発光素子
【課題】実施例は、信頼性及び効率を向上させ、使用目的に応じて発光領域の面積を調節できる発光素子を提供する。
【解決手段】第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子を構成する(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【解決手段】第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子を構成する(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施例は、発光素子、発光素子パッケージ、照明装置、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
窒化ガリウム(GaN)の金属有機化学気相蒸着法及び分子線成長法などの発達に基づいて、高輝度及び白色光を具現可能な赤色、緑色及び青色LED(Light Emitting Diode)が開発された。
【0003】
このようなLEDは、白熱灯及び蛍光灯などの既存の照明器具に使用される水銀(Hg)などの環境有害物質が含まれていないので優れた親環境性を有し、長い寿命、低電力消費特性などの長所を有するので、既存の各光源に取って代わるものとなっている。このようなLED素子の核心競争要素は、高効率・高出力チップ及びパッケージング技術による高輝度の具現である。
【0004】
高輝度を具現するためには光抽出効率を高めることが重要である。光抽出効率を高めるために、フリップチップ(flip―chip)構造、表面凹凸形成(surface texturing)、凹凸が形成されたサファイア基板(patterned sapphire substrate:PSS)、光結晶(photonic crystal)技術、及び反射防止膜(anti―reflection layer)構造などを用いた多様な方法が研究されている。
【0005】
一般に、発光素子は、光を発生する発光構造物と、電源が供給される第1の電極及び第2の電極と、電流分散を目的とする電流遮断層と、発光構造物とオーミック接触するオーミック層と、光抽出効率を向上させるための反射層とを含むことができる。一般的な発光素子の構造については、特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】大韓民国公開番号10―2011―0041270
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
実施例は、信頼性及び効率を向上させ、使用目的に応じて発光領域の面積を調節できる発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0009】
また、発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0010】
前記第1の電極部は、前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の半導体層上に配置される。前記第2の電極部は、前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される。
【0011】
前記第1の電極部は、前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される。前記第2の電極部は、前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第2の半導体層上に配置される。同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である。前記互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なる。第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きく、第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。前記発光領域の横の長さ及び縦の長さのうちいずれか一つが減少し得る。
【0012】
前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループにそれぞれ属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される。また、前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループにそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される。
【0013】
前記第1の電極部及び前記第2の電極部のそれぞれは、電源が供給されるパッドを含むことができる。
【0014】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結されたり、電気的に連結されない場合もある。
【0015】
前記発光素子は、前記複数の発光領域上に配置される絶縁層をさらに含み、前記連結電極は前記絶縁層上に配置することができる。
【0016】
前記連結電極は、前記絶縁層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層と接触する第1の部分;及び前記絶縁層、前記第2の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第2の半導体層と接触する第2の部分;をさらに含み、前記絶縁層は、前記第2の部分と前記第2の半導体層との間、及び前記第2の部分と前記活性層との間に配置することができる。
【0017】
発光素子は、前記発光構造物の下側に配置される基板;及び前記各発光領域と前記絶縁層との間に配置される伝導層;をさらに含むことができる。
【0018】
また、発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のそれぞれの第2の半導体層の下側に配置される各金属層;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層の下側に配置された金属層と電気的に連結される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記各金属層の相互間を電気的に絶縁させる絶縁層;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの各発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0019】
前記第2の電極部は、前記第1のグループの各発光領域のうち1番目の発光領域の金属層と連結することができる。前記第1の電極部は、前記第jのグループの発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置することができる。
【0020】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一であり、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。
【0021】
前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループのうち少なくとも一つのグループに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置することができる。
【0022】
前記各金属層は、オーミック層及び反射層のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0023】
発光素子は、前記複数の発光領域上に配置されるパッシベーション層をさらに含み、前記連結電極は前記パッシベーション層上に配置することができる。
【0024】
前記第2の電極部は、前記複数の発光領域のうち前記他のいずれか一つの金属層と電気的に連結されるバリア層;及び前記バリア層の下側に配置される支持層;を含むことができる。
【0025】
前記連結電極は、前記パッシベーション層、前記第1の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の半導体層と接触する少なくとも一つの第1の部分;及び前記パッシベーション層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の半導体層と接触する少なくとも一つの第2の部分;を含み、前記パッシベーション層は、前記第1の部分と前記第1の半導体層との間、及び前記第1の部分と前記活性層との間に配置することができる。
【0026】
前記絶縁層は、前記第2の電極部と電気的に連結される前記他のいずれか一つの金属層を除いた残りの金属層と前記第2の電極部の相互間を電気的に絶縁させることができる。
【発明の効果】
【0027】
実施例の発光素子は、向上した信頼性及び効率を有し、使用目的に応じて発光領域の面積を調節できるので、発光面積を増大させることができ、電流を分散することによって発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第1の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図2】図1に示した発光素子のAA'方向の断面図である。
【図3】図1に示した発光素子のBB'方向の断面図である。
【図4】図1に示した発光素子の回路図である。
【図5】第2の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図6】図5に示した発光素子のCC'方向の断面図である。
【図7】図5に示した発光素子のDD'方向の断面図である。
【図8】図5に示した発光素子の回路図である。
【図9】第3の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図10】図9に示した発光素子のEE'方向の断面図である。
【図11】実施例に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す図である。
【図12】実施例に係る発光素子パッケージを含む照明装置の分解斜視図である。
【図13】実施例に係る発光素子パッケージを含む表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、各実施例は、添付の図面及び各実施例に対する説明を通して明白になるだろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は各構造物が基板、各層(膜)、領域、パッド又は各パターンの「上(on)」に又は「下(under)」に形成されると記載する場合、「上(on)」と「下(under)」は、「直接(directly)」又は「他の層を介在して(indirectly)」形成されることを全て含む。また、各層の上又は下に対する基準は、図面に参照して説明する。
【0030】
図面において、大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張又は省略したり、概略的に示した。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映するものではない。また、同一の参照番号は図面の説明を通して同一の要素を示す。以下、添付の図面を参照して実施例に係る発光素子、その製造方法、及び発光素子パッケージを説明する。
【0031】
図1は、第1の実施例に係る発光素子100の平面図で、図2は、図1に示した発光素子100のAA'方向の断面図で、図3は、図1に示した発光素子100のBB'方向の断面図である。
【0032】
図1〜図3を参照すると、発光素子100は、基板110と、バッファー層115と、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物120と、伝導層130と、絶縁層140と、第1の電極部150と、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)と、少なくとも一つの中間パッド182、184、186と、第2の電極部170とを含む。
【0033】
基板110は、半導体物質の成長に適した物質、キャリアウエハーで形成することができる。また、基板110は、熱伝導性に優れた物質で形成することができ、伝導性基板又は絶縁性基板であり得る。例えば、基板110は、サファイア(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、GaAsのうち少なくとも一つを含む物質であり得る。このような基板110の上面には凹凸パターン(図示せず)を形成することができる。
【0034】
バッファー層115は、基板110と各発光構造物120との間に配置し、3族―5族元素の化合物半導体を用いて形成することができる。バッファー層115は、基板110と発光構造物120との間の格子定数の差を減少させる役割をする。
【0035】
発光構造物120は、光を発生する半導体層であり、第1の導電型半導体層122、活性層124、及び第2の導電型半導体層126を含むことができる。発光構造物120は、基板110上に第1の導電型半導体層122、活性層124、及び第2の導電型半導体層126が順次積層された構造であり得る。
【0036】
第1の導電型半導体層122は半導体化合物で形成することができる。第1の導電型半導体層122は、3族―5族、2族―6族などの化合物半導体で具現することができ、これには第1の導電型ドーパントをドーピングすることができる。
【0037】
例えば、第1の導電型半導体層122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であり得る。例えば、第1の導電型半導体層122は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちいずれか一つを含むことができ、これにはn型ドーパント(例えば、Si、Ge、Snなど)をドーピングすることができる。
【0038】
活性層124は、第1の導電型半導体層122と第2の導電型半導体層126との間に配置され、第1の導電型半導体層122及び第2の導電型半導体層126からそれぞれ提供される電子と正孔の再結合過程で発生するエネルギーによって光を生成することができる。
【0039】
活性層124は、半導体化合物、例えば、3族―5族、2族―6族の化合物半導体であり、二重接合構造、単一井戸構造、多重井戸構造、量子線(Quantum―Wire)構造、又は量子点(Quantum Dot)構造などで形成することができる。
【0040】
活性層124が量子井戸構造である場合、例えば、InxAlyGa1―x―yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する井戸層と、InaAlbGa1―a―bN(0≦a≦1、0≦b≦1、0≦a+b≦1)の組成式を有する障壁層とを有する単一又は量子井戸構造を有することができる。井戸層は、障壁層のエネルギーバンドギャップより低いバンドギャップを有する物質であり得る。
【0041】
第2の導電型半導体層126は半導体化合物で形成することができる。第2の導電型半導体層126は、3族―5族、2族―6族などの化合物半導体で具現することができ、これには第2の導電型ドーパントをドーピングすることができる。
【0042】
例えば、第2の導電型半導体層126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であり得る。例えば、第2の導電型半導体層126は、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPのうちいずれか一つを含むことができ、これにはp型ドーパント(例えば、Mg、Zn、Ca、Sr、Ba)をドーピングすることができる。
【0043】
発光構造物120は、第1の導電型半導体層122の一部を露出させることができる。すなわち、発光構造物120は、第2の導電型半導体層126、活性層124及び第1の導電型半導体層122の一部がエッチングされ、第1の導電型半導体層122の一部を露出させることができる。このとき、メサエッチング(mesa etching)によって露出する第1の導電型半導体層122の露出面は、活性層124の下面より低く位置させることができる。
【0044】
活性層124と第1の導電型半導体層122との間、又は活性層124と第2の導電型半導体層126との間には導電型クラッド層(clad layer、図示せず)を配置することもでき、導電型クラッド層は窒化物半導体(例えば、AlGaN)で形成することができる。
【0045】
発光構造物120は、第2の導電型半導体層126の下側に第3の導電型半導体層(図示せず)をさらに含むことができ、第3の導電型半導体層は、第2の導電型半導体層126と反対の極性を有することができる。第1の導電型半導体層122はn型半導体層に、第2の導電型半導体層126はp型半導体層に具現することができ、これによって、発光構造物120は、N―P接合、P―N接合、N―P―N接合、及びP―N―P接合構造のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0046】
発光構造物120は、複数の互いに離隔する各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sを含むことができる。このとき、境界領域Sは、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)の間に位置する領域であり得る。また、境界領域Sは、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれの周囲に位置する領域であり得る。境界領域Sは、発光構造物120を複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分するために発光構造物120をメサエッチングし、第1の導電型半導体層122の一部が露出する領域を含むことができる。
【0047】
一つのチップの発光構造物120は、境界領域Sによって複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分することができる。
【0048】
伝導層130は、第2の導電型半導体層126上に配置される。伝導層130は、全反射を減少させるだけでなく、透光性が良いため、活性層124から第2の導電型半導体層126に放出される光の抽出効率を増加させることができる。伝導層130は、発光波長に対して透過率の高い透明な酸化物系物質、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、TO(Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)、IAZO(Indium Aluminium Zinc Oxide)、IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、IGTO(Indium Gallium Tin Oxide)、AZO(Aluminium Zinc Oxide)、ATO(Aluminium Tin Oxide)、GZO(Gallium Zinc Oxide)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au又はNi/IrOx/Au/ITOのうち一つ以上を用いて単層又は多層に具現することができる。
【0049】
絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域S上に配置される。絶縁層140は、透光性絶縁物質、例えば、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、又はAl2O3で形成することができる。例えば、絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)の上面及び側面を覆い、境界領域Sを覆うことができる。
【0050】
第1の電極部150は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第1の導電型半導体層122上に配置され、第1の導電型半導体層122と接触することができる。第1の電極部150は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図1の実施例においては、第1の電極部150が第1のパッドの役割をすることができる。
【0051】
第2の電極部170は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち他のいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置される。
【0052】
第2の電極部170は、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と接触することができる。例えば、第2の電極部170は、直列に連結される各発光領域(例えば、P1〜P12)のうち1番目の発光領域(例えば、P12)の伝導層130と接触することができる。
【0053】
第2の電極部170は、第2の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第2のパッドを含むことができる。例えば、第2の電極部170は、絶縁層140上に配置され、絶縁層140を貫通して伝導層130と接触する部分を有することができる。
【0054】
各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)は絶縁層140上に配置され、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)を電気的に直列に連結する。例えば、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)は、第1の電極部150が位置する第1の発光領域P1を始点とし、第2の電極部170が位置する第12の発光領域P12を終点として複数の発光領域(例えば、P1〜P12)を直列に連結することができる。
【0055】
各連結電極(例えば、160―1)は、隣接する各発光領域(例えば、P1及びP2)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の伝導層130と残りの他の一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122とを互いに電気的に連結することができる。
【0056】
伝導層130が省略される他の実施例において、連結電極(例えば、160―1)は、いずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126と残りの他の一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122とを電気的に連結することができる。
【0057】
発光素子100に含まれる互いに直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を、順に第1の発光領域〜第nの発光領域という。すなわち、第1の電極部150が位置する発光領域を第1の発光領域P1といい、第2の電極部170が位置する発光領域を第nの発光領域Pnという。ここで、「隣接する各発光領域」は、第kの発光領域と第k+1の発光領域であり、第kの連結電極は第kの発光領域と第k+1の発光領域とを電気的に直列に連結することができ、1≦k≦(n―1)であり得る。
【0058】
すなわち、第kの連結電極は、第kの発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130と第k+1の発光領域の第1の導電型半導体層122とを電気的に連結することができる。
【0059】
例えば、図1を参照すると、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。そして、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、絶縁層140を貫通して第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)の伝導層130(又は第2の導電型半導体層126)と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、101)を有することができる。図1に示した実線の丸印は、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)の第1の部分101を示す。絶縁層140は、境界領域Sに位置する発光構造物120と連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)との間に配置することができる。
【0060】
また、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の絶縁層140、伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124を貫通して第1の導電型半導体層122と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、102)を有することができる。図1に示した点線の丸印は、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)の第2の部分102を示す。
【0061】
このとき、絶縁層140は、連結電極(例えば、160―2)と伝導層130との間、連結電極(例えば、160―2)の第2の部分102と第2の導電型半導体層126との間、及び連結電極(例えば、160―2)の第2の部分102と活性層124との間に位置させることができる。
【0062】
一般に、第1の導電型半導体層と連結される電極を形成するためには、発光構造物をエッチングし、第1の導電型半導体層を露出させるメサエッチングをする。そして、一般に、メサエッチングされた部分だけ発光素子の発光領域が減少する。
【0063】
しかし、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)の第2の部分(例えば、102)は、ホール又は溝に電極物質が充填された形態で形成することができ、これによって、メサエッチングによって損失する発光領域が減少するので、実施例は発光面積を増大させることができる。
【0064】
絶縁層140は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124から第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)を電気的に絶縁させる役割をすることができる。
【0065】
第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)の第2の部分102の下面103は、活性層124の下面104より下側に位置させることができる。第2の部分102は、ホール、又は溝に電極物質が充填された形態であり得る。
【0066】
中間パッド182、184、186は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の絶縁層140上に配置し、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と電気的に連結することができる。中間パッド182、184、186は、第2の電源を供給するためにワイヤ(図示せず)がボンディングされる領域であり得る。
【0067】
例えば、中間パッド182、184、186は、第1の電極部150及び第2の電極部172が位置する各発光領域(例えば、P1及びP12)を除いた残りの発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の絶縁層140上に配置することができる。
【0068】
図3に示したように、中間パッド182、184、186と伝導層130との間に絶縁層140が位置し、中間パッド182、184、186は、同一の発光領域(例えば、P3、P6、P9)内に位置する各連結電極のうちいずれか一つと連結することができる。例えば、第3の発光領域P3の絶縁層140上に位置する第1の中間パッド182は、第3の連結電極160―3のうち第3の発光領域P3内に位置する一端と連結することができる。
【0069】
しかし、他の実施例においては、中間パッドの一部が絶縁層を貫通して伝導層と直接連結されることもあり、このとき、同一の発光領域内に位置する中間パッドと連結電極は、互いに連結されたり、又は連結されないこともある。
【0070】
図4は、図1に示した発光素子100の回路図である。図1及び図4を参照すると、発光素子100は、共通した一つの(−)端子、例えば、一つの第1のパッド150を有し、2以上の(+)端子、例えば、第2のパッド170及び少なくとも一つの中間パッド182、184、186を有することができる。
【0071】
したがって、実施例は、複数の(+)端子である各パッド170、182、184、186を備えることによって多様な駆動電圧を使用することができ、多様な明るさの発光を具現するように調節することができる。
【0072】
このように、実施例は、印加される駆動電圧によって、中間パッド182、184、186及び第2のパッド170のうちいずれか一つに第2の電源を供給し、各発光領域のうち一部又は全部を駆動するように設計することができる。
【0073】
また、実施例は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)が伝導層130又は第1の導電型半導体層122と点接触(point contact)するため、発光面積を増大させ、電流を分散させることによって発光効率を向上させることができる。
【0074】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結される。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1の電極部150が位置する第1の発光領域P1から第2の電極部170が位置する第nの発光領域Pnまで順次直列に連結することができる。
【0075】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは互いに異なるグループに含ませることができる。
【0076】
各グループにそれぞれ含まれる各発光領域は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)又は中間パッド182、184、186によって互いに直列に連結することができる。
【0077】
実施例は、少なくとも同一のグループに属する各発光領域は共に駆動されたり、駆動されない構造であるので、一つのグループが駆動された場合、そのグループに属する各発光領域に均一な電流分配をなして発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。
【0078】
互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図1を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが、縦の長さが互いに異なり得る。
【0079】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0080】
また、第1のグループから最後のグループ(i=j)に行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する各発光領域のそれぞれの横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。例えば、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0081】
第1のグループは、第1の電極部150が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部150は、第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。このとき、1番目の発光領域は、第1のグループに属する直列に連結される各発光領域のうち1番目に直列に連結される発光領域であり得る。図1を参照すると、例えば、第1のグループは、第1の発光領域P1、第2の発光領域P2、及び第3の発光領域P3を含むことができる。
【0082】
最後のグループ(i=j)は、第2の電極部170が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第2の電極部170は、最後のグループ(i=j)の各発光領域のうち最後の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。このとき、最後の発光領域は、第jのグループに属する直列に連結される各発光領域のうち最後の直列に連結される発光領域であり得る。
【0083】
最後のグループ(i=j)を除いた残りの各グループのそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、182、184、186)は、第1のグループ〜第(j―1)のグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。
【0084】
実施例は、第1の電極部150が各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に第1の電源を供給する共通電極であり、各中間パッド182、184、186及び第2の電極部170のうちいずれか一つに第2の電源が供給される構造である。したがって、第2の電源が各中間パッド182、184、186及び第2の電極部170のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0085】
例えば、第1の中間パッド182に第2の電源が供給される場合は、第1のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P3)が発光し得る。また、第2の中間パッド184に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ及び第2のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P6)が発光し得る。
【0086】
また、第3の中間パッド186に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ、第2のグループ、及び第3のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P9)が発光し得る。
【0087】
また、第2の電極部170に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ、第2のグループ、第3のグループ及び第4のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P12)が発光し得る。
【0088】
このように、実施例は、共通電極である第1の電極部150により隣接するグループであるほど使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0089】
図5は、第2の実施例に係る発光素子200の平面図で、図6は、図5に示した発光素子200のCC'方向の断面図で、図7は、図5に示した発光素子200のDD'方向の断面図である。図1〜図3と同一の図面符号は同一の構成を示し、上述した内容と重複する内容は省略したり、簡略に説明する。
【0090】
図5〜図7を参照すると、発光素子200は、基板110と、バッファー層115と、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物120と、伝導層130と、絶縁層140と、第1の電極部250と、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)と、少なくとも一つの中間パッド252、254、256と、第2の電極部270とを含む。
【0091】
第1の電極部250は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層122上に配置され、第1の導電型半導体層122と接触することができる。第1の電極部250は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図5の実施例では、第1の電極部250が第1のパッドとしての役割をすることができる。
【0092】
第2の電極部270は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち他のいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。そして、第2の電極部270は、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と接触することができる。
【0093】
第2の電極部270は、第2の電源を供給するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第2のパッドを含むことができる。他の実施例の第2の電極部270は、第2のパッドから拡張される枝電極(図示せず)をさらに含むことができる。
【0094】
例えば、第2の電極部270は、直列に連結される各発光領域のうち1番目の発光領域P1の伝導層130上に配置し、第1の電極部250は、最後の発光領域P12の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0095】
絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sに配置することができる。各連結電極260―1〜260―m(例えば、m=11)は絶縁層140上に配置され、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)を電気的に直列に連結することができる。
【0096】
各連結電極(例えば、260―2)は、隣接する各発光領域(例えば、P2及びP3)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122と残りの他の一つの発光領域(例えば、P3)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130とを電気的に連結することができる。
【0097】
すなわち、第kの連結電極は、第kの発光領域の第1の導電型半導体層122と第k+1の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130とを電気的に連結することができる。
【0098】
例えば、図6を参照すると、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。そして、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、絶縁層140を貫通して第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の伝導層130又は第2の導電型半導体層126と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、201)を有することができる。絶縁層140は、境界領域Sに位置する発光構造物120と連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)との間に配置することができる。
【0099】
また、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)の絶縁層140、伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124を貫通して第1の導電型半導体層122と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、202)を有することができる。このとき、絶縁層140は、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)と伝導層130との間、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)の第2の部分202と第2の導電型半導体層126との間、及び第kの連結電極260―k(例えば、k=2)の第2の部分202と活性層124との間に位置し得る。
【0100】
中間パッド252、254、256は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置される。中間パッド252、254、256には、第1の電源を供給するためにワイヤをボンディングすることができる。
【0101】
各発光領域(例えば、P1〜P12)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)は、メサエッチングによって第1の導電型半導体層122の一部が露出し、露出する第1の導電型半導体層122の一部上に中間パッド252、254、256を配置することができる。
【0102】
例えば、中間パッド252、254、256は、第1の電極部250及び第2の電極部270が位置する各発光領域(例えば、P1及びP12)を除いた各発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0103】
図8は、図5に示した発光素子200の回路図である。図5及び図8を参照すると、発光素子200は、共通した一つの(+)端子、例えば、一つの第2のパッド270を有し、2以上の(−)端子、例えば、第1のパッド250及び少なくとも一つの中間パッド252、254、256を有することができる。
【0104】
実施例は、2以上の(−)端子である各パッド250、252、254、256を備えることによって、多様な駆動電圧を使用することができ、多様な明るさの発光を具現するように調節することができる。
【0105】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結することができる。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第2の電極部270が位置する第1の発光領域P1から第1の電極部250が位置する第nの発光領域Pn(例えば、n=12)まで順次直列に連結することができる。
【0106】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは、互いに異なるグループに含ませることができる。
【0107】
各グループに含まれる各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)及び中間パッド252、254、256によって互いに直列に連結することができる。
【0108】
発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。しかし、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図5を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが互いに異なり得る(Y1≠Y2≠Y3≠Y4)。
【0109】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0110】
また、第1のグループから最後のグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する発光領域のそれぞれの横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。例えば、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0111】
第1のグループは、第2の電極部270が位置する発光領域(例えば、P1)を含むことができる。例えば、第2の電極部270は、第1のグループに含まれる各発光領域(例えば、P1〜P3)のうち1番目の発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。
【0112】
最後のグループ(i=j)は、第1の電極部250が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部250は、最後のグループ(第jのグループ)に含まれる各発光領域(例えば、P10、P11、P12)のうち最後の発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0113】
第1のグループ(例えば、i=1)を除いた残りのグループ(例えば、i=2〜i=j)のそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、252、254、256)は、第2のグループ〜第jのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0114】
実施例は、第2の電極部270が各発光領域に第2の電源を供給する共通電極であって、各中間パッド252、254、256及び第1の電極部250のうちいずれか一つに第1の電源が供給される構造である。したがって、第1の電源が各中間パッド252、254、256及び第1の電極部250のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0115】
このように、実施例は、共通電極である第2の電極部270により隣接するグループであるほど、使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0116】
図9は、第3の実施例に係る発光素子300の平面図で、図10は、図9に示した発光素子300のEE'方向の断面図である。
【0117】
図9及び図10を参照すると、発光素子300は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物10、保護層20、電流遮断層30、各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)、絶縁層50、第2の電極部60、パッシベーション層25、第1の電極部92、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)、及び少なくとも一つの中間パッド94、96、98を含む。
【0118】
発光構造物10は、光を発生し、複数の3族〜5族元素の化合物半導体層を含むことができる。図10に示したように、発光構造物10は、第1の導電型半導体層16、活性層14、及び第2の導電型半導体層12を含むことができる。
【0119】
第2の導電型半導体層12は、第1の導電型半導体層16の下側に位置することができ、活性層14は、第1の導電型半導体層16と第2の導電型半導体層12との間に位置することができる。発光構造物10は、複数の互いに離隔する各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sを含むことができる。第1の導電型半導体層16、活性層14、及び第2の導電型半導体層12は、図1及び図2を参照して説明したものと同一であり得る。
【0120】
保護層20は、境界領域Sの下側に配置することができ、境界領域S又は保護層20によって各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を定義することができる。保護層20は、発光構造物10を複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分するためのアイソレーションエッチング時に各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を保護し、発光素子300の信頼性が低下することを防止することができる。
【0121】
各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれは、第2の導電型半導体層12、活性層14、及び第1の導電型半導体層16が垂直方向に積層された形態であり得る。ここで、垂直方向は、第2の導電型半導体層12から第1の導電型半導体層16に向かう方向であるか、又は支持層66と垂直な方向であり得る。
【0122】
各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)は、発光構造物10の下側に配置することができる。各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち対応するいずれか一つの第2の導電型半導体層12の下側に互いに離隔するように配置することができる。
【0123】
図10は、各発光領域(例えば、P1、P6、P7、P12)のそれぞれに対応する金属層40―1、40―6、40―7、40―12のみを示し、残りの発光領域P2〜P5、及びP8〜P11に対応する各金属層40―2〜40―5、及び40―8〜40―11は示していない。各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)のそれぞれは、オーミック層42及び反射層44のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0124】
このとき、オーミック層42は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの下側に配置され、第2の導電型半導体層12とオーミック接触することができる。例えば、オーミック層42は、In、Zn、Ag、Sn、Ni、及びPtのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0125】
反射層44は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれのオーミック層42の下側に配置することができ、発光構造物10から入射される光を反射させ、発光素子300の光抽出効率を向上させることができる。反射層44は、オーミック層42の最外部側面と接し、オーミック層42の周囲を取り囲むことができる。
【0126】
反射層44は、反射金属又はこれらの合金、例えば、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hfのうち少なくとも一つを含むことができる。また、反射層44は、透光性伝導性酸化物、例えば、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)などを用いて単層又は多層に形成することができる。また、反射層44は、IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Niなどのように金属と伝導性酸化物を多層にして形成することができる。
【0127】
他の実施例においては、オーミック層42を別途に形成せず、反射層44に使用される物質を第2の導電型半導体層12とオーミック接触をする物質として選択し、反射層44が第2の導電型半導体層12とオーミック接触をなすことができる。
【0128】
電流遮断層30は、発光構造物10の第2の導電型半導体層12の下側に配置することができる。例えば、電流遮断層30は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの第2の導電型半導体層12と金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)との間に配置することができる。電流遮断層30は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの特定領域に電流が集中する現象を緩和し、発光素子300の発光効率を向上させることができる。
【0129】
電流遮断層30は、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)、第1の電極部92、又は各中間パッド94、96、98に対応するように配置することができ、垂直方向に各連結電極360―1〜360―m、第1の電極部92、各中間パッド94、96、98と少なくとも一部をオーバーラップすることができる。電流遮断層30は、連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)のパターンに対応するパターン形状を有することができる。ここで、垂直方向は、第2の導電型半導体層12から第1の導電型半導体層16に向かう方向であり得る。
【0130】
電流遮断層30は、各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)より電気伝導性の低い物質、第2の導電型半導体層12とショットキー接触を形成する物質、又は電気絶縁性物質を用いて形成することができる。例えば、電流遮断層30は、ZnO、SiO2、SiON、Si3N4、Al2O3、TiO2、Ti、Al、Crのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0131】
第2の電極部60は、絶縁層50の下側に位置し、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つ(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12と接触する金属層(例えば、40―1)と電気的に連結することができる。第2の電極部60は、前記いずれか一つの発光領域(例えば、P1)に第2の電源を供給することができる。
【0132】
第2の電極部60は、バリア層62、接合層64、及び支持層66を含むことができる。
【0133】
バリア層62は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの反射層44の下側に配置され、支持層66の金属イオンが反射層44とオーミック層42を通過して発光構造物に伝達又は拡散されることを防止する。バリア層62は、バリア金属物質、例えば、Pt、Ti、W、V、Fe、Moのうち少なくとも一つを含み、単一層又は多層であり得る。
【0134】
バリア層62は、絶縁層50の下側に位置し、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つ(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12と接触する金属層(例えば、40―1)と電気的に連結することができる。
【0135】
複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち第1の発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12は、バリア層62と電気的に連結されるので、第2の電源はバリア層62を通して第1の発光領域(例えば、P1)に供給することができる。これは、バリア層62が後述する支持層66と電気的に連結され、第2の電源は支持層66を通して供給されるためである。
【0136】
絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)の周囲を取り囲む。絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)の相互間、及び第2の電極部60と連結される金属層(例えば、40―1)を除いた残りの金属層40―2〜40―n(例えば、n=12)と第2の電極部60との間に配置される。
【0137】
例えば、絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=9)の相互間を電気的に絶縁し、第1の金属層(例えば、40―1)を除いた残りの金属層40―2〜40―n(例えば、n=9)と第2の電極部60の相互間を互いに電気的に絶縁させることができる。
【0138】
絶縁層50は、絶縁物質、例えば、Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2、AlNのうち少なくとも一つで形成することができ、単層又は多層であり得る。
【0139】
支持層66は、バリア層62の下側に配置され、発光構造物10を支持し、第1の電極部92と共に発光構造物10に電源を提供する。支持層66は、伝導性物質であって、例えば、銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅―タングステン(Cu―W)などの金属物質又はSi、Ge、GaAs、ZnO、SiC、及びSiGeのうち少なくとも一つを含む半導体物質であり得る。
【0140】
接合層64は、バリア層62と支持層66との間に配置される。接合層64は、バリア層62と支持層66との間に挿入されて両者を接合することができる。接合層64は、支持層66をボンディング方式で接合するために形成されるものであるので、支持層66をめっきや蒸着方法で形成する場合又は支持層66が半導体層である場合は接合層64を省略することができる。接合層64は、接合金属物質、例えば、Au、Sn、Ni、Nb、In、Cu、Ag及びPdのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0141】
第1の電極部92は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層16上に配置される。第1の電極部92は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図9の実施例においては、第1の電極部92が第1のパッドとしての役割をすることができる。第1の導電型半導体層16の上面には、光抽出効率を増加させるために凹凸(roughness)16―1を形成することができる。
【0142】
パッシベーション層25は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域S上に配置することができる。パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの側面と上面及び境界領域S上に配置することができる。
【0143】
例えば、パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれに属する第1の導電型半導体層16の側面、活性層14の側面、及び第2の導電型半導体層12の側面上に配置することができ、また、パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの第1の導電型半導体層16の上面に配置することができる。また、パッシベーション層25は、境界領域Sの保護層20上に配置することができる。第1の電極部92は、パッシベーション層25から露出させることができる。
【0144】
各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、隣接する各発光領域及びそれらの間の境界領域に位置するパッシベーション層25上に配置することができる。
【0145】
各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の導電型半導体層16と残りの他の一つの第2の導電型半導体層12とを電気的に連結する。第kの連結電極(例えば、360―k、k=6)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=6)の第1の導電型半導体層16と第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=7)の第2の導電型半導体層12とを電気的に連結することができる。
【0146】
連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、パッシベーション層25、第1の導電型半導体層16、及び活性層14を貫通して隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の導電型半導体層12と接触する少なくとも一つの第1の部分301を有することができる。
【0147】
また、連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、パッシベーション層25を貫通して隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の導電型半導体層16と接触する少なくとも一つの第2の部分302を有することができる。
【0148】
第kの連結電極は、第kの発光領域、第k+1の発光領域、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。
【0149】
例えば、第kの連結電極360―kは、パッシベーション層25、第1の導電型半導体層16、及び活性層14を貫通して第k+1の発光領域(例えば、Pk+1)の第2の導電型半導体層12と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、301)を有することができる。図9に示した点線の丸印は、各連結電極360―1〜360―m(例えば、m=11)の第1の部分301を示す。
【0150】
このとき、パッシベーション層25は、第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301と第1の導電型半導体層16との間、及び第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301と活性層14との間に位置することができる。すなわち、パッシベーション層25は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1)の第1の導電型半導体層16、及び活性層14から第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301を電気的に絶縁させる役割をすることができる。
【0151】
また、第kの連結電極360―kは、第kの発光領域(例えば、Pk)のパッシベーション層25を貫通して第1の導電型半導体層16と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、302)を有することができる。図9に示した実線の丸印は、各連結電極360―1〜360―m(例えば、m=11)の第2の部分302を示す。
【0152】
第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301の下面は、活性層14の下面より下側に位置することができる。第1の部分301は、ホール、又は溝に電極物質が充填された形態であり得る。
【0153】
中間パッド94、96、98は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の第1の導電型半導体層16上に配置し、第1の導電型半導体層16と電気的に連結することができる。中間パッド94、96、98には、第1の電源を供給するためにワイヤをボンディングすることができる。
【0154】
例えば、中間パッド94、96、98は、第1の電極部92が位置する発光領域(例えば、P12)と、第2の電極部60と電気的に連結される発光領域(例えば、P1)を除いた残りの発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0155】
図9に示したように、中間パッド(例えば、94)は、同一の発光領域(例えば、P3)内に配置される連結電極(例えば、360―3)の一端と電気的に連結することができる。しかし、他の実施例において、中間パッド(例えば、94)は、同一の発光領域(例えば、P3)内に配置される連結電極(例えば、360―3)と電気的に離隔又は分離することができる。
【0156】
実施例は、印加される駆動電圧によって、第1の電極部92及び各中間パッド94、96、98のうちいずれか一つに第1の電源を供給し、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち一部又は全部を駆動するように設計することができる。
【0157】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極(360―1〜360―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結することができる。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第2の電極部60と電気的に連結される第1の発光領域P1から第1の電極部92が位置する第nの発光領域Pn(例えば、n=12)まで順次直列に連結することができる。
【0158】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは互いに異なるグループに含ませることができる。
【0159】
各グループに含まれる各発光領域は、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)及び中間パッド94、96、98によって互いに直列に連結することができる。均一な電流分配をなして発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。
【0160】
互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図9を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが、縦の長さが互いに異なり得る。
【0161】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0162】
また、第1のグループから最後のグループ(i=j)に行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する各発光領域の横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。具体的に、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0163】
第1のグループは、第2の電極部60と電気的に連結される発光領域を含むことができる。例えば、第2の電極部60は、第1のグループに含まれる各発光領域(例えば、P1、P2、P3)のうち1番目の発光領域(例えば、P1)の金属層(例えば、40―1)と連結することができる。
【0164】
最後のグループ(i=j)は、第1の電極部92が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部92は、最後のグループ(i=j)の各発光領域(例えば、P10、P11、P12)のうち最後の発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0165】
最後のグループ(i=j)を除いた残りのグループ(第1〜第j―1のグループ)のそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、94、96、98)は、第1のグループ〜第(j―1)のグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0166】
実施例は、第2の電極部60が各発光領域に第2の電源を供給する共通電極であって、各中間パッド94、96、98及び第2の電極部92のうちいずれか一つに第1の電源が供給される構造である。したがって、第1の電源が各中間パッド94、96、98及び第1の電極部92のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0167】
このように、実施例は、共通電極である第2の電極部60により隣接するグループであるほど、使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0168】
図11は、実施例に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す図である。
【0169】
図11を参照すると、実施例に係る発光素子パッケージは、パッケージ本体510、第1のリードフレーム512、第2のリードフレーム514、発光素子520、反射板525、ワイヤ522、524、及び樹脂層540を含む。
【0170】
パッケージ本体510は、一側領域にキャビティが形成された構造である。このとき、キャビティの側壁は傾斜するように形成することができる。パッケージ本体510は、シリコン基盤のウエハーレベルパッケージ、シリコン基板、シリコンカーバイド(SiC)、窒化アルミニウム(aluminum nitride、AlN)などのように絶縁性又は熱伝導度の良い基板で形成することができ、複数の基板が積層される構造であり得る。実施例は、上述した本体の材質、構造、及び形状に限定されない。
【0171】
第1のリードフレーム512及び第2のリードフレーム514は、熱排出や発光素子の装着を考慮して、互いに電気的に分離されるようにパッケージ本体510の表面に配置することができる。発光素子520は、第1のリードフレーム512及び第2のリードフレーム514と電気的に連結される。このとき、発光素子520は、実施例に係る各発光素子100、200、300のうちいずれか一つであり得る。
【0172】
例えば、図1に示した発光素子100の第1の電極部150は、第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514に電気的に連結される。そして、第2の電極部170及び各中間パッド182、184、186のうちいずれか一つを第1のワイヤ522によって第1のリードフレーム512に電気的に連結することができる。
【0173】
また、例えば、図5に示した発光素子200の第2の電極部270は、第1のワイヤ522によって第1のリードフレーム512と連結し、第1の電極部250及び各中間パッド252、254、256のうちいずれか一つを第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514と連結することができる。
【0174】
また、例えば、図9に示した発光素子300の支持層66は、第1のリードフレーム512にボンディングされ、第1の電極部92及び各中間パッド94、96、98のうちいずれか一つを第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514と電気的に連結することができる。
【0175】
反射板525は、発光素子520から放出された光が所定の方向に向かうようにパッケージ本体510のキャビティ側壁に形成される。反射板525は、光反射物質からなり、例えば、金属コーティングや金属薄片であり得る。
【0176】
樹脂層540は、パッケージ本体510のキャビティ内に位置する発光素子520を包囲し、発光素子520を外部環境から保護する。樹脂層540は、エポキシ又はシリコンなどの無色透明な高分子樹脂材質からなる。樹脂層540には、発光素子520から放出された光の波長を変化させるように蛍光体を含ませることができる。発光素子パッケージは、上述した各実施例の各発光素子のうち少なくとも一つを搭載することができ、これについて限定することはない。
【0177】
実施例に係る発光素子パッケージは、複数を基板上にアレイし、発光素子パッケージの光経路上に光学部材である導光板、プリズムシート、拡散シートなどを配置することができる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材はバックライトユニットとして機能することができる。
【0178】
更に他の実施例は、上述した各実施例に記載された発光素子又は発光素子パッケージを含む表示装置、指示装置、照明システムに具現することができ、例えば、照明システムはランプ、街灯を含むことができる。
【0179】
図12は、実施例に係る発光素子パッケージを含む照明装置の分解斜視図である。図12を参照すると、照明装置は、光を投射する光源750と、光源750が内蔵されるハウジング700と、光源750の熱を放出する放熱部740と、光源750と放熱部740をハウジング700に結合するホルダー760とを含む。
【0180】
ハウジング700は、電気ソケット(図示せず)に結合されるソケット結合部710と、ソケット結合部710と連結され、光源750が内蔵される本体部730とを含む。本体部730には、一つの空気流動口720を貫通するように形成することができる。
【0181】
ハウジング700の本体部730上に複数の空気流動口720が備えられ、空気流動口720は、一つ又は複数であり得る。空気流動口720は、本体部730に放射状に配置したり、多様な形態で配置することができる。
【0182】
光源750は、基板754上に備えられる複数の発光素子パッケージ752を含む。基板754は、ハウジング700の開口部に挿入できる形状であり、後述するように、放熱部740に熱を伝達するために熱伝導率の高い物質からなり得る。複数の発光素子パッケージは上述した実施例であり得る。
【0183】
光源750の下部にはホルダー760が備えられ、ホルダー760はフレーム及び他の空気流動口を含むことができる。また、図示していないが、光源750の下部には光学部材が備えられ、光源750の発光素子パッケージ752から投射される光を拡散、散乱又は収斂させることができる。
【0184】
図13は、実施例に係る発光素子パッケージを含む表示装置800を示す。
【0185】
図13を参照すると、表示装置800は、ボトムカバー810と、ボトムカバー810上に配置される反射板820と、光を放出する発光モジュール830、835と、反射板820の前方に配置され、前記発光モジュール830、835から発散される光を表示装置の前方に案内する導光板840と、導光板840の前方に配置される各プリズムシート850、860を含む光学シートと、光学シートの前方に配置されるディスプレイパネル870と、ディスプレイパネル870と連結され、ディスプレイパネル870に画像信号を供給する画像信号出力回路872と、ディスプレイパネル870の前方に配置されるカラーフィルター880とを含むことができる。ここで、ボトムカバー810、反射板820、発光モジュール830、835、導光板840、及び光学シートはバックライトユニットをなすことができる。
【0186】
発光モジュールは、基板830上の発光素子パッケージ835を含んで構成される。ここで、基板830としてはPCBなどを使用することができる。発光素子パッケージ835は、実施例に係る発光素子パッケージであり得る。
【0187】
ボトムカバー810は、表示装置800内の各構成要素を収納することができる。そして、反射板820は、本図面のように別途の構成要素として設けることもでき、導光板840の後面や、ボトムカバー810の前面に反射度の高い物質でコーティングされる形態で設けることも可能である。
【0188】
ここで、反射板820には、反射率が高く、超薄型で使用可能な素材を使用することができ、ポリエチレンテレフタレート(PolyEthylene Terephtalate;PET)を使用することができる。
【0189】
そして、導光板840は、ポリメチルメタクリレート(PolyMethylMethAcrylate;PMMA)、ポリカーボネート(PolyCarbonate;PC)、又はポリエチレン(PolyEthylene;PE)などで形成することができる。
【0190】
そして、第1のプリズムシート850は、支持フィルムの一面に、透光性でありながら弾性を有する重合体材料で形成することができ、重合体は、複数の立体構造が繰り返して形成されたプリズム層を有することができる。ここで、複数のパターンは、図示したように、山部と谷部が繰り返されたストライプタイプで備えることができる。
【0191】
そして、第2のプリズムシート860で支持フィルムの一面の山部と谷部の方向は、第1のプリズムシート850内の支持フィルムの一面の山部と谷部の方向と垂直をなすことができる。これは、発光モジュールと反射シートから伝達された光をディスプレイパネル870の全面に均一に分散するためである。
【0192】
そして、図示していないが、導光板840と第1のプリズムシート850との間に拡散シートを配置することができる。拡散シートは、ポリエステルとポリカーボネート系列の材料からなり、バックライトユニットから入射された光の屈折及び散乱を通して光の投射角を最大に広げることができる。そして、拡散シートは、光拡散剤を含む支持層と、光出射面(第1のプリズムシート方向)と光入射面(反射シート方向)に形成され、光拡散剤を含まない第1のレイヤー及び第2のレイヤーとを含むことができる。
【0193】
実施例において、拡散シート、第1のプリズムシート850、及び第2のプリズムシート860が光学シートをなすが、光学シートは、他の組み合わせ、例えば、マイクロレンズアレイからなるか、拡散シートとマイクロレンズアレイとの組み合わせ又は一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイとの組み合わせなどからなり得る。
【0194】
ディスプレイパネル870には液晶表示パネルを配置できるが、液晶表示パネル860の他に、光源を必要とする他の種類の表示装置を備えることができる。
【0195】
上述した各実施例で説明した特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれるもので、必ずしも一つの実施例のみに限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、各実施例の属する分野で通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせたり変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形と関係した各内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
【符号の説明】
【0196】
100 発光素子
110 基板
115 バッファー層
P1〜Pn 発光領域
120 発光構造物
130 伝導層
140 絶縁層
150 第1の電極部
182、184、186 中間パッド
170 第2の電極部
【技術分野】
【0001】
実施例は、発光素子、発光素子パッケージ、照明装置、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
窒化ガリウム(GaN)の金属有機化学気相蒸着法及び分子線成長法などの発達に基づいて、高輝度及び白色光を具現可能な赤色、緑色及び青色LED(Light Emitting Diode)が開発された。
【0003】
このようなLEDは、白熱灯及び蛍光灯などの既存の照明器具に使用される水銀(Hg)などの環境有害物質が含まれていないので優れた親環境性を有し、長い寿命、低電力消費特性などの長所を有するので、既存の各光源に取って代わるものとなっている。このようなLED素子の核心競争要素は、高効率・高出力チップ及びパッケージング技術による高輝度の具現である。
【0004】
高輝度を具現するためには光抽出効率を高めることが重要である。光抽出効率を高めるために、フリップチップ(flip―chip)構造、表面凹凸形成(surface texturing)、凹凸が形成されたサファイア基板(patterned sapphire substrate:PSS)、光結晶(photonic crystal)技術、及び反射防止膜(anti―reflection layer)構造などを用いた多様な方法が研究されている。
【0005】
一般に、発光素子は、光を発生する発光構造物と、電源が供給される第1の電極及び第2の電極と、電流分散を目的とする電流遮断層と、発光構造物とオーミック接触するオーミック層と、光抽出効率を向上させるための反射層とを含むことができる。一般的な発光素子の構造については、特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】大韓民国公開番号10―2011―0041270
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
実施例は、信頼性及び効率を向上させ、使用目的に応じて発光領域の面積を調節できる発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0009】
また、発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0010】
前記第1の電極部は、前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の半導体層上に配置される。前記第2の電極部は、前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される。
【0011】
前記第1の電極部は、前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される。前記第2の電極部は、前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第2の半導体層上に配置される。同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である。前記互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なる。第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きく、第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。前記発光領域の横の長さ及び縦の長さのうちいずれか一つが減少し得る。
【0012】
前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループにそれぞれ属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される。また、前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループにそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される。
【0013】
前記第1の電極部及び前記第2の電極部のそれぞれは、電源が供給されるパッドを含むことができる。
【0014】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結されたり、電気的に連結されない場合もある。
【0015】
前記発光素子は、前記複数の発光領域上に配置される絶縁層をさらに含み、前記連結電極は前記絶縁層上に配置することができる。
【0016】
前記連結電極は、前記絶縁層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層と接触する第1の部分;及び前記絶縁層、前記第2の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第2の半導体層と接触する第2の部分;をさらに含み、前記絶縁層は、前記第2の部分と前記第2の半導体層との間、及び前記第2の部分と前記活性層との間に配置することができる。
【0017】
発光素子は、前記発光構造物の下側に配置される基板;及び前記各発光領域と前記絶縁層との間に配置される伝導層;をさらに含むことができる。
【0018】
また、発光素子は、第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;前記複数の発光領域のそれぞれの第2の半導体層の下側に配置される各金属層;前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層の下側に配置された金属層と電気的に連結される第2の電極部;前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び前記各金属層の相互間を電気的に絶縁させる絶縁層;を含み、前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの各発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【0019】
前記第2の電極部は、前記第1のグループの各発光領域のうち1番目の発光領域の金属層と連結することができる。前記第1の電極部は、前記第jのグループの発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置することができる。
【0020】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一であり、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。
【0021】
前記中間パッドは、前記第jのグループを除いた残りのグループのうち少なくとも一つのグループに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置することができる。
【0022】
前記各金属層は、オーミック層及び反射層のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0023】
発光素子は、前記複数の発光領域上に配置されるパッシベーション層をさらに含み、前記連結電極は前記パッシベーション層上に配置することができる。
【0024】
前記第2の電極部は、前記複数の発光領域のうち前記他のいずれか一つの金属層と電気的に連結されるバリア層;及び前記バリア層の下側に配置される支持層;を含むことができる。
【0025】
前記連結電極は、前記パッシベーション層、前記第1の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の半導体層と接触する少なくとも一つの第1の部分;及び前記パッシベーション層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の半導体層と接触する少なくとも一つの第2の部分;を含み、前記パッシベーション層は、前記第1の部分と前記第1の半導体層との間、及び前記第1の部分と前記活性層との間に配置することができる。
【0026】
前記絶縁層は、前記第2の電極部と電気的に連結される前記他のいずれか一つの金属層を除いた残りの金属層と前記第2の電極部の相互間を電気的に絶縁させることができる。
【発明の効果】
【0027】
実施例の発光素子は、向上した信頼性及び効率を有し、使用目的に応じて発光領域の面積を調節できるので、発光面積を増大させることができ、電流を分散することによって発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第1の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図2】図1に示した発光素子のAA'方向の断面図である。
【図3】図1に示した発光素子のBB'方向の断面図である。
【図4】図1に示した発光素子の回路図である。
【図5】第2の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図6】図5に示した発光素子のCC'方向の断面図である。
【図7】図5に示した発光素子のDD'方向の断面図である。
【図8】図5に示した発光素子の回路図である。
【図9】第3の実施例に係る発光素子の平面図である。
【図10】図9に示した発光素子のEE'方向の断面図である。
【図11】実施例に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す図である。
【図12】実施例に係る発光素子パッケージを含む照明装置の分解斜視図である。
【図13】実施例に係る発光素子パッケージを含む表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、各実施例は、添付の図面及び各実施例に対する説明を通して明白になるだろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は各構造物が基板、各層(膜)、領域、パッド又は各パターンの「上(on)」に又は「下(under)」に形成されると記載する場合、「上(on)」と「下(under)」は、「直接(directly)」又は「他の層を介在して(indirectly)」形成されることを全て含む。また、各層の上又は下に対する基準は、図面に参照して説明する。
【0030】
図面において、大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張又は省略したり、概略的に示した。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映するものではない。また、同一の参照番号は図面の説明を通して同一の要素を示す。以下、添付の図面を参照して実施例に係る発光素子、その製造方法、及び発光素子パッケージを説明する。
【0031】
図1は、第1の実施例に係る発光素子100の平面図で、図2は、図1に示した発光素子100のAA'方向の断面図で、図3は、図1に示した発光素子100のBB'方向の断面図である。
【0032】
図1〜図3を参照すると、発光素子100は、基板110と、バッファー層115と、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物120と、伝導層130と、絶縁層140と、第1の電極部150と、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)と、少なくとも一つの中間パッド182、184、186と、第2の電極部170とを含む。
【0033】
基板110は、半導体物質の成長に適した物質、キャリアウエハーで形成することができる。また、基板110は、熱伝導性に優れた物質で形成することができ、伝導性基板又は絶縁性基板であり得る。例えば、基板110は、サファイア(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、GaAsのうち少なくとも一つを含む物質であり得る。このような基板110の上面には凹凸パターン(図示せず)を形成することができる。
【0034】
バッファー層115は、基板110と各発光構造物120との間に配置し、3族―5族元素の化合物半導体を用いて形成することができる。バッファー層115は、基板110と発光構造物120との間の格子定数の差を減少させる役割をする。
【0035】
発光構造物120は、光を発生する半導体層であり、第1の導電型半導体層122、活性層124、及び第2の導電型半導体層126を含むことができる。発光構造物120は、基板110上に第1の導電型半導体層122、活性層124、及び第2の導電型半導体層126が順次積層された構造であり得る。
【0036】
第1の導電型半導体層122は半導体化合物で形成することができる。第1の導電型半導体層122は、3族―5族、2族―6族などの化合物半導体で具現することができ、これには第1の導電型ドーパントをドーピングすることができる。
【0037】
例えば、第1の導電型半導体層122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であり得る。例えば、第1の導電型半導体層122は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちいずれか一つを含むことができ、これにはn型ドーパント(例えば、Si、Ge、Snなど)をドーピングすることができる。
【0038】
活性層124は、第1の導電型半導体層122と第2の導電型半導体層126との間に配置され、第1の導電型半導体層122及び第2の導電型半導体層126からそれぞれ提供される電子と正孔の再結合過程で発生するエネルギーによって光を生成することができる。
【0039】
活性層124は、半導体化合物、例えば、3族―5族、2族―6族の化合物半導体であり、二重接合構造、単一井戸構造、多重井戸構造、量子線(Quantum―Wire)構造、又は量子点(Quantum Dot)構造などで形成することができる。
【0040】
活性層124が量子井戸構造である場合、例えば、InxAlyGa1―x―yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する井戸層と、InaAlbGa1―a―bN(0≦a≦1、0≦b≦1、0≦a+b≦1)の組成式を有する障壁層とを有する単一又は量子井戸構造を有することができる。井戸層は、障壁層のエネルギーバンドギャップより低いバンドギャップを有する物質であり得る。
【0041】
第2の導電型半導体層126は半導体化合物で形成することができる。第2の導電型半導体層126は、3族―5族、2族―6族などの化合物半導体で具現することができ、これには第2の導電型ドーパントをドーピングすることができる。
【0042】
例えば、第2の導電型半導体層126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であり得る。例えば、第2の導電型半導体層126は、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPのうちいずれか一つを含むことができ、これにはp型ドーパント(例えば、Mg、Zn、Ca、Sr、Ba)をドーピングすることができる。
【0043】
発光構造物120は、第1の導電型半導体層122の一部を露出させることができる。すなわち、発光構造物120は、第2の導電型半導体層126、活性層124及び第1の導電型半導体層122の一部がエッチングされ、第1の導電型半導体層122の一部を露出させることができる。このとき、メサエッチング(mesa etching)によって露出する第1の導電型半導体層122の露出面は、活性層124の下面より低く位置させることができる。
【0044】
活性層124と第1の導電型半導体層122との間、又は活性層124と第2の導電型半導体層126との間には導電型クラッド層(clad layer、図示せず)を配置することもでき、導電型クラッド層は窒化物半導体(例えば、AlGaN)で形成することができる。
【0045】
発光構造物120は、第2の導電型半導体層126の下側に第3の導電型半導体層(図示せず)をさらに含むことができ、第3の導電型半導体層は、第2の導電型半導体層126と反対の極性を有することができる。第1の導電型半導体層122はn型半導体層に、第2の導電型半導体層126はp型半導体層に具現することができ、これによって、発光構造物120は、N―P接合、P―N接合、N―P―N接合、及びP―N―P接合構造のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0046】
発光構造物120は、複数の互いに離隔する各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sを含むことができる。このとき、境界領域Sは、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)の間に位置する領域であり得る。また、境界領域Sは、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれの周囲に位置する領域であり得る。境界領域Sは、発光構造物120を複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分するために発光構造物120をメサエッチングし、第1の導電型半導体層122の一部が露出する領域を含むことができる。
【0047】
一つのチップの発光構造物120は、境界領域Sによって複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分することができる。
【0048】
伝導層130は、第2の導電型半導体層126上に配置される。伝導層130は、全反射を減少させるだけでなく、透光性が良いため、活性層124から第2の導電型半導体層126に放出される光の抽出効率を増加させることができる。伝導層130は、発光波長に対して透過率の高い透明な酸化物系物質、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、TO(Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)、IAZO(Indium Aluminium Zinc Oxide)、IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、IGTO(Indium Gallium Tin Oxide)、AZO(Aluminium Zinc Oxide)、ATO(Aluminium Tin Oxide)、GZO(Gallium Zinc Oxide)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au又はNi/IrOx/Au/ITOのうち一つ以上を用いて単層又は多層に具現することができる。
【0049】
絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域S上に配置される。絶縁層140は、透光性絶縁物質、例えば、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、又はAl2O3で形成することができる。例えば、絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)の上面及び側面を覆い、境界領域Sを覆うことができる。
【0050】
第1の電極部150は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第1の導電型半導体層122上に配置され、第1の導電型半導体層122と接触することができる。第1の電極部150は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図1の実施例においては、第1の電極部150が第1のパッドの役割をすることができる。
【0051】
第2の電極部170は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち他のいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置される。
【0052】
第2の電極部170は、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と接触することができる。例えば、第2の電極部170は、直列に連結される各発光領域(例えば、P1〜P12)のうち1番目の発光領域(例えば、P12)の伝導層130と接触することができる。
【0053】
第2の電極部170は、第2の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第2のパッドを含むことができる。例えば、第2の電極部170は、絶縁層140上に配置され、絶縁層140を貫通して伝導層130と接触する部分を有することができる。
【0054】
各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)は絶縁層140上に配置され、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)を電気的に直列に連結する。例えば、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)は、第1の電極部150が位置する第1の発光領域P1を始点とし、第2の電極部170が位置する第12の発光領域P12を終点として複数の発光領域(例えば、P1〜P12)を直列に連結することができる。
【0055】
各連結電極(例えば、160―1)は、隣接する各発光領域(例えば、P1及びP2)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の伝導層130と残りの他の一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122とを互いに電気的に連結することができる。
【0056】
伝導層130が省略される他の実施例において、連結電極(例えば、160―1)は、いずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126と残りの他の一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122とを電気的に連結することができる。
【0057】
発光素子100に含まれる互いに直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を、順に第1の発光領域〜第nの発光領域という。すなわち、第1の電極部150が位置する発光領域を第1の発光領域P1といい、第2の電極部170が位置する発光領域を第nの発光領域Pnという。ここで、「隣接する各発光領域」は、第kの発光領域と第k+1の発光領域であり、第kの連結電極は第kの発光領域と第k+1の発光領域とを電気的に直列に連結することができ、1≦k≦(n―1)であり得る。
【0058】
すなわち、第kの連結電極は、第kの発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130と第k+1の発光領域の第1の導電型半導体層122とを電気的に連結することができる。
【0059】
例えば、図1を参照すると、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。そして、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、絶縁層140を貫通して第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)の伝導層130(又は第2の導電型半導体層126)と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、101)を有することができる。図1に示した実線の丸印は、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)の第1の部分101を示す。絶縁層140は、境界領域Sに位置する発光構造物120と連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)との間に配置することができる。
【0060】
また、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の絶縁層140、伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124を貫通して第1の導電型半導体層122と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、102)を有することができる。図1に示した点線の丸印は、各連結電極160―1〜160―m(例えば、m=11)の第2の部分102を示す。
【0061】
このとき、絶縁層140は、連結電極(例えば、160―2)と伝導層130との間、連結電極(例えば、160―2)の第2の部分102と第2の導電型半導体層126との間、及び連結電極(例えば、160―2)の第2の部分102と活性層124との間に位置させることができる。
【0062】
一般に、第1の導電型半導体層と連結される電極を形成するためには、発光構造物をエッチングし、第1の導電型半導体層を露出させるメサエッチングをする。そして、一般に、メサエッチングされた部分だけ発光素子の発光領域が減少する。
【0063】
しかし、第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)の第2の部分(例えば、102)は、ホール又は溝に電極物質が充填された形態で形成することができ、これによって、メサエッチングによって損失する発光領域が減少するので、実施例は発光面積を増大させることができる。
【0064】
絶縁層140は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124から第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)を電気的に絶縁させる役割をすることができる。
【0065】
第kの連結電極(例えば、160―k、k=2)の第2の部分102の下面103は、活性層124の下面104より下側に位置させることができる。第2の部分102は、ホール、又は溝に電極物質が充填された形態であり得る。
【0066】
中間パッド182、184、186は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の絶縁層140上に配置し、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と電気的に連結することができる。中間パッド182、184、186は、第2の電源を供給するためにワイヤ(図示せず)がボンディングされる領域であり得る。
【0067】
例えば、中間パッド182、184、186は、第1の電極部150及び第2の電極部172が位置する各発光領域(例えば、P1及びP12)を除いた残りの発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の絶縁層140上に配置することができる。
【0068】
図3に示したように、中間パッド182、184、186と伝導層130との間に絶縁層140が位置し、中間パッド182、184、186は、同一の発光領域(例えば、P3、P6、P9)内に位置する各連結電極のうちいずれか一つと連結することができる。例えば、第3の発光領域P3の絶縁層140上に位置する第1の中間パッド182は、第3の連結電極160―3のうち第3の発光領域P3内に位置する一端と連結することができる。
【0069】
しかし、他の実施例においては、中間パッドの一部が絶縁層を貫通して伝導層と直接連結されることもあり、このとき、同一の発光領域内に位置する中間パッドと連結電極は、互いに連結されたり、又は連結されないこともある。
【0070】
図4は、図1に示した発光素子100の回路図である。図1及び図4を参照すると、発光素子100は、共通した一つの(−)端子、例えば、一つの第1のパッド150を有し、2以上の(+)端子、例えば、第2のパッド170及び少なくとも一つの中間パッド182、184、186を有することができる。
【0071】
したがって、実施例は、複数の(+)端子である各パッド170、182、184、186を備えることによって多様な駆動電圧を使用することができ、多様な明るさの発光を具現するように調節することができる。
【0072】
このように、実施例は、印加される駆動電圧によって、中間パッド182、184、186及び第2のパッド170のうちいずれか一つに第2の電源を供給し、各発光領域のうち一部又は全部を駆動するように設計することができる。
【0073】
また、実施例は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)が伝導層130又は第1の導電型半導体層122と点接触(point contact)するため、発光面積を増大させ、電流を分散させることによって発光効率を向上させることができる。
【0074】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結される。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1の電極部150が位置する第1の発光領域P1から第2の電極部170が位置する第nの発光領域Pnまで順次直列に連結することができる。
【0075】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは互いに異なるグループに含ませることができる。
【0076】
各グループにそれぞれ含まれる各発光領域は、各連結電極160―1〜160―m(m≧1である自然数)又は中間パッド182、184、186によって互いに直列に連結することができる。
【0077】
実施例は、少なくとも同一のグループに属する各発光領域は共に駆動されたり、駆動されない構造であるので、一つのグループが駆動された場合、そのグループに属する各発光領域に均一な電流分配をなして発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。
【0078】
互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図1を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが、縦の長さが互いに異なり得る。
【0079】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0080】
また、第1のグループから最後のグループ(i=j)に行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する各発光領域のそれぞれの横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。例えば、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0081】
第1のグループは、第1の電極部150が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部150は、第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。このとき、1番目の発光領域は、第1のグループに属する直列に連結される各発光領域のうち1番目に直列に連結される発光領域であり得る。図1を参照すると、例えば、第1のグループは、第1の発光領域P1、第2の発光領域P2、及び第3の発光領域P3を含むことができる。
【0082】
最後のグループ(i=j)は、第2の電極部170が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第2の電極部170は、最後のグループ(i=j)の各発光領域のうち最後の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。このとき、最後の発光領域は、第jのグループに属する直列に連結される各発光領域のうち最後の直列に連結される発光領域であり得る。
【0083】
最後のグループ(i=j)を除いた残りの各グループのそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、182、184、186)は、第1のグループ〜第(j―1)のグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。
【0084】
実施例は、第1の電極部150が各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に第1の電源を供給する共通電極であり、各中間パッド182、184、186及び第2の電極部170のうちいずれか一つに第2の電源が供給される構造である。したがって、第2の電源が各中間パッド182、184、186及び第2の電極部170のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0085】
例えば、第1の中間パッド182に第2の電源が供給される場合は、第1のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P3)が発光し得る。また、第2の中間パッド184に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ及び第2のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P6)が発光し得る。
【0086】
また、第3の中間パッド186に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ、第2のグループ、及び第3のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P9)が発光し得る。
【0087】
また、第2の電極部170に第2の電源が供給される場合は、第1のグループ、第2のグループ、第3のグループ及び第4のグループに属する各発光領域(例えば、P1〜P12)が発光し得る。
【0088】
このように、実施例は、共通電極である第1の電極部150により隣接するグループであるほど使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0089】
図5は、第2の実施例に係る発光素子200の平面図で、図6は、図5に示した発光素子200のCC'方向の断面図で、図7は、図5に示した発光素子200のDD'方向の断面図である。図1〜図3と同一の図面符号は同一の構成を示し、上述した内容と重複する内容は省略したり、簡略に説明する。
【0090】
図5〜図7を参照すると、発光素子200は、基板110と、バッファー層115と、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物120と、伝導層130と、絶縁層140と、第1の電極部250と、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)と、少なくとも一つの中間パッド252、254、256と、第2の電極部270とを含む。
【0091】
第1の電極部250は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層122上に配置され、第1の導電型半導体層122と接触することができる。第1の電極部250は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図5の実施例では、第1の電極部250が第1のパッドとしての役割をすることができる。
【0092】
第2の電極部270は、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち他のいずれか一つの発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。そして、第2の電極部270は、第2の導電型半導体層126又は伝導層130と接触することができる。
【0093】
第2の電極部270は、第2の電源を供給するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第2のパッドを含むことができる。他の実施例の第2の電極部270は、第2のパッドから拡張される枝電極(図示せず)をさらに含むことができる。
【0094】
例えば、第2の電極部270は、直列に連結される各発光領域のうち1番目の発光領域P1の伝導層130上に配置し、第1の電極部250は、最後の発光領域P12の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0095】
絶縁層140は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sに配置することができる。各連結電極260―1〜260―m(例えば、m=11)は絶縁層140上に配置され、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)を電気的に直列に連結することができる。
【0096】
各連結電極(例えば、260―2)は、隣接する各発光領域(例えば、P2及びP3)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P2)の第1の導電型半導体層122と残りの他の一つの発光領域(例えば、P3)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130とを電気的に連結することができる。
【0097】
すなわち、第kの連結電極は、第kの発光領域の第1の導電型半導体層122と第k+1の発光領域の第2の導電型半導体層126又は伝導層130とを電気的に連結することができる。
【0098】
例えば、図6を参照すると、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。そして、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、絶縁層140を貫通して第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=3)の伝導層130又は第2の導電型半導体層126と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、201)を有することができる。絶縁層140は、境界領域Sに位置する発光構造物120と連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)との間に配置することができる。
【0099】
また、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=2)の絶縁層140、伝導層130、第2の導電型半導体層126、及び活性層124を貫通して第1の導電型半導体層122と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、202)を有することができる。このとき、絶縁層140は、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)と伝導層130との間、第kの連結電極260―k(例えば、k=2)の第2の部分202と第2の導電型半導体層126との間、及び第kの連結電極260―k(例えば、k=2)の第2の部分202と活性層124との間に位置し得る。
【0100】
中間パッド252、254、256は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置される。中間パッド252、254、256には、第1の電源を供給するためにワイヤをボンディングすることができる。
【0101】
各発光領域(例えば、P1〜P12)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)は、メサエッチングによって第1の導電型半導体層122の一部が露出し、露出する第1の導電型半導体層122の一部上に中間パッド252、254、256を配置することができる。
【0102】
例えば、中間パッド252、254、256は、第1の電極部250及び第2の電極部270が位置する各発光領域(例えば、P1及びP12)を除いた各発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0103】
図8は、図5に示した発光素子200の回路図である。図5及び図8を参照すると、発光素子200は、共通した一つの(+)端子、例えば、一つの第2のパッド270を有し、2以上の(−)端子、例えば、第1のパッド250及び少なくとも一つの中間パッド252、254、256を有することができる。
【0104】
実施例は、2以上の(−)端子である各パッド250、252、254、256を備えることによって、多様な駆動電圧を使用することができ、多様な明るさの発光を具現するように調節することができる。
【0105】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結することができる。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第2の電極部270が位置する第1の発光領域P1から第1の電極部250が位置する第nの発光領域Pn(例えば、n=12)まで順次直列に連結することができる。
【0106】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは、互いに異なるグループに含ませることができる。
【0107】
各グループに含まれる各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極260―1〜260―m(m≧1である自然数)及び中間パッド252、254、256によって互いに直列に連結することができる。
【0108】
発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。しかし、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図5を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが互いに異なり得る(Y1≠Y2≠Y3≠Y4)。
【0109】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0110】
また、第1のグループから最後のグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する発光領域のそれぞれの横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。例えば、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0111】
第1のグループは、第2の電極部270が位置する発光領域(例えば、P1)を含むことができる。例えば、第2の電極部270は、第1のグループに含まれる各発光領域(例えば、P1〜P3)のうち1番目の発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層126又は伝導層130上に配置することができる。
【0112】
最後のグループ(i=j)は、第1の電極部250が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部250は、最後のグループ(第jのグループ)に含まれる各発光領域(例えば、P10、P11、P12)のうち最後の発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0113】
第1のグループ(例えば、i=1)を除いた残りのグループ(例えば、i=2〜i=j)のそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、252、254、256)は、第2のグループ〜第jのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の導電型半導体層122上に配置することができる。
【0114】
実施例は、第2の電極部270が各発光領域に第2の電源を供給する共通電極であって、各中間パッド252、254、256及び第1の電極部250のうちいずれか一つに第1の電源が供給される構造である。したがって、第1の電源が各中間パッド252、254、256及び第1の電極部250のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0115】
このように、実施例は、共通電極である第2の電極部270により隣接するグループであるほど、使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0116】
図9は、第3の実施例に係る発光素子300の平面図で、図10は、図9に示した発光素子300のEE'方向の断面図である。
【0117】
図9及び図10を参照すると、発光素子300は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分される発光構造物10、保護層20、電流遮断層30、各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)、絶縁層50、第2の電極部60、パッシベーション層25、第1の電極部92、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)、及び少なくとも一つの中間パッド94、96、98を含む。
【0118】
発光構造物10は、光を発生し、複数の3族〜5族元素の化合物半導体層を含むことができる。図10に示したように、発光構造物10は、第1の導電型半導体層16、活性層14、及び第2の導電型半導体層12を含むことができる。
【0119】
第2の導電型半導体層12は、第1の導電型半導体層16の下側に位置することができ、活性層14は、第1の導電型半導体層16と第2の導電型半導体層12との間に位置することができる。発光構造物10は、複数の互いに離隔する各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域Sを含むことができる。第1の導電型半導体層16、活性層14、及び第2の導電型半導体層12は、図1及び図2を参照して説明したものと同一であり得る。
【0120】
保護層20は、境界領域Sの下側に配置することができ、境界領域S又は保護層20によって各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を定義することができる。保護層20は、発光構造物10を複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)に区分するためのアイソレーションエッチング時に各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)を保護し、発光素子300の信頼性が低下することを防止することができる。
【0121】
各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれは、第2の導電型半導体層12、活性層14、及び第1の導電型半導体層16が垂直方向に積層された形態であり得る。ここで、垂直方向は、第2の導電型半導体層12から第1の導電型半導体層16に向かう方向であるか、又は支持層66と垂直な方向であり得る。
【0122】
各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)は、発光構造物10の下側に配置することができる。各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち対応するいずれか一つの第2の導電型半導体層12の下側に互いに離隔するように配置することができる。
【0123】
図10は、各発光領域(例えば、P1、P6、P7、P12)のそれぞれに対応する金属層40―1、40―6、40―7、40―12のみを示し、残りの発光領域P2〜P5、及びP8〜P11に対応する各金属層40―2〜40―5、及び40―8〜40―11は示していない。各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)のそれぞれは、オーミック層42及び反射層44のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0124】
このとき、オーミック層42は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの下側に配置され、第2の導電型半導体層12とオーミック接触することができる。例えば、オーミック層42は、In、Zn、Ag、Sn、Ni、及びPtのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0125】
反射層44は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれのオーミック層42の下側に配置することができ、発光構造物10から入射される光を反射させ、発光素子300の光抽出効率を向上させることができる。反射層44は、オーミック層42の最外部側面と接し、オーミック層42の周囲を取り囲むことができる。
【0126】
反射層44は、反射金属又はこれらの合金、例えば、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hfのうち少なくとも一つを含むことができる。また、反射層44は、透光性伝導性酸化物、例えば、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)などを用いて単層又は多層に形成することができる。また、反射層44は、IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Niなどのように金属と伝導性酸化物を多層にして形成することができる。
【0127】
他の実施例においては、オーミック層42を別途に形成せず、反射層44に使用される物質を第2の導電型半導体層12とオーミック接触をする物質として選択し、反射層44が第2の導電型半導体層12とオーミック接触をなすことができる。
【0128】
電流遮断層30は、発光構造物10の第2の導電型半導体層12の下側に配置することができる。例えば、電流遮断層30は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの第2の導電型半導体層12と金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)との間に配置することができる。電流遮断層30は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの特定領域に電流が集中する現象を緩和し、発光素子300の発光効率を向上させることができる。
【0129】
電流遮断層30は、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)、第1の電極部92、又は各中間パッド94、96、98に対応するように配置することができ、垂直方向に各連結電極360―1〜360―m、第1の電極部92、各中間パッド94、96、98と少なくとも一部をオーバーラップすることができる。電流遮断層30は、連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)のパターンに対応するパターン形状を有することができる。ここで、垂直方向は、第2の導電型半導体層12から第1の導電型半導体層16に向かう方向であり得る。
【0130】
電流遮断層30は、各金属層40―1〜40―n(n>1である自然数)より電気伝導性の低い物質、第2の導電型半導体層12とショットキー接触を形成する物質、又は電気絶縁性物質を用いて形成することができる。例えば、電流遮断層30は、ZnO、SiO2、SiON、Si3N4、Al2O3、TiO2、Ti、Al、Crのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0131】
第2の電極部60は、絶縁層50の下側に位置し、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つ(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12と接触する金属層(例えば、40―1)と電気的に連結することができる。第2の電極部60は、前記いずれか一つの発光領域(例えば、P1)に第2の電源を供給することができる。
【0132】
第2の電極部60は、バリア層62、接合層64、及び支持層66を含むことができる。
【0133】
バリア層62は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの反射層44の下側に配置され、支持層66の金属イオンが反射層44とオーミック層42を通過して発光構造物に伝達又は拡散されることを防止する。バリア層62は、バリア金属物質、例えば、Pt、Ti、W、V、Fe、Moのうち少なくとも一つを含み、単一層又は多層であり得る。
【0134】
バリア層62は、絶縁層50の下側に位置し、複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つ(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12と接触する金属層(例えば、40―1)と電気的に連結することができる。
【0135】
複数の発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうち第1の発光領域(例えば、P1)の第2の導電型半導体層12は、バリア層62と電気的に連結されるので、第2の電源はバリア層62を通して第1の発光領域(例えば、P1)に供給することができる。これは、バリア層62が後述する支持層66と電気的に連結され、第2の電源は支持層66を通して供給されるためである。
【0136】
絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)の周囲を取り囲む。絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=12)の相互間、及び第2の電極部60と連結される金属層(例えば、40―1)を除いた残りの金属層40―2〜40―n(例えば、n=12)と第2の電極部60との間に配置される。
【0137】
例えば、絶縁層50は、各金属層40―1〜40―n(例えば、n=9)の相互間を電気的に絶縁し、第1の金属層(例えば、40―1)を除いた残りの金属層40―2〜40―n(例えば、n=9)と第2の電極部60の相互間を互いに電気的に絶縁させることができる。
【0138】
絶縁層50は、絶縁物質、例えば、Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2、AlNのうち少なくとも一つで形成することができ、単層又は多層であり得る。
【0139】
支持層66は、バリア層62の下側に配置され、発光構造物10を支持し、第1の電極部92と共に発光構造物10に電源を提供する。支持層66は、伝導性物質であって、例えば、銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅―タングステン(Cu―W)などの金属物質又はSi、Ge、GaAs、ZnO、SiC、及びSiGeのうち少なくとも一つを含む半導体物質であり得る。
【0140】
接合層64は、バリア層62と支持層66との間に配置される。接合層64は、バリア層62と支持層66との間に挿入されて両者を接合することができる。接合層64は、支持層66をボンディング方式で接合するために形成されるものであるので、支持層66をめっきや蒸着方法で形成する場合又は支持層66が半導体層である場合は接合層64を省略することができる。接合層64は、接合金属物質、例えば、Au、Sn、Ni、Nb、In、Cu、Ag及びPdのうち少なくとも一つを含むことができる。
【0141】
第1の電極部92は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のうちいずれか一つの発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層16上に配置される。第1の電極部92は、第1の電源を提供するためのワイヤ(図示せず)がボンディングされる第1のパッドを含むことができる。図9の実施例においては、第1の電極部92が第1のパッドとしての役割をすることができる。第1の導電型半導体層16の上面には、光抽出効率を増加させるために凹凸(roughness)16―1を形成することができる。
【0142】
パッシベーション層25は、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)及び境界領域S上に配置することができる。パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの側面と上面及び境界領域S上に配置することができる。
【0143】
例えば、パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれに属する第1の導電型半導体層16の側面、活性層14の側面、及び第2の導電型半導体層12の側面上に配置することができ、また、パッシベーション層25は、各発光領域P1〜Pn(例えば、n=12)のそれぞれの第1の導電型半導体層16の上面に配置することができる。また、パッシベーション層25は、境界領域Sの保護層20上に配置することができる。第1の電極部92は、パッシベーション層25から露出させることができる。
【0144】
各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、隣接する各発光領域及びそれらの間の境界領域に位置するパッシベーション層25上に配置することができる。
【0145】
各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の導電型半導体層16と残りの他の一つの第2の導電型半導体層12とを電気的に連結する。第kの連結電極(例えば、360―k、k=6)は、第kの発光領域(例えば、Pk、k=6)の第1の導電型半導体層16と第k+1の発光領域(例えば、Pk+1、k+1=7)の第2の導電型半導体層12とを電気的に連結することができる。
【0146】
連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、パッシベーション層25、第1の導電型半導体層16、及び活性層14を貫通して隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の導電型半導体層12と接触する少なくとも一つの第1の部分301を有することができる。
【0147】
また、連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)は、パッシベーション層25を貫通して隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の導電型半導体層16と接触する少なくとも一つの第2の部分302を有することができる。
【0148】
第kの連結電極は、第kの発光領域、第k+1の発光領域、及びそれらの間の境界領域S上に位置することができる。
【0149】
例えば、第kの連結電極360―kは、パッシベーション層25、第1の導電型半導体層16、及び活性層14を貫通して第k+1の発光領域(例えば、Pk+1)の第2の導電型半導体層12と接触する少なくとも一つの第1の部分(例えば、301)を有することができる。図9に示した点線の丸印は、各連結電極360―1〜360―m(例えば、m=11)の第1の部分301を示す。
【0150】
このとき、パッシベーション層25は、第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301と第1の導電型半導体層16との間、及び第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301と活性層14との間に位置することができる。すなわち、パッシベーション層25は、第k+1の発光領域(例えば、Pk+1)の第1の導電型半導体層16、及び活性層14から第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301を電気的に絶縁させる役割をすることができる。
【0151】
また、第kの連結電極360―kは、第kの発光領域(例えば、Pk)のパッシベーション層25を貫通して第1の導電型半導体層16と接触する少なくとも一つの第2の部分(例えば、302)を有することができる。図9に示した実線の丸印は、各連結電極360―1〜360―m(例えば、m=11)の第2の部分302を示す。
【0152】
第kの連結電極(例えば、360―k)の第1の部分301の下面は、活性層14の下面より下側に位置することができる。第1の部分301は、ホール、又は溝に電極物質が充填された形態であり得る。
【0153】
中間パッド94、96、98は、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち少なくとも一つの発光領域の第1の導電型半導体層16上に配置し、第1の導電型半導体層16と電気的に連結することができる。中間パッド94、96、98には、第1の電源を供給するためにワイヤをボンディングすることができる。
【0154】
例えば、中間パッド94、96、98は、第1の電極部92が位置する発光領域(例えば、P12)と、第2の電極部60と電気的に連結される発光領域(例えば、P1)を除いた残りの発光領域(例えば、P2〜P11)のうち少なくとも一つの発光領域(例えば、P3、P6、P9)の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0155】
図9に示したように、中間パッド(例えば、94)は、同一の発光領域(例えば、P3)内に配置される連結電極(例えば、360―3)の一端と電気的に連結することができる。しかし、他の実施例において、中間パッド(例えば、94)は、同一の発光領域(例えば、P3)内に配置される連結電極(例えば、360―3)と電気的に離隔又は分離することができる。
【0156】
実施例は、印加される駆動電圧によって、第1の電極部92及び各中間パッド94、96、98のうちいずれか一つに第1の電源を供給し、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のうち一部又は全部を駆動するように設計することができる。
【0157】
第1〜第nの発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、各連結電極(360―1〜360―m(m≧1である自然数)によって順次直列に連結することができる。すなわち、各発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第2の電極部60と電気的に連結される第1の発光領域P1から第1の電極部92が位置する第nの発光領域Pn(例えば、n=12)まで順次直列に連結することができる。
【0158】
順次直列に連結される複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)は、第1のグループ〜第i(1<i≦j<nである自然数)のグループの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域P1〜Pn(n>1である自然数)のそれぞれは互いに異なるグループに含ませることができる。
【0159】
各グループに含まれる各発光領域は、各連結電極360―1〜360―m(m≧1である自然数)及び中間パッド94、96、98によって互いに直列に連結することができる。均一な電流分配をなして発光効率を高めるために、同一のグループに属する発光領域の面積は互いに同一であり得る。
【0160】
互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なり得る。例えば、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なり得る。図9を参照すると、互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さは互いに同一であるが、縦の長さが互いに異なり得る。
【0161】
互いに隣接して直列に連結される各グループのうちいずれか一つに含まれる発光領域の面積は、残りの他の一つに含まれる発光領域の面積と異なり得る。例えば、第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きくなり得る。
【0162】
また、第1のグループから最後のグループ(i=j)に行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少し得る。例えば、各グループに属する各発光領域の横の長さは同一であるが(X1=X2=X3)、縦の長さが減少し得る(Y1>Y2>Y3>Y4)。具体的に、X1=X2=X3で、Y1:Y2:Y3:Y4=1:0.9〜0.7:0.6〜0.5:0.4〜0.1であり得る。
【0163】
第1のグループは、第2の電極部60と電気的に連結される発光領域を含むことができる。例えば、第2の電極部60は、第1のグループに含まれる各発光領域(例えば、P1、P2、P3)のうち1番目の発光領域(例えば、P1)の金属層(例えば、40―1)と連結することができる。
【0164】
最後のグループ(i=j)は、第1の電極部92が位置する発光領域を含むことができる。例えば、第1の電極部92は、最後のグループ(i=j)の各発光領域(例えば、P10、P11、P12)のうち最後の発光領域(例えば、P12)の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0165】
最後のグループ(i=j)を除いた残りのグループ(第1〜第j―1のグループ)のそれぞれは、中間パッドが位置する発光領域を含むことができる。例えば、中間パッド(例えば、94、96、98)は、第1のグループ〜第(j―1)のグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の導電型半導体層16上に配置することができる。
【0166】
実施例は、第2の電極部60が各発光領域に第2の電源を供給する共通電極であって、各中間パッド94、96、98及び第2の電極部92のうちいずれか一つに第1の電源が供給される構造である。したがって、第1の電源が各中間パッド94、96、98及び第1の電極部92のうちいずれに供給されるかによって、発光するグループを決定することができる。
【0167】
このように、実施例は、共通電極である第2の電極部60により隣接するグループであるほど、使用頻度数が確率的に大きい構造であるので、確率的に使用頻度数の高い発光領域であるほど面積を大きくし、発光素子の信頼性及び効率を向上させることができる。また、実施例は、使用目的に応じて発光領域の面積を調節することができる。
【0168】
図11は、実施例に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す図である。
【0169】
図11を参照すると、実施例に係る発光素子パッケージは、パッケージ本体510、第1のリードフレーム512、第2のリードフレーム514、発光素子520、反射板525、ワイヤ522、524、及び樹脂層540を含む。
【0170】
パッケージ本体510は、一側領域にキャビティが形成された構造である。このとき、キャビティの側壁は傾斜するように形成することができる。パッケージ本体510は、シリコン基盤のウエハーレベルパッケージ、シリコン基板、シリコンカーバイド(SiC)、窒化アルミニウム(aluminum nitride、AlN)などのように絶縁性又は熱伝導度の良い基板で形成することができ、複数の基板が積層される構造であり得る。実施例は、上述した本体の材質、構造、及び形状に限定されない。
【0171】
第1のリードフレーム512及び第2のリードフレーム514は、熱排出や発光素子の装着を考慮して、互いに電気的に分離されるようにパッケージ本体510の表面に配置することができる。発光素子520は、第1のリードフレーム512及び第2のリードフレーム514と電気的に連結される。このとき、発光素子520は、実施例に係る各発光素子100、200、300のうちいずれか一つであり得る。
【0172】
例えば、図1に示した発光素子100の第1の電極部150は、第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514に電気的に連結される。そして、第2の電極部170及び各中間パッド182、184、186のうちいずれか一つを第1のワイヤ522によって第1のリードフレーム512に電気的に連結することができる。
【0173】
また、例えば、図5に示した発光素子200の第2の電極部270は、第1のワイヤ522によって第1のリードフレーム512と連結し、第1の電極部250及び各中間パッド252、254、256のうちいずれか一つを第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514と連結することができる。
【0174】
また、例えば、図9に示した発光素子300の支持層66は、第1のリードフレーム512にボンディングされ、第1の電極部92及び各中間パッド94、96、98のうちいずれか一つを第2のワイヤ524によって第2のリードフレーム514と電気的に連結することができる。
【0175】
反射板525は、発光素子520から放出された光が所定の方向に向かうようにパッケージ本体510のキャビティ側壁に形成される。反射板525は、光反射物質からなり、例えば、金属コーティングや金属薄片であり得る。
【0176】
樹脂層540は、パッケージ本体510のキャビティ内に位置する発光素子520を包囲し、発光素子520を外部環境から保護する。樹脂層540は、エポキシ又はシリコンなどの無色透明な高分子樹脂材質からなる。樹脂層540には、発光素子520から放出された光の波長を変化させるように蛍光体を含ませることができる。発光素子パッケージは、上述した各実施例の各発光素子のうち少なくとも一つを搭載することができ、これについて限定することはない。
【0177】
実施例に係る発光素子パッケージは、複数を基板上にアレイし、発光素子パッケージの光経路上に光学部材である導光板、プリズムシート、拡散シートなどを配置することができる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材はバックライトユニットとして機能することができる。
【0178】
更に他の実施例は、上述した各実施例に記載された発光素子又は発光素子パッケージを含む表示装置、指示装置、照明システムに具現することができ、例えば、照明システムはランプ、街灯を含むことができる。
【0179】
図12は、実施例に係る発光素子パッケージを含む照明装置の分解斜視図である。図12を参照すると、照明装置は、光を投射する光源750と、光源750が内蔵されるハウジング700と、光源750の熱を放出する放熱部740と、光源750と放熱部740をハウジング700に結合するホルダー760とを含む。
【0180】
ハウジング700は、電気ソケット(図示せず)に結合されるソケット結合部710と、ソケット結合部710と連結され、光源750が内蔵される本体部730とを含む。本体部730には、一つの空気流動口720を貫通するように形成することができる。
【0181】
ハウジング700の本体部730上に複数の空気流動口720が備えられ、空気流動口720は、一つ又は複数であり得る。空気流動口720は、本体部730に放射状に配置したり、多様な形態で配置することができる。
【0182】
光源750は、基板754上に備えられる複数の発光素子パッケージ752を含む。基板754は、ハウジング700の開口部に挿入できる形状であり、後述するように、放熱部740に熱を伝達するために熱伝導率の高い物質からなり得る。複数の発光素子パッケージは上述した実施例であり得る。
【0183】
光源750の下部にはホルダー760が備えられ、ホルダー760はフレーム及び他の空気流動口を含むことができる。また、図示していないが、光源750の下部には光学部材が備えられ、光源750の発光素子パッケージ752から投射される光を拡散、散乱又は収斂させることができる。
【0184】
図13は、実施例に係る発光素子パッケージを含む表示装置800を示す。
【0185】
図13を参照すると、表示装置800は、ボトムカバー810と、ボトムカバー810上に配置される反射板820と、光を放出する発光モジュール830、835と、反射板820の前方に配置され、前記発光モジュール830、835から発散される光を表示装置の前方に案内する導光板840と、導光板840の前方に配置される各プリズムシート850、860を含む光学シートと、光学シートの前方に配置されるディスプレイパネル870と、ディスプレイパネル870と連結され、ディスプレイパネル870に画像信号を供給する画像信号出力回路872と、ディスプレイパネル870の前方に配置されるカラーフィルター880とを含むことができる。ここで、ボトムカバー810、反射板820、発光モジュール830、835、導光板840、及び光学シートはバックライトユニットをなすことができる。
【0186】
発光モジュールは、基板830上の発光素子パッケージ835を含んで構成される。ここで、基板830としてはPCBなどを使用することができる。発光素子パッケージ835は、実施例に係る発光素子パッケージであり得る。
【0187】
ボトムカバー810は、表示装置800内の各構成要素を収納することができる。そして、反射板820は、本図面のように別途の構成要素として設けることもでき、導光板840の後面や、ボトムカバー810の前面に反射度の高い物質でコーティングされる形態で設けることも可能である。
【0188】
ここで、反射板820には、反射率が高く、超薄型で使用可能な素材を使用することができ、ポリエチレンテレフタレート(PolyEthylene Terephtalate;PET)を使用することができる。
【0189】
そして、導光板840は、ポリメチルメタクリレート(PolyMethylMethAcrylate;PMMA)、ポリカーボネート(PolyCarbonate;PC)、又はポリエチレン(PolyEthylene;PE)などで形成することができる。
【0190】
そして、第1のプリズムシート850は、支持フィルムの一面に、透光性でありながら弾性を有する重合体材料で形成することができ、重合体は、複数の立体構造が繰り返して形成されたプリズム層を有することができる。ここで、複数のパターンは、図示したように、山部と谷部が繰り返されたストライプタイプで備えることができる。
【0191】
そして、第2のプリズムシート860で支持フィルムの一面の山部と谷部の方向は、第1のプリズムシート850内の支持フィルムの一面の山部と谷部の方向と垂直をなすことができる。これは、発光モジュールと反射シートから伝達された光をディスプレイパネル870の全面に均一に分散するためである。
【0192】
そして、図示していないが、導光板840と第1のプリズムシート850との間に拡散シートを配置することができる。拡散シートは、ポリエステルとポリカーボネート系列の材料からなり、バックライトユニットから入射された光の屈折及び散乱を通して光の投射角を最大に広げることができる。そして、拡散シートは、光拡散剤を含む支持層と、光出射面(第1のプリズムシート方向)と光入射面(反射シート方向)に形成され、光拡散剤を含まない第1のレイヤー及び第2のレイヤーとを含むことができる。
【0193】
実施例において、拡散シート、第1のプリズムシート850、及び第2のプリズムシート860が光学シートをなすが、光学シートは、他の組み合わせ、例えば、マイクロレンズアレイからなるか、拡散シートとマイクロレンズアレイとの組み合わせ又は一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイとの組み合わせなどからなり得る。
【0194】
ディスプレイパネル870には液晶表示パネルを配置できるが、液晶表示パネル860の他に、光源を必要とする他の種類の表示装置を備えることができる。
【0195】
上述した各実施例で説明した特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれるもので、必ずしも一つの実施例のみに限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、各実施例の属する分野で通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせたり変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形と関係した各内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
【符号の説明】
【0196】
100 発光素子
110 基板
115 バッファー層
P1〜Pn 発光領域
120 発光構造物
130 伝導層
140 絶縁層
150 第1の電極部
182、184、186 中間パッド
170 第2の電極部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項2】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項3】
前記第1の電極部は、
前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項1に記載の発光素子。
【請求項4】
前記第2の電極部は、
前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項3に記載の発光素子。
【請求項5】
前記第1の電極部は、
前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項2に記載の発光素子。
【請求項6】
前記第2の電極部は、
前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項5に記載の発光素子。
【請求項7】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項8】
前記互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項9】
第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きい、請求項1〜8のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項10】
第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項11】
前記発光領域の横の長さ及び縦の長さのうちいずれか一つが減少する、請求項10に記載の発光素子。
【請求項12】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項1、3、4及び7〜11のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項13】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項2、5、6及び7〜11のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項14】
前記第1の電極部及び前記第2の電極部のそれぞれは、電源が供給されるパッドを含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項15】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結される、請求項1、3、4、7〜11、12及び14のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項16】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結されない、請求項2、5、6、7〜11、13及び14のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項17】
前記複数の発光領域上に配置される絶縁層をさらに含み、前記連結電極は前記絶縁層上に配置される、請求項1〜16のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項18】
前記連結電極は、
前記絶縁層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層と接触する第1の部分を含む、請求項17に記載の発光素子。
【請求項19】
前記絶縁層、前記第2の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第2の半導体層と接触する第2の部分をさらに含み、
前記絶縁層は、前記第2の部分と前記第2の半導体層との間、及び前記第2の部分と前記活性層との間に配置される、請求項17又は18に記載の発光素子。
【請求項20】
前記発光構造物の下側に配置される基板;及び
前記各発光領域と前記絶縁層との間に配置される伝導層;をさらに含む、請求項17〜19のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項21】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のそれぞれの第2の半導体層の下側に配置される各金属層;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層の下側に配置された金属層と電気的に連結される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記各金属層の相互間を電気的に絶縁させる絶縁層;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項22】
前記第2の電極部は、前記第1のグループの各発光領域のうち1番目の発光領域の金属層と連結される、請求項21に記載の発光素子。
【請求項23】
前記第1の電極部は、前記第jのグループの各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項21又は22に記載の発光素子。
【請求項24】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である、請求項21〜23のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項25】
第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きい、請求項21〜23のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項26】
第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少する、請求項21〜25のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項27】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのうち少なくとも一つのグループに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項21〜26のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項28】
前記各金属層は、
オーミック層及び反射層のうち少なくとも一つを含む、請求項21〜27のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項29】
前記複数の発光領域上に配置されるパッシベーション層をさらに含み、前記連結電極は前記パッシベーション層上に配置される、請求項21〜28のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項30】
前記第2の電極部は、
前記複数の発光領域のうち前記他のいずれか一つの金属層と電気的に連結されるバリア層;及び
前記バリア層の下側に配置される支持層;を含む、請求項21〜29のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項31】
前記連結電極は、
前記パッシベーション層、前記第1の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の半導体層と接触する少なくとも一つの第1の部分;及び
前記パッシベーション層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の半導体層と接触する少なくとも一つの第2の部分;を含み、
前記パッシベーション層は、前記第1の部分と前記第1の半導体層との間、及び前記第1の部分と前記活性層との間に配置される、請求項29に記載の発光素子。
【請求項32】
前記絶縁層は、
前記第2の電極部と電気的に連結される前記他のいずれか一つの金属層を除いた残りの金属層と前記第2の電極部の相互間を電気的に絶縁させる、請求項21〜31のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項1】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第2の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項2】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層上に配置される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記複数の発光領域を順次直列に連結する連結電極;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項3】
前記第1の電極部は、
前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項1に記載の発光素子。
【請求項4】
前記第2の電極部は、
前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項3に記載の発光素子。
【請求項5】
前記第1の電極部は、
前記第jのグループに含まれる各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項2に記載の発光素子。
【請求項6】
前記第2の電極部は、
前記第1のグループに含まれる各発光領域のうち1番目の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項5に記載の発光素子。
【請求項7】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項8】
前記互いに異なるグループに属する発光領域の横の長さ及び縦の長さのうち少なくとも一つは互いに異なる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項9】
第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きい、請求項1〜8のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項10】
第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項11】
前記発光領域の横の長さ及び縦の長さのうちいずれか一つが減少する、請求項10に記載の発光素子。
【請求項12】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第2の半導体層上に配置される、請求項1、3、4及び7〜11のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項13】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのそれぞれに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項2、5、6及び7〜11のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項14】
前記第1の電極部及び前記第2の電極部のそれぞれは、電源が供給されるパッドを含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項15】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結される、請求項1、3、4、7〜11、12及び14のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項16】
前記中間パッドは、同一の発光領域内に位置する連結電極と電気的に連結されない、請求項2、5、6、7〜11、13及び14のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項17】
前記複数の発光領域上に配置される絶縁層をさらに含み、前記連結電極は前記絶縁層上に配置される、請求項1〜16のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項18】
前記連結電極は、
前記絶縁層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層と接触する第1の部分を含む、請求項17に記載の発光素子。
【請求項19】
前記絶縁層、前記第2の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第2の半導体層と接触する第2の部分をさらに含み、
前記絶縁層は、前記第2の部分と前記第2の半導体層との間、及び前記第2の部分と前記活性層との間に配置される、請求項17又は18に記載の発光素子。
【請求項20】
前記発光構造物の下側に配置される基板;及び
前記各発光領域と前記絶縁層との間に配置される伝導層;をさらに含む、請求項17〜19のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項21】
第1の半導体層、活性層、及び第2の半導体層を含む複数の発光領域を含む発光構造物;
前記複数の発光領域のそれぞれの第2の半導体層の下側に配置される各金属層;
前記複数の発光領域のうちいずれか一つの第1の半導体層上に配置される第1の電極部;
前記複数の発光領域のうち他のいずれか一つの第2の半導体層の下側に配置された金属層と電気的に連結される第2の電極部;
前記複数の発光領域のうち少なくとも更に他の一つの第1の半導体層上に配置される中間パッド;及び
前記各金属層の相互間を電気的に絶縁させる絶縁層;を含み、
前記直列に連結される複数の発光領域は、第1のグループ〜第iのグループの発光領域に区分され、互いに異なるグループに属する発光領域の面積は互いに異なる発光素子(1<i≦j, iとjのそれぞれは自然数であり、jは最後の発光領域グループである)。
【請求項22】
前記第2の電極部は、前記第1のグループの各発光領域のうち1番目の発光領域の金属層と連結される、請求項21に記載の発光素子。
【請求項23】
前記第1の電極部は、前記第jのグループの各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項21又は22に記載の発光素子。
【請求項24】
同一のグループに属する各発光領域の面積は互いに同一である、請求項21〜23のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項25】
第i―1のグループに含まれる発光領域の面積は、第iのグループに含まれる発光領域の面積より大きい、請求項21〜23のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項26】
第1のグループから第jのグループに行くほど、各グループに含まれる発光領域の面積は減少する、請求項21〜25のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項27】
前記中間パッドは、
前記第jのグループを除いた残りのグループのうち少なくとも一つのグループに属する各発光領域のうち最後の発光領域の第1の半導体層上に配置される、請求項21〜26のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項28】
前記各金属層は、
オーミック層及び反射層のうち少なくとも一つを含む、請求項21〜27のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項29】
前記複数の発光領域上に配置されるパッシベーション層をさらに含み、前記連結電極は前記パッシベーション層上に配置される、請求項21〜28のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項30】
前記第2の電極部は、
前記複数の発光領域のうち前記他のいずれか一つの金属層と電気的に連結されるバリア層;及び
前記バリア層の下側に配置される支持層;を含む、請求項21〜29のいずれか1項に記載の発光素子。
【請求項31】
前記連結電極は、
前記パッシベーション層、前記第1の半導体層、及び前記活性層を貫通して前記隣接する各発光領域のうちいずれか一つの第2の半導体層と接触する少なくとも一つの第1の部分;及び
前記パッシベーション層を貫通して前記隣接する各発光領域のうち残りの他の一つの第1の半導体層と接触する少なくとも一つの第2の部分;を含み、
前記パッシベーション層は、前記第1の部分と前記第1の半導体層との間、及び前記第1の部分と前記活性層との間に配置される、請求項29に記載の発光素子。
【請求項32】
前記絶縁層は、
前記第2の電極部と電気的に連結される前記他のいずれか一つの金属層を除いた残りの金属層と前記第2の電極部の相互間を電気的に絶縁させる、請求項21〜31のいずれか1項に記載の発光素子。
【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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−93584(P2013−93584A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−237128(P2012−237128)
【出願日】平成24年10月26日(2012.10.26)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年10月26日(2012.10.26)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】
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