(57)【要約】      （修正有）【課題】ｎ−電極パッドからｐ−電極の間に流れる電流の有効の長さをできるだけ均一にすることで、水平方向の電流による効果を相殺し、全体的なＬＥＤにおいて電流密集現象を改善し、光抽出効率を向上させる。【解決手段】基板１４０と、前記基板の上に第２導電型半導体層１３０と、前記第２導電型半導体層の上に活性層１２０と、前記活性層の上に形成される第１導電型半導体層１１０と、前記第１導電型半導体層の上に第１電極１６５と、を含み、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の垂直距離が相違する発光素子。【選択図】図１
2010206207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に形成される第２導電型半導体層と、
前記第２導電型半導体層の上に形成される活性層と、
前記活性層の上に形成される第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層の上に形成される第１電極と、を含み、
前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の垂直距離が異なる発光素子。
【請求項２】
前記第１導電型半導体層は少なくとも１つ以上の段差を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の距離は前記段差によって異なる請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記段差は前記第１導電型半導体層の上面に形成される請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
前記段差は複数の階段形態を含む請求項２に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１電極の上に形成された電極パッドを更に含み、
前記電極パッドが形成された領域の第１導電型半導体層と活性層の間の距離が、前記電極パッドが形成されない領域の第１導電型半導体層と活性層の間の距離より長い、請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第１電極の上に形成された電極パッドを更に含み、
前記第１導電型半導体層の上に光抽出構造を更に含む、請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第２導電型半導体層は少なくとも１つ以上の段差を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
第１導電型半導体層と、
第２導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間に形成される活性層と、
前記第１導電型半導体層の上に形成されて少なくとも１つの段差を含む導電性基板と、
前記導電性基板の上に形成される第１電極と、を含む発光素子。
【請求項１０】
前記段差は前記導電性基板の上面に形成される請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記段差は、複数の階段形態に形成される請求項９に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記導電性基板はガリウム窒化物、ガリウム酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）又は金属酸化物中の１つ以上から形成される請求項９に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記導電性基板は７０〜１００μｍの厚さである請求項９に記載の発光素子。
【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これを備える照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体は高い熱的安全性と幅広いバンドギャップエネルギーにより、光素子及び高出力電子素子の開発分野において注目されている。特に、窒化物半導体を用いた青色、緑色、ＵＶ発光素子（ＬＥＤ）は商用化され、広く使われている。
【０００３】
最近、発光素子はディスプレイ用光源、室内外照明及び自動車ヘッドランプ等の光源として使われている。このような多様な高出力の応用のためには、発光素子の光出力を向上させることが不可欠である。
【０００４】
従来技術の発光素子によれば、注入された電子と正孔が発光素子の内部で、均一に供給されて結合されるのではなく、特定の部分において集中的に供給または再結合される現象が生じ、他の部分では電流の供給が円滑ではない電流密集現象が発生している。
【０００５】
電流の部分的密集現象は、発光素子に大きなストレスを与えるだけでなく発光均一度を悪化させる。このような電流の密集現象は、電流の供給量を増やすほどより深刻な問題を励起してしまう。即ち、一定量以上の電流が印加されると、光効率が一定に維持されるのではなく減少し始め、印加される電流と光出力の関係が線形的ではなくなり、より多い電流が印加されるほどより多い熱が発生するが、部分的に他の部分に比べて熱が多く発生すれば全般的に発光素子の性能と寿命を劣化させる要因になる。また、このような現象は、大面積発光素子や高出力発光素子の場合は高電流で駆動させるのでもっと深刻になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、発光素子の電流密集現象を改善させて光抽出効率を向上させることができる発光素子、発光素子パッケージ及びこれを備える照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光素子は基板と、前記基板の上に第２導電型半導体層と、前記第２導電型半導体層の上に活性層と、前記活性層の上に形成される第１導電型半導体層と、及び前記第１導電型半導体層の上に第１電極と、を含み、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の垂直距離が相違する。
【０００８】
また、本発明の発光素子は第１導電型半導体層、第２導電型半導体層及び前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間に活性層と、前記第１導電型半導体層の上に形成されて少なくとも１つの段差を含む導電性基板と、及び前記導電性基板の上に第１電極と、を含む。
【０００９】
また、本発明の発光素子パッケージは基板、前記基板の上に第２導電型半導体層、前記第２導電型半導体層の上に活性層、前記活性層の上に形成される第１導電型半導体層、及び前記第１導電型半導体層の上に第１電極を含み、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の垂直距離が異なる発光素子と、及び前記発光素子が配置されるパッケージボディと、を含む。
【００１０】
また、本発明の発光素子パッケージは第１導電型半導体層、第２導電型半導体層及び前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間に活性層、前記第１導電型半導体層の上に形成されて少なくとも１つの段差を含む導電性基板及び前記導電性基板の上に第１電極を含む発光素子と、及び前記発光素子が配置されるパッケージボディと、を含む。
【００１１】
また、本発明の照明システムは基板、前記基板の上に第２導電型半導体層、前記第２導電型半導体層の上に活性層、前記活性層の上に形成される第１導電型半導体層、及び前記第１導電型半導体層の上に第１電極を含み、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間の垂直距離が異なる発光素子と、及び前記発光素子が配置されるパッケージボディと、を含む発光素子パッケージを具備する発光モジュール部を含む。
【００１２】
また、本発明の照明システムは第１導電型半導体層、第２導電型半導体層及び前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層の間に活性層、前記第１導電型半導体層の上に形成されて少なくとも１つの段差を含む導電性基板及び前記導電性基板の上に第１電極を含む発光素子と、及び前記発光素子が配置されるパッケージボディと、を含む発光素子パッケージを具備する発光モジュール部を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発光素子、発光素子パッケージ及びこれを備える照明システムによれば、第１導電型または第２導電型半導体層構造、または導電性基板に段差を導入することで、電流密集現象を緩和し、上部光抽出効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例による発光素子の断面図。
【図２】第１実施例による発光素子の平面図。
【図３】第１実施例による発光素子において段差導入による上部光抽出効率の向上に対する概念図。
【図４】第１実施例による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図５】第１実施例による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図６】第１実施例による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図７】第１実施例による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図８】第１実施例による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図９】第２実施例による発光素子の工程断面図。
【図１０】第２実施例による発光素子の工程断面図。
【図１１】第３実施例による発光素子の断面図。
【図１２】第４実施例による発光素子の断面図。
【図１３】本発明の発光素子パッケージの断面図。
【図１４】本発明の照明ユニットの斜視図。
【図１５】本発明のバックライトユニットの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の発光素子、発光素子パッケージ及びこれを備える照明システムを添付された図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は第１実施例による発光素子の断面図で、図２は第１実施例による発光素子の平面図である。図３は第１実施例による発光素子において段差導入による上部光抽出効率の向上に対する概念図である。
【００１７】
第１実施例による発光素子は第２導電型半導体層１３０、活性層１２０を含み、前記活性層１２０の上に段差（Step: Ｓ）を有する第１導電型半導体層１１０を含むことができる。
【００１８】
第１実施例の発光素子によれば、垂直型発光素子において第１導電型または第２導電型半導体層構造、または導電性基板に段差を導入することで、電流密集現象を緩和し、上部光抽出効率を向上させることができる。
【００１９】
従来技術において、電流の密集現象が発生する原因は中央部のｎ−電極パッドにおいて注入された電子が活性層を通過するための経路に差があるためである。即ち、電流は相対的に経路が短くて抵抗成分も小さいｎ−電極パッドからｐ−電極まで垂直方向の経路で流れるため、ｎ−電極パッドの下に電流が密集する反面ｎ−電極パッドから外縁方向であるほど、垂直方向は勿論水平方向にも電流が同時に流れなければならないため、電流の流れ経路が相対的に長くなり、水平方向の追加的抵抗成分が発生し、電流の広がりが円滑でなくなる。
【００２０】
従来技術では、水平方向に比べて垂直方向の長さが大分短いから、電流の大部分は実際に垂直方向に流れ、ＬＥＤの外縁部分は電流の流れが小さく、中心部分は電流の流れが大きいため、電流の密集現象が発生する。
【００２１】
本発明では、このような従来技術の問題を改善するために第１導電型半導体層、例えば、ｎ型ＧａＮ層に階段形段差構造を導入し、中央部に流れる電流は長さを一番長くし、中央から外縁方向になるほど長さを短くし、実際ｎ−電極パッドからｐ−電極の間に流れる電流の有効の長さをできるだけ均一にすることで、水平方向の電流による効果を相殺し、全体的なＬＥＤにおいて電流密集現象を改善させることができる。
【００２２】
例えば、第１パッド１６５が形成される領域と活性層の間の距離が、第１パッド１６５が形成されない領域と活性層の間の距離より遠くなることで、第１パッド１６５の下でのキャリアの移動距離を遠くし、第１パッド１６５の下での電流集中現象を防止することができる。
【００２３】
本発明では、ｎ型ＧａＮ層に形成された階段形段差は、部分的で反復的なエッチング工程によって形成することができ、段差の深さも制御が可能である。
【００２４】
発光素子の実際の縦横寸法によって電流の有効経路の長さが変わるので、実際に実装されるｎ型ＧａＮ層に形成された階段形段差は発光素子の縦横寸法によって最適化される。
【００２５】
即ち、本発明は発光素子の寸法が大面積化されて駆動電流が増加する場合にも段差の深さを調節することで、電流の有効経路を同等になるように合わせ、発光素子の寸法や駆動電流に関わらず同一な効果を期待することができる。
【００２６】
また、本発明は、図３のように上部から抽出される光量を増加させることができるが、これはｎ型ＧａＮ層の階段形段差は、段差がない構造に比べて発光面積が段差の分だけ増加し、実際上部面積が増加することで、上部側からより多い光を放出させることができる。
【００２７】
また、段差がない場合は全反射角に該当し、発光素子の内部に流入する光の場合にも、本発明では段差を形成することで入射角が変わり、全反射されず外部に抽出されるので、段差がない場合に比べて段差を導入する場合全反射する光を減らすことができ、結果的に光抽出に一定部分寄与することになり、結局、この２つの効果分だけ上部に光抽出される光量を増加させる。
【００２８】
図２は本発明の発光素子の平面図で、第１導電型半導体層の階段形段差部分に形成される第１電極１６０の場合、多様な形態に形成されることができるが、一実施例を図２に示している。ここでは、第１電極１６０は第１パッド１６５を取り囲んでいる四角形になっているが円形や放射線形等の多様な形態にすることができる。ただ、本発明では提案の効果を極大化させるためには、図２のように第１電極の一部分が段差が形成された部分を含むことができる。
【００２９】
以下、図４〜図８を参照して本発明の発光素子の製造方法を説明する。
【００３０】
先ず、図４のように第１基板１００を準備する。前記第１基板１００はサファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板、ＳｉＣ基板等からなることができるが、これに限定されない。前記第１基板１００に対して湿式洗浄を行い、表面の不純物を除去することができる。
【００３１】
以後、前記第１基板１００の上に第１導電型半導体層１１０を形成する。例えば、前記第１導電型半導体層１１０は化学蒸着方法（ＣＶＤ）、又は分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）、又はスパッタリング、又はＨＶＰＥ法等によりＮ型ＧａＮ層を形成することができる。また、前記第１導電型半導体層１１０はチャンバーにＴＭＧａ、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）、及びシリコン（Ｓｉ）のようなｎ型不純物を含むシランガス（ＳｉＨ４）が注入されて形成される。
【００３２】
前記第１導電型半導体層１１０はＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰ中のいずれか１つ以上から形成される。
【００３３】
次に、前記第１導電型半導体層１１０の上に活性層１２０を形成する。前記活性層１２０は第１導電型半導体層１１０を通じて注入される電子と第２導電型半導体層１３０を通じて注入される正孔がぶつかり、活性層（発光層）の物質固有のエネルギーバンドによって決定されるエネルギーを持つ光を放出する層である。
【００３４】
前記活性層１２０は単一量子井戸構造、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）、量子線（Quantum-Wire）構造、または量子点（Quantum Dot）構造中の少なくともいずれか１つからなることができる。例えば、前記活性層１２０はＴＭＧａ、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）、及びＴＭＩｎが注入されて多重量子井戸構造が形成されるが、これに限定されない。前記活性層１２０はＩｎＧａＮ/ＧａＮ、ＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＡｓ、/ＡｌＧａＡｓ（ＩｎＧａＡｓ）、ＧａＰ／ＡｌＧａＰ（ＩｎＧａＰ）中のいずれか１つ以上から形成される。
【００３５】
以後、前記活性層１２０の上に第２導電型半導体層１３０を形成する。例えば、前記第２導電型半導体層１３０はチャンバーにＴＭＧａ、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）、及びマグネシウム（Ｍｇ）のようなｐ型不純物を含むビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ２Ｍｇ）{Ｍｇ（Ｃ２Ｈ５Ｃ５Ｈ４）２}が注入されてｐ型ＧａＮ層が形成されるが、これに限定されない。
【００３６】
次に、前記第２導電型半導体層１３０の上に第２電極層１４０を形成することができる。前記第２電極層１４０はオーミック層１４２、反射層（図示しない）、接着層（図示しない）、第２基板１４４等を含むことができる。
【００３７】
例えば、前記第２電極層１４０はオーミック層１４２を含むことができ、正孔注入を効率的になるように単一金属又は金属合金等を多重に積層して形成することができる。前記オーミック層１４２はＩＴＯ、ＩＺＯ（Ｉｎ−ＺｎＯ）、ＧＺＯ（Ｇａ−ＺｎＯ）、ＡＺＯ（Ａｌ−ＺｎＯ）、ＡＧＺＯ（Ａｌ−ＧａＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−ＧａＺｎＯ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ/ＩＴＯ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｇ中の少なくとも１つを含んでなることができるが、このような材料に限定されない。
【００３８】
本発明よれば、第２電極層１４０は活性層１２０から放出される光を効率的に反射できるＡｌ、Ａｇ、又はＡｌやＡｇを含む合金を含む金属層を含むことができる。アルミニウムや銀等は本質的に活性層から発生した光を効果的に反射して、発光素子の光抽出効率を大きく改善することができる。
【００３９】
また、前記第２電極層１４０は接着層を含む場合前記反射層が接着層の機能をしたり、ニッケル（Ni）、金（Au）等を利用して接着層を形成することができる。
【００４０】
次に、第２電極層１４０は第２基板１４４を含むことができる。前記第２基板１４４は効率的に正孔を注入できるように電気伝導性が良い金属、金属合金、又は伝導性半導体物質からなることができる。例えば、前記第２基板１４４は銅（Ｃｕ）、銅合金（Ｃｕ Ａｌｌｏｙ）またはＳｉ、Ｍｏ、ＳｉＧｅ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＳｉＣ中のいずれか１つ以上からなることができる。前記第２基板１４４は電気化学的金属蒸着法や共晶接合（ｅｕｔｅｃｔｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）法等によって形成することができる。
【００４１】
次に、図５のように前記第１導電型半導体層１１０が露出するように前記第１基板１００を除去する。前記第１基板１００は高出力レーザーにより第１基板１００を分離、または化学的エッチング法により除去することができる。また、前記第１基板１００は物理的に割り出すことで、除去することもできる。前記露出された第１導電型半導体層１１０は第１基板１００除去時に発生する表面欠陥層を有するが、このような表面欠陥層は湿式又は乾式エッチング方法により除去することができる。
【００４２】
次に、図６のように前記露出された第１導電型半導体層１１０に段差を形成する。例えば、前記露出された第１導電型半導体層１１０に第１パターン３１０を形成し、前記第１パターン３１０をマスクとして前記第１導電型半導体層１１０に第１段差Ｓ１を形成することができる。例えば、第１感光膜パターン３１０を後の第１パッド１６５が形成される領域に形成し、第１感光膜パターン３１０をエッチングマスクとして前記第１導電型半導体層１１０を一部エッチングし、第１段差Ｓ１を形成することができる。
【００４３】
次に、図７のように前記第１パターン３１０を除去し、前記第１パターン３１０より幅が広い第２パターン３２０を形成して第２段差Ｓ２を形成することができる。
【００４４】
例えば、前記第１パターン３１０をアッシング等の方法によって除去し、前記第１パターン３１０より幅が広い第２パターン３２０を感光膜等で形成した後、前記第２パターン３２０をエッチングマスクとして前記第１導電型半導体層１１０をエッチングし、第２段差Ｓ２を形成することができる。
【００４５】
次に、図８のように前記段差Ｓが形成された第１導電型半導体層１１０の上に第１電極１６０を形成する。前記第１電極１６０は透明電極からなることができる。本発明は、前記段差が形成された第１導電型半導体層１１０の上に多様な形態の第１電極１６０を形成することができる。
【００４６】
例えば、図２のように第１導電型半導体層の階段形段差部分に形成される第１電極１６０が多様な形態に形成されることができる。ここでは、第１電極１６０は第１パッド１６５を取り囲んでいる四角形を例示しているが、円形や放射線形等の多様な形態にすることができる。ただ、本発明では提案の効果を極大化させるためには、図２のように第１電極の一部分が、段差が形成された部分を含むようにする。
【００４７】
次に、前記第１電極１６０の上に第１パッド１６５を形成する。
【００４８】
本発明の発光素子によれば、垂直型発光素子において第１導電型または第２導電型半導体層構造に段差を導入することで、電流密集現象を緩和し、上部光抽出効率を向上させることができる。
【００４９】
図９〜図１０は第２実施例による発光素子の工程断面図である。第２実施例は前記第１実施例の技術的特徴を採用することができる。
【００５０】
第２実施例は前記第１実施例と異なり、導電性基板１００ａに半導体層を形成し、前記導電性基板１００ａに段差Ｓが形成される。以下、第２実施例の特徴を中心に説明する。
【００５１】
まず、図９のように導電性基板１００ａが準備される。前記導電性基板１００ａは電気伝導度が良く、可視光線領域で透明な特性を有する。前記導電性基板１００ａはガリウム窒化物（例えば、ＧａＮ）、ガリウム酸化物（例えば、Ｇａ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）又は金属酸化物等からなる単結晶基板からなることができる。
【００５２】
以後、第１実施例のように前記導電性基板１００ａの上に第１導電型半導体層１１０、活性層１２０、第２導電型半導体層１３０を形成する。
【００５３】
次に、前記導電性基板１００ａの下側の一部を除去することができる。例えば、前記導電性基板１００ａの下部層を薄くするポリッシング処理を行う。ポリッシングによって薄くなる導電性基板１００ａの厚さは、製造しようとする素子の応用製品によって適切に決定ことができる。例えば、約４００〜５００μｍに形成された導電性基板１００ａをポリッシングして約７０〜１００μｍの厚さを残すことができるが、これに限定されない。
【００５４】
一方、導電性基板１００ａの上に、薄膜成長装備により高温下で窒化物半導体薄膜を形成すると、導電性基板１００ａの下部面が高い薄膜成長温度と反応性ガスによって表面結晶の品質が低下する。したがって、導電性基板１００ａの下部層をポリッシングすることが素子の電気的特性を改善することができる。
【００５５】
次に、図１０のように前記導電性基板１００ａに段差Ｓを形成することができる。前記段差Ｓを形成する方法は、前記第１実施例の方法を採用することができる。
【００５６】
以後、前記段差が形成された導電性基板１００ａの上に第１電極１６０を形成し、第１電極１６０の上に第１パッド１６５を形成することができる。
【００５７】
本発明の発光素子によれば、垂直型発光素子において第１導電型または第２導電型半導体層構造、または導電性基板に段差を導入することで、電流密集現象を緩和し、上部光抽出効率を向上させることができる。
【００５８】
図１１は第３実施例による発光素子の断面図である。第３実施例は前記第１実施例または第２実施例の技術的特徴を採用することができる。
【００５９】
第３実施例による発光素子は発光構造物上部に光抽出構造（Ｒ）を形成して光抽出効率を更に改善することができる。例えば、第１導電型半導体層１１０に凹凸を形成して光抽出構造（Ｒ）を形成することができるが、これに限定されない。例えば、前記光抽出構造は、パターニングにより形成されたパターン、または湿式エッチングによるラフネスからなることができる。また、前記光抽出構造は電極が形成されない発光面にのみ形成することができる。
【００６０】
図１２は第４実施例による発光素子の断面図である。第４実施例は前記第１実施例、第２実施例、第３実施例の技術的特徴を採用することができる。
【００６１】
第４実施例では、第１パッド１６５が発光素子の上面の隅に形成される。第４実施例によれば、第１パッド１６５が形成される領域と活性層の間の距離が、第１パッド１６５が形成されない領域と活性層の間の距離より遠くなることで、第１パッド１６５の下でのキャリアの移動距離を遠くし、第１パッド１６５の下での電流集中現象を防止することができる。
【００６２】
また、他の実施例では、発光素子の上部には段差を形成せず、発光素子の下部に段差を形成することもできる。例えば、上部の電極と垂直方向に対応する位置の第２電極層１４０の高さを低く形成することで、上部の電極と第２電極層１４０との垂直距離を増加させることができる。したがって、この場合にも電流集中現象を緩和することができる。また、発光素子の上部及び下部の両方に段差を形成することもできる。また、実施例では段差が階段形状に例示されているが、これに限定されない。例えば、各段差は９０°よりゆるやかな角を有するように形成することができ、第１導電型半導体層１１０の上層部は半球形状に形成することもできる。
【００６３】
図１３は本発明による発光素子が設置された発光素子パッケージを説明する図面である。図１３に示すように、本発明の発光素子パッケージはボディ部２０５と、前記ボディ部２０５に設置された第３電極層２１０及び第４電極層２２０と、前記ボディ部２０５に設置されて前記第３電極層２１０及び第４電極層２２０と電気的に連結される発光素子１００と、前記発光素子１００を取り囲むモールディング部材２４０が含まれる。
【００６４】
前記ボディ部２０５はシリコン材、合成樹脂材、または金属材を含んでなることができ、前記発光素子１００の周囲に傾斜面を形成することができる。
【００６５】
前記第３電極層２１０及び第４電極層２２０は相互電気的に分離され、前記発光素子１００に電源を提供する役割をする。また、前記第３電極層２１０及び第４電極層２２０は前記発光素子１００から発生した光を反射させて光効率を増加させる役割をすることができ、前記発光素子１００から発生した熱を外部に排出する役割をすることもできる。
【００６６】
前記発光素子１００は、図１に例示された垂直型の発光素子を適用することができるが、これに限定されず、水平型発光素子も適用することができる。例えば、水平型発光素子の場合も、電流が密集する領域での両電極の間の距離が、電流が密集しない領域での距離より長く形成されるように段差を形成することで、電流の密集現象を防止することができる。
【００６７】
前記発光素子１００は前記ボディ部２０５の上、または前記第３電極層２１０または第４電極層２２０の上に設置することができる。
【００６８】
前記発光素子１００はワイヤ２３０を通じて前記第３電極層２１０及び/または第４電極層２２０と電気的に連結させることができる。実施例では垂直型の発光素子１００が例示されており、１つのワイヤ２３０が使われた場合を例示しているが、これに限定されない。
【００６９】
前記モールディング部材２４０は前記発光素子１００を取り囲んで前記発光素子１００を保護することができる。また、前記モールディング部材２４０には蛍光体が含まれ、前記発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。
【００７０】
本発明の発光素子パッケージは照明システムに適用することができる。前記照明システムは図１４に図示される照明ユニット、図１５に図示されるバックライトユニットを含み、信号灯、車両前照灯、看板等を含むことができる。
【００７１】
図１４は本発明の照明ユニットの斜視図である。図１４に示すように、前記照明ユニット１１００はケースボディ１１１０と、前記ケースボディ１１１０に設置された発光モジュール部１１３０と、前記ケースボディ１１１０に設置されて外部電源から電源を提供される連結端子１１２０を含むことができる。
【００７２】
前記ケースボディ１１１０は放熱特性が良好な材質から形成することが好ましく、例えば、金属材または樹脂材から形成することができる。
【００７３】
前記発光モジュール部１１３０は基板１１３２と、前記基板１１３２に搭載される少なくとも１つの発光素子パッケージ２００を含むことができる。
【００７４】
前記基板１１３２は絶縁体に回路パターンが印刷されたものからなることができ、例えば、一般印刷回路基板（ＰＣＢ: Printed Circuit Board）、メタルコア（Metal Core）ＰＣＢ、フレキシブル（Flexible）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢ等を含むことができる。
【００７５】
また、前記基板１１３２は光を効率的に反射できる材質、または表面が効率的に光を反射できるカラー、例えば白色、銀色等からなることができる。
【００７６】
前記基板１１３２の上には前記少なくとも１つの発光素子パッケージ２００を搭載することができる。前記発光素子パッケージ２００のそれぞれは少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）１００を含むことができる。前記発光ダイオード１００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を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。
【００７７】
前記発光モジュール部１１３０は色感及び輝度を得るために、多様な発光素子パッケージ２００の組合を有するように配置することができる。例えば、高い演色性（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合して配置することができる。
【００７８】
前記連結端子１１２０は前記発光モジュール部１１３０と電気的に連結されて電源を供給することができる。図１４の例示に寄れば、前記連結端子１１２０はソケット方式で外部電源に結合されるが、これに限定されない。例えば、前記連結端子１１２０はピンの形態に形成されて外部電源に挿入、または配線によって外部電源に連結されることができる。
【００７９】
図１５は、本発明のバックライトユニットの分解斜視図である。本発明のバックライトユニット１２００は導光板１２１０と、前記導光板１２１０に光を提供する発光モジュール部１２４０と、前記導光板１２１０の下に反射部材１２２０と、前記導光板１２１０、発光モジュール部１２４０及び反射部材１２２０を収納するボトムカバー１２３０を含むことができるが、これに限定されない。
【００８０】
前記導光板１２１０は光を拡散させて面光源化させる役割をする。前記導光板１２１０は透明材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefin copolymer）及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂中の１つを含むことができる。
【００８１】
前記発光モジュール部１２４０は前記導光板１２１０の少なくとも一側面に光を提供し、結果的には前記バックライトユニットが設置されるディスプレイ装置の光源として作用することになる。
【００８２】
前記発光モジュール部１２４０は前記導光板１２１０と接するが、これに限定されない。具体的には、前記発光モジュール部１２４０は基板１２４２と、前記基板１２４２に搭載された複数の発光素子パッケージ２００を含み、前記基板１２４２が前記導光板１２１０と接するが、これに限定されない。
【００８３】
前記基板１２４２は回路パターン（図示しない）を含む印刷回路基板（ＰＣＢ）からなることができる。ただし、前記基板１２４２は一般ＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢ（Flexible PCB）等を含むことができ、これに限定されない。
【００８４】
そして、前記複数の発光素子パッケージ２００は、前記基板１２４２の上に光が放出される発光面が前記導光板１２１０と所定距離離隔されるように搭載することができる。
【００８５】
前記導光板１２１０の下には前記反射部材１２２０が形成される。前記反射部材１２２０は前記導光板１２１０の下面に入射される光を反射させて上に向くようにし、前記バックライトユニットの輝度を向上させることができる。前記反射部材１２２０は例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジン等からなることができるが、これに限定されない。
【００８６】
前記ボトムカバー１２３０は前記導光板１２１０、発光モジュール部１２４０及び反射部材１２２０等を収納することができる。このために、前記ボトムカバー１２３０は上面が開口されたボックスの形状に形成されるが、これに限定されない。前記ボトムカバー１２３０は金属材または樹脂材からなることができ、プレス成型または圧出成型等の工程により製造することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００  第１基板
１００ａ  導電性基板
１１０  第１導電型半導体層
１２０  活性層
１３０  第２導電型半導体層
１４０  第２電極層
１４２  オーミック層
１４４  第２基板
１６０  第１電極
１６５  第１パッド
２００  発光素子パッケージ
２０５  ボディ部
２１０  第３電極層
２２０  第４電極層
２３０  ワイヤ
２４０  モールディング部材
３１０  第１パターン
３２０  第２パターン
１１００  照明ユニット
１１１０  ケースボディ
１１２０  連結端子
１１３０  発光モジュール部
１１３２  基板
１２００  バックライトユニット
１２１０  導光板
１２２０  反射部材
１２３０  ボトムカバー
１２４０  発光モジュール部
１２４２  基板
【図１】
2010206207.tif 000003
【図２】
2010206207.tif 000004
【図３】
2010206207.tif 000005
【図４】
2010206207.tif 000006
【図５】
2010206207.tif 000007
【図６】
2010206207.tif 000008
【図７】
2010206207.tif 000009
【図８】
2010206207.tif 000010
【図９】
2010206207.tif 000011
【図１０】
2010206207.tif 000012
【図１１】
2010206207.tif 000013
【図１２】
2010206207.tif 000014
【図１３】
2010206207.tif 000015
【図１４】
2010206207.tif 000016
【図１５】
2010206207.tif 000017