be applied to various portable terminals, monitors of notebook computers, monitors of laptop computers, televisions, and the like.
  • the optical sheet 1051 is disposed between the display panel 1061 and the light guide plate 1041 and includes at least one light transmissive sheet.
  • the optical sheet 1051 may include at least one of a sheet such as, for example, a diffusion sheet, a horizontal and vertical prism sheet, and a brightness enhancement sheet.
  • the diffusion sheet diffuses the incident light
  • the horizontal and / or vertical prism sheet focuses the incident light into the display area
  • the brightness enhancement sheet reuses the lost light to improve the brightness.
  • a protective sheet may be disposed on the display panel 1061, but is not limited thereto.
  • the light guide plate 1041 and the optical sheet 1051 may be included as an optical member on the optical path of the light emitting module 1031, but are not limited thereto.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 1100 includes a bottom cover 1152, a substrate 1020 on which the light emitting device 100 disclosed above is arrayed, an optical member 1154, and a display panel 1155.
  • the substrate 1020 and the light emitting device package 200 may be defined as a light emitting module 1060.
  • the bottom cover 1152, the at least one light emitting module 1060, and the optical member 1154 may be defined as a light unit.
  • the bottom cover 1152 may include an accommodating part 1153, but is not limited thereto.
  • the optical member 1154 may include at least one of a lens, a light guide plate, a diffusion sheet, horizontal and vertical prism sheets, and a brightness enhancement sheet.
  • the light guide plate may be made of a PC material or a poly methy methacrylate (PMMA) material, and the light guide plate may be removed.
  • the diffusion sheet diffuses the incident light
  • the horizontal and vertical prism sheets focus the incident light onto the display area
  • the brightness enhancement sheet reuses the lost light to improve the brightness.
  • the optical member 1154 is disposed on the light emitting module 1060, and performs surface light source, diffusion, condensing, etc. of the light emitted from the light emitting module 1060.
  • FIG. 13 to 15 are views illustrating a lighting apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view from above of the lighting apparatus according to the embodiment
  • FIG. 14 is a perspective view from below of the lighting apparatus illustrated in FIG. 13
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the lighting apparatus illustrated in FIG. 13.
  • the lighting apparatus includes a cover 2100, a light source module 2200, a heat radiator 2400, a power supply unit 2600, an inner case 2700, and a socket 2800. It may include. In addition, the lighting apparatus according to the embodiment may further include any one or more of the member 2300 and the holder 2500.
  • the light source module 2200 may include a light emitting device or a light emitting device package according to an embodiment.
  • the cover 2100 may have a shape of a bulb or hemisphere, may be hollow, and may be provided in an open shape.
  • the cover 2100 may be optically coupled to the light source module 2200.
  • the cover 2100 may diffuse, scatter or excite the light provided from the light source module 2200.
  • the cover 2100 may be a kind of optical member.
  • the cover 2100 may be coupled to the heat sink 2400.
  • the cover 2100 may have a coupling part coupled to the heat sink 2400.
  • An inner surface of the cover 2100 may be coated with a milky paint.
  • the milky paint may include a diffuser to diffuse light.
  • the surface roughness of the inner surface of the cover 2100 may be greater than the surface roughness of the outer surface of the cover 2100. This is for the light from the light source module 2200 to be sufficiently scattered and diffused to be emitted to the outside.
  • the cover 2100 may be made of glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like.
  • polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength.
  • the cover 2100 may be transparent and opaque so that the light source module 2200 is visible from the outside.
  • the cover 2100 may be formed through blow molding.
  • the light source module 2200 may be disposed on one surface of the heat sink 2400. Thus, heat from the light source module 2200 is conducted to the heat sink 2400.
  • the light source module 2200 may include a light source unit 2210, a connection plate 2230, and a connector 2250.
  • the member 2300 is disposed on an upper surface of the heat dissipator 2400, and has a plurality of light source parts 2210 and guide grooves 2310 into which the connector 2250 is inserted.
  • the guide groove 2310 corresponds to the board and the connector 2250 of the light source unit 2210.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a light reflective material.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a white paint.
  • the member 2300 is reflected on the inner surface of the cover 2100 to reflect the light returned to the light source module 2200 side again toward the cover 2100. Therefore, it is possible to improve the light efficiency of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • the member 2300 may be made of an insulating material, for example.
  • the connection plate 2230 of the light source module 2200 may include an electrically conductive material. Therefore, electrical contact may be made between the radiator 2400 and the connection plate 2230.
  • the member 2300 may be formed of an insulating material to block an electrical short between the connection plate 2230 and the radiator 2400.
  • the radiator 2400 receives heat from the light source module 2200 and heat from the power supply unit 2600 to radiate heat.
  • the holder 2500 may block the accommodating groove 2719 of the insulating portion 2710 of the inner case 2700. Therefore, the power supply unit 2600 accommodated in the insulating unit 2710 of the inner case 2700 is sealed.
  • the holder 2500 has a guide protrusion 2510.
  • the guide protrusion 2510 has a hole 2511 through which the protrusion 2610 of the power supply unit 2600 passes.
  • the power supply unit 2600 processes or converts an electrical signal provided from the outside to provide the light source module 2200.
  • the power supply unit 2600 is accommodated in the accommodating groove 2725 of the inner case 2700, and is sealed in the inner case 2700 by the holder 2500.
  • the power supply unit 2600 may include a protrusion 2610, a guide unit 2630, a base 2650, and an extension unit 2670.
  • the guide part 2630 has a shape protruding outward from one side of the base 2650.
  • the guide part 2630 may be inserted into the holder 2500.
  • a plurality of parts may be disposed on one surface of the base 2650.
  • the plurality of components may include, for example, a DC converter for converting AC power provided from an external power source into DC power, a driving chip for controlling the driving of the light source module 2200, and an ESD for protecting the light source module 2200. (ElectroStatic discharge) protection element and the like, but may not be limited thereto.
  • the extension part 2670 has a shape protruding outward from the other side of the base 2650.
  • the extension part 2670 is inserted into the connection part 2750 of the inner case 2700 and receives an electrical signal from the outside.
  • the extension part 2670 may be provided to be equal to or smaller than the width of the connection part 2750 of the inner case 2700.
  • Each end of the "+ wire” and the “-wire” may be electrically connected to the extension 2670, and the other end of the "+ wire” and the "-wire” may be electrically connected to the socket 2800. .
  • the inner case 2700 may include a molding unit together with the power supply unit 2600 therein.
  • the molding part is a part where the molding liquid is hardened, so that the power supply part 2600 can be fixed inside the inner case 2700.
  • 16 and 17 are views illustrating another example of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of the lighting apparatus illustrated in FIG. 16.
  • the description of the lighting apparatus illustrated in FIGS. 16 and 17 the description of the overlapping parts with reference to FIGS. 13 to 15 will be omitted.
  • the lighting apparatus may include a cover 3100, a light source unit 3200, a radiator 3300, a circuit unit 3400, an inner case 3500, and a socket 3600.
  • the light source unit 3200 may include a light emitting device or a light emitting device package according to the embodiment.
  • the cover 3100 has a bulb shape and is hollow.
  • the cover 3100 has an opening 3110.
  • the light source 3200 and the member 3350 may be inserted through the opening 3110.
  • the cover 3100 may be coupled to the radiator 3300 and may surround the light source unit 3200 and the member 3350. By combining the cover 3100 and the radiator 3300, the light source 3200 and the member 3350 may be blocked from the outside.
  • the cover 3100 and the radiator 3300 may be coupled to each other through an adhesive, and may be coupled in various ways such as a rotation coupling method and a hook coupling method.
  • the rotation coupling method is a method in which a screw thread of the cover 3100 is coupled to a screw groove of the heat sink 3300, and the cover 3100 and the heat sink 3300 are coupled by the rotation of the cover 3100.
  • the hook coupling method is a method in which the jaw of the cover 3100 is fitted into the groove of the heat sink 3300 and the cover 3100 and the heat sink 3300 are coupled to each other.
  • the light source unit 3200 may be disposed on the member 3350 of the radiator 3300 and may be disposed in plural. Specifically, the light source 3200 may be disposed on one or more side surfaces of the plurality of side surfaces of the member 3350. In addition, the light source 3200 may be disposed at an upper end of the side of the member 3350.
  • the light source unit 3200 may be disposed on three side surfaces of six side surfaces of the member 3350. However, the present invention is not limited thereto, and the light source unit 3200 may be disposed on all side surfaces of the member 3350.
  • the light source 3200 may include a substrate 3210 and a light emitting device 3230.
  • the light emitting device 3230 may be disposed on one surface of the substrate 3210.
  • the substrate 3210 has a rectangular plate shape, but is not limited thereto and may have various shapes.
  • the substrate 3210 may have a circular or polygonal plate shape.
  • the substrate 3210 may be a circuit pattern printed on an insulator.
  • a printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, a ceramic PCB, and the like may be printed. It may include.
  • COB Chips On Board
  • the substrate 3210 may be formed of a material that efficiently reflects light, or may be formed of a color that reflects light efficiently, for example, white, silver, or the like.
  • the substrate 3210 may be electrically connected to the circuit unit 3400 accommodated in the radiator 3300.
  • the substrate 3210 and the circuit unit 3400 may be connected by, for example, a wire.
  • a wire may pass through the radiator 3300 to connect the substrate 3210 and the circuit unit 3400.
  • the light emitting device 3230 may have a phosphor.
  • the phosphor may be at least one of a Garnet-based (YAG, TAG), a silicate (Silicate), a Nitride-based and an Oxynitride-based.
  • the phosphor may be one or more of a yellow phosphor, a green phosphor, and a red phosphor.
  • the radiator 3300 may be coupled to the cover 3100 to radiate heat from the light source unit 3200.
  • the radiator 3300 has a predetermined volume and includes an upper surface 3310 and a side surface 3330.
  • a member 3350 may be disposed on the top surface 3310 of the heat sink 3300.
  • An upper surface 3310 of the heat sink 3300 may be coupled to the cover 3100.
  • the top surface 3310 of the heat sink 3300 may have a shape corresponding to the opening 3110 of the cover 3100.
  • a plurality of heat sink fins 3370 may be disposed on the side surface 3330 of the heat sink 3300.
  • the heat radiating fins 3370 may extend outward from the side surface 3330 of the heat sink 3300 or may be connected to the side surface 3330.
  • the heat dissipation fins 3370 may improve heat dissipation efficiency by widening a heat dissipation area of the heat dissipator 3300.
  • the side surface 3330 may not include the heat dissipation fins 3370.
  • the member 3350 may be disposed on an upper surface 3310 of the heat sink 3300.
  • the member 3350 may be integrated with the top surface 3310 or may be coupled to the top surface 3310.
  • the member 3350 may be a polygonal pillar.
  • the member 3350 may be a hexagonal pillar.
  • the member 3350 of the hexagonal column has a top side and a bottom side and six sides.
  • the member 3350 may be a circular pillar or an elliptical pillar as well as a polygonal pillar.
  • the substrate 3210 of the light source unit 3200 may be a flexible substrate.
  • the light source unit 3200 may be disposed on six side surfaces of the member 3350.
  • the light source unit 3200 may be disposed on all six side surfaces, or the light source unit 3200 may be disposed on some of the six side surfaces. In FIG. 15, the light source unit 3200 is disposed on three side surfaces of the six side surfaces.
  • the substrate 3210 is disposed on the side surface of the member 3350. Side surfaces of the member 3350 may be substantially perpendicular to the top surface 3310 of the heat sink 3300. Therefore, the substrate 3210 and the top surface 310 of the heat sink 3300 may be substantially perpendicular to each other.
  • the material of the member 3350 may be a material having thermal conductivity. This is for receiving heat generated from the light source unit 3200 quickly.
  • the material of the member 3350 may be, for example, aluminum (Al), nickel (Ni), copper (Cu), magnesium (Mg), silver (Ag), tin (Sn), or an alloy of the metals.
  • the member 3350 may be formed of a thermally conductive plastic having thermal conductivity. Thermally conductive plastics are lighter than metals and have the advantage of having unidirectional thermal conductivity.
  • the circuit unit 3400 receives power from the outside and converts the received power to match the light source unit 3200.
  • the circuit unit 3400 supplies the converted power to the light source unit 3200.
  • the circuit unit 3400 may be disposed on the heat sink 3300.
  • the circuit unit 3400 may be accommodated in the inner case 3500 and may be accommodated in the radiator 3300 together with the inner case 3500.
  • the circuit unit 3400 may include a circuit board 3410 and a plurality of components 3430 mounted on the circuit board 3410.
  • the circuit board 3410 has a circular plate shape, but is not limited thereto and may have various shapes.
  • the circuit board 3410 may have an oval or polygonal plate shape.
  • the circuit board 3410 may have a circuit pattern printed on an insulator.
  • the circuit board 3410 is electrically connected to the substrate 3210 of the light source unit 3200.
  • the electrical connection between the circuit board 3410 and the substrate 3210 may be connected through, for example, a wire.
  • a wire may be disposed in the heat sink 3300 to connect the circuit board 3410 and the board 3210.
  • the plurality of components 3430 may include, for example, a DC converter for converting AC power provided from an external power source into DC power, a driving chip for controlling the driving of the light source unit 3200, and the protection of the light source unit 3200.
  • the inner case 3500 accommodates the circuit unit 3400 therein.
  • the inner case 3500 may have an accommodating part 510 for accommodating the circuit part 3400.
  • the accommodating part 3510 may have a cylindrical shape.
  • the shape of the accommodating part 3510 may vary depending on the shape of the heat sink 3300.
  • the inner case 3500 may be accommodated in the heat sink 3300.
  • the accommodating part 3510 of the inner case 3500 may be accommodated in an accommodating part formed on a lower surface of the heat sink 3300.
  • the inner case 3500 may be coupled to the socket 3600.
  • the inner case 3500 may have a connection part 3530 that is coupled to the socket 3600.
  • the connection part 3530 may have a thread structure corresponding to the screw groove structure of the socket 3600.
  • the inner case 3500 is an insulator. Therefore, an electrical short circuit between the circuit part 3400 and the heat sink 3300 is prevented.
  • the inner case 3500 may be formed of plastic or resin.
  • the socket 600 may be coupled to the inner case 500.
  • the socket 3600 may be coupled to the connection part 3530 of the inner case 3500.
  • the socket 3600 may have a structure such as a conventional conventional incandescent bulb.
  • the circuit unit 3400 and the socket 3600 are electrically connected to each other. Electrical connection between the circuit unit 3400 and the socket 3600 may be connected through a wire. Therefore, when external power is applied to the socket 3600, the external power may be transferred to the circuit unit 3400.
  • the socket 3600 may have a screw groove structure corresponding to the screw thread structure of the connection part 3550.
  • the light emitting device, the light emitting device package, and the light unit according to the embodiment have an advantage of improving light extraction efficiency.

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Abstract

실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함한다.

Description

발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
실시 예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광소자의 하나로서 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 많이 사용되고 있다. 발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선, 자외선과 같은 빛의 형태로 변환한다.
발광소자의 광 효율이 증가됨에 따라 표시장치, 조명기기를 비롯한 다양한 분야에 발광소자가 적용되고 있다.
실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극; 을 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함한다.
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재; 를 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 발광소자의 전극과 패드부를 설명하는 도면이다.
도 3 내지 도 7은 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 실시 예에 따른 조명장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
실시 예의 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 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛 및 발광소자 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 반사전극(17), 전극(80)을 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 상기 활성층(12) 아래에 배치될 수 있다.
예로써, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 제2 도전형 도펀트로서 p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(12)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 II족-VI족 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.상기 활성층(12)은 예로서 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)이 상기 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기로 구현될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 아래에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 활성층(12) 사이에는 제1 도전형 InGaN/GaN 슈퍼래티스 구조 또는 InGaN/InGaN 슈퍼래티스 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 제2 도전형의 AlGaN층이 형성될 수도 있다.
상기 발광구조물(10) 아래에 상기 반사전극(17)이 배치될 수 있다. 상기 발광구조물(10)과 상기 반사전극(17) 사이에 오믹접촉층(15)이 더 배치될 수 있다. 상기 발광구조물(10) 아래 및 상기 오믹접촉층(15) 둘레에 금속층(50)이 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 반사전극(17)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 발광구조물(10) 하부에 전류차단층(30)이 배치될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 전류가 밀집되는 것을 방지하고 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 예컨대 플라즈마 처리, 이온 임플란테이션, 레이저 손상 등의 방법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 예로서 산소 이온을 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 임플란테이션 공정을 통하여 주입시킴으로써 형성할 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 예컨대 투명 전도성 산화막층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 반사전극(17)은 고 반사율을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사전극(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사전극(17)은 상기 금속 또는 합금과 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) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 반사전극(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 상기 발광구조물(10)과 오믹 접촉이 되도록 형성될 수 있다. 또한 상기 반사전극(17)은 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 금속층(50)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속층(50)은 확산장벽층의 기능을 수행할 수도 있다. 상기 금속층(50) 아래에 본딩층(60), 지지부재(70)가 배치될 수 있다.
상기 금속층(50)은 상기 본딩층(60)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(60)에 포함된 물질이 상기 반사전극(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 본딩층(60)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 반사전극(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(60)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지부재(70)는 실시 예에 따른 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(60)은 시드층으로 구현될 수도 있다.
상기 지지부재(70)는 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(70)는 예로서 절연물질로 구현될 수도 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 상기 전극(80)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극(80)은 이온 임플란테이션 공정을 통하여 금속성 이온을 주입시킴으로써 형성시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 물질을 이온 임플란테이션 공정을 통하여 형성시킬 수 있다.
상기 전극(80)은 금속성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내부에 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결된 패드부(90)를 포함할 수 있다. 상기 패드부(90)는 예로서 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수 있다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치된 복수의 배선을 포함할 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되어 상기 복수의 배선을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 전극(80)과 상기 패드부(90)는 도 2에 나타낸 바와 같이 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 외곽부에 소정의 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 중심부에 소정을 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 상기 전극(80)의 배치 구조는 이에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수도 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수도 있다. 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 작게 배치될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 크게 배치될 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사전극(17) 및 상기 전극(80)을 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 패드부(90)는 다층 구조로 구현될 수도 있다. 상기 패드부(90)는 오믹층, 중간층, 상부층으로 구현될 수 있다. 상기 오믹층은 Cr, V, W, Ti, Zn 등에서 선택된 물질을 포함하여 오믹 접촉을 구현할 수 있다. 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 등에서 선택된 물질로 구현될 수 있다. 상기 상부층은 예컨대 Au를 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)에 제공되는 광 추출 패턴은 하나의 예로서 PEC (Photo Electro Chemical) 식각 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면 외부 광 추출 효과를 상승시킬 수 있게 된다.
또한 상기 전극(80)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)은 투과물질로 형성됨에 따라 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
그러면 도 3 내지 도 7을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 제조방법을 설명하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자 제조방법에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(5) 위에 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 형성한다. 상기 제1 도전형 반도체층(11), 상기 활성층(12), 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 발광구조물(10)로 정의될 수 있다.
상기 기판(5)은 예를 들어, 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 기판(5) 사이에는 버퍼층이 더 형성될 수 있다.
예로써, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 제1 도전형 도펀트로서 n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 제2 도전형 도펀트로서 p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13a)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12a)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(12)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 활성층(12)이 상기 다중 우물 구조로 형성된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 형성될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기로 형성될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 위에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있으며, 이에 따라, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 활성층(12) 사이에는 제1 도전형 InGaN/GaN 슈퍼래티스 구조 또는 InGaN/InGaN 슈퍼래티스 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 제2 도전형의 AlGaN층이 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(10)에 전류차단층(30)이 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 예컨대 플라즈마 처리, 이온 임플란테이션, 레이저 손상 등의 방법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(30)은 예로서 산소 이온을 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 임플란테이션 공정을 통하여 주입시킴으로써 형성할 수 있다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 발광구조물(10) 위에 오믹접촉층(15)과 반사전극(17)이 형성될 수 있다.
상기 오믹접촉층(15)은 예컨대 투명 전도성 산화막층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 반사전극(17)은 고 반사율을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사전극(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사전극(17)은 상기 금속 또는 합금과 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) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 반사전극(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 반사전극(17) 위에 금속층(50)이 형성될 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 오믹접촉층(15) 둘레 및 상기 반사전극(17) 위에 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속층(50)은 확산장벽층의 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 위에서 설명된 각 층의 형성 공정은 하나의 예시이며, 그 공정 순서는 다양하게 변형될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 금속층(50) 위에 본딩층(60), 지지부재(70)가 형성될 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 본딩층(60)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(60)에 포함된 물질이 상기 반사전극(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 금속층(50)은 상기 본딩층(60)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 반사전극(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(60)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지부재(70)는 실시 예에 따른 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(60)은 시드층으로 구현될 수도 있다.
상기 지지부재(70)는 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
다음으로 상기 제1 도전형 반도체층(11)으로부터 상기 기판(5)을 제거한다. 하나의 예로서, 상기 기판(5)은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 공정에 의해 제거될 수 있다. 레이저 리프트 오프 공정(LLO)은 상기 기판(5)의 하면에 레이저를 조사하여, 상기 기판(5)과 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 서로 박리시키는 공정이다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 아이솔레이션 에칭을 수행하여 상기 발광구조물(10)의 측면을 식각하고 상기 금속층(50)의 일부 영역이 노출될 수 있게 된다. 상기 아이솔레이션 에칭은 예를 들어, ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각에 의해 실시될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 금속층(50)의 제1 영역은 상기 발광구조물(10)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 바깥 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 수평 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레 외곽으로 노출될 수 있다.
또한, 상기 발광구조물(10)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 예로서 상기 광 추출 패턴은 PEC 식각 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면 외부 광 추출 효과를 상승시킬 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10)의 상부면이 N 면으로 형성될 수 있으며, Ga 면으로 형성되는 경우에 비하여 표면 거칠기가 크므로 광 추출 효율이 더 향상될 수 있게 된다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 상기 전극(80)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극(80)은 이온 임플란테이션 공정을 통하여 금속성 이온을 주입시킴으로써 형성시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 물질을 이온 임플란테이션 공정을 통하여 형성시킬 수 있다.
상기 전극(80)은 금속성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내부에 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결된 패드부(90)를 포함할 수 있다. 상기 패드부(90)는 예로서 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수 있다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치된 복수의 배선을 포함할 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되어 상기 복수의 배선을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 전극(80)과 상기 패드부(90)는 도 2에 나타낸 바와 같이 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 외곽부에 소정의 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 중심부에 소정을 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 상기 전극(80)의 배치 구조는 이에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수도 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수도 있다. 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 작게 배치될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 크게 배치될 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사전극(17) 및 상기 전극(80)을 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 패드부(90)는 다층 구조로 구현될 수도 있다. 상기 패드부(90)는 오믹층, 중간층, 상부층으로 구현될 수 있다. 상기 오믹층은 Cr, V, W, Ti, Zn 등에서 선택된 물질을 포함하여 오믹 접촉을 구현할 수 있다. 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 등에서 선택된 물질로 구현될 수 있다. 상기 상부층은 예컨대 Au를 포함할 수 있다.
또한 상기 전극(80)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)은 투과물질로 형성됨에 따라 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 8은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 발광소자를 설명함에 있어서 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 실시 예에 따른 발광소자는, 도 1을 참조하여 설명된 발광소자에 비하여 전류차단층을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라 발광구조물(10) 하부 둘레에 금속층(50)이 배치될 수 있게 된다. 상기 금속층(50)의 제1 영역은 상기 발광구조물(10)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제1 영역은 상기 발광구조물(10)의 하부에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 바깥 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 수평 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 금속층(50)의 제2 영역은 상기 발광구조물(10)의 하부 둘레 외곽으로 노출될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 상기 전극(80)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극(80)은 이온 임플란테이션 공정을 통하여 금속성 이온을 주입시킴으로써 형성시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 물질을 이온 임플란테이션 공정을 통하여 형성시킬 수 있다.
상기 전극(80)은 금속성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내부에 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결된 패드부(90)를 포함할 수 있다. 상기 패드부(90)는 예로서 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수 있다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치된 복수의 배선을 포함할 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되어 상기 복수의 배선을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 전극(80)과 상기 패드부(90)는 도 2에 나타낸 바와 같이 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 외곽부에 소정의 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)의 중심부에 소정을 선폭을 갖는 구조로 배치될 수 있다. 상기 전극(80)의 배치 구조는 이에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수도 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수도 있다. 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 작게 배치될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 크게 배치될 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사전극(17) 및 상기 전극(80)을 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 패드부(90)는 다층 구조로 구현될 수도 있다. 상기 패드부(90)는 오믹층, 중간층, 상부층으로 구현될 수 있다. 상기 오믹층은 Cr, V, W, Ti, Zn 등에서 선택된 물질을 포함하여 오믹 접촉을 구현할 수 있다. 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 등에서 선택된 물질로 구현될 수 있다. 상기 상부층은 예컨대 Au를 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)에 제공되는 광 추출 패턴은 하나의 예로서 PEC (Photo Electro Chemical) 식각 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면 외부 광 추출 효과를 상승시킬 수 있게 된다.
또한 상기 전극(80)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)은 투과물질로 형성됨에 따라 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 발광소자를 설명함에 있어서 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 상기 전극(80)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극(80)은 이온 임플란테이션 공정을 통하여 금속성 이온을 주입시킴으로써 형성시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 물질을 이온 임플란테이션 공정을 통하여 형성시킬 수 있다.
상기 전극(80)은 금속성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 Ti, Al, Si 이온 등에서 선택된 적어도 하나의 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내부에 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 활성층(12)으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결된 패드부(90)를 포함할 수 있다. 상기 패드부(90)는 예로서 상기 제1 도전형 반도체층(11) 위에 배치될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수 있다.
상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치된 복수의 배선을 포함할 수 있다. 또한 상기 전극(80)은 상기 제1 도전형 반도체층(11) 내에 배치되어 상기 복수의 배선을 전기적으로 연결시키는 연결 배선(83)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전극(80)을 이루는 복수의 배선 및 연결 배선(83)은 이온 임플란테이션 공정의 에너지 조절 등을 통하여 그 형성되는 깊이를 조절할 수 있다.
상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 패드부(90)는 상기 전극(80)에 접촉될 수도 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 접촉될 수도 있다. 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 작게 배치될 수 있다. 또한 상기 패드부(90)의 면적은 상기 전극(80)의 폭에 비하여 더 크게 배치될 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사전극(17) 및 상기 전극(80)을 통하여 상기 발광구조물(10)에 전원이 인가될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 패드부(90)는 다층 구조로 구현될 수도 있다. 상기 패드부(90)는 오믹층, 중간층, 상부층으로 구현될 수 있다. 상기 오믹층은 Cr, V, W, Ti, Zn 등에서 선택된 물질을 포함하여 오믹 접촉을 구현할 수 있다. 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 등에서 선택된 물질로 구현될 수 있다. 상기 상부층은 예컨대 Au를 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 발광구조물(10)에 제공되는 광 추출 패턴은 하나의 예로서 PEC (Photo Electro Chemical) 식각 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면 외부 광 추출 효과를 상승시킬 수 있게 된다.
또한 상기 전극(80)의 상부면에 광 추출 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)의 상부면에 요철 패턴이 제공될 수 있다. 상기 전극(80)은 투과물질로 형성됨에 따라 상기 전극(80)은 입사된 빛을 투과시킬 수 있다. 상기 전극(80)은 상기 발광구조물(10)로부터 제공되는 빛을 흡수하지 않고 외부로 투과시킬 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 몸체(120)와, 상기 몸체(120)에 배치된 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과, 상기 몸체(120)에 제공되어 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 전기적으로 연결되는 실시 예에 따른 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(140)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(120)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(120) 위에 배치되거나 상기 제1 리드전극(131) 또는 제2 리드전극(132) 위에 배치될 수 있다.
상기 발광소자(100)는 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 몰딩부재(140)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(140)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 위에 어레이될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 조명 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는 램프, 가로등, 전광판, 전조등을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13 내지 도 17에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041) 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자(100)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 13 내지 도 15는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 장치를 위에서 바라본 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 조명 장치를 아래에서 바라본 사시도이고, 도 15는 도 13에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)를 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀(2511)을 갖는다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
도 16 및 도 17은 실시 예에 따른 조명장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이다. 도 16 및 도 17에 도시된 조명 장치를 설명함에 있어서 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명된 부분과 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(3100), 광원부(3200), 방열체(3300), 회로부(3400), 내부 케이스(3500), 소켓(3600)을 포함할 수 있다. 상기 광원부(3200)는 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 커버(3100)는 벌브(bulb) 형상을 가지며, 속이 비어 있다. 상기 커버(3100)는 개구(3110)를 갖는다. 상기 개구(3110)를 통해 상기 광원부(3200)와 부재(3350)가 삽입될 수 있다.
상기 커버(3100)는 상기 방열체(3300)와 결합하고, 상기 광원부(3200)와 상기 부재(3350)를 둘러쌀 수 있다. 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)의 결합에 의해, 상기 광원부(3200)와 상기 부재(3350)는 외부와 차단될 수 있다. 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)의 결합은 접착제를 통해 결합할 수도 있고, 회전 결합 방식 및 후크 결합 방식 등 다양한 방식으로 결합할 수 있다. 회전 결합 방식은 상기 방열체(3300)의 나사홈에 상기 커버(3100)의 나사산이 결합하는 방식으로서 상기 커버(3100)의 회전에 의해 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)가 결합하는 방식이고, 후크 결합 방식은 상기 커버(3100)의 턱이 상기 방열체(3300)의 홈에 끼워져 상기 커버(3100)와 상기 방열체(3300)가 결합하는 방식이다.
상기 광원부(3200)는 상기 방열체(3300)의 부재(3350)에 배치되고, 복수로 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 복수의 측면들 중 하나 이상의 측면에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 측면에서도 상단부에 배치될 수 있다.
도 17에서, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 6 개의 측면들 중 3 개의 측면들에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 상기 광원부(3200)는 상기 부재(3350)의 모든 측면들에 배치될 수 있다. 상기 광원부(3200)는 기판(3210)과 발광 소자(3230)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(3230)는 기판(3210)의 일 면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판(3210)은 사각형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(3210)은 원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 상기 기판(3210)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board) 타입을 사용할 수 있다. 또한, 상기 기판(3210)은 광을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 광을 효율적으로 반사하는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다. 상기 기판(3210)은 상기 방열체(3300)에 수납되는 상기 회로부(3400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(3210)과 상기 회로부(3400)는 예로서 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 와이어는 상기 방열체(3300)를 관통하여 상기 기판(3210)과 상기 회로부(3400)를 연결시킬 수 있다.
상기 발광 소자(3230)는 형광체를 가질 수 있다. 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 어느 하나 이상일 수 있다. 또는 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 방열체(3300)는 상기 커버(3100)와 결합하고, 상기 광원부(3200)로부터의 열을 방열할 수 있다. 상기 방열체(3300)는 소정의 체적을 가지며, 상면(3310), 측면(3330)을 포함한다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)에는 부재(3350)가 배치될 수 있다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)은 상기 커버(3100)와 결합할 수 있다. 상기 방열체(3300)의 상면(3310)은 상기 커버(3100)의 개구(3110)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상기 방열체(3300)의 측면(3330)에는 복수의 방열핀(3370)이 배치될 수 있다. 상기 방열핀(3370)은 상기 방열체(3300)의 측면(3330)에서 외측으로 연장된 것이거나 측면(3330)에 연결된 것일 수 있다. 상기 방열핀(3370)은 상기 방열체(3300)의 방열 면적을 넓혀 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 측면(3330)은 상기 방열핀(3370)을 포함하지 않을 수도 있다.
상기 부재(3350)는 상기 방열체(3300)의 상면(3310)에 배치될 수 있다. 상기 부재(3350)는 상면(3310)과 일체일 수도 있고, 상면(3310)에 결합된 것일 수 있다. 상기 부재(3350)는 다각 기둥일 수 있다. 구체적으로, 상기 부재(3350)는 육각 기둥일 수 있다. 육각 기둥의 부재(3350)는 윗면과 밑면 그리고 6 개의 측면들을 갖는다. 여기서, 상기 부재(3350)는 다각 기둥뿐만 아니라 원 기둥 또는 타원 기둥일 수 있다. 상기 부재(3350)가 원 기둥 또는 타원 기둥일 경우, 상기 광원부(3200)의 상기 기판(3210)은 연성 기판일 수 있다.
상기 부재(3350)의 6 개의 측면에는 상기 광원부(3200)가 배치될 수 있다. 6 개의 측면 모두에 상기 광원부(3200)가 배치될 수도 있고, 6 개의 측면들 중 몇 개의 측면들에 상기 광원부(3200)가 배치될 수도 있다. 도 15에서는 6 개의 측면들 중 3 개의 측면들에 상기 광원부(3200)가 배치되어 있다.
상기 부재(3350)의 측면에는 상기 기판(3210)이 배치된다. 상기 부재(3350)의 측면은 상기 방열체(3300)의 상면(3310)과 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 따라서, 상기 기판(3210)과 상기 방열체(3300)의 상면(310)은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.
상기 부재(3350)의 재질은 열 전도성을 갖는 재질일 수 있다. 이는 상기 광원부(3200)로부터 발생되는 열을 빠르게 전달받기 위함이다. 상기 부재(3350)의 재질로서는 예를 들면, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 주석(Sn) 등과 상기 금속들의 합금일 수 있다. 또는 상기 부재(3350)는 열 전도성을 갖는 열 전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 열 전도성 플라스틱은 금속보다 무게가 가볍고, 단방향성의 열 전도성을 갖는 이점이 있다.
상기 회로부(3400)는 외부로부터 전원을 제공받고, 제공받은 전원을 상기 광원부(3200)에 맞게 변환한다. 상기 회로부(3400)는 변환된 전원을 상기 광원부(3200)로 공급한다. 상기 회로부(3400)는 상기 방열체(3300)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 회로부(3400)는 상기 내부 케이스(3500)에 수납되고, 상기 내부 케이스(3500)와 함께 상기 방열체(3300)에 수납될 수 있다. 상기 회로부(3400)는 회로 기판(3410)과 상기 회로 기판(3410) 상에 탑재되는 다수의 부품(3430)을 포함할 수 있다.
상기 회로 기판(3410)은 원형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 회로 기판(3410)은 타원형 또는 다각형의 판 형상일 수 있다. 이러한 회로 기판(3410)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 상기 회로 기판(3410)은 상기 광원부(3200)의 기판(3210)과 전기적으로 연결된다. 상기 회로 기판(3410)과 상기 기판(3210)의 전기적 연결은 예로서 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 와이어는 상기 방열체(3300)의 내부에 배치되어 상기 회로 기판(3410)과 상기 기판(3210)을 연결할 수 있다. 다수의 부품(3430)은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원부(3200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원부(3200)를 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있다.
상기 내부 케이스(3500)는 내부에 상기 회로부(3400)를 수납한다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 회로부(3400)를 수납하기 위해 수납부(510)를 가질 수 있다. 상기 수납부(3510)는 예로서 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 수납부(3510)의 형상은 상기 방열체(3300)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 방열체(3300)에 수납될 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)의 수납부(3510)는 상기 방열체(3300)의 하면에 형성된 수납부에 수납될 수 있다.
상기 내부 케이스(3500)는 상기 소켓(3600)과 결합될 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 상기 소켓(3600)과 결합하는 연결부(3530)를 가질 수 있다. 상기 연결부(3530)는 상기 소켓(3600)의 나사홈 구조와 대응되는 나사산 구조를 가질 수 있다. 상기 내부 케이스(3500)는 부도체이다. 따라서, 상기 회로부(3400)와 상기 방열체(3300) 사이의 전기적 단락을 막는다. 예로서 상기 내부 케이스(3500)는 플라스틱 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 소켓(600)은 상기 내부 케이스(500)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 소켓(3600)은 상기 내부 케이스(3500)의 연결부(3530)와 결합될 수 있다. 상기 소켓(3600)은 종래 재래식 백열 전구와 같은 구조를 가질 수 있다. 상기 회로부(3400)와 상기 소켓(3600)은 전기적으로 연결된다. 상기 회로부(3400)와 상기 소켓(3600)의 전기적 연결은 와이어(wire)를 통해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 소켓(3600)에 외부 전원이 인가되면, 외부 전원은 상기 회로부(3400)로 전달될 수 있다. 상기 소켓(3600)은 상기 연결부(3550)의 나사산 구조과 대응되는 나사홈 구조를 가질 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (20)

  1. 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
    상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극;
    상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극;
    을 포함하는 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 Ti, Al, Si 중에서 선택된 금속 물질을 적어도 하나 포함하는 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 입사된 빛을 투과시키는 발광소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 1 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터의 선폭으로 형성된 발광소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성된 발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 상기 활성층으로부터 이격되어 배치된 발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극은 상기 활성층으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치된 발광소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전극에 전기적으로 연결된 패드부를 더 포함하는 발광소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 제1 도전형 반도체층 위에 배치된 발광소자.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 전극에 접촉되거나 또는 상기 제1 도전형 반도체층에 접촉된 발광소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치된 복수의 배선과, 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되어 상기 복수의 배선을 전기적으로 연결시키는 연결 배선을 포함하는 발광소자.
  12. 몸체;
    상기 몸체 위에 배치된 발광소자;
    상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극;
    을 포함하고,
    상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함하는 발광소자 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전극은 Ti, Al, Si 중에서 선택된 금속 물질을 적어도 하나 포함하는 발광소자 패키지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전극은 입사된 빛을 투과시키는 발광소자 패키지.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 전극은 1 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터의 선폭으로 형성된 발광소자 패키지.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 전극은 50 나노 미터 내지 3000 나노 미터의 깊이로 형성된 발광소자 패키지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전극은 상기 활성층으로부터 적어도 100 나노 미터 떨어져 배치된 발광소자 패키지.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 전극에 전기적으로 연결된 패드부를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 제1 도전형 반도체층 위에 배치된 발광소자 패키지.
  20. 기판;
    상기 기판 위에 배치된 발광소자;
    상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재;
    를 포함하고,
    상기 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치된 반사전극; 상기 제1 도전형 반도체층 내에 배치되며 전도성 이온주입층으로 형성된 전극; 을 포함하는 라이트 유닛.
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