発光素子、発光素子パッケージ
【課題】発光素子、発光素子パッケージ及び照明システムを提供する。
【解決手段】本発明の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下に第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【解決手段】本発明の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下に第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光素子パッケージ及び照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３族‐５族窒化物半導体（ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ‐Ｖ ｎｉｔｒｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）は、物理的、化学的特性により発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）などの発光素子の核心素材として注目されている。３族‐５族窒化物半導体は、通常、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質からなる。
【０００３】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、化合物半導体の特性を利用して電気を赤外線または光に変換させることで信号を送受信したり、光源として使用される半導体素子の一つである。
【０００４】
このような半導体材料を利用したＬＥＤまたはＬＤは、光を得るための発光素子に多く使用されており、携帯電話のキーパッド発光部、電光掲示板、照明装置などの各種製品の光源に応用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、新規な電極構造を有する発光素子を提供する。
【０００６】
本発明は、支持部材の上に発光構造層を配置し、支持部材の下に互いに異なる極性のパッドを配置した発光素子を提供する。
【０００７】
本発明は、発光素子を具備した発光素子パッケージ及び照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下に第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下の第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドとの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドとの間に連結された第２の電極と、を含み、接合層の幅は発光構造層の幅の少なくとも５０％以上である。
【００１０】
本発明のさらに別の実施形態による発光素子パッケージは、本体と、本体内に配置された第１及び第２のリードフレームと、第１及び第２のリードフレーム上に配置され、第１及び第２のリードフレームと電気的に連結された発光素子と、発光素子上のモールディング部材と、を含み、発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下に配置され、第１のリードフレーム上に連結された第１のパッドと、支持部材下の第２のリードフレーム上に配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態はによると、半導体層上のパッドを除去することができるため、半導体層の上面での光抽出効率を改善することができる。実施形態によると、水平（Ｌａｔｅｒａｌ）型電極構造を有する発光素子に比べて、発光面積の減少を改善することができる。実施形態によると、基板の下にボンディング電極を配置することで、発光領域が減少することを改善することができる。実施形態によると、光効率を改善することができる。実施形態によると、発光素子を具備した発光素子パッケージ及び照明システムの信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図３】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図４】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図５】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図６】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図７】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図８】第２の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図９】第３の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１０】第４の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１１】第５の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１２】第６の実施形態による発光素子パッケージを示す断面図である。
【図１３】実施形態による表示装置を示す図である。
【図１４】実施形態による表示装置の別の例を示す図である。
【図１５】実施形態による照明装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの「上（ｏｎ）」 にまたは「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「他の層を介在させて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることの両方を含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準に説明する。
【００１４】
図面において各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張または省略されたりまたは概略的に示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【００１５】
以下、添付図面を参照して実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【００１７】
図１を参照すると、発光素子１００は、発光構造層１３５、伝導層１４０、接合層（ｂｏｎｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４５、支持部材１５０、第１の絶縁部材１６０、第２の絶縁部材１６５、第１の電極１７１、１７３、第２の電極１８３、第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５を含む。
【００１８】
発光素子１００は、複数の化合物半導体層、例えば３‐５族元素の化合物半導体層を用いたＬＥＤを含み、このようなＬＥＤは青色、緑色または赤色などの光を放出する可視光線帯域のＬＥＤであってもよく、ＵＶ帯域のＬＥＤであってもよい。ＬＥＤの放出光は、実施形態の技術的範囲内で様々な半導体を利用して具現されてもよい。
【００１９】
発光素子１００は、支持部材１５０の上部に発光構造層１３５を配置し、支持部材１５０の下部に互いに異なるパッド１７５、１８５が配置された構造を含む。
【００２０】
発光構造層１３５は、複数の化合物半導体層を含む。複数の化合物半導体層は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含む。
【００２１】
第１導電型の半導体層１１０は単層または多層に形成され、少なくとも一つの層は第１導電型のドーパントを含んでもよい。
【００２２】
第１導電型の半導体層１１０は、３族‐５族元素の化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択される。第１導電型の半導体層１１０は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第１導電型の半導体層１１０は例えばＮ型半導体層であり、Ｎ型半導体層は第１導電型のドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのＮ型ドーパントを含む。
【００２３】
第１導電型がＮ型である場合、第１導電型のドーパントはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのＮ型ドーパントを含む。
【００２４】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるバンドギャップを有する半導体層を積層した超格子構造を有してもよく、超格子構造はＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造、ＧａＮ／ＡｌＧａＮなどの構造を含む。超格子構造は、数Å以上の互いに異なる二つの層を少なくとも２対以上相互に積層した構造を有してもよい。
【００２５】
第１導電型の半導体層１１０の面積（または幅）は活性層１２０の面積（または幅）以上に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００２６】
第１導電型の半導体層１１０は光抽出構造１１２を含み、光抽出構造１１２は第１導電型の半導体層１１０の上面に形成されてもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一領域に形成されたラフネス、凹凸パターンまたはテクスチャパターンなどの構造を含み、その断面形状は錐形状または柱形状を含んでもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面に入射する光の臨界角を変化させることができ、このような光の臨界角の変化によって光抽出効率を改善することができる。第１導電型の半導体層１１０の上面の内側領域は外側領域からの段差構造に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００２７】
第１導電型の半導体層１１０の上面には電流拡散層が形成されてもよい。電流拡散層は、金属酸化物または金属窒化物を含み、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどで形成されてもよく、これに限定するものではない。電流拡散層は、透光性の伝導物質で形成されてもよい。
【００２８】
電流拡散層は、第１の電極１７１に電気的に連結されてもよく、例えば、少なくとも一部は、第１の電極１７１と第１導電型の半導体層１１０の間に配置されてもよい。
【００２９】
第１導電型の半導体層１１０の下には活性層１２０が形成される。活性層１２０は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線（ｗｉｒｅ）構造、量子点（ｄｏｔ）構造のうち選択的に形成されてもよい。活性層１２０は、３族‐５族元素の化合物半導体材料を用いて井戸層と障壁層の周期で形成されてもよい。井戸層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体層で形成されてもよく、障壁層はＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体層で形成されてもよい。活性層１２０は、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。障壁層は、井戸層よりバンドギャップが大きい物質で形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００３０】
第１導電型の半導体層１１０と活性層１２０の間には第１導電型のクラッド層が形成されてもよく、第１導電型のクラッド層はＮ型半導体層で形成されてもよい。第１導電型のクラッド層はＧａＮ系半導体で形成されてもよく、活性層１２０内の障壁層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有し、キャリアを拘束する役割を果たす。
【００３１】
活性層１２０と第２導電型の半導体層１３０の間には第２導電型のクラッド層が形成されてもよい。第２導電型のクラッド層はＧａＮ系半導体で形成されてもよく、活性層１２０内の障壁層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有し、キャリアを拘束する役割を果たす。
【００３２】
活性層１２０の下には第２導電型の半導体層１３０が形成される。第２導電型の半導体層１３０は３族‐５族化合物半導体を含み、第２導電型のドーパントがドーピングされる。第２導電型の半導体層１３０がＰ型半導体層である場合、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよく、第２導電型のドーパントは例えば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａのようなＰ型ドーパントを含む。
【００３３】
第２導電型の半導体層１３０は、好ましく、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されるてもよい。第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成され、多層の場合、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのような超格子構造で形成されたり、互いに異なるドーパント濃度を有する層で積層されてもよい。
【００３４】
また、第２導電型の半導体層１３０の下には第３導電型の半導体層が形成されてもよい。第３導電型の半導体層は、例えば、第２導電型と反対の極性を有する半導体層で形成されてもよい。第３導電型の半導体層は、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよい。第１導電型の半導体層１１０と第３導電型の半導体層は、例えば、Ｎ型半導体層で形成されてもよい。
【００３５】
第１導電型の半導体層１１０は、活性層１２０または第２導電型の半導体層１３０の厚さより少なくとも厚く形成されてもよい。
【００３６】
発光構造層１３５は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含み、第３導電型の半導体層をさらに含んでもよい。また、第１導電型の半導体層１１０はＰ型半導体層で、第２導電型の半導体層１３０はＮ型半導体層で形成されてもよい。
【００３７】
発光構造層１３５は、Ｎ‐Ｐ接合、Ｐ‐Ｎ接合、Ｎ‐Ｐ‐Ｎ接合、Ｐ‐Ｎ‐Ｐ接合構造のうち少なくとも一つに形成されてもよい。以下の説明では、発光構造層１３５の最下層に第２導電型の半導体層１３０が配置された構造を一例として説明する。第２導電型の半導体層１３０の下面には、ラフネスまたは凹凸パターンのような光抽出構造が配置されてもよい。
【００３８】
第２導電型の半導体層１３０の下には伝導層１４０が配置され、伝導層１４０の下には接合層１４５が配置されて、接合層１４５の下には支持部材１５０が配置される。
【００３９】
伝導層１４０は、接触層、例えば少なくとも一つの伝導層を含んでもよく、好ましく複数の伝導層で形成されてもよい。
【００４０】
伝導層１４０は、オーミック層又は／及び反射層を含んでもよい。オーミック層は層または複数のパターンで形成されてもよく、金属、金属酸化物及び金属窒化物のうち少なくとも一つを含んでもよい。オーミック層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｒｈ及びＰｄのうち少なくとも一つを含んでもよい。反射層はＡｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つまたは合金で構成された物質で一層または複数層で形成されてもよい。反射層は、オーミック層と接合層１４５の間に配置されてもよいが、これに限定するものではない。
【００４１】
また、伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０の間には、酸化物を用いた導電性または絶縁性物質のパターンが形成されてもよく、導電性または絶縁性のパターンは、接触界面と他の領域との抵抗差を減少させることができる。
【００４２】
また、伝導層１４０と第１の接合層１４５Ａの間の界面は凹凸構造を含んでもよく、凹凸構造は二つの層間の接着力を改善することができる。
【００４３】
支持部材１５０と伝導層１４０の間には接合層１４５が形成され、接合層１４５は少なくとも一つの層を含み、好ましく複数の伝導層で形成されてもよい。
【００４４】
接合層１４５は、バリア金属またはボンディング金属のような金属物質を含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＴａのうち少なくとも一つを含んでもよい。接合層１４５は、互いに異なる伝導層が接合されて形成されてもよく、これに限定するものではない。接合層１４５は、第１の接合層１４５Ａ及び第２の接合層１４５Ｂを含む。第１の接合層１４５Ａは伝導層１４０の反射層と第２の接合層１４５Ｂの間に配置され、第２の接合層１４５Ｂは支持部材１５０と第１の接合層１４５Ａの間に配置される。第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂは互いに接合され、伝導層１４０、例えば反射層と電気的に連結される。
【００４５】
第１の接合層１４５Ａの厚さは第２の接合層１４５Ｂの厚さと同一であっても異なってもよく、このような厚さは接合性、熱伝導性、伝導性の特性によって変更されてもよい。
【００４６】
第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂのうち少なくとも一つは、発光構造層１３５の幅より少なくとも広い幅に形成されてもよく、好ましく支持部材１５０により近い第２の接合層１４５Ｂがより広く形成されてもよい。また、接合層１４５の幅は、発光構造層１３５の幅の５０％以上であってもよい。
【００４７】
支持部材１５０は、絶縁材質、例えばサファイア（Ａｌ２０３）、ＺｎＯのような絶縁性材質を使用してもよく、成長基板でなくてもよい。以下の実施形態では、支持部材としてサファイア基板のような絶縁基板を一例として説明することにし、絶縁基板は透光性または非透光性の材質を含んでもよい。支持部材１５０は１０μｍ〜５００μｍの厚さに形成されてもよく、これに限定するものではない。支持部材１５０は、発光構造層１３５の幅より少なくとも広く形成されてもよい。
【００４８】
発光素子１００は、側面に絶縁部材１６０、１６５、第１の電極１７１、１７３及び第２の電極１８３が配置された構造を有する。
【００４９】
発光構造層１３５の少なくとも一側面には段差構造１６３が形成され、段差構造１６３は第２導電型の半導体層１３０の一側下面から第１導電型の半導体層１１０の下部まで延長されてもよい。
【００５０】
第１の絶縁部材１６０は、発光構造層１３５の少なくとも一側面に配置された段差構造１６３に配置され、接合層１４５の側面まで延長されてもよい。第１の絶縁部材１６０の内側部は発光構造層１３５の外側面よりも内側に配置される構造であって、発光構造層１３５の領域内に埋め込みまたは収納されてもよい。また、第１の絶縁部材１６０の側面は発光構造層１３５の外側面、例えば、第１の側面と同一平面上に配置されてもよい。また、第１の絶縁部材１６０の外側面は、発光構造層１３５の外側面と共に段差構造を形成するように配置されてもよい。
【００５１】
第１の絶縁部材１６０は、発光構造層１３５、伝導層１４０及び接合層１４５と第１の電極１７１、１７３との間に配置され、第１の電極１７１、１７３と他の層との接触を遮断する。第１の絶縁部材１６０は、絶縁物質、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などで形成されてもよく、これに限定するものではない。第１の絶縁部材１６０は、第１の絶縁層１６０Ａ及び第２の絶縁層１６０Ｂを含み、第１の絶縁層１６０Ａは、第１の接合層１４５Ａ、伝導層１４０、第２導電型の半導体層１３０、活性層１２０の側面に配置される。第１の絶縁層１６０Ａの上部は活性層１２０の上面よりも高く突出し、第１導電型の半導体層１１０の内側まで延長されてもよい。
【００５２】
第１の絶縁部材１６０の第２の絶縁層１６０Ｂは、第１の絶縁層１６０Ａの下部に対応し、第２の接合層１４５Ｂの側面に配置されてもよい。
【００５３】
第１の絶縁部材１６０は第３の絶縁層１６２をさらに含んでもよい。第３の絶縁層１６２は、第２導電型の半導体層１３０と接合層１４５の間の周囲に配置されてもよく、その形状は円形または多角形のようなループ形状を含む。第１の絶縁部材１６０の第３の絶縁層１６２は第２の絶縁部材１６５の下面に接触してもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００５４】
第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面に形成され、発光構造層１３５の層間短絡を防止することができる。第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面のうち第１の電極１７１、１７３の一部領域を除いた領域に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００５５】
第２の絶縁部材１６５の一部は第１導電型の半導体層１１０の上面に延長されてもよく、このような構造は、第２の絶縁部材１６５が発光構造層１３５の側面から剥がれる（Ｐｅｅｌｉｎｇ）問題を解決することができる。
【００５６】
第１の電極１７１、１７３は、第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３を含む。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０と第２の連結電極１７３の間に連結され、第２の連結電極１７３は、第１のパッド１７５と第１の連結電極１７１の間に連結される。第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３は、それぞれ上部電極及び 下部電極として定義されることもできる。
【００５７】
第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０の上面及び側面のうち少なくとも一つに連結され、第１の絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの側面に延長される。第１の連結電極１７１は、好ましく第１導電型の半導体層１１０の上面から側面まで延長されてもよい。第１導電型の半導体層１１０の上面はＮ‐ｆａｃｅであって、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａと接触してもよい。
【００５８】
第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一エッジ領域に分岐構造で接触してもよく、好ましくブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）構造、アーム（ａｒｍ）構造またはフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）構造のような分岐構造を含んでもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０との接触のためにオーミック層を含んでもよい。
【００５９】
第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの幅と同一またはそれより狭い幅Ｔ１に対応してもよい。第１の絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの幅によって電流の流れを拡散させることができるが、これに限定するものではない。また、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、光抽出構造１１２上に延長されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００６０】
第２の連結電極１７３は、第１の連結電極１７１の下に接触し、第１の絶縁部材１６０の第２の絶縁層１６０Ｂの側面から支持部材１５０の側面まで延長され、第１のパッド１７５に連結される。第２の連結電極１７３の下部は支持部材１５０の下面まで延長されてもよく、第１のパッド１７５として使用されることもできる。すなわち、第２の連結電極１７３と第１のパッド１７５は同一金属層で形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００６１】
第１の連結電極１７１は、発光構造層１３５の厚さより大きい高さに形成され、第２の連結電極１７３は、支持部材１５０の厚さより高く形成されてもよい。第１の連結電極１７１の幅は第２の連結電極１７３より狭い幅に形成されてもよく、これによって第１の連結電極１７１による光抽出効率の減少を防止することができる。
【００６２】
第１の連結電極１７１の一部、すなわち、少なくとも上部１７１Ａと伝導層１４０とは、発光構造層１３５に対して互いに反対側に配置されてもよい。
【００６３】
第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕのうち何れか一つまたは複数の物質を混合して、単層または多層に形成されてもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０とのオーミック接触、金属層の間の接合性、反射特性、伝導性などを考慮して上記の物質などから選択されてもよい。
【００６４】
第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、リード電極またはボンディング層として使用されてもよい。
【００６５】
第２の電極１８３は、接合層１４５及び支持部材１５０の側面に配置され、第２のパッド１８５と接合層１４５とを連結する。第２の電極１８３の下部は、支持部材１５０の下部に延長されてもよく、第２のパッド１８５として使用されてもよい。第２のパッド１８５は、第２の電極１８３であってもよく、別途に形成されてもよい。
【００６６】
第２の電極１８３は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｕ及びＡｕなどのうち一つ以上の物質または合金を用いて単層または多層に形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００６７】
第１の電極１７１、１７３と第２の電極１８３は互いに反対側に配置されてもよく、互いに離隔した位置に配置されてもよい。
【００６８】
第２のパッド１８５及び第１のパッド１７５は、支持部材１５０の下面内で互いに離隔して配置されてもよく、好ましく互いに反対側に配置されてもよい。第２の連結電極１７３は支持部材１５０の第１の側面に配置され、第２の電極１８３は支持部材１５０の第２の側面に配置されてもよい。第１のパッド１７５は支持部材１５０の第１の側面の下に配置され、第２のパッド１８５は支持部材１５０の第２の側面の下に配置されてもよい。支持部材１５０の第１の側面と第２の側面は互いに反対側面であってもよく、互いに異なる面であってもよい。
【００６９】
発光素子１００は、支持部材１５０の下に互いに異なるパッド１７５、１８５を配置することで、発光構造層１３５上にパッドを配置する必要がない。これによって、発光構造層１３５の上方向に放出される光の損失を減少させることができる。また、支持部材１５０の下にパッド１７５、１８５を配置することで、ワイヤボンディングを行う必要がなく 、ワイヤによる光損失を減少させることができる。
【００７０】
図２〜図７は、図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【００７１】
図２を参照すると、基板１０１が成長装置にローディングされ、その上に２族〜６族元素の化合物半導体を用いて層またはパターン形状に形成されてもよい。
【００７２】
成長装置は、 電子ビーム蒸着機、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着機（ｄｕａｌ‐ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、ＭＯＣＶＤ（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを含んでもよく、このような装置に限定するものではない。
【００７３】
基板１０１は、導電性基板または絶縁性基板などを含み、例えば、サファイア（Ａｌ２０３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３及びＧａＡｓなどからなる群から選択されてもよい。基板１０１は、成長基板であってもよい。
【００７４】
基板１０１の上面には、レンズ形状またはストライプ形状のような光抽出構造または凹凸パターンが形成されてもよい。また、基板１０１上には化合物半導体層が形成され、化合物半導体層は２族〜６族元素の化合物半導体を用いた層またはパターンに形成されてもよく、例えば、ＺｎＯ層、バッファ層、アンドープ半導体層のうち少なくとも一つの層が形成されてもよい。バッファ層またはアンドープ半導体層は、例えば、３族‐５族元素の化合物半導体を用いて形成されてもよい。バッファ層は、ＧａＮ材料と基板材料の格子不整合を緩和することができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうち少なくとも一つで形成されてもよい。バッファ層は、互いに異なる半導体層を相互に積層した超格子構造を有し、ＩｎＧａＮ／ＧａＮのような周期が少なくとも二つ形成されてもよく、基板１０１から伝達される格子欠陥を抑制することができる。
【００７５】
アンドープ半導体層は、基板１０１またはバッファ層上に形成されてもよく、例えばアンドープ窒化物系半導体層であって、意図的に導電型ドーパントをドーピングしない半導体層である。アンドープ半導体層は、第１導電型の半導体層より著しく低い電気伝導性を有する半導体層であって、例えばアンドープＧａＮ層であってもよく、第１導電型の特性を有してもよい。以下、説明の便宜のために、基板１０１上には第１導電型の半導体層１１０が形成された例を説明することにする。
【００７６】
基板１０１上には発光構造層１３５が形成される。発光構造層１３５は、３‐５族化合物半導体を含んで少なくとも３層として形成されてもよく、少なくとも３層のうち少なくとも２層は互いに異なる導電型のドーパントを含んでもよい。
【００７７】
発光構造層１３５は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含み、各層の上または下に他の半導体層がさらに配置されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００７８】
第１導電型の半導体層１１０は基板１０１上に形成され、活性層１２０は第１導電型の半導体層１１０上に形成され、第２導電型の半導体層１３０は活性層１２０上に形成される。
【００７９】
第１導電型の半導体層１１０は、３族‐５族元素の化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されてもよい。第１導電型の半導体層１１０は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第１導電型の半導体層１１０はＮ型半導体層であり、Ｎ型半導体層は第１導電型のドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのようなＮ型ドーパントを含む。
【００８０】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるバンドギャップを有する半導体層を積層した超格子構造を含んでもよく、超格子構造は、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造、ＧａＮ／ＡｌＧａＮなどの構造を含む。超格子構造は、数Å以上の互いに異なる二つの層を少なくとも２対以上交互に積層した構造を含んでもよい。
【００８１】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるドーパント濃度を有する低伝導層及び高伝導層を含んでもよく、好ましく低伝導層は高伝導層より活性層１２０にもっと近く配置されてもよい。このような積層構造により、高伝導層に印加される電流は低伝導層によって拡散することができる。
【００８２】
活性層１２０は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線構造、量子点構造のうち選択的に形成されてもよい。活性層１２０は、３族‐５族化合物半導体材料を用いて井戸層／障壁層の周期で形成されてもよく、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。障壁層は、井戸層のバンドギャップより大きいバンドギャップの物質で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８３】
活性層１２０の上又は／及び下には導電型クラッド層が形成されてもよく、導電型クラッド層はＧａＮ系半導体または活性層よりバンドギャップの大きい物質で形成されてもよい。
【００８４】
活性層１２０上には第２導電型の半導体層１３０が形成される。第２導電型の半導体層１３０は、３族‐５族化合物半導体を含み、第２導電型のドーパントがドーピングされる。第２導電型の半導体層１３０がＰ型半導体層である場合、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよく、第２導電型のドーパントはＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａのようなＰ型ドーパントを含む。
【００８５】
第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８６】
第２導電型の半導体層１３０は、好ましく、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成され、多層の場合、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのような超格子構造で形成されてもよく、互いに異なるドーパント濃度を有する層で積層されてもよい。
【００８７】
第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０は、発光構造層１３５として定義されることができる。また、第２導電型の半導体層１３０上には、第３導電型の半導体層、例えば第２導電型と反対の極性を有する半導体層が形成されてもよい。また、第１導電型の半導体層１１０はＰ型半導体層で、第２導電型の半導体層１３０はＮ型半導体層で形成されてもよい。これによって、発光構造層１３５は、Ｎ‐Ｐ接合、Ｐ‐Ｎ接合、Ｎ‐Ｐ‐Ｎ接合、Ｐ‐Ｎ‐Ｐ接合構造のうち少なくとも一つに形成されることができる。以下の説明では、発光構造層１３５の最上層に第２導電型の半導体層１３０が配置された構造を一例として説明することにする。
【００８８】
図３及び４を参照すると、発光構造層１３５の少なくとも一側には、第２導電型の半導体層１３０の上面より低く段差構造１６３が形成される。段差構造１６３は、第２導電型の半導体層１３０から第１導電型の半導体層１１０の上部が露出する深さに形成されてもよい。段差構造１６２は、ドライエッチング又は／及びウェットエッチング方式で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８９】
発光構造層１３５の段差構造１６３には第１の絶縁層１６０Ａが形成され、第２導電型の半導体層１３０の上面の周囲には第３の絶縁層１６２が形成される。第１の絶縁層１６０Ａ及び第３の絶縁層１６２は、フォトレジスト工程を通じてマスクパターンを形成した後、蒸着またはスパッタリング装置で形成してもよいが、これに限定するものではない。第１の絶縁層１６０Ａ及び第３の絶縁層１６２はＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよく、これに限定するものではない。
【００９０】
第１の絶縁層１６０Ａは、第１導電型の半導体層１１０の上部、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０の側面に形成される。第１の絶縁層１６０Ａの上部は、第２導電型の半導体層１３０の上面より突出するように形成されてもよい。
【００９１】
第３の絶縁層１６２は、第２導電型の半導体層１３０の上面の周囲に円形または多角形の形状に形成され、連続的または不連続的なループ形状に形成されてもよい。
【００９２】
第２導電型の半導体層１３０上には伝導層１４０が形成されてもよい。伝導層１４０はスパッタリング又は／及びメッキ装置を用いて形成してもよいが、これに限定するものではない。
【００９３】
伝導層１４０は、第２導電型の半導体層１３０と電気的に接触する接触層を含む。伝導層１４０は、少なくとも一つの伝導層、例えばオーミック層又は／及び反射層を含んでもよい。オーミック層は層または複数のパターンに形成されてもよく、金属、酸化物及び窒化物のうち少なくとも一つの材質を含んでもよい。オーミック層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｒｈ及びＰｄのうち少なくとも一つを含んでもよい。反射層は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆ及びこれらのうち二つ以上の合金で構成された物質のうち一つの層または複数の層で形成されてもよい。反射層は、オーミック層の上に、オーミック層の幅より少なくともより広い幅に形成されてもよく、これは反射効率を改善することができる。
【００９４】
伝導層１４０の一部は第３の絶縁層１６２の上面まで延長されてもよいが、これに限定するものではない。
【００９５】
また、伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０の間には、酸化物を用いた導電性物質または絶縁性物質のパターンを形成してもよく、このようなパターンは伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０との界面領域間の抵抗差を減少させることができる。
【００９６】
伝導層１４０上には第１の接合層１４５Ａが形成され、第３の絶縁層１６２上に延長されてもよい。第１の接合層１４５Ａは、スパッタリング、蒸着又は／及びメッキ装置を用いて形成してもよい。第１の接合層１４５Ａはバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限定するものではない。
【００９７】
第１の接合層１４５Ａの幅は、伝導層１４０の幅より少なくとも広く形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００９８】
図４及び図５を参照すると、図４の構造を上／下方向に覆し、支持部材１５０上に発光構造層１３５を配置する。
【００９９】
支持部材１５０は、絶縁基板、例えばサファイア（Ａl２０３）、ＺｎＯのような群から選択されてもよい。支持部材１５０は、半導体との熱膨張係数差が小さい物質、または基板１０１と同一材質の基板を使用してもよい。
【０１００】
支持部材１５０上には第２の接合層１４５Ｂが形成され、第２の接合層１４５Ｂはバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうち少なくとも一つを含んでもよい。
【０１０１】
支持部材１５０上の外側には第２の絶縁層１６０Ｂが形成される。第２の絶縁層１６０Ｂは、フォトレジスト工程を通じてマスクパターンを形成し、スパッタリング又は／及び蒸着装置を用いて形成されてもよく、その物質は ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１０２】
第２の絶縁層１６０Ｂは、第２の連結電極１７３と第２の接合層１４５Ｂの間に配置され、物理的な接触を遮断することができる。
【０１０３】
支持部材１５０の一側には、第２の連結電極１７３及び第１のパッド１７５が配置され、他側には第２の電極１８３及び第２のパッド１８５が形成される。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３は、支持部材１５０の互いに異なる側面に配置される。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３の高さは、支持部材１５０の厚さより少なくとも高く形成されてもよく、垂直な連結構造で形成されてもよい。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３は、支持部材１５０内にスルーホール構造で形成されてもよいが、これに限定するものではない。スルーホールは、ドリルまたはレーザなどで形成されてもよい。
【０１０４】
第２の連結電極１７３は、支持部材１５０の第１の側面から第２の絶縁層１６０Ｂの側面まで延長され、第２の電極１８３は支持部材１５０の第２の側面から第２の接合層１４５Ｂの側面まで延長される。支持部材１５０の第１の側面と第２の側面は、互いに異なる側面であるかまたは互いに反対側面であってもよい。
【０１０５】
第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、支持部材１５０の下面に配置され、互いに異なる領域に配置されてもよい。第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、リード電極またはボンディング層として、電源の供給を受ける役割を果たす。
【０１０６】
第１のパッド１７５は第２の連結電極１７３に連結され、第２のパッド１８５は第２の電極１８３に連結され、第２の電極１８３は第２の接合層１４５Ｂの側面と接触する。
【０１０７】
支持部材１５０に配置された電極１７３、１８３及びパッド１７５、１８５は、基板１０１との接合後またはチップ分離後に形成してもよく、これに限定するものではない。
【０１０８】
支持部材１５０と発光構造層１３５を対応させた後、接合して、図６のように製造する。
【０１０９】
このとき、第２の接合層１４５Ｂは第１の接合層１４５Ａと対応し、第２の絶縁層１６０Ｂは第１の絶縁層１６０Ａと対応する。
【０１１０】
図５及び図６を参照すると、第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂは互いに接合され、電気的に連結される。また、第１の絶縁層１６０Ａと第２の絶縁層１６０Ｂは互いに接着されて、第１の絶縁部材１６０を構成する。
【０１１１】
そして、基板１０１を物理的又は／及び化学的リフトオフ方法で除去してもよい。物理的リフトオフ方法はレーザリフトオフ（Ｌａｓｅｒ Ｌｉｆｔ Ｏｆｆ、ＬＬＯ）過程であって、基板１０１の一定領域の波長を有するレーザを照射する方式で、基板１０１をリフトオフする。または、基板１０１と第１導電型の半導体層１１０の間に他の半導体層（例えば、バッファ層）が形成された場合、ウェットエッチング液でバッファ層を除去して、基板を分離することもできる。基板１０１が除去された第１導電型の半導体層１１０の表面に、ＩＣＰ／ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ／Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を行ってもよいが、これに限定するものではない。
【０１１２】
第２導電型の半導体層１３０の下に伝導層１４０が配置され、伝導層１４０の下に接合層１４５が配置され、接合層１４５の下に支持部材１５０が配置される。接合層１４５は、伝導層１４０と第２の電極１８３を互いに連結する。
【０１１３】
図６及び図７を参照すると、発光構造層１３５の周囲領域にエッチングを行って、第３の絶縁層１６２を露出させる。発光構造層１３５の周囲には第２の絶縁部材１６５が形成され、第２の絶縁部材１６５は、第３の絶縁層１６２の上面から第１導電型の半導体層１１０の上面外側まで延長されてもよい。エッチング過程は、ドライエッチング又は／及びウェットエッチングを含み、エッチング領域はチップとチップとの間を分離するための境界領域であり得る。
【０１１４】
発光構造層１３５の一側には第１の連結電極１７１が形成される。第１の連結電極１７１は、第２の連結電極１７３の上部と接触してもよく、第１導電型の半導体層１１０の上面まで延長されてもよい。第１の連結電極１７１は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕのうち何れか一つまたは複数の物質を混合して、単層または多層に形成されてもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０とのオーミック接触、金属層の間の接着性、反射特性、伝導性などを考慮して、上記の物質などから選択されてもよい。
【０１１５】
第１の連結電極１７１は、枝（ｂｒａｎｃｈ）構造、ブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）構造、放射構造、アーム（ａｒｍ）構造、フィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）構造のような分岐構造を含む。分岐構造は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一エッジ領域に接触してもよい。第１の連結電極１７１の分岐構造は、互いに異なる領域を通じて第１導電型の半導体層１１０の上面と接触してもよく、電流を均一に供給して、電流の集中を防止することができる。
【０１１６】
第１及び第２の連結電極１７１、１７３は、第１導電型の半導体層１１０と第１のパッド１７５とを互いに連結する。
【０１１７】
第１の絶縁層１６０Ａは、第１の連結電極１７１と他の層１２０、１３０、１４５Ａとの接触を遮断する。
【０１１８】
第１導電型の半導体層１１０の上面には光抽出構造１１２が形成されてもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面にドライ又は／及びウェットエッチング過程を行って形成されてもよく、一定の大きさまたは不規則な大きさを有する。光抽出構造１１２は、ラフネス、凹凸パターン、テクスチャパターンを含み、入射する光の臨界角を変化させることができる。
【０１１９】
第１のパッド１７５は、第２の連結電極１７３及び第１の連結電極１７１を介して第１導電型の半導体層１１０と電気的に連結される。第２のパッド１８５は、第２の電極１８３、接合層１４５及び伝導層１４０を介して第２導電型の半導体層１３０と電気的に連結される。
【０１２０】
第２の連結電極１７３、第１のパッド１７５、第２の電極１８３及び第２のパッド１８５は、支持部材１５０に予め形成されてもよく、第１の連結電極１７１の形成時に形成されてもよい。
【０１２１】
また、第１導電型の半導体層１１０上には、電流拡散層、例えば透光性酸化物または透光性窒化物を含む電流拡散層形成されてもよい。電流拡散層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどから選択的に形成されてもよい。
【０１２２】
電流拡散層は、第１導電型の半導体層１１０と第１の連結電極１７１の上部の間に配置され、電流を全領域に拡散させることができる。
【０１２３】
図８は、第２の実施形態による発光素子を示す断面図である。図８を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１２４】
図８を参照すると、発光素子１００は、第１の連結電極１７１と発光構造層１３５（すなわち、１１０、１２０、１３０）との間に第２の絶縁部材１６５をさらに含む。第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面と第１の連結電極１７１との接触を遮断する。
【０１２５】
第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面の一部または側面全体に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【０１２６】
第２の絶縁部材１６５は、第１導電型の半導体層１１０の上面まで延長され、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、第２の絶縁部材１６５の上面より第１導電型の半導体層１１０の内側にさらに延長され、第１導電型の半導体層１１０の上面に接触してもよい。
【０１２７】
図９は、第３の実施形態による発光素子を示す断面図である。図９を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１２８】
図９を参照すると、発光素子１００Ａは、導電型の支持部材１９０とその表面に第３の絶縁部材１５１を含む。支持部材１９０は、シリコンウェハまたは半導体基板、例えば、ＧａＮ、Ｓｉ、ＧａＡｓなどを用いてもよい。別の例として、支持部材１９０には熱伝導性の高い金属基板を使用してもよいが、これに限定するものではない。
【０１２９】
支持部材１９０の表面には第３の絶縁部材１５１が形成される。第３の絶縁部材１５１は、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよく、これに限定するものではない。第３の絶縁部材１５１は、支持部材１９０と第１の連結電極１７３、第１のパッド１７５、第２の電極１８３及び第２のパッド１８５との間を絶縁する。
【０１３０】
第３の絶縁部材１５１は、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとの間に配置され、互いに絶縁する。
【０１３１】
支持部材１９０は、第１のパッド１７５または第２のパッド１８５に連結されてもよく、好ましく第２のパッド１８５と第２の接合層１４５Ｂの間に連結されてもよい。具体的に説明すると、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとの間に配置された第３の絶縁部材１５１の領域を除去することで、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとを連結することができる。これによって、第２の電極１８３を形成する必要がないという効果が得られ、発光素子内での放熱効率を改善するとができる。
【０１３２】
図１０は、第４の実施形態による発光素子を示す断面図である。図１０を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１３３】
図１０を参照すると、発光素子１００Ｂは、導電型の支持部材１９０及び支持部材１９０内に複数のドーピング領域１５３、１５５を含む。導電型の支持部材１９０としては、例えば、Ｓｉのようなキャリアウェハを用いてもよい。支持部材１９０は、Ｎ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＮ型基板として使用してもよい。別の例として、支持部材１９０はＰ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＰ型基板として使用してもよい。
【０１３４】
支持部材１９０内には少なくとも一つのドーピング領域が配置されてもよい。ドーピング領域は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを含んでもよい。
【０１３５】
支持部材１９０の第１の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされて、第１のドーピング領域１５３が形成される。第１のドーピング領域１５３は、第１のパッド１７５及び支持部材１９０に電気的に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。第１のドーピング領域１５３は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを注入または拡散させた領域である。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、第１のドーピング領域１５３はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１３６】
支持基板１９０の第２の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされて、第２のドーピング領域１５５が形成される。第２のドーピング領域１５５は、第２のパッド１８５及び支持部材１９０に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。第２のドーピング領域１５５は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを注入または拡散させた領域である。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、第２のドーピング領域１５５はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１３７】
支持部材１９０によって連結された複数のドーピング領域１５３、１５５は、発光構造層１３５と並列に連結され、発光構造層１３５に供給される非正常な電源から保護することができる。
【０１３８】
第１及び第２のドーピング領域１５３、１５５はウェル構造を有し、Ｎ型ドーパント領域であってもよい。別の例として、Ｎ型ドーパント領域内にＰ型ドーパント領域をさらに含んでもよく、このような二重ドーパント領域は、ＮＰＮスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）を具現することができる。このようなスイッチング素子は発光素子を保護し、電流特性を調節することができる。
【０１３９】
図１１は、第５の実施形態による発光素子を示す断面図である。図１１を説明するにあたって、上記に開示された実施形態と同一部分に対しては上記に開示された実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１４０】
図１１を参照すると、発光素子１００Ｃは、導電型の支持部材１９０及び少なくとも一つのドーピング領域１５３を含む。導電型の支持部材１９０には、例えばＳｉのようなキャリアウェハを用いてもよい。支持部材１９０は、Ｎ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＮ型基板として使用してもよい。別の例として、支持部材１９０は、Ｐ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＰ型基板として使用してもよい。
【０１４１】
支持部材１９０には少なくとも一つのドーピング領域１５３が配置される。ドーピング領域１５３は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを含んでもよい。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、ドーピング領域１５３はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１４２】
支持部材１９０の第１の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされ、ドーピング領域１５３と第１のパッド１７５が連結される。ドーピング領域１５３は、第１のパッド１７５及び支持部材１９０に電気的に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。
【０１４３】
支持部材１９０の第２の領域１５２には第３の絶縁部材１５１がオープン（開放）され、支持部材１９０と第２のパッド１８５は互いに連結される。発光素子１００Ｃは、少なくとも一つのツェナーダイオードを具備した支持部材１９０を含んでもよい。別の例として、支持部材１９０は第２のパッド１８５と第２の接合層１４５Ｂを互いに連結することができる。
【０１４４】
一方、第１導電型の半導体層１１０の上面には光抽出構造１１２Ａが形成され、光抽出構造１１２Ａは不規則な大きさのパターンがランダムな間隔で配置されてもよい。このような光抽出構造１１２Ａは、ウェット又は／及びドライエッチングによって形成されてもよく、光抽出効率を改善することができる。
【０１４５】
第１導電型の半導体層１１０上には透光性の電流拡散層１９５が配置される。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１と第１導電型の半導体層１１０の間に配置されてもよい。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１から供給される電流を全領域に拡散させ、第１導電型の半導体層１１０に供給することができる。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１と第１導電型の半導体層１１０とを離隔させることができ、第１の連結電極１７１から供給される電流を拡散させ、第１導電型の半導体層１１０の上面に進行する光を効果的に抽出することができる。
【０１４６】
電流拡散層１９５は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも５０％以上の領域をカバーする大きさに形成されてもよい。
【０１４７】
電流拡散層１９５は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどから選択的に形成されてもよい。
【０１４８】
図１２は、第６の実施形態による発光素子パッケージの断面図である。
【０１４９】
図１２を参照すると、発光素子パッケージ３０は、本体３１と、本体３１に配置された第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３と、本体３１に配置され、第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３上にはんだ３５を用いて搭載される実施形態による発光素子１００と、発光素子１００を囲むモールディング部材４０とを含む。
【０１５０】
本体３１は、シリコン材質、合成樹脂材質または金属材質を含んで形成されてもよい。本体３１は、上部が開放された中空（ｃａｖｉｔｙ）２２を含み、中空２２の周囲は、中空２２の底面に対して傾斜面または垂直面に形成されてもよい。中空２２は、好ましく発光素子１００の周囲に傾斜面を提供することができる。
【０１５１】
第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３は互いに電気的に分離され、発光素子１００に電源を提供する。発光素子１００は、別途のワイヤを使用せず、第１のリードフレーム３２と第２のリードフレーム３３にダイボンディングで連結されてもよい。
【０１５２】
発光素子１００の第１のパッドは第２のリードフレーム３３上にボンディングされ、第２のパッドは第１のリードフレーム３２上にボンディングされてもよい。
【０１５３】
リードフレーム３２、３３は、フレーム構造で形成されたりメッキ層で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１５４】
第１及び第２のリードフレーム３２、３３は本体３１の外側に露出され、本体３１の側面及び下面に延長されてもよい。別の例として、第１及び第２のリードフレーム３２、３３は、ビアまたはスルーホール構造を有し、中空２２の底面から本体３１の下面まで延長されてもよい。
【０１５５】
モールディング部材４０は、シリコンまたはエポキシのような透光性材料を含み、発光素子１００を覆い且つ発光素子１００を保護することができる。また、モールディング部材４０には蛍光体が含まれて、発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。モールディング部材４０上にはレンズが配置されてもよい。レンズは、モールディング部材４０上に直接接触してもよく、離隔してもよいが、これに限定するものではない。
【０１５６】
実施形態による発光素子は、別途のワイヤボンディング過程を経ず、直接ダイボンディングによりリードフレームやボードなどに搭載した後、モールディング部材を用いてパッケージ化することができる。このようなパッケージは上面発光方式の例を示して説明したが、側面発光方式で具現しても上記のような放熱特性、伝導性及び反射特性の改善効果を得ることもできる。パッケージまたは発光素子は、指示装置、照明装置、表示装置などの光源に使用されてもよい。また、本発明は各実施形態に限定されず、上記に開示された他の実施形態に選択的に適用されてもよく、各実施形態に限定するものではない。
【０１５７】
実施形態による発光素子またはパッケージは、ライトユニットに適用されることができる。ライトユニットは、複数の発光素子パッケージが配列された構造を有し、図１３及び図１４に示された表示装置、図１５に示された照明装置を含めて、照明灯、信号灯、車前照灯、電光掲示板などに含まれることもできる。
【０１５８】
図１３は、実施形態による表示装置の分解斜視図である。
【０１５９】
図１３を参照すると、実施形態による表示装置１０００は、導光板１０４１と、導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、導光板１０４１下の反射部材１０２２と、導光板１０４１上の光学シート１０５１と、光学シート１０５１上の表示パネル１０６１と、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２を収納する下部カバー１０１１とを含んでもよいが、これに限定されるものではない。
【０１６０】
下部カバー１０１１、反射部材１０２２、導光板１０４１及び光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０として定義されることもできる。
【０１６１】
導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化する役割を果たす。導光板１０４１は、透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＣＯＣ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）及びＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂のうち一つを含んでもよい。
【０１６２】
発光モジュール１０３１は、導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、究極的には表示装置の光源として作用する。
【０１６３】
発光モジュール１０３１は少なくとも一つが含まれ、導光板１０４１の一側面で直接的または間接的に光を提供することができる。発光モジュール１０３１は、基板１０３３と上記に開示された実施形態による発光素子パッケージ３０とを含む。発光素子パッケージ３０は、基板１０３３上に所定間隔で配列されてもよい。基板１０３３には発光素子パッケージ３０が配列されてもよく、発光素子がチップの形状に配列されてもよい。
【０１６４】
基板１０３３は、回路パターン（図示せず）を含むプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）であってもよい。ただし、基板１０３３は一般のＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ）、軟性ＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ、ＦＰＣＢ）などを含んでもよく、これに限定するものではない。発光素子パッケージ３０が下部カバー１０１１の側面または放熱プレート上に搭載される場合、基板１０３３は除去されてもよい。ここで、放熱プレートの一部は、下部カバー１０１１の上面に接触してもよい。
【０１６５】
そして、多数の発光素子パッケージ３０は、基板１０３３上に光が放出される出射面が導光板１０４１と所定距離離隔するように搭載されてもよく、これに限定するものではない。発光素子パッケージ３０は、導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接的または間接的に提供することができ、これに限定するものではない。
【０１６６】
導光板１０４１の下には反射部材１０２２が配置されてもよい。反射部材１０２２は、導光板１０４１の下面に入射した光を反射して上に向けるようにすることで、ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成されてもよいが、これに限定するものではない。反射部材１０２２は、下部カバー１０１１の上面であってもよく、これに限定するものではない。
【０１６７】
下部カバー１０１１は、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２などを収納する。このために、下部カバー１０１１には、上面が開口された箱（ｂｏｘ）形状を有する収納簿１０１２が具備されてもよいが、これに限定するものではない。下部カバー１０１１は、上部カバーと結合されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１６８】
下部カバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成されてもよく、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造されてもよい。また、下部カバー１０１１は、熱伝導性の良い金属または非金属材料を含んでもよいが、これに限定するものではない。
【０１６９】
表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第１及び第２の基板、そして第１及び第２の基板の間に介在された液晶層を含む。表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着してもよく、このような偏光板の付着構造に限定するものではない。表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光によって情報を表示する。このような表示装置１０００は、各種携帯端末機、ノートパソコンのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用されることができる。
【０１７０】
光学シート１０５１は、表示パネル１０６１と導光板１０４１の間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。光学シート１０５１は、例えば、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート及び輝度強化シートなどのうち少なくとも一つを含んでもよい。拡散シートは、入射する光を拡散させ、水平又は／及び垂直プリズムシートは、入射する光を表示領域に集光し、輝度強化シートは、損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、表示パネル１０６１上には保護シートが配置されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７１】
ここで、発光モジュール１０３１の光経路上には、光学部材として、導光板１０４１及び光学シート１０５１を含んでもよく、これに限定するものではない。
【０１７２】
図１４は、実施形態による表示装置の別の例を示す図である。
【０１７３】
図１４を参照すると、表示装置１１００は、下部カバー１１５２と、上記に開示された発光素子パッケージ３０及び基板１１２０を含む発光モジュール１０６０と、光学部材１１５４と、表示パネル１１５５とを含む。
【０１７４】
基板１１２０と発光素子パッケージ３０は発光モジュール１０６０として定義されることができる。下部カバー１１５２、少なくとも一つの発光モジュール１０６０及び光学部材１１５４は、ライトユニットとして定義されることができる。基板１１２０上にはパッケージまたは個別チップが配列されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７５】
下部カバー１１５２には収納部１１５３が具備されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７６】
ここで、光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート及び輝度強化シートなどのうち少なくとも一つを含んでもよい。導光板は、ＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）材質からなってもよく、このような導光板は除去されてもよい。拡散シートは入射する光を拡散させ、水平及び垂直プリズムシートは入射する光を表示領域に集光し、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。
【０１７７】
図１５は、実施形態による照明装置の斜視図である。
【０１７８】
図１５を参照すると、照明装置１５００は、ケース１５１０と、ケース１５１０に設けられた発光モジュール１５３０と、ケース１５１０に設けられて外部電源から電源の提供を受ける連結端子１５２０とを含んでもよい。
【０１７９】
ケース１５１０は、放熱特性の良好な材質で形成されることが好ましく、例えば金属材質または樹脂材質で形成されてもよい。
【０１８０】
発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、基板１５３２に搭載される実施形態による発光素子パッケージ３０とを含んでもよい。発光素子パッケージ３０は、複数個がマトリックス状にまたは所定間隔で離隔して配列されてもよく、または基板１５３２上にチップ単位で配列されてもよい。
【０１８１】
基板１５３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであってもよく、例えば、一般のプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、軟性（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含んでもよい。
【０１８２】
また、基板１５３２は、光を効率的に反射する材質で形成されたり、表面に光を効率的に反射する色、例えば白色、銀色などのコティング層がされてもよい。
【０１８３】
基板１５３２上には、少なくとも一つの発光素子パッケージ３０が搭載されてもよい。発光素子パッケージ３０のそれぞれは、少なくとも一つのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップを含んでもよい。ＬＥＤチップは、赤色、緑色、青色または白色の有色光をそれぞれ発光する有色発光ダイオード及び紫外線（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ、ＵＶ）を発光するＵＶ発光ダイオードを含んでもよい。
【０１８４】
発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために様々な発光素子パッケージ３０の組み合わせを有するように配置されてもよい。例えば、高演色性（ＣＲＩ）を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置してもよい。
【０１８５】
連結端子１５２０は、発光モジュール１５３０と電気的に連結され、電源を供給することができる。連結端子１５２０は、ソケット方式で外部電源に回して嵌合されるが、これに限定されるものではない。例えば、接続端子１５２０はピン（ｐｉｎ）形状に形成されて外部電源に挿入されたり、配線によって外部電源に接続されることも可能である。
【０１８６】
実施形態による発光素子の製造方法は、基板上に第１導電型の半導体層、活性層及び第２導電型の半導体層を含む複数の化合物半導体層を形成する段階と、複数の化合物半導体層上に伝導層を形成する段階と、伝導層、第２導電型の半導体層及び活性層の一部をエッチングして第１の絶縁層を形成する段階と、伝導層上に第１の接合層を形成する段階と、支持部材上の第２の接合層と第１の接合層を接合する段階と、基板を除去する段階と、第１導電型の半導体層に電気的に連結されて第１の絶縁層の外側に配置された第１の連結電極を形成する段階と、を含む。
【０１８７】
実施形態で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定されるものではない。さらに、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者によって他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形による内容は本発明の範囲に含まれると解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【０１８８】
１００ 発光素子
１１０ 第１導電型の半導体層
１１２ 光抽出構造
１２０ 活性層
１３０ 第２導電型の半導体層
１３５ 発光構造層
１４０ 伝導層
１４５ 接合層
１５０ 支持部材
１６０ 第１絶縁部材
１６２ 第３の絶縁層
１６３ 段差構造
１６５ 第２の絶縁部材
１７１、１７３ 第１の電極
１７５ 第１のパッド
１８３ 第２の電極
１８５ 第２のパッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光素子パッケージ及び照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３族‐５族窒化物半導体（ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ‐Ｖ ｎｉｔｒｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）は、物理的、化学的特性により発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）などの発光素子の核心素材として注目されている。３族‐５族窒化物半導体は、通常、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質からなる。
【０００３】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、化合物半導体の特性を利用して電気を赤外線または光に変換させることで信号を送受信したり、光源として使用される半導体素子の一つである。
【０００４】
このような半導体材料を利用したＬＥＤまたはＬＤは、光を得るための発光素子に多く使用されており、携帯電話のキーパッド発光部、電光掲示板、照明装置などの各種製品の光源に応用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、新規な電極構造を有する発光素子を提供する。
【０００６】
本発明は、支持部材の上に発光構造層を配置し、支持部材の下に互いに異なる極性のパッドを配置した発光素子を提供する。
【０００７】
本発明は、発光素子を具備した発光素子パッケージ及び照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下に第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態による発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下の第１のパッドと、支持部材下の第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドとの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドとの間に連結された第２の電極と、を含み、接合層の幅は発光構造層の幅の少なくとも５０％以上である。
【００１０】
本発明のさらに別の実施形態による発光素子パッケージは、本体と、本体内に配置された第１及び第２のリードフレームと、第１及び第２のリードフレーム上に配置され、第１及び第２のリードフレームと電気的に連結された発光素子と、発光素子上のモールディング部材と、を含み、発光素子は、第１導電型の半導体層、第１導電型の半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、発光構造層下の伝導層と、伝導層下の接合層と、接合層下の支持部材と、支持部材下に配置され、第１のリードフレーム上に連結された第１のパッドと、支持部材下の第２のリードフレーム上に配置された第２のパッドと、第１導電型の半導体層と第１のパッドの間に連結された第１の電極と、接合層と第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
実施形態はによると、半導体層上のパッドを除去することができるため、半導体層の上面での光抽出効率を改善することができる。実施形態によると、水平（Ｌａｔｅｒａｌ）型電極構造を有する発光素子に比べて、発光面積の減少を改善することができる。実施形態によると、基板の下にボンディング電極を配置することで、発光領域が減少することを改善することができる。実施形態によると、光効率を改善することができる。実施形態によると、発光素子を具備した発光素子パッケージ及び照明システムの信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図３】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図４】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図５】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図６】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図７】図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【図８】第２の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図９】第３の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１０】第４の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１１】第５の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【図１２】第６の実施形態による発光素子パッケージを示す断面図である。
【図１３】実施形態による表示装置を示す図である。
【図１４】実施形態による表示装置の別の例を示す図である。
【図１５】実施形態による照明装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの「上（ｏｎ）」 にまたは「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「他の層を介在させて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることの両方を含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準に説明する。
【００１４】
図面において各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張または省略されたりまたは概略的に示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【００１５】
以下、添付図面を参照して実施形態を説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態による発光素子を示す断面図である。
【００１７】
図１を参照すると、発光素子１００は、発光構造層１３５、伝導層１４０、接合層（ｂｏｎｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４５、支持部材１５０、第１の絶縁部材１６０、第２の絶縁部材１６５、第１の電極１７１、１７３、第２の電極１８３、第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５を含む。
【００１８】
発光素子１００は、複数の化合物半導体層、例えば３‐５族元素の化合物半導体層を用いたＬＥＤを含み、このようなＬＥＤは青色、緑色または赤色などの光を放出する可視光線帯域のＬＥＤであってもよく、ＵＶ帯域のＬＥＤであってもよい。ＬＥＤの放出光は、実施形態の技術的範囲内で様々な半導体を利用して具現されてもよい。
【００１９】
発光素子１００は、支持部材１５０の上部に発光構造層１３５を配置し、支持部材１５０の下部に互いに異なるパッド１７５、１８５が配置された構造を含む。
【００２０】
発光構造層１３５は、複数の化合物半導体層を含む。複数の化合物半導体層は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含む。
【００２１】
第１導電型の半導体層１１０は単層または多層に形成され、少なくとも一つの層は第１導電型のドーパントを含んでもよい。
【００２２】
第１導電型の半導体層１１０は、３族‐５族元素の化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択される。第１導電型の半導体層１１０は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第１導電型の半導体層１１０は例えばＮ型半導体層であり、Ｎ型半導体層は第１導電型のドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのＮ型ドーパントを含む。
【００２３】
第１導電型がＮ型である場合、第１導電型のドーパントはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのＮ型ドーパントを含む。
【００２４】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるバンドギャップを有する半導体層を積層した超格子構造を有してもよく、超格子構造はＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造、ＧａＮ／ＡｌＧａＮなどの構造を含む。超格子構造は、数Å以上の互いに異なる二つの層を少なくとも２対以上相互に積層した構造を有してもよい。
【００２５】
第１導電型の半導体層１１０の面積（または幅）は活性層１２０の面積（または幅）以上に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００２６】
第１導電型の半導体層１１０は光抽出構造１１２を含み、光抽出構造１１２は第１導電型の半導体層１１０の上面に形成されてもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一領域に形成されたラフネス、凹凸パターンまたはテクスチャパターンなどの構造を含み、その断面形状は錐形状または柱形状を含んでもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面に入射する光の臨界角を変化させることができ、このような光の臨界角の変化によって光抽出効率を改善することができる。第１導電型の半導体層１１０の上面の内側領域は外側領域からの段差構造に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００２７】
第１導電型の半導体層１１０の上面には電流拡散層が形成されてもよい。電流拡散層は、金属酸化物または金属窒化物を含み、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどで形成されてもよく、これに限定するものではない。電流拡散層は、透光性の伝導物質で形成されてもよい。
【００２８】
電流拡散層は、第１の電極１７１に電気的に連結されてもよく、例えば、少なくとも一部は、第１の電極１７１と第１導電型の半導体層１１０の間に配置されてもよい。
【００２９】
第１導電型の半導体層１１０の下には活性層１２０が形成される。活性層１２０は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線（ｗｉｒｅ）構造、量子点（ｄｏｔ）構造のうち選択的に形成されてもよい。活性層１２０は、３族‐５族元素の化合物半導体材料を用いて井戸層と障壁層の周期で形成されてもよい。井戸層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体層で形成されてもよく、障壁層はＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体層で形成されてもよい。活性層１２０は、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。障壁層は、井戸層よりバンドギャップが大きい物質で形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００３０】
第１導電型の半導体層１１０と活性層１２０の間には第１導電型のクラッド層が形成されてもよく、第１導電型のクラッド層はＮ型半導体層で形成されてもよい。第１導電型のクラッド層はＧａＮ系半導体で形成されてもよく、活性層１２０内の障壁層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有し、キャリアを拘束する役割を果たす。
【００３１】
活性層１２０と第２導電型の半導体層１３０の間には第２導電型のクラッド層が形成されてもよい。第２導電型のクラッド層はＧａＮ系半導体で形成されてもよく、活性層１２０内の障壁層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有し、キャリアを拘束する役割を果たす。
【００３２】
活性層１２０の下には第２導電型の半導体層１３０が形成される。第２導電型の半導体層１３０は３族‐５族化合物半導体を含み、第２導電型のドーパントがドーピングされる。第２導電型の半導体層１３０がＰ型半導体層である場合、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよく、第２導電型のドーパントは例えば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａのようなＰ型ドーパントを含む。
【００３３】
第２導電型の半導体層１３０は、好ましく、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されるてもよい。第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成され、多層の場合、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのような超格子構造で形成されたり、互いに異なるドーパント濃度を有する層で積層されてもよい。
【００３４】
また、第２導電型の半導体層１３０の下には第３導電型の半導体層が形成されてもよい。第３導電型の半導体層は、例えば、第２導電型と反対の極性を有する半導体層で形成されてもよい。第３導電型の半導体層は、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよい。第１導電型の半導体層１１０と第３導電型の半導体層は、例えば、Ｎ型半導体層で形成されてもよい。
【００３５】
第１導電型の半導体層１１０は、活性層１２０または第２導電型の半導体層１３０の厚さより少なくとも厚く形成されてもよい。
【００３６】
発光構造層１３５は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含み、第３導電型の半導体層をさらに含んでもよい。また、第１導電型の半導体層１１０はＰ型半導体層で、第２導電型の半導体層１３０はＮ型半導体層で形成されてもよい。
【００３７】
発光構造層１３５は、Ｎ‐Ｐ接合、Ｐ‐Ｎ接合、Ｎ‐Ｐ‐Ｎ接合、Ｐ‐Ｎ‐Ｐ接合構造のうち少なくとも一つに形成されてもよい。以下の説明では、発光構造層１３５の最下層に第２導電型の半導体層１３０が配置された構造を一例として説明する。第２導電型の半導体層１３０の下面には、ラフネスまたは凹凸パターンのような光抽出構造が配置されてもよい。
【００３８】
第２導電型の半導体層１３０の下には伝導層１４０が配置され、伝導層１４０の下には接合層１４５が配置されて、接合層１４５の下には支持部材１５０が配置される。
【００３９】
伝導層１４０は、接触層、例えば少なくとも一つの伝導層を含んでもよく、好ましく複数の伝導層で形成されてもよい。
【００４０】
伝導層１４０は、オーミック層又は／及び反射層を含んでもよい。オーミック層は層または複数のパターンで形成されてもよく、金属、金属酸化物及び金属窒化物のうち少なくとも一つを含んでもよい。オーミック層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｒｈ及びＰｄのうち少なくとも一つを含んでもよい。反射層はＡｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つまたは合金で構成された物質で一層または複数層で形成されてもよい。反射層は、オーミック層と接合層１４５の間に配置されてもよいが、これに限定するものではない。
【００４１】
また、伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０の間には、酸化物を用いた導電性または絶縁性物質のパターンが形成されてもよく、導電性または絶縁性のパターンは、接触界面と他の領域との抵抗差を減少させることができる。
【００４２】
また、伝導層１４０と第１の接合層１４５Ａの間の界面は凹凸構造を含んでもよく、凹凸構造は二つの層間の接着力を改善することができる。
【００４３】
支持部材１５０と伝導層１４０の間には接合層１４５が形成され、接合層１４５は少なくとも一つの層を含み、好ましく複数の伝導層で形成されてもよい。
【００４４】
接合層１４５は、バリア金属またはボンディング金属のような金属物質を含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＴａのうち少なくとも一つを含んでもよい。接合層１４５は、互いに異なる伝導層が接合されて形成されてもよく、これに限定するものではない。接合層１４５は、第１の接合層１４５Ａ及び第２の接合層１４５Ｂを含む。第１の接合層１４５Ａは伝導層１４０の反射層と第２の接合層１４５Ｂの間に配置され、第２の接合層１４５Ｂは支持部材１５０と第１の接合層１４５Ａの間に配置される。第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂは互いに接合され、伝導層１４０、例えば反射層と電気的に連結される。
【００４５】
第１の接合層１４５Ａの厚さは第２の接合層１４５Ｂの厚さと同一であっても異なってもよく、このような厚さは接合性、熱伝導性、伝導性の特性によって変更されてもよい。
【００４６】
第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂのうち少なくとも一つは、発光構造層１３５の幅より少なくとも広い幅に形成されてもよく、好ましく支持部材１５０により近い第２の接合層１４５Ｂがより広く形成されてもよい。また、接合層１４５の幅は、発光構造層１３５の幅の５０％以上であってもよい。
【００４７】
支持部材１５０は、絶縁材質、例えばサファイア（Ａｌ２０３）、ＺｎＯのような絶縁性材質を使用してもよく、成長基板でなくてもよい。以下の実施形態では、支持部材としてサファイア基板のような絶縁基板を一例として説明することにし、絶縁基板は透光性または非透光性の材質を含んでもよい。支持部材１５０は１０μｍ〜５００μｍの厚さに形成されてもよく、これに限定するものではない。支持部材１５０は、発光構造層１３５の幅より少なくとも広く形成されてもよい。
【００４８】
発光素子１００は、側面に絶縁部材１６０、１６５、第１の電極１７１、１７３及び第２の電極１８３が配置された構造を有する。
【００４９】
発光構造層１３５の少なくとも一側面には段差構造１６３が形成され、段差構造１６３は第２導電型の半導体層１３０の一側下面から第１導電型の半導体層１１０の下部まで延長されてもよい。
【００５０】
第１の絶縁部材１６０は、発光構造層１３５の少なくとも一側面に配置された段差構造１６３に配置され、接合層１４５の側面まで延長されてもよい。第１の絶縁部材１６０の内側部は発光構造層１３５の外側面よりも内側に配置される構造であって、発光構造層１３５の領域内に埋め込みまたは収納されてもよい。また、第１の絶縁部材１６０の側面は発光構造層１３５の外側面、例えば、第１の側面と同一平面上に配置されてもよい。また、第１の絶縁部材１６０の外側面は、発光構造層１３５の外側面と共に段差構造を形成するように配置されてもよい。
【００５１】
第１の絶縁部材１６０は、発光構造層１３５、伝導層１４０及び接合層１４５と第１の電極１７１、１７３との間に配置され、第１の電極１７１、１７３と他の層との接触を遮断する。第１の絶縁部材１６０は、絶縁物質、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などで形成されてもよく、これに限定するものではない。第１の絶縁部材１６０は、第１の絶縁層１６０Ａ及び第２の絶縁層１６０Ｂを含み、第１の絶縁層１６０Ａは、第１の接合層１４５Ａ、伝導層１４０、第２導電型の半導体層１３０、活性層１２０の側面に配置される。第１の絶縁層１６０Ａの上部は活性層１２０の上面よりも高く突出し、第１導電型の半導体層１１０の内側まで延長されてもよい。
【００５２】
第１の絶縁部材１６０の第２の絶縁層１６０Ｂは、第１の絶縁層１６０Ａの下部に対応し、第２の接合層１４５Ｂの側面に配置されてもよい。
【００５３】
第１の絶縁部材１６０は第３の絶縁層１６２をさらに含んでもよい。第３の絶縁層１６２は、第２導電型の半導体層１３０と接合層１４５の間の周囲に配置されてもよく、その形状は円形または多角形のようなループ形状を含む。第１の絶縁部材１６０の第３の絶縁層１６２は第２の絶縁部材１６５の下面に接触してもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００５４】
第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面に形成され、発光構造層１３５の層間短絡を防止することができる。第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面のうち第１の電極１７１、１７３の一部領域を除いた領域に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００５５】
第２の絶縁部材１６５の一部は第１導電型の半導体層１１０の上面に延長されてもよく、このような構造は、第２の絶縁部材１６５が発光構造層１３５の側面から剥がれる（Ｐｅｅｌｉｎｇ）問題を解決することができる。
【００５６】
第１の電極１７１、１７３は、第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３を含む。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０と第２の連結電極１７３の間に連結され、第２の連結電極１７３は、第１のパッド１７５と第１の連結電極１７１の間に連結される。第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３は、それぞれ上部電極及び 下部電極として定義されることもできる。
【００５７】
第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０の上面及び側面のうち少なくとも一つに連結され、第１の絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの側面に延長される。第１の連結電極１７１は、好ましく第１導電型の半導体層１１０の上面から側面まで延長されてもよい。第１導電型の半導体層１１０の上面はＮ‐ｆａｃｅであって、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａと接触してもよい。
【００５８】
第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一エッジ領域に分岐構造で接触してもよく、好ましくブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）構造、アーム（ａｒｍ）構造またはフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）構造のような分岐構造を含んでもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０との接触のためにオーミック層を含んでもよい。
【００５９】
第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの幅と同一またはそれより狭い幅Ｔ１に対応してもよい。第１の絶縁部材１６０の第１の絶縁層１６０Ａの幅によって電流の流れを拡散させることができるが、これに限定するものではない。また、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、光抽出構造１１２上に延長されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００６０】
第２の連結電極１７３は、第１の連結電極１７１の下に接触し、第１の絶縁部材１６０の第２の絶縁層１６０Ｂの側面から支持部材１５０の側面まで延長され、第１のパッド１７５に連結される。第２の連結電極１７３の下部は支持部材１５０の下面まで延長されてもよく、第１のパッド１７５として使用されることもできる。すなわち、第２の連結電極１７３と第１のパッド１７５は同一金属層で形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００６１】
第１の連結電極１７１は、発光構造層１３５の厚さより大きい高さに形成され、第２の連結電極１７３は、支持部材１５０の厚さより高く形成されてもよい。第１の連結電極１７１の幅は第２の連結電極１７３より狭い幅に形成されてもよく、これによって第１の連結電極１７１による光抽出効率の減少を防止することができる。
【００６２】
第１の連結電極１７１の一部、すなわち、少なくとも上部１７１Ａと伝導層１４０とは、発光構造層１３５に対して互いに反対側に配置されてもよい。
【００６３】
第１の連結電極１７１及び第２の連結電極１７３は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕのうち何れか一つまたは複数の物質を混合して、単層または多層に形成されてもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０とのオーミック接触、金属層の間の接合性、反射特性、伝導性などを考慮して上記の物質などから選択されてもよい。
【００６４】
第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、リード電極またはボンディング層として使用されてもよい。
【００６５】
第２の電極１８３は、接合層１４５及び支持部材１５０の側面に配置され、第２のパッド１８５と接合層１４５とを連結する。第２の電極１８３の下部は、支持部材１５０の下部に延長されてもよく、第２のパッド１８５として使用されてもよい。第２のパッド１８５は、第２の電極１８３であってもよく、別途に形成されてもよい。
【００６６】
第２の電極１８３は、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｕ及びＡｕなどのうち一つ以上の物質または合金を用いて単層または多層に形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００６７】
第１の電極１７１、１７３と第２の電極１８３は互いに反対側に配置されてもよく、互いに離隔した位置に配置されてもよい。
【００６８】
第２のパッド１８５及び第１のパッド１７５は、支持部材１５０の下面内で互いに離隔して配置されてもよく、好ましく互いに反対側に配置されてもよい。第２の連結電極１７３は支持部材１５０の第１の側面に配置され、第２の電極１８３は支持部材１５０の第２の側面に配置されてもよい。第１のパッド１７５は支持部材１５０の第１の側面の下に配置され、第２のパッド１８５は支持部材１５０の第２の側面の下に配置されてもよい。支持部材１５０の第１の側面と第２の側面は互いに反対側面であってもよく、互いに異なる面であってもよい。
【００６９】
発光素子１００は、支持部材１５０の下に互いに異なるパッド１７５、１８５を配置することで、発光構造層１３５上にパッドを配置する必要がない。これによって、発光構造層１３５の上方向に放出される光の損失を減少させることができる。また、支持部材１５０の下にパッド１７５、１８５を配置することで、ワイヤボンディングを行う必要がなく 、ワイヤによる光損失を減少させることができる。
【００７０】
図２〜図７は、図１の発光素子の製造過程を示す図である。
【００７１】
図２を参照すると、基板１０１が成長装置にローディングされ、その上に２族〜６族元素の化合物半導体を用いて層またはパターン形状に形成されてもよい。
【００７２】
成長装置は、 電子ビーム蒸着機、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着機（ｄｕａｌ‐ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、ＭＯＣＶＤ（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを含んでもよく、このような装置に限定するものではない。
【００７３】
基板１０１は、導電性基板または絶縁性基板などを含み、例えば、サファイア（Ａｌ２０３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３及びＧａＡｓなどからなる群から選択されてもよい。基板１０１は、成長基板であってもよい。
【００７４】
基板１０１の上面には、レンズ形状またはストライプ形状のような光抽出構造または凹凸パターンが形成されてもよい。また、基板１０１上には化合物半導体層が形成され、化合物半導体層は２族〜６族元素の化合物半導体を用いた層またはパターンに形成されてもよく、例えば、ＺｎＯ層、バッファ層、アンドープ半導体層のうち少なくとも一つの層が形成されてもよい。バッファ層またはアンドープ半導体層は、例えば、３族‐５族元素の化合物半導体を用いて形成されてもよい。バッファ層は、ＧａＮ材料と基板材料の格子不整合を緩和することができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうち少なくとも一つで形成されてもよい。バッファ層は、互いに異なる半導体層を相互に積層した超格子構造を有し、ＩｎＧａＮ／ＧａＮのような周期が少なくとも二つ形成されてもよく、基板１０１から伝達される格子欠陥を抑制することができる。
【００７５】
アンドープ半導体層は、基板１０１またはバッファ層上に形成されてもよく、例えばアンドープ窒化物系半導体層であって、意図的に導電型ドーパントをドーピングしない半導体層である。アンドープ半導体層は、第１導電型の半導体層より著しく低い電気伝導性を有する半導体層であって、例えばアンドープＧａＮ層であってもよく、第１導電型の特性を有してもよい。以下、説明の便宜のために、基板１０１上には第１導電型の半導体層１１０が形成された例を説明することにする。
【００７６】
基板１０１上には発光構造層１３５が形成される。発光構造層１３５は、３‐５族化合物半導体を含んで少なくとも３層として形成されてもよく、少なくとも３層のうち少なくとも２層は互いに異なる導電型のドーパントを含んでもよい。
【００７７】
発光構造層１３５は、第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０を含み、各層の上または下に他の半導体層がさらに配置されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【００７８】
第１導電型の半導体層１１０は基板１０１上に形成され、活性層１２０は第１導電型の半導体層１１０上に形成され、第２導電型の半導体層１３０は活性層１２０上に形成される。
【００７９】
第１導電型の半導体層１１０は、３族‐５族元素の化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されてもよい。第１導電型の半導体層１１０は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第１導電型の半導体層１１０はＮ型半導体層であり、Ｎ型半導体層は第１導電型のドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｅなどのようなＮ型ドーパントを含む。
【００８０】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるバンドギャップを有する半導体層を積層した超格子構造を含んでもよく、超格子構造は、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造、ＧａＮ／ＡｌＧａＮなどの構造を含む。超格子構造は、数Å以上の互いに異なる二つの層を少なくとも２対以上交互に積層した構造を含んでもよい。
【００８１】
第１導電型の半導体層１１０は、互いに異なるドーパント濃度を有する低伝導層及び高伝導層を含んでもよく、好ましく低伝導層は高伝導層より活性層１２０にもっと近く配置されてもよい。このような積層構造により、高伝導層に印加される電流は低伝導層によって拡散することができる。
【００８２】
活性層１２０は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線構造、量子点構造のうち選択的に形成されてもよい。活性層１２０は、３族‐５族化合物半導体材料を用いて井戸層／障壁層の周期で形成されてもよく、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ構造、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。障壁層は、井戸層のバンドギャップより大きいバンドギャップの物質で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８３】
活性層１２０の上又は／及び下には導電型クラッド層が形成されてもよく、導電型クラッド層はＧａＮ系半導体または活性層よりバンドギャップの大きい物質で形成されてもよい。
【００８４】
活性層１２０上には第２導電型の半導体層１３０が形成される。第２導電型の半導体層１３０は、３族‐５族化合物半導体を含み、第２導電型のドーパントがドーピングされる。第２導電型の半導体層１３０がＰ型半導体層である場合、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの化合物半導体のうち何れか一つからなってもよく、第２導電型のドーパントはＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａのようなＰ型ドーパントを含む。
【００８５】
第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８６】
第２導電型の半導体層１３０は、好ましく、ＩｎｘＡｌｙＧａ１‐ｘ‐ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料で形成されてもよい。第２導電型の半導体層１３０は単層または多層に形成され、多層の場合、ＡｌＧａＮ／ＧａＮのような超格子構造で形成されてもよく、互いに異なるドーパント濃度を有する層で積層されてもよい。
【００８７】
第１導電型の半導体層１１０、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０は、発光構造層１３５として定義されることができる。また、第２導電型の半導体層１３０上には、第３導電型の半導体層、例えば第２導電型と反対の極性を有する半導体層が形成されてもよい。また、第１導電型の半導体層１１０はＰ型半導体層で、第２導電型の半導体層１３０はＮ型半導体層で形成されてもよい。これによって、発光構造層１３５は、Ｎ‐Ｐ接合、Ｐ‐Ｎ接合、Ｎ‐Ｐ‐Ｎ接合、Ｐ‐Ｎ‐Ｐ接合構造のうち少なくとも一つに形成されることができる。以下の説明では、発光構造層１３５の最上層に第２導電型の半導体層１３０が配置された構造を一例として説明することにする。
【００８８】
図３及び４を参照すると、発光構造層１３５の少なくとも一側には、第２導電型の半導体層１３０の上面より低く段差構造１６３が形成される。段差構造１６３は、第２導電型の半導体層１３０から第１導電型の半導体層１１０の上部が露出する深さに形成されてもよい。段差構造１６２は、ドライエッチング又は／及びウェットエッチング方式で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【００８９】
発光構造層１３５の段差構造１６３には第１の絶縁層１６０Ａが形成され、第２導電型の半導体層１３０の上面の周囲には第３の絶縁層１６２が形成される。第１の絶縁層１６０Ａ及び第３の絶縁層１６２は、フォトレジスト工程を通じてマスクパターンを形成した後、蒸着またはスパッタリング装置で形成してもよいが、これに限定するものではない。第１の絶縁層１６０Ａ及び第３の絶縁層１６２はＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよく、これに限定するものではない。
【００９０】
第１の絶縁層１６０Ａは、第１導電型の半導体層１１０の上部、活性層１２０及び第２導電型の半導体層１３０の側面に形成される。第１の絶縁層１６０Ａの上部は、第２導電型の半導体層１３０の上面より突出するように形成されてもよい。
【００９１】
第３の絶縁層１６２は、第２導電型の半導体層１３０の上面の周囲に円形または多角形の形状に形成され、連続的または不連続的なループ形状に形成されてもよい。
【００９２】
第２導電型の半導体層１３０上には伝導層１４０が形成されてもよい。伝導層１４０はスパッタリング又は／及びメッキ装置を用いて形成してもよいが、これに限定するものではない。
【００９３】
伝導層１４０は、第２導電型の半導体層１３０と電気的に接触する接触層を含む。伝導層１４０は、少なくとも一つの伝導層、例えばオーミック層又は／及び反射層を含んでもよい。オーミック層は層または複数のパターンに形成されてもよく、金属、酸化物及び窒化物のうち少なくとも一つの材質を含んでもよい。オーミック層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｒｈ及びＰｄのうち少なくとも一つを含んでもよい。反射層は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆ及びこれらのうち二つ以上の合金で構成された物質のうち一つの層または複数の層で形成されてもよい。反射層は、オーミック層の上に、オーミック層の幅より少なくともより広い幅に形成されてもよく、これは反射効率を改善することができる。
【００９４】
伝導層１４０の一部は第３の絶縁層１６２の上面まで延長されてもよいが、これに限定するものではない。
【００９５】
また、伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０の間には、酸化物を用いた導電性物質または絶縁性物質のパターンを形成してもよく、このようなパターンは伝導層１４０と第２導電型の半導体層１３０との界面領域間の抵抗差を減少させることができる。
【００９６】
伝導層１４０上には第１の接合層１４５Ａが形成され、第３の絶縁層１６２上に延長されてもよい。第１の接合層１４５Ａは、スパッタリング、蒸着又は／及びメッキ装置を用いて形成してもよい。第１の接合層１４５Ａはバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限定するものではない。
【００９７】
第１の接合層１４５Ａの幅は、伝導層１４０の幅より少なくとも広く形成されてもよく、これに限定するものではない。
【００９８】
図４及び図５を参照すると、図４の構造を上／下方向に覆し、支持部材１５０上に発光構造層１３５を配置する。
【００９９】
支持部材１５０は、絶縁基板、例えばサファイア（Ａl２０３）、ＺｎＯのような群から選択されてもよい。支持部材１５０は、半導体との熱膨張係数差が小さい物質、または基板１０１と同一材質の基板を使用してもよい。
【０１００】
支持部材１５０上には第２の接合層１４５Ｂが形成され、第２の接合層１４５Ｂはバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうち少なくとも一つを含んでもよい。
【０１０１】
支持部材１５０上の外側には第２の絶縁層１６０Ｂが形成される。第２の絶縁層１６０Ｂは、フォトレジスト工程を通じてマスクパターンを形成し、スパッタリング又は／及び蒸着装置を用いて形成されてもよく、その物質は ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１０２】
第２の絶縁層１６０Ｂは、第２の連結電極１７３と第２の接合層１４５Ｂの間に配置され、物理的な接触を遮断することができる。
【０１０３】
支持部材１５０の一側には、第２の連結電極１７３及び第１のパッド１７５が配置され、他側には第２の電極１８３及び第２のパッド１８５が形成される。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３は、支持部材１５０の互いに異なる側面に配置される。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３の高さは、支持部材１５０の厚さより少なくとも高く形成されてもよく、垂直な連結構造で形成されてもよい。第２の連結電極１７３及び第２の電極１８３は、支持部材１５０内にスルーホール構造で形成されてもよいが、これに限定するものではない。スルーホールは、ドリルまたはレーザなどで形成されてもよい。
【０１０４】
第２の連結電極１７３は、支持部材１５０の第１の側面から第２の絶縁層１６０Ｂの側面まで延長され、第２の電極１８３は支持部材１５０の第２の側面から第２の接合層１４５Ｂの側面まで延長される。支持部材１５０の第１の側面と第２の側面は、互いに異なる側面であるかまたは互いに反対側面であってもよい。
【０１０５】
第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、支持部材１５０の下面に配置され、互いに異なる領域に配置されてもよい。第１のパッド１７５及び第２のパッド１８５は、リード電極またはボンディング層として、電源の供給を受ける役割を果たす。
【０１０６】
第１のパッド１７５は第２の連結電極１７３に連結され、第２のパッド１８５は第２の電極１８３に連結され、第２の電極１８３は第２の接合層１４５Ｂの側面と接触する。
【０１０７】
支持部材１５０に配置された電極１７３、１８３及びパッド１７５、１８５は、基板１０１との接合後またはチップ分離後に形成してもよく、これに限定するものではない。
【０１０８】
支持部材１５０と発光構造層１３５を対応させた後、接合して、図６のように製造する。
【０１０９】
このとき、第２の接合層１４５Ｂは第１の接合層１４５Ａと対応し、第２の絶縁層１６０Ｂは第１の絶縁層１６０Ａと対応する。
【０１１０】
図５及び図６を参照すると、第１の接合層１４５Ａと第２の接合層１４５Ｂは互いに接合され、電気的に連結される。また、第１の絶縁層１６０Ａと第２の絶縁層１６０Ｂは互いに接着されて、第１の絶縁部材１６０を構成する。
【０１１１】
そして、基板１０１を物理的又は／及び化学的リフトオフ方法で除去してもよい。物理的リフトオフ方法はレーザリフトオフ（Ｌａｓｅｒ Ｌｉｆｔ Ｏｆｆ、ＬＬＯ）過程であって、基板１０１の一定領域の波長を有するレーザを照射する方式で、基板１０１をリフトオフする。または、基板１０１と第１導電型の半導体層１１０の間に他の半導体層（例えば、バッファ層）が形成された場合、ウェットエッチング液でバッファ層を除去して、基板を分離することもできる。基板１０１が除去された第１導電型の半導体層１１０の表面に、ＩＣＰ／ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ／Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を行ってもよいが、これに限定するものではない。
【０１１２】
第２導電型の半導体層１３０の下に伝導層１４０が配置され、伝導層１４０の下に接合層１４５が配置され、接合層１４５の下に支持部材１５０が配置される。接合層１４５は、伝導層１４０と第２の電極１８３を互いに連結する。
【０１１３】
図６及び図７を参照すると、発光構造層１３５の周囲領域にエッチングを行って、第３の絶縁層１６２を露出させる。発光構造層１３５の周囲には第２の絶縁部材１６５が形成され、第２の絶縁部材１６５は、第３の絶縁層１６２の上面から第１導電型の半導体層１１０の上面外側まで延長されてもよい。エッチング過程は、ドライエッチング又は／及びウェットエッチングを含み、エッチング領域はチップとチップとの間を分離するための境界領域であり得る。
【０１１４】
発光構造層１３５の一側には第１の連結電極１７１が形成される。第１の連結電極１７１は、第２の連結電極１７３の上部と接触してもよく、第１導電型の半導体層１１０の上面まで延長されてもよい。第１の連結電極１７１は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕのうち何れか一つまたは複数の物質を混合して、単層または多層に形成されてもよい。第１の連結電極１７１は、第１導電型の半導体層１１０とのオーミック接触、金属層の間の接着性、反射特性、伝導性などを考慮して、上記の物質などから選択されてもよい。
【０１１５】
第１の連結電極１７１は、枝（ｂｒａｎｃｈ）構造、ブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）構造、放射構造、アーム（ａｒｍ）構造、フィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）構造のような分岐構造を含む。分岐構造は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも一エッジ領域に接触してもよい。第１の連結電極１７１の分岐構造は、互いに異なる領域を通じて第１導電型の半導体層１１０の上面と接触してもよく、電流を均一に供給して、電流の集中を防止することができる。
【０１１６】
第１及び第２の連結電極１７１、１７３は、第１導電型の半導体層１１０と第１のパッド１７５とを互いに連結する。
【０１１７】
第１の絶縁層１６０Ａは、第１の連結電極１７１と他の層１２０、１３０、１４５Ａとの接触を遮断する。
【０１１８】
第１導電型の半導体層１１０の上面には光抽出構造１１２が形成されてもよい。光抽出構造１１２は、第１導電型の半導体層１１０の上面にドライ又は／及びウェットエッチング過程を行って形成されてもよく、一定の大きさまたは不規則な大きさを有する。光抽出構造１１２は、ラフネス、凹凸パターン、テクスチャパターンを含み、入射する光の臨界角を変化させることができる。
【０１１９】
第１のパッド１７５は、第２の連結電極１７３及び第１の連結電極１７１を介して第１導電型の半導体層１１０と電気的に連結される。第２のパッド１８５は、第２の電極１８３、接合層１４５及び伝導層１４０を介して第２導電型の半導体層１３０と電気的に連結される。
【０１２０】
第２の連結電極１７３、第１のパッド１７５、第２の電極１８３及び第２のパッド１８５は、支持部材１５０に予め形成されてもよく、第１の連結電極１７１の形成時に形成されてもよい。
【０１２１】
また、第１導電型の半導体層１１０上には、電流拡散層、例えば透光性酸化物または透光性窒化物を含む電流拡散層形成されてもよい。電流拡散層は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどから選択的に形成されてもよい。
【０１２２】
電流拡散層は、第１導電型の半導体層１１０と第１の連結電極１７１の上部の間に配置され、電流を全領域に拡散させることができる。
【０１２３】
図８は、第２の実施形態による発光素子を示す断面図である。図８を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１２４】
図８を参照すると、発光素子１００は、第１の連結電極１７１と発光構造層１３５（すなわち、１１０、１２０、１３０）との間に第２の絶縁部材１６５をさらに含む。第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面と第１の連結電極１７１との接触を遮断する。
【０１２５】
第２の絶縁部材１６５は、発光構造層１３５の側面の一部または側面全体に形成されてもよく、図示した構造に限定するものではない。
【０１２６】
第２の絶縁部材１６５は、第１導電型の半導体層１１０の上面まで延長され、第１の連結電極１７１の上部１７１Ａは、第２の絶縁部材１６５の上面より第１導電型の半導体層１１０の内側にさらに延長され、第１導電型の半導体層１１０の上面に接触してもよい。
【０１２７】
図９は、第３の実施形態による発光素子を示す断面図である。図９を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１２８】
図９を参照すると、発光素子１００Ａは、導電型の支持部材１９０とその表面に第３の絶縁部材１５１を含む。支持部材１９０は、シリコンウェハまたは半導体基板、例えば、ＧａＮ、Ｓｉ、ＧａＡｓなどを用いてもよい。別の例として、支持部材１９０には熱伝導性の高い金属基板を使用してもよいが、これに限定するものではない。
【０１２９】
支持部材１９０の表面には第３の絶縁部材１５１が形成される。第３の絶縁部材１５１は、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２から選択されてもよく、これに限定するものではない。第３の絶縁部材１５１は、支持部材１９０と第１の連結電極１７３、第１のパッド１７５、第２の電極１８３及び第２のパッド１８５との間を絶縁する。
【０１３０】
第３の絶縁部材１５１は、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとの間に配置され、互いに絶縁する。
【０１３１】
支持部材１９０は、第１のパッド１７５または第２のパッド１８５に連結されてもよく、好ましく第２のパッド１８５と第２の接合層１４５Ｂの間に連結されてもよい。具体的に説明すると、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとの間に配置された第３の絶縁部材１５１の領域を除去することで、支持部材１９０と第２の接合層１４５Ｂとを連結することができる。これによって、第２の電極１８３を形成する必要がないという効果が得られ、発光素子内での放熱効率を改善するとができる。
【０１３２】
図１０は、第４の実施形態による発光素子を示す断面図である。図１０を説明するにあたって、第１の実施形態と同一部分に対しては第１の実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１３３】
図１０を参照すると、発光素子１００Ｂは、導電型の支持部材１９０及び支持部材１９０内に複数のドーピング領域１５３、１５５を含む。導電型の支持部材１９０としては、例えば、Ｓｉのようなキャリアウェハを用いてもよい。支持部材１９０は、Ｎ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＮ型基板として使用してもよい。別の例として、支持部材１９０はＰ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＰ型基板として使用してもよい。
【０１３４】
支持部材１９０内には少なくとも一つのドーピング領域が配置されてもよい。ドーピング領域は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを含んでもよい。
【０１３５】
支持部材１９０の第１の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされて、第１のドーピング領域１５３が形成される。第１のドーピング領域１５３は、第１のパッド１７５及び支持部材１９０に電気的に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。第１のドーピング領域１５３は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを注入または拡散させた領域である。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、第１のドーピング領域１５３はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１３６】
支持基板１９０の第２の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされて、第２のドーピング領域１５５が形成される。第２のドーピング領域１５５は、第２のパッド１８５及び支持部材１９０に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。第２のドーピング領域１５５は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを注入または拡散させた領域である。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、第２のドーピング領域１５５はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１３７】
支持部材１９０によって連結された複数のドーピング領域１５３、１５５は、発光構造層１３５と並列に連結され、発光構造層１３５に供給される非正常な電源から保護することができる。
【０１３８】
第１及び第２のドーピング領域１５３、１５５はウェル構造を有し、Ｎ型ドーパント領域であってもよい。別の例として、Ｎ型ドーパント領域内にＰ型ドーパント領域をさらに含んでもよく、このような二重ドーパント領域は、ＮＰＮスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）を具現することができる。このようなスイッチング素子は発光素子を保護し、電流特性を調節することができる。
【０１３９】
図１１は、第５の実施形態による発光素子を示す断面図である。図１１を説明するにあたって、上記に開示された実施形態と同一部分に対しては上記に開示された実施形態を参照し、重複説明は省略することにする。
【０１４０】
図１１を参照すると、発光素子１００Ｃは、導電型の支持部材１９０及び少なくとも一つのドーピング領域１５３を含む。導電型の支持部材１９０には、例えばＳｉのようなキャリアウェハを用いてもよい。支持部材１９０は、Ｎ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＮ型基板として使用してもよい。別の例として、支持部材１９０は、Ｐ型ドーパントを拡散またはドーピングしてＰ型基板として使用してもよい。
【０１４１】
支持部材１９０には少なくとも一つのドーピング領域１５３が配置される。ドーピング領域１５３は、支持部材１９０の極性と反対の極性を有するドーパントを含んでもよい。例えば、支持部材１９０はＮ型極性を有し、ドーピング領域１５３はＰ型領域であってもよく、これによってＮ‐Ｐ接合のツェナーダイオードを具現することができる。
【０１４２】
支持部材１９０の第１の領域には第３の絶縁部材１５１がオープンされ、ドーピング領域１５３と第１のパッド１７５が連結される。ドーピング領域１５３は、第１のパッド１７５及び支持部材１９０に電気的に連結され、ツェナーダイオードとして機能するようになる。
【０１４３】
支持部材１９０の第２の領域１５２には第３の絶縁部材１５１がオープン（開放）され、支持部材１９０と第２のパッド１８５は互いに連結される。発光素子１００Ｃは、少なくとも一つのツェナーダイオードを具備した支持部材１９０を含んでもよい。別の例として、支持部材１９０は第２のパッド１８５と第２の接合層１４５Ｂを互いに連結することができる。
【０１４４】
一方、第１導電型の半導体層１１０の上面には光抽出構造１１２Ａが形成され、光抽出構造１１２Ａは不規則な大きさのパターンがランダムな間隔で配置されてもよい。このような光抽出構造１１２Ａは、ウェット又は／及びドライエッチングによって形成されてもよく、光抽出効率を改善することができる。
【０１４５】
第１導電型の半導体層１１０上には透光性の電流拡散層１９５が配置される。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１と第１導電型の半導体層１１０の間に配置されてもよい。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１から供給される電流を全領域に拡散させ、第１導電型の半導体層１１０に供給することができる。電流拡散層１９５は、第１の連結電極１７１と第１導電型の半導体層１１０とを離隔させることができ、第１の連結電極１７１から供給される電流を拡散させ、第１導電型の半導体層１１０の上面に進行する光を効果的に抽出することができる。
【０１４６】
電流拡散層１９５は、第１導電型の半導体層１１０の上面のうち少なくとも５０％以上の領域をカバーする大きさに形成されてもよい。
【０１４７】
電流拡散層１９５は、例えば、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）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯなどから選択的に形成されてもよい。
【０１４８】
図１２は、第６の実施形態による発光素子パッケージの断面図である。
【０１４９】
図１２を参照すると、発光素子パッケージ３０は、本体３１と、本体３１に配置された第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３と、本体３１に配置され、第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３上にはんだ３５を用いて搭載される実施形態による発光素子１００と、発光素子１００を囲むモールディング部材４０とを含む。
【０１５０】
本体３１は、シリコン材質、合成樹脂材質または金属材質を含んで形成されてもよい。本体３１は、上部が開放された中空（ｃａｖｉｔｙ）２２を含み、中空２２の周囲は、中空２２の底面に対して傾斜面または垂直面に形成されてもよい。中空２２は、好ましく発光素子１００の周囲に傾斜面を提供することができる。
【０１５１】
第１のリードフレーム３２及び第２のリードフレーム３３は互いに電気的に分離され、発光素子１００に電源を提供する。発光素子１００は、別途のワイヤを使用せず、第１のリードフレーム３２と第２のリードフレーム３３にダイボンディングで連結されてもよい。
【０１５２】
発光素子１００の第１のパッドは第２のリードフレーム３３上にボンディングされ、第２のパッドは第１のリードフレーム３２上にボンディングされてもよい。
【０１５３】
リードフレーム３２、３３は、フレーム構造で形成されたりメッキ層で形成されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１５４】
第１及び第２のリードフレーム３２、３３は本体３１の外側に露出され、本体３１の側面及び下面に延長されてもよい。別の例として、第１及び第２のリードフレーム３２、３３は、ビアまたはスルーホール構造を有し、中空２２の底面から本体３１の下面まで延長されてもよい。
【０１５５】
モールディング部材４０は、シリコンまたはエポキシのような透光性材料を含み、発光素子１００を覆い且つ発光素子１００を保護することができる。また、モールディング部材４０には蛍光体が含まれて、発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。モールディング部材４０上にはレンズが配置されてもよい。レンズは、モールディング部材４０上に直接接触してもよく、離隔してもよいが、これに限定するものではない。
【０１５６】
実施形態による発光素子は、別途のワイヤボンディング過程を経ず、直接ダイボンディングによりリードフレームやボードなどに搭載した後、モールディング部材を用いてパッケージ化することができる。このようなパッケージは上面発光方式の例を示して説明したが、側面発光方式で具現しても上記のような放熱特性、伝導性及び反射特性の改善効果を得ることもできる。パッケージまたは発光素子は、指示装置、照明装置、表示装置などの光源に使用されてもよい。また、本発明は各実施形態に限定されず、上記に開示された他の実施形態に選択的に適用されてもよく、各実施形態に限定するものではない。
【０１５７】
実施形態による発光素子またはパッケージは、ライトユニットに適用されることができる。ライトユニットは、複数の発光素子パッケージが配列された構造を有し、図１３及び図１４に示された表示装置、図１５に示された照明装置を含めて、照明灯、信号灯、車前照灯、電光掲示板などに含まれることもできる。
【０１５８】
図１３は、実施形態による表示装置の分解斜視図である。
【０１５９】
図１３を参照すると、実施形態による表示装置１０００は、導光板１０４１と、導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、導光板１０４１下の反射部材１０２２と、導光板１０４１上の光学シート１０５１と、光学シート１０５１上の表示パネル１０６１と、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２を収納する下部カバー１０１１とを含んでもよいが、これに限定されるものではない。
【０１６０】
下部カバー１０１１、反射部材１０２２、導光板１０４１及び光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０として定義されることもできる。
【０１６１】
導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化する役割を果たす。導光板１０４１は、透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＣＯＣ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）及びＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂のうち一つを含んでもよい。
【０１６２】
発光モジュール１０３１は、導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、究極的には表示装置の光源として作用する。
【０１６３】
発光モジュール１０３１は少なくとも一つが含まれ、導光板１０４１の一側面で直接的または間接的に光を提供することができる。発光モジュール１０３１は、基板１０３３と上記に開示された実施形態による発光素子パッケージ３０とを含む。発光素子パッケージ３０は、基板１０３３上に所定間隔で配列されてもよい。基板１０３３には発光素子パッケージ３０が配列されてもよく、発光素子がチップの形状に配列されてもよい。
【０１６４】
基板１０３３は、回路パターン（図示せず）を含むプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）であってもよい。ただし、基板１０３３は一般のＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ ＰＣＢ、ＭＣＰＣＢ）、軟性ＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ、ＦＰＣＢ）などを含んでもよく、これに限定するものではない。発光素子パッケージ３０が下部カバー１０１１の側面または放熱プレート上に搭載される場合、基板１０３３は除去されてもよい。ここで、放熱プレートの一部は、下部カバー１０１１の上面に接触してもよい。
【０１６５】
そして、多数の発光素子パッケージ３０は、基板１０３３上に光が放出される出射面が導光板１０４１と所定距離離隔するように搭載されてもよく、これに限定するものではない。発光素子パッケージ３０は、導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接的または間接的に提供することができ、これに限定するものではない。
【０１６６】
導光板１０４１の下には反射部材１０２２が配置されてもよい。反射部材１０２２は、導光板１０４１の下面に入射した光を反射して上に向けるようにすることで、ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成されてもよいが、これに限定するものではない。反射部材１０２２は、下部カバー１０１１の上面であってもよく、これに限定するものではない。
【０１６７】
下部カバー１０１１は、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２などを収納する。このために、下部カバー１０１１には、上面が開口された箱（ｂｏｘ）形状を有する収納簿１０１２が具備されてもよいが、これに限定するものではない。下部カバー１０１１は、上部カバーと結合されてもよいが、これに限定するものではない。
【０１６８】
下部カバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成されてもよく、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造されてもよい。また、下部カバー１０１１は、熱伝導性の良い金属または非金属材料を含んでもよいが、これに限定するものではない。
【０１６９】
表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第１及び第２の基板、そして第１及び第２の基板の間に介在された液晶層を含む。表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着してもよく、このような偏光板の付着構造に限定するものではない。表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光によって情報を表示する。このような表示装置１０００は、各種携帯端末機、ノートパソコンのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用されることができる。
【０１７０】
光学シート１０５１は、表示パネル１０６１と導光板１０４１の間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。光学シート１０５１は、例えば、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート及び輝度強化シートなどのうち少なくとも一つを含んでもよい。拡散シートは、入射する光を拡散させ、水平又は／及び垂直プリズムシートは、入射する光を表示領域に集光し、輝度強化シートは、損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、表示パネル１０６１上には保護シートが配置されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７１】
ここで、発光モジュール１０３１の光経路上には、光学部材として、導光板１０４１及び光学シート１０５１を含んでもよく、これに限定するものではない。
【０１７２】
図１４は、実施形態による表示装置の別の例を示す図である。
【０１７３】
図１４を参照すると、表示装置１１００は、下部カバー１１５２と、上記に開示された発光素子パッケージ３０及び基板１１２０を含む発光モジュール１０６０と、光学部材１１５４と、表示パネル１１５５とを含む。
【０１７４】
基板１１２０と発光素子パッケージ３０は発光モジュール１０６０として定義されることができる。下部カバー１１５２、少なくとも一つの発光モジュール１０６０及び光学部材１１５４は、ライトユニットとして定義されることができる。基板１１２０上にはパッケージまたは個別チップが配列されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７５】
下部カバー１１５２には収納部１１５３が具備されてもよく、これに限定するものではない。
【０１７６】
ここで、光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート及び輝度強化シートなどのうち少なくとも一つを含んでもよい。導光板は、ＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）材質からなってもよく、このような導光板は除去されてもよい。拡散シートは入射する光を拡散させ、水平及び垂直プリズムシートは入射する光を表示領域に集光し、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。
【０１７７】
図１５は、実施形態による照明装置の斜視図である。
【０１７８】
図１５を参照すると、照明装置１５００は、ケース１５１０と、ケース１５１０に設けられた発光モジュール１５３０と、ケース１５１０に設けられて外部電源から電源の提供を受ける連結端子１５２０とを含んでもよい。
【０１７９】
ケース１５１０は、放熱特性の良好な材質で形成されることが好ましく、例えば金属材質または樹脂材質で形成されてもよい。
【０１８０】
発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、基板１５３２に搭載される実施形態による発光素子パッケージ３０とを含んでもよい。発光素子パッケージ３０は、複数個がマトリックス状にまたは所定間隔で離隔して配列されてもよく、または基板１５３２上にチップ単位で配列されてもよい。
【０１８１】
基板１５３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであってもよく、例えば、一般のプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、軟性（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含んでもよい。
【０１８２】
また、基板１５３２は、光を効率的に反射する材質で形成されたり、表面に光を効率的に反射する色、例えば白色、銀色などのコティング層がされてもよい。
【０１８３】
基板１５３２上には、少なくとも一つの発光素子パッケージ３０が搭載されてもよい。発光素子パッケージ３０のそれぞれは、少なくとも一つのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップを含んでもよい。ＬＥＤチップは、赤色、緑色、青色または白色の有色光をそれぞれ発光する有色発光ダイオード及び紫外線（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ、ＵＶ）を発光するＵＶ発光ダイオードを含んでもよい。
【０１８４】
発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために様々な発光素子パッケージ３０の組み合わせを有するように配置されてもよい。例えば、高演色性（ＣＲＩ）を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置してもよい。
【０１８５】
連結端子１５２０は、発光モジュール１５３０と電気的に連結され、電源を供給することができる。連結端子１５２０は、ソケット方式で外部電源に回して嵌合されるが、これに限定されるものではない。例えば、接続端子１５２０はピン（ｐｉｎ）形状に形成されて外部電源に挿入されたり、配線によって外部電源に接続されることも可能である。
【０１８６】
実施形態による発光素子の製造方法は、基板上に第１導電型の半導体層、活性層及び第２導電型の半導体層を含む複数の化合物半導体層を形成する段階と、複数の化合物半導体層上に伝導層を形成する段階と、伝導層、第２導電型の半導体層及び活性層の一部をエッチングして第１の絶縁層を形成する段階と、伝導層上に第１の接合層を形成する段階と、支持部材上の第２の接合層と第１の接合層を接合する段階と、基板を除去する段階と、第１導電型の半導体層に電気的に連結されて第１の絶縁層の外側に配置された第１の連結電極を形成する段階と、を含む。
【０１８７】
実施形態で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定されるものではない。さらに、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者によって他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形による内容は本発明の範囲に含まれると解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【０１８８】
１００ 発光素子
１１０ 第１導電型の半導体層
１１２ 光抽出構造
１２０ 活性層
１３０ 第２導電型の半導体層
１３５ 発光構造層
１４０ 伝導層
１４５ 接合層
１５０ 支持部材
１６０ 第１絶縁部材
１６２ 第３の絶縁層
１６３ 段差構造
１６５ 第２の絶縁部材
１７１、１７３ 第１の電極
１７５ 第１のパッド
１８３ 第２の電極
１８５ 第２のパッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体層、前記第１導電型の半導体層下の活性層、前記活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、
前記発光構造層下の伝導層と、
前記伝導層下の接合層と、
前記接合層下の支持部材と、
前記支持部材下の第１のパッドと、
前記支持部材下に前記第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、
前記第１導電型の半導体層と前記第１のパッドの間に連結された第１の電極と、
前記接合層と前記第２のパッドの間に連結された第２の電極と、
を含む発光素子。
【請求項２】
前記第１の電極は、
前記発光構造層の第１の側面に配置され、前記第１導電型の半導体層に連結された第１の連結電極と、
前記支持部材の第１の側面に配置され、前記第１の連結電極と前記第１のパッドとを互いに連結する第２の連結電極と、
を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の連結電極の一部は、前記第１導電型の半導体層の第１の側面から前記第１導電型の半導体層の上面まで延長され、
前記第１の連結電極の一部と前記伝導層は、発光構造層に対して互いに反対側に配置される請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記発光構造層及び前記接合層との間に第１の絶縁部材を含む請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の絶縁部材は、前記発光構造層及び前記接合層の外側面よりも内側に配置される請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２の電極は前記支持部材の第２の側面に配置され、
前記支持部材の第１の側面と第２の側面は互いに異なる側面である請求項２に記載の発光素子。
【請求項７】
前記接合層は、
前記支持部材上に配置された第１の接合層と、
前記第１の接合層と前記伝導層との間に配置された第２の接合層と、
を含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１の絶縁部材の一部は、前記発光構造層と前記接合層の間の周囲にさらに配置される 請求項４に記載の発光素子。
【請求項９】
前記伝導層は、
前記第２導電型の半導体層下に接触したオーミック層と、
前記オーミック層下に配置された反射層と、
を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記支持部材は絶縁性材質を含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記支持部材はキャリアウェハを含み、前記支持部材の表面に形成された第２の絶縁部材をさらに含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第１導電型の半導体層上に透光性物質で形成された電流拡散層を含み、前記第１の電極は前記電流拡散層に連結される請求項１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記接合層の幅は前記発光構造層の幅の少なくとも５０％以上を含み、前記第１導電型の半導体層上に、前記第１の電極と連結され、透光性物質を含む電流拡散層を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記支持部材は、少なくとも一つのドーピング領域を有するキャリアウェハを含み、前記キャリアウェハのドーピング領域は、前記第１のパッド及び前記第２のパッドのうち少なくとも一つと連結される請求項１に記載の発光素子。
【請求項１５】
本体と、
前記本体内に配置された第１及び第２のリードフレームと、
前記第１及び第２のリードフレーム上に配置され、前記第１及び第２のリードフレームと電気的に連結された発光素子と、
前記発光素子上のモールディング部材と、を含み、
前記発光素子は、
第１導電型の半導体層、前記第１導電型の半導体層下の活性層、前記活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、
前記発光構造層下の伝導層と、
前記伝導層下の接合層と、
前記接合層下の支持部材と、
前記支持部材下に配置され、前記第１のリードフレーム上に連結された第１のパッドと、
前記支持部材下の第２のリードフレーム上に配置された第２のパッドと、
前記第１導電型の半導体層と前記第１のパッドの間に連結された第１の電極と、
前記接合層と前記第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む発光素子パッケージ。
【請求項１】
第１導電型の半導体層、前記第１導電型の半導体層下の活性層、前記活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、
前記発光構造層下の伝導層と、
前記伝導層下の接合層と、
前記接合層下の支持部材と、
前記支持部材下の第１のパッドと、
前記支持部材下に前記第１のパッドから離隔して配置された第２のパッドと、
前記第１導電型の半導体層と前記第１のパッドの間に連結された第１の電極と、
前記接合層と前記第２のパッドの間に連結された第２の電極と、
を含む発光素子。
【請求項２】
前記第１の電極は、
前記発光構造層の第１の側面に配置され、前記第１導電型の半導体層に連結された第１の連結電極と、
前記支持部材の第１の側面に配置され、前記第１の連結電極と前記第１のパッドとを互いに連結する第２の連結電極と、
を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の連結電極の一部は、前記第１導電型の半導体層の第１の側面から前記第１導電型の半導体層の上面まで延長され、
前記第１の連結電極の一部と前記伝導層は、発光構造層に対して互いに反対側に配置される請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記発光構造層及び前記接合層との間に第１の絶縁部材を含む請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の絶縁部材は、前記発光構造層及び前記接合層の外側面よりも内側に配置される請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２の電極は前記支持部材の第２の側面に配置され、
前記支持部材の第１の側面と第２の側面は互いに異なる側面である請求項２に記載の発光素子。
【請求項７】
前記接合層は、
前記支持部材上に配置された第１の接合層と、
前記第１の接合層と前記伝導層との間に配置された第２の接合層と、
を含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１の絶縁部材の一部は、前記発光構造層と前記接合層の間の周囲にさらに配置される 請求項４に記載の発光素子。
【請求項９】
前記伝導層は、
前記第２導電型の半導体層下に接触したオーミック層と、
前記オーミック層下に配置された反射層と、
を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記支持部材は絶縁性材質を含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記支持部材はキャリアウェハを含み、前記支持部材の表面に形成された第２の絶縁部材をさらに含む請求項６に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第１導電型の半導体層上に透光性物質で形成された電流拡散層を含み、前記第１の電極は前記電流拡散層に連結される請求項１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記接合層の幅は前記発光構造層の幅の少なくとも５０％以上を含み、前記第１導電型の半導体層上に、前記第１の電極と連結され、透光性物質を含む電流拡散層を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記支持部材は、少なくとも一つのドーピング領域を有するキャリアウェハを含み、前記キャリアウェハのドーピング領域は、前記第１のパッド及び前記第２のパッドのうち少なくとも一つと連結される請求項１に記載の発光素子。
【請求項１５】
本体と、
前記本体内に配置された第１及び第２のリードフレームと、
前記第１及び第２のリードフレーム上に配置され、前記第１及び第２のリードフレームと電気的に連結された発光素子と、
前記発光素子上のモールディング部材と、を含み、
前記発光素子は、
第１導電型の半導体層、前記第１導電型の半導体層下の活性層、前記活性層下の第２導電型の半導体層を含む発光構造層と、
前記発光構造層下の伝導層と、
前記伝導層下の接合層と、
前記接合層下の支持部材と、
前記支持部材下に配置され、前記第１のリードフレーム上に連結された第１のパッドと、
前記支持部材下の第２のリードフレーム上に配置された第２のパッドと、
前記第１導電型の半導体層と前記第１のパッドの間に連結された第１の電極と、
前記接合層と前記第２のパッドの間に連結された第２の電極と、を含む発光素子パッケージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２２３０００（Ｐ２０１１−２２３０００Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８４７５８（Ｐ２０１１−８４７５８）
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（５１０１１０３０１）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（５１０１１０３０１）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (101)
【Ｆターム（参考）】
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