KR101896690B1 - Light emitting device and light emitting device package - Google Patents
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Abstract
실시예에 의한 발광소자는, 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 위에 형광체층; 및 상기 발광 구조물 상면의 둘레에서 상기 형광체층의 측면들 중 제1측면에 배치된 투광성 측벽을 포함하며, 상기 형광체층은 측면들 중 상기 제1측면의 반대측 제2측면이 상기 투광성 측벽으로부터 개방된다. A light emitting device according to an embodiment includes: a first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer under the first conductive semiconductor layer; A light emitting structure including an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A phosphor layer on the light emitting structure; And a light-transmissive sidewall disposed on a first one of the sides of the phosphor layer around the upper surface of the light-emitting structure, wherein the phosphor layer has a second side of the side surface opposite the first side opened from the light-transmissive sidewall .
Description
실시 예는 발광소자 및 발광소자 패키지에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device and a light emitting device package.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 발광소자이다. 최근 발광 다이오드는 휘도가 점차 증가하게 되어 디스플레이용 광원, 자동차용 광원 및 조명용 광원으로 사용이 증가하고 있다.A light emitting diode (LED) is a light emitting element that converts current into light. Recently, light emitting diodes have been increasingly used as a light source for displays, a light source for automobiles, and a light source for illumination because the luminance gradually increases.
최근에는 청색 또는 녹색 등의 단파장 광을 생성하여 풀 컬러 구현이 가능한 고출력 발광 칩이 개발된바 있다. 이에, 발광 칩으로부터 출력되는 광의 일부를 흡수하여 광의 파장과 다른 파장을 출력하는 형광체를 발광 칩 상에 도포함으로써, 다양한 색의 발광 다이오드를 조합할 수 있으며 백색 광을 발광하는 발광 다이오드도 구현이 가능하다.In recent years, high output light emitting chips capable of realizing full color by generating short wavelength light such as blue or green have been developed. By applying a phosphor that absorbs a part of the light output from the light emitting chip and outputs a wavelength different from the wavelength of the light, the light emitting diodes of various colors can be combined and a light emitting diode emitting white light can be realized Do.
실시 예는 발광 구조물 상에 배치된 형광체층의 어느 한 측면에 접촉된 투광성 측벽을 배치한 발광 소자 및 이를 구비한 발광 소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device in which light-transmissive sidewalls are in contact with either side of a phosphor layer disposed on a light emitting structure, and a light emitting device package having the same.
실시 예는 발광 구조물 상에 배치된 형광체층의 인접한 두 측면에 접촉된 가이드 벽을 배치한 발광소자 및 발광소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device and a light emitting device package in which a guide wall is disposed in contact with two adjacent side surfaces of a phosphor layer disposed on a light emitting structure.
실시 예는 발광 구조물 상에 배치된 형광체층의 측면들 중 적어도 2측면이 개방되며, 적어도 한 측면에 투광성 측벽이 배치된 발광 소자 및 발광 소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device and a light emitting device package in which at least two side faces of a phosphor layer disposed on a light emitting structure are opened and a light transmitting side wall is disposed on at least one side.
실시예에 의한 발광소자는, 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 위에 형광체층; 및 상기 발광 구조물 상면의 둘레에서 상기 형광체층의 측면들 중 제1측면에 배치된 투광성 측벽을 포함하며, 상기 형광체층은 측면들 중 상기 제1측면의 반대측 제2측면이 상기 투광성 측벽으로부터 개방된다. A light emitting device according to an embodiment includes: a first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer under the first conductive semiconductor layer; A light emitting structure including an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A phosphor layer on the light emitting structure; And a light-transmissive sidewall disposed on a first one of the sides of the phosphor layer around the upper surface of the light-emitting structure, wherein the phosphor layer has a second side of the side surface opposite the first side opened from the light-transmissive sidewall .
실시 예에 발광 소자 패키지는, 상기의 발광 소자; 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 내에 배치되며 상기 발광 소자가 연결된 복수의 리드 전극; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함한다. In the embodiment, the light emitting device package includes the above light emitting element; A body having a cavity; A plurality of lead electrodes disposed in the cavity and connected to the light emitting devices; And a molding member in the cavity.
실시예는 발광 소자의 광량을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the light amount of the light emitting element.
실시예는 형광체층을 가이드하는 투광성 측벽을 배치함으로써, 형광체층의 제조 공정을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the manufacturing process of the phosphor layer by disposing the light-transmissive sidewalls for guiding the phosphor layers.
실시예는 투광성 측벽의 면적을 최소화시켜 줄 수 있다.Embodiments can minimize the area of the light-transmitting sidewall.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 발광 소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.Embodiments can improve the reliability of the light emitting device and the light emitting device package having the same.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 2의 (A)-(D)는 도 1의 발광 소자의 평면의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 11은 도 1의 발광 소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 13은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다.
도 15는 제5실시 에에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다.
도 16은 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 17은 도 16의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 18은 도 16의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 도 16의 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.1 is a side sectional view of a light emitting device according to a first embodiment.
2 (A) to 2 (D) are views showing another example of the plane of the light emitting device of FIG.
3 to 11 are views showing a manufacturing process of the light emitting device of FIG.
12 is a side sectional view showing a light emitting device according to the second embodiment.
13 is a side sectional view showing a light emitting device according to the third embodiment.
14 is a plan view showing a light emitting device according to a fourth embodiment.
15 is a plan view showing a light emitting device according to the fifth embodiment.
16 is a side sectional view showing a light emitting device package having the light emitting element of FIG.
17 is a perspective view showing a display device having the light emitting device package of Fig.
18 is a cross-sectional side view showing another example of the display device having the light emitting device package of Fig.
19 is a view showing a lighting device having the light emitting device package of Fig.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be formed "on" or "under" a substrate, each layer The terms " on "and " under " include both being formed" directly "or" indirectly " Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings. The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a first embodiment.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 발광 구조물(120), 제1전극(122), 형광체층(183), 투광성 측벽(181), 전류 블록킹층(161), 복수의 전도층(163,165,167)을 갖는 제2전극층(170), 및 전도성 지지부재(173)를 포함한다.1, the
상기 발광 구조물(120) 위에는 형광체층(183)이 배치될 수 있으며, 상기 형광체층(183)은 투광성 수지층 내에 형광체가 첨가된다. 상기 투광성 수지층은 실리콘 계열 또는 에폭시 계열과 같은 투광성 물질을 포함하며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 입사된 광의 일부를 여기시켜 다른 파장으로 발광하게 된다.A
상기 형광체층(183)의 두께는 1~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 다른 예로서 10㎛~40㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(183)의 두께는 발광 구조물(120)의 성장 방향의 길이일 수 있다. 또한 상기 형광체층(183)은 균일한 두께로 형성될 수 있으며, 이러한 균일한 두께의 형광체층(183)은 예컨대, 컨포멀 코팅(confinal coating) 방식으로 형성될 수 있다.The
상기 형광체층(183)과 상기 발광 구조물(120)의 측면에는 보호를 위한 투광성 수지 재질의 보호층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A protective layer made of a translucent resin may be further formed on the side surfaces of the
상기 형광체층(183)의 인접한 두 측면 또는 어느 한 측면에는 투광성 측벽(181)이 배치된다. 상기 투광성 측벽(181)은 상기 발광 구조물(120)의 상면 위에 배치되고 상기 형광체층(183)의 한 측면 또는 인접한 두 측면에 접촉된다.
상기 투광성 측벽(181)은 절연 물질 또는 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 투광성 측벽(181)은 실리콘, 에폭시와 같은 투광성 물질로 형성되거나, 투광성 필름 예컨대 PI(폴리 이미드) 필름, 또는 수지 필름(PE, PP, PET)를 포함할 수 있다. 상기 투광성 측벽(181)은 SiO2, Al2O3 와 같은 투광성 절연 물질 중에서 선택될 수 있다. The light-
상기 형광체층(183)과 상기 투광성 측벽(181)은 굴절률이 다른 재질 예컨대, 형광체층(183)의 굴절률이 상기 투광성 측벽(181)의 굴절률보다 더 높거나 낮을 수 있다. 또는 상기 형광체층(183)과 상기 투광성 측벽(181)은 동일한 굴절률을 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 형광체층(183)과 상기 투광성 측벽(181)이 동일한 수지 재질일 수 있으며, 이때 서로 간의 접착력은 개선될 수 있다. 이에 따라 형광체층(183)을 효과적으로 지지 및 보호할 수 있다.The refractive index of the
상기 투광성 측벽(181)에는 TIO2, SiO2와 같은 확산제가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 투광성 측벽(181)은 다른 예로서, 굴절율이 높은 금속 산화물을 30% 이상 포함하여, 입사된 광의 반사율을 향상시킬 수 있는 반사성 측벽으로 구현될 수도 있다.A diffusion agent such as TIO 2 or SiO 2 may be added to the light-
상기 투광성 측벽(181)은 도 2의 (A)와 같이 형광체층(183)의 측면(S1-S4) 중에서 인접한 제2측면(S2)과 제3측면(S3)에 접촉되며, 이때 상기 형광체층(183)의 제2 및 제3측면(S2,S3)에 대응되는 제1 및 제4측면(S1,S4)은 상기 투광성 측벽(181)으로부터 개방된다. The
상기 투광성 측벽(181)은 도 2의 (B)와 같이 형광체층(183)의 측면(S1-S4)중에서 제1측면(S1)과 제3측면(S3)에 접촉되며, 이때 상기 형광체층(183)의 제1 및 제3측면(S1,S3)에 대응되는 제2 및 제4측면(S2,S4)은 상기 투광성 측벽(181)으로부터 개방된다. The light-
상기 투광성 측벽(181)은 도 2의 (C)와 같이 형광체층(183)의 측면(S1-S4) 중에서 인접한 제1측면(S1)과 제4측면(S4)에 접촉되며, 이때 상기 형광체층(183)의 제1 및 제4측면(S1,S4)에 대응되는 제2 및 제3측면(S2,S3)은 상기 투광성 측벽(181)으로부터 개방된다. The light transmitting
상기 투광성 측벽(181)은 도 2의 (D)와 같이 형광체층(183)의 측면(S1-S4) 중에서 인접한 제4측면(S4)과 제2측면(S2)에 접촉되며, 이때 상기 형광체층(183)의 제4 및 제2측면(S4,S2)에 대응되는 제1 및 제3측면(S1,S3)은 상기 투광성 측벽(181)으로부터 개방된다. The
도 2의 (A)-(D)에 도시된 투광성 측벽(181)은 상기 형광체층(183)의 인접한 2 측면에 접촉되어 측벽으로 기능하고, 상기 형광체층(183)의 다른 2 측면은 상기 투광성 측벽(181)이 형성되지 않고 개방된다. The light-
상기 투광성 측벽(181)의 두께와 상기 형광체층(183)의 두께는 동일하거나, 다를 수 있다. 예컨대 상기 투광성 측벽(181)의 두께가 상기 형광체층(183)의 두께보다 더 두껍게 형성되어, 상기 투광성 측벽(181)의 외 측면을 통해 광이 효과적으로 추출되도록 할 수 있다. 여기서, 상기의 투광성 측벽(181)의 두께는 상기 발광 구조물(120)의 성장 방향일 수 있다. The thickness of the light-
상기 형광체층(183)의 두께는 상기 제1전극(122)의 두께보다 두껍거나 얇을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The thickness of the
상기 형광체층(183)의 면적은, 도 2의 (A)-(D)와 같이 투광성 측벽(181)이 상기 형광체층(183)의 전 측면을 커버하지 않기 때문에 증가될 수 있다. 또한 상기 형광체층(183)의 적어도 2측면은 상기 발광 구조물(120)의 측면들 예컨대, 상기 제1도전형 반도체층(121)의 측면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 또한 상기 형광체층(183)의 한 변의 길이는 이에 대응되는 각 칩의 한 변의 길이(T1) 또는 상기 투광성 측벽(181)의 길이 보다는 짧을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 길이(T1)는 제1도전형 반도체층(121)의 한 변의 길이가 될 수 있다.The area of the
발광 구조물(120)은 복수의 화합물 반도체층을 포함하며, 예를 들면 제1도전형 반도체층(121), 활성층(123), 제2도전형 클래드층(125) 및 제2도전형 반도체층(127)을 포함한다.The
상기 제1도전형 반도체층(121)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족과 같은 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형의 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 다층 구조의 반도체층은 서로 동일한 도펀트 농도 또는 서로 다른 도펀트 농도를 포함할 수 있다.The first
상기 제1도전형 반도체층(121)은 서로 다른 제1층과 제2층이 교대로 배치된 초격자 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층 또는 제2층의 두께는 수 A 이상으로 형성될 수 있다.The first
상기 제1도전형 반도체층(121)의 상면에는 평탄하거나, 평탄하지 않는 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)의 상면의 제1영역에는 제1전극(122)이 형성되며, 상기 제1전극(122)은 상기 제1도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1전극(122)은 위에서 볼 때, 원형 또는 다각형 형상을 포함하며, 패드 및 상기 패드에 연결된 암(arm) 형태의 전극 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1전극(122)과 상기 제1도전형 반도체층(121) 사이에는 투광성 전극층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The upper surface of the first
상기 제1도전형 반도체층(121)과 활성층(123) 사이에는 제1도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(123)의 장벽층의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 도전형 클래드층은 n형 또는 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.A first conductive clad layer (not shown) may be formed between the first
상기 제1도전형 반도체층(121) 아래에는 활성층(123)이 형성된다. 상기 활성층(123)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW) 구조, 양자 선 구조, 및 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(123)은 우물층/장벽층이 교대로 배치되며, 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, 또는 InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 2~30주기로 형성될 수 있다. 상기 활성층(123)은 가시광선 대역에서 자외선 대역의 파장 범위 내에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 적어도 하나의 피크 파장을 발생하게 된다.An
상기 활성층(123) 아래에는 제2도전형 클래드층(125)이 배치되며, 상기 제2도전형 클래드층(125)은 활성층(123)의 장벽층의 밴드 갭보다 더 높은 밴드 갭을 갖는 물질 예를 들면, GaN계의 반도체층을 포함한다. 상기 제2도전형 클래드층(125)은 상기 활성층(123)과 제2도전형 반도체층(127) 사이에서 전자 장벽층으로 기능할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 상기 제2 도전형 클래드층(125)은 n형 또는 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.A second conductive clad
한편, 상기 제2도전형 클래드층(125) 아래에는 제2도전형 반도체층(127)이 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(127)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(127)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(127)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다. The second
발광 구조물(120)의 층들의 도전형 타입은 반대로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 제2도전형의 반도체층들(125,127)은 n형 반도체층, 상기 제1도전형의 반도체층(121)은 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(127) 아래에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형의 제3반도체층 예컨대, n형 반도체층이 더 형성할 수도 있다. 상기 발광소자(100)는 상기 제1도전형 반도체층(121), 활성층(123), 제2도전형 클래드층(125) 및 상기 제2도전형 반도체층(127)을 발광 구조물(120)로 정의될 수 있으며, 상기 발광 구조물(120)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 상기 n-p 및 p-n 접합은 2개의 층 사이에 활성층이 배치되며, n-p-n 접합 또는 p-n-p 접합은 3개의 층 사이에 적어도 하나의 활성층을 포함하게 된다. 또한 상기 각 접합 구조의 n층 및 p층의 위 및 아래 중 적어도 하나에는 다른 반도체층이 더 추가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
For example, the second conductive semiconductor layers 125 and 127 may be formed of an n-type semiconductor layer, the first
상기 제2도전형 반도체층(127) 위에는 제2전극층(170)이 배치되며, 전류 블록킹층(161)은 제2도전형 반도체층(127)와 제2전극층(170) 사이에 배치된다. 상기 제2전극층(170)은 오믹 접촉층(163), 반사층(165) 및 본딩층(167)을 포함한다. A
상기 전류 블록킹층(161)은 절연 물질이거나, 상기 오믹 접촉층(163)보다 저항이 높은 전도성 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(161)은 절연물질 또는 상기 제2 도전형 반도체층(125) 보다 전기 전도성이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(161)은 예를 들어, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 적어도 하나를 포함하거나, 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. The
상기 전류 블록킹층(161)은 상기 제1전극(122)의 영역과 수직 방향으로 대응되도록 적어도 하나가 배치될 수 있으며, 상기 제2도전형 반도체층(127)의 하면과 물리적으로 접촉될 수 있다.At least one of the current blocking layers 161 may be disposed to correspond to a vertical direction of the
상기 오믹 접촉층(163)은 상기 제2도전형 반도체층(127) 아래에 물리적으로 접촉된다. 상기 오믹 접촉층(163)은 반도체와의 오믹 특성을 향상 시킬 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), ZnO, IrOx, RuOx, NiO와 같은 저 전도성 물질 또는 오믹 접촉 물질이거나 Ni, Ag의 금속을 이용할 수 있다.The
상기 오믹 접촉층(163) 아래에 반사층(165)이 형성되며, 상기 반사층(165)은 반사율이 70% 이상인 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사층(165)은 상기 제2도전형 반도체층(127) 아래에 접촉될 수 있으며, 금속으로 오믹 접촉하거나 ITO와 같은 저 전도 물질로 오믹 접촉할 수 있으며, 이 경우 상기의 오믹 접촉층(163)은 형성하지 않을 수 있다. 또한 상기 반사층은(165)은 굴절률이 다른 복수의 절연물질로 형성될 수 있다.A
상기 반사층(165) 아래에는 본딩층(167)이 형성되며, 상기 본딩층(167)은 베리어층 또는 접합층으로 사용될 수 있으며, 그 물질은 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 및 Ta와 선택적인 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. A
상기 본딩층(167) 아래에는 전도성 지지부재(173)가 형성되며, 상기 지지 부재(173)는 금속 또는 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 예컨대 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나 또는 그 이상의 합금을 포함하거나, 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등)와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 전도성 지지부재(173)는 다른 예로서, 전도성 시트로 구현될 수 있다. A
실시 예는 발광 구조물(120) 위에 제1전극(122)이 배치되고, 아래에 전도성 지지 부재(173)를 갖는 수직형 발광 소자를 제공할 수 있다.
The embodiment can provide a vertical light emitting device having a
도 3 내지 도 11은 도 1의 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.3 to 11 are views showing a manufacturing process of the light emitting device of FIG.
도 3을 참조하면, 기판(111) 위에는 화합물 반도체층이 성장된다. 상기의 기판(111)은 성장 기판일 수 있으며, 상기 성장 기판은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3, LiGaO3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 화합물 반도체층의 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다.Referring to FIG. 3, a compound semiconductor layer is grown on the
상기 기판(111)의 상면에는 복수의 돌출부가 형성될 수 있으며, 상기의 복수의 돌출부는 상기 기판(111)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 광 추출 구조로 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 스트라이프 형상, 반구형상, 또는 돔(dome) 형상을 포함할 수 있다. 상기 기판(111)의 두께는 30㎛~150㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A plurality of protrusions may be formed on the upper surface of the
상기 기판(111) 위에는 버퍼층(113)이 형성되며, 상기 버퍼층(113)은 2족 내지 6족 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(113)은 III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체층을 포함하며, 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체로서, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 버퍼층(113)은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 초 격자 구조로 형성될 수 있다.A
상기 버퍼층(113)은 상기 기판(111)과 질화물 계열의 반도체층과의 격자 상수의 차이를 완화시켜 주기 위해 형성될 수 있으며, 결함 제어층으로 정의될 수 있다. 상기 버퍼층(113)은 상기 기판(111)과 질화물 계열의 반도체층 사이의 격자 상수 사이의 값을 가질 수 있다. 상기 버퍼층(113)은 ZnO 층과 같은 산화물로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼층(113)은 30~500nm 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼층(113) 위에는 질화물 계열의 언도프드 반도체층 또는 저 전도성 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 버퍼층(113) 또는 상기 기판(111) 위에는 제1도전형 반도체층(121)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현되며, 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형의 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. The first
상기 제1도전형 반도체층(121)은 제1도전형 클래드층을 포함할 수 있으며, 상기 제1도전형 클래드층은 상기 활성층(123)에 인접한 반도체층으로서, GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(123)의 장벽층의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다. The first
상기 제1도전형 반도체층(121) 위에는 활성층(123)이 형성된다. 상기 활성층(123)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선, 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(123)은 우물층/장벽층이 교대로 배치되며, 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, AlGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, 또는 InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 2~30주기로 형성될 수 있다. 상기 우물층의 두께는 2~5nm 정도이며, 상기 장벽층의 두께는 5~10nm 정도이다.The
상기 활성층(123) 위에는 제2도전형 클래드층(125)이 형성될 수 있으며, 상기 제2도전형 클래드층(125)은 제2도전형 도펀트가 도핑되는 질화물계 반도체층으로서, 상기 장벽층의 밴드 갭보다 더 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The second conductivity
한편, 상기 제2도전형 클래드층(125) 위에는 제2도전형 반도체층(127)이 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(127)은 제2도전형의 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(127)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(127)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다. The second
발광 구조물(120)의 층들의 전도성 타입은 반대로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 제2도전형의 반도체층들(125,127)은 N형 반도체층, 상기 제1도전형의 반도체층(121)은 P형 반도체층으로 구현될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(125,127) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형 반도체층인 N형 반도체층이 더 형성할 수도 있다. 발광 구조물(120)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
For example, the second conductive semiconductor layers 125 and 127 may be an N-type semiconductor layer, the first
도 4를 참조하면, 단위 칩 길이(T1)의 경계 영역 내에는 전류 블록킹층(161)이 형성되며, 상기 전류 블록킹층(161)은 보호 영역에 대해 마스크층으로 보호한 다음 스퍼터 방식, 증착 방식 또는 프린팅 방식으로 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. Referring to FIG. 4, a
상기 전류 블록킹층(161)은 유전체층, 전도층, 쇼트키 접촉을 위한 금속층이거나, 서로 다른 굴절률을 갖는 유전체층의 페어 구조로 형성되거나, 금속층과 유전체층의 페어 구조로 형성될 수 있다.The
상기 전류 블록킹층(161)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 금속층은 Ag, Ni, Pd, Pt 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유전체층은 SiO2, TiO2 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
상기 전류 블록킹층(161)의 영역은 도 1의 전극 위치에 대응되는 영역에 형성되며, 예컨대 전류 블록킹층(161)의 개수 및 패턴은 전극의 개수 및 패턴에 대응된다.The area of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 발광 구조물(135)의 상면에는 제2전극층(170)이 형성된다. 상기 제2전극층(170)은 스퍼터, 증착 방식 또는 도금 방식으로 형성될 수 있으며, 그 하면이 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면에 오믹 접촉된다. Referring to FIGS. 5 and 6, a
상기 제2전극층(170)은 오믹 접촉층(163), 반사층(165) 및 본딩층(167)을 포함한다. The
상기 오믹 접촉층(163)은 상기 제2도전형 반도체층(127) 위에 물리적으로 접촉된다. 상기 오믹 접촉층(163)은 반도체와의 오믹 특성을 향상 시킬 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), ZnO, IrOx, RuOx, NiO와 같은 저 전도성 물질 또는 오믹 접촉 물질이거나 Ni, Ag의 금속을 이용할 수 있다.The
상기 오믹 접촉층(163) 위에 반사층(165)이 형성되며, 상기 반사층(165)은 반사율이 70% 이상인 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사층(165)은 상기 제2도전형 반도체층(127) 위에 접촉될 수 있으며, 금속으로 오믹 접촉될 수 있다. 또한 상기 반사층은(165)은 굴절률이 다른 복수의 절연물질로 형성될 수 있다.A
상기 반사층(165) 위에는 본딩층(167)이 형성되며, 상기 본딩층(167)은 베리어 금속 또는 본딩 금속으로 사용될 수 있으며, 그 물질은 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 및 Ta와 선택적인 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. A
도 6을 참조하면, 상기 본딩층(167) 위에는 전도성 지지부재(173)가 도금 방식, 증착 방식 또는 스퍼터 방식으로 형성될 수 있다. 상기 지지 부재(173)는 금속 또는 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 예컨대 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나 또는 그 이상의 합금을 포함하거나, 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등)와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 전도성 지지부재(173)는 다른 예로서, 전도성 시트로 구현될 수 있다.
Referring to FIG. 6, a
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 전도성 지지부재(173)를 베이스에 위치시키고, 상기 기판(111)을 최 상측에 위치시키게 된다. 이후, 상기 발광 구조물(120) 위에 배치된 상기 기판(111)을 제거하게 된다.6 and 7, the
상기 기판(111)의 제거 방법은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 과정으로 제거할 수 있다. 상기 레이저 리프트 오프 방식은 상기 기판(111)에 일정 영역의 파장을 가지는 레이저를 조사하여 분리시키는 방식이다. 여기서, 상기 기판(111)과 제 1도전형 반도체층(121) 사이에 다른 반도체층(예: 버퍼층)이나 에어 갭이 있는 경우, 습식 식각 액을 이용하여 상기 기판을 분리할 수도 있으며, 이러한 기판 제거 방법에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼층(113)은 화학적 방식으로 전 층을 제거하거나, 부분적으로 제거할 수 있다.The removal method of the
도 8을 참조하면, 상기 발광 구조물(120) 위에 투광성 측벽(181)을 형성하게 된다. 상기 투광성 측벽(181)은 복수의 칩 단위의 영역의 둘레에 형성되며, 그 형성 방법은 프린트 방식, 디스펜싱 방식 또는 포토 리소그래피(photolithography)로 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8, a light-
상기 투광성 측벽(181)은 투광성 물질 예컨대, 실리콘, 에폭시와 같은 수지 재질이거나, SiO2, Al2O3 와 같은 절연 물질이거나, 수지 계열의 투광성 필름을 포함할 수 있다. The light-
상기 투광성 측벽(181)의 내측 영역은 개방 영역으로서, 상기 발광 구조물(120)의 상면이 노출된다. 상기 개방 영역에는 형광체층(183)이 형성된다. 상기 형광체층(183)은 프린트 방식, 디스펜싱 방식으로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(183)은 투광성 수지층 내에 형광체가 첨가된다. 상기 투광성 수지층은 실리콘 계열 또는 에폭시 계열과 같은 투광성 물질을 포함하며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 입사된 광의 일부를 여기시켜 다른 파장으로 발광하게 된다. 상기 형광체층(183)의 두께는 1~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 다른 예로서 1~10,000㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(183)의 두께는 발광 구조물(120)의 성장 방향의 길이일 수 있다. 여기서, 각 칩 단위에는 제1전극 구멍(122A)이 형성될 수 있으며, 이러한 제1전극 구멍(122A)은 형광체층의 형성 전 또는 후에 형성될 수 있다.
An inner region of the light-
도 9와 같이, 복수의 칩 영역(A1) 예컨대, 4개의 칩 영역(A1)의 둘레에 투광성 측벽(181)이 배치된다. 상기 투광성 측벽(181) 내에는 형광체층(183)이 배치되며, 상기 형광체층(183) 내에는 제1전극 구멍(122A)이 형성된다. 상기 제1전극 구멍(122A)은 각 칩 단위의 길이(T1)의 경계 선(L1, L2)에 의해 분할된 영역(A1)에 적어도 하나가 배치될 수 있다.As shown in Fig. 9, a
상기의 도 9와 같은 복수의 칩 영역(A1)을 분할할 경우, 도 2의 (A)-(D)와 같이 4개의 개별 칩 영역(A1)으로 각각 분할될 수 있다.
When dividing a plurality of chip areas A1 as shown in FIG. 9, the chips may be divided into four individual chip areas A1 as shown in FIGS. 2A to 2D.
또는 도 10과 같이 4개 이상의 칩 영역(A1) 예컨대, 8개의 칩 영역 둘레에 투광성 측벽(181)을 배치하고, 상기 투광성 측벽(181) 내에 형광체층(183)을 배치하게 된다. 그리고, 개별 칩 단위의 경계 선(L1,L2)에 의해 분할할 경우, 도 11과 같이 8개의 개별 칩 영역(A1)으로 분할될 수 있다. 여기서, 일부 칩들에는 투광성 측벽(181)이 형광체층(183)의 한 측면에 배치될 수 있고, 다른 칩들에는 투광성 측벽(181)이 형광체층(183)의 두 측면에 배치될 수 있다. 또는 상기 형광체층(183)은 3개의 오픈된 측면을 갖거나, 2개의 오픈된 측면을 제공할 수 있다.Alternatively, as shown in Fig. 10, the light-transmitting
그리고, 도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 제1도전형 반도체층(110) 위에 제1전극 구멍(122A)에 제1전극(122)을 형성하고, 상기 제1전극(122)은 증착 방식, 스퍼터 방식 또는 도금 방식으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1전극(122A)의 개수는 하나 이상으로 형성될 수 있다. 그리고, 단위 칩 길이(T1)의 경계 영역을 기준으로 개별 칩 단위로 분리하여 도 1과 같이 제조될 수 있다. 이때 칩 단위의 분리 방식은 커팅 공정, 레이저 또는 브레이킹 공정을 선택적으로 이용할 수 있다.
1 and 8, a
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제2실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.12 is a side sectional view showing a light emitting device according to the second embodiment. In describing the second embodiment, the same parts as those of the first embodiment will be described with reference to the first embodiment.
도 12를 참조하면, 발광 소자는 발광 구조물(120)의 상면에 러프니스와 같은 광 추출 구조(121A)를 포함한다. 상기 광 추출 구조(121A)는 제1도전형 반도체층(121)의 상면에 요철 패턴 또는 복수의 돌기들로 형성될 수 있으며, 그 형성 방식은 상기 제1도전형 반도체층(121)의 상면을 에칭하여 형성할 수 있다.
12, the light emitting device includes a
도 13은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 상기 제3실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.13 is a side sectional view showing a light emitting device according to the third embodiment. In the description of the third embodiment, the same parts as in the first embodiment will be referred to the first embodiment.
도 13을 참조하면, 발광 소자는 발광 구조물(120) 위에 제1형광체층(184) 및 상기 제1형광체층(184) 위에 제2형광체층(185)을 포함한다.Referring to FIG. 13, the light emitting device includes a
상기 제1형광체층(184)과 상기 제2형광체층(185)은 서로 다른 피크 파장을 갖는 형광체를 포함할 수 있으며, 예컨대 상기 제1형광체층(184)은 470nm의 피크 파장보다 낮은 피크 파장을 발광하거나, 상기 제2형광체층(185)은 460nm의 피크 파장보다 높은 피크 파장을 발광할 수 있다.The
상기 제1형광체층(184)은 청색 형광체를 포함하거나, 상기 제2형광체층(185)은 적색, 황색 또는 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
상기 제1 및 제2형광체층(184,185)은 투광성 수지층은 실리콘 계열 또는 에폭시 계열과 같은 투광성 물질을 포함하며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. The first and second phosphor layers 184 and 185 may include a translucent material such as a silicon-based or epoxy-based translucent resin layer, and the phosphor may be selectively formed from YAG, TAG, Silicate, Nitride, .
상기 제1형광체층(184) 및 상기 제2형광체층(185)은 동일한 두께 또는 서로 다른 두께로 형성될 수 있으며, 각 층(184,185)의 두께는 1~100,000㎛로 형성될 수 있다.The
투광성 측벽(181)은 상기 제1 및 제2형광체층(184,185)의 측면 중에서 한 측면 또는 2측면에 접촉되게 형성될 수 있다. 상기 투광성 측벽(181)의 두께는 상기 제1 및 제2형광체층(184,185)의 두께와 동일한 두께 또는 다른 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light-
도 14는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다. 상기 제4실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.14 is a plan view showing a light emitting device according to a fourth embodiment. In describing the fourth embodiment, the same parts as in the first embodiment will be referred to the first embodiment.
도 14를 참조하면, 투광성 측벽(181)은 형광체층(183)의 제2측면(S2) 및 제3측면(S3)의 전체를 커버한다. 상기 투광성 측벽(181)은 제1돌기(11) 및 제2돌기(12)를 포함하며, 상기 제1돌기(11)는 상기 형광체층(183)의 제3측면(S3)에서 제1측면(S1) 방향으로 부분 돌출되어 상기 형광체층(183)의 제1측면(S1)의 일부를 커버하며, 상기 제2돌기(12)는 상기 형광체층(183)의 제2측면(S2)에서 제4측면(S4) 방향으로 부분 돌출되어 상기 형광체층(183)의 제4측면(S1)의 일부를 커버하게 된다. 14, the light-
상기 제1 및 제2돌기(11,12)를 갖는 투광성 측벽(181)은 상기 형광체층(183)의 2측면 전체를 커버하며, 다른 2측면의 일부를 커버할 수 있다. 이러한 투광성 측벽(181)은 도 9 또는 도 10과 같은 구조에서, 각 변의 중심부인 칩 경계(L1,L2) 방향으로 돌기를 돌출시켜 형성할 수 있다.
The light-
도 15는 제5실시 에에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다. 상기 제5실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.15 is a plan view showing a light emitting device according to the fifth embodiment. In the description of the fifth embodiment, the same parts as those of the first embodiment will be described with reference to the first embodiment.
도 15를 참조하면, 투광성 측벽(181)의 내측면은 상기 형광체층(183)의 측면과 접촉된다. 상기 투광성 측벽(181)의 내 측면에는 복수의 홈(13)이 형성되며, 상기 복수의 홈(13)은 상기 형광체층(183)과의 접착 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 홈(13)의 형상은 다각형 형상, 또는 반구형 형상와 같은 오목한 형상으로 형성될 수 있으며 이에 대해 한정하지는 않는다.
15, the inner surface of the light-
도 16은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다. 16 is a view illustrating a light emitting device package according to an embodiment.
도 16을 참조하면, 발광소자 패키지(200)는 몸체(210)와, 상기 몸체(210)에 설치된 제1 리드전극(211) 및 제2 리드전극(212)과, 상기 몸체(210) 상에 상기 제1 리드전극(211) 및 제2 리드전극(212)과 전기적으로 연결되는 상기 발광 소자(100)와, 상기 몸체(210) 상에 상기 발광 소자(101)를 포위하는 몰딩부재(220)를 포함한다.16, the light emitting
상기 몸체(210)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)는 위에서 볼 때 내부에 캐비티(cavity) 및 그 둘레에 경사면을 갖는 반사부(215)를 포함한다. The
상기 제1 리드전극(211) 및 상기 제2 리드전극(212)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 몸체(210) 내부를 관통하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 리드전극(211) 및 상기 제2 리드전극(212)은 일부는 상기 캐비티 내부에 배치되고, 다른 부분은 상기 몸체(210)의 외부에 배치될 수 있다. The first
상기 제1 리드전극(211) 및 제2 리드전극(212)은 상기 발광 소자(100)에 전원을 공급하고, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 기능을 할 수도 있다.The first
상기 발광 소자(100)는 상기 몸체(210) 상에 설치되거나 상기 제1 리드전극(211) 또는/및 제2 리드전극(212) 상에 설치될 수 있다.The
상기 와이어(216)는 발광 소자(100)와 제2 리드전극(212)을 전기적으로 연결시켜 줄 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The
상기 몰딩부재(220)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(220)에는 형광체가 포함되고, 이러한 형광체에 의해 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장이 변화될 수 있다. 실시 예는 상기 몰딩 부재(220)에 형광체를 첨가하지 않을 수 있으며, 이는 발광 소자의 표면에 형성된 복수의 형광체층에 의해 타켓 광을 구현할 수 있다. The
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 17 및 도 18에 도시된 표시 장치, 도 19에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device or the light emitting device package according to the embodiment can be applied to a light unit. The light unit includes a structure in which a plurality of light emitting devices or light emitting device packages are arrayed. The light unit includes the display device shown in Figs. 17 and 18 and the lighting device shown in Fig. 19, and includes a lighting lamp, a traffic light, And the like.
도 17는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 17 is an exploded perspective view of the display device according to the embodiment.
도 17를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 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.17, the
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 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. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자 패키지(200)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.The
상기 복수의 발광 소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted on the substrate 1033 such that the light emitting surface of the light emitting
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 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)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.The
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 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
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.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 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 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 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 상기 표시 패널(1061)로 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.The
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.
The optical path of the
도 18은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 18 is a view illustrating a display device having a light emitting device package according to an embodiment.
도 18을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(200)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 18, the
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(200)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. The
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
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 상기 표시 패널(1155)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. The
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
The
도 19는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.19 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 19를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.19, the lighting apparatus 1500 includes a case 1510, a light emitting module 1530 installed in the case 1510, a connection terminal (not shown) installed in the case 1510 and supplied with power from an external power source 1520).
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The case 1510 is preferably formed of a material having a good heat dissipation property, and may be formed of, for example, a metal material or a resin material.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. The light emitting module 1530 may include a substrate 1532 and a light emitting
상기 기판(1532)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, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다. The substrate 1532 may be a circuit pattern printed on an insulator. For example, the substrate 1532 may be a printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, a ceramic PCB, FR-4 substrate, and the like.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the substrate 1532 may be formed of a material that efficiently reflects light, or may be a coating layer such as a white color, a silver color, or the like whose surface is efficiently reflected by light.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The light emitting module 1530 may be arranged to have a combination of various light emitting device packages 200 to obtain colors and brightness. For example, a white light emitting diode, a red light emitting diode, and a green light emitting diode may be arranged in combination in order to secure a high color rendering index (CRI).
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The connection terminal 1520 may be electrically connected to the light emitting module 1530 to supply power. The connection terminal 1520 is connected to the external power source by being inserted in a socket manner, but the present invention is not limited thereto. For example, the connection terminal 1520 may be formed in a pin shape and inserted into an external power source or may be connected to an external power source through wiring.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 발광 소자 120: 발광 구조물
121: 제1도전형 반도체층 122: 제1전극
123: 활성층 125: 제2도전형 클래드층
127: 제2도전형 반도체층 161: 전류 블록킹층
163: 오믹 접촉층 165: 반사층
167: 본딩층 170: 제2전극층
173: 전도성 지지부재 181: 투광성 측벽
183: 형광체층100: light emitting device 120: light emitting structure
121: first conductivity type semiconductor layer 122: first electrode
123: active layer 125: second conductivity type cladding layer
127: second conductivity type semiconductor layer 161: current blocking layer
163: ohmic contact layer 165: reflective layer
167: bonding layer 170: second electrode layer
173: Conductive support member 181:
183: phosphor layer
Claims (17)
상기 전도성 지지부재 상의 전류 블록킹층;
상기 전류 블록킹층 상에 제2도전형 반도체층; 상기 제2도전형 반도체층 위에 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물;
상기 발광 구조물 위에 전극;
상기 발광 구조물 위에 형광체층; 및
상기 발광 구조물 상면의 둘레에서 상기 형광체층의 측면들 중 제1측면에 배치된 투광성 측벽을 포함하며,
상기 형광체층은 측면들 중 상기 제1측면의 반대측 제2측면이 상기 투광성 측벽으로부터 개방되며,
상기 전류 블록킹층은 상기 제2도전형 반도체층의 하면과 접촉하고
상기 전극은 상기 형광체층 내에 형성된 전극 구멍에 배치되고,
상기 전극의 측면은 상기 형광체층에 의해 둘러싸이며,
상기 전류 블록킹층은 상기 전극의 영역과 수직방향으로 대응되며,
상기 전극의 높이는 상기 형광체층의 높이보다 낮은 발광 소자.Conductive support members;
A current blocking layer on said conductive support member;
A second conductive semiconductor layer on the current blocking layer; A first conductive semiconductor layer on the second conductive semiconductor layer; A light emitting structure including an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer;
An electrode on the light emitting structure;
A phosphor layer on the light emitting structure; And
And a light-transmissive sidewall disposed on a first one of the side surfaces of the phosphor layer around an upper surface of the light-emitting structure,
Wherein the phosphor layer has a second side opposite to the first side of the side surfaces opened from the light-transmissive side wall,
The current blocking layer is in contact with the lower surface of the second conductive type semiconductor layer
Wherein the electrode is disposed in an electrode hole formed in the phosphor layer,
A side surface of the electrode is surrounded by the phosphor layer,
Wherein the current blocking layer corresponds vertically to a region of the electrode,
And the height of the electrode is lower than the height of the phosphor layer.
상기 형광체층은 측면들 중 상기 제3측면에 대응되는 제4측면이 상기 투광성 측벽으로부터 개방되는 발광 소자.3. The phosphor according to claim 1, wherein the light-transmissive sidewall is further disposed on a third side surface of the side surface of the phosphor layer adjacent to the first side surface,
And the fourth side surface of the phosphor layer corresponding to the third side surface is opened from the light-transmissive sidewall.
상기 형광체층은 서로 다른 피크 파장의 광을 발광하는 제1형광체층과 제2형광체층을 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein the phosphor layer includes a first phosphor layer and a second phosphor layer that emit light having different peak wavelengths.
상기 투광성 측벽은 상기 형광체층과 접촉되는 내 측면에 적어도 하나의 홈을 포함하는 발광 소자. The method according to claim 1,
Wherein the light-transmissive sidewall includes at least one groove on an inner side in contact with the phosphor layer.
상기 발광 구조물 위에 상기 제1형광체층이 배치되고,
상기 제1형광체층 위에 상기 제2형광체층이 배치되며,
상기 제1형광체층의 높이는 상기 전극의 높이보다 낮은 발광 소자.
5. The method of claim 4,
The first phosphor layer is disposed on the light emitting structure,
The second phosphor layer is disposed on the first phosphor layer,
Wherein the height of the first phosphor layer is lower than the height of the electrode.
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