(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子のＶＦを低下させ、発光効率を向上させ、チップ（Ｃｈｉｐ）単位に切断する時にクラックを防止する発光素子を提供する。【解決手段】発光素子１００は、導電性基板１１０と導電性基板上１１０に配置される第１電極層１２０と第１電極層１２０上に配置される第１半導体層１４１、第２半導体層１４５、及び第１半導体層１４１と第２導体層１４５との間に位置する活性層１４３を備える発光構造物と第２半導体層１４５と電気的に接続された第２電極層１５０と発光構造物１４０をチップ単位に区画する境界に配置されて、クラックを防止するクラック防止層１９０とを含み、クラック防止層１９０は、発光構造物１４０の下に配置され、発光構造物１４０とオーミック接触をなす金属材質である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板と、
前記導電性基板上に配置される第１電極層と、
前記第１電極層上に配置される第１半導体層、第２半導体層、及び前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に位置する活性層を備える発光構造物と、
前記第２半導体層と電気的に接続された第２電極層と、
前記発光構造物をチップ（ｃｈｉｐ）単位に区画する境界に配置されるクラック防止層とを含み、
前記クラック防止層は、
前記発光構造物の下に配置され、前記発光構造物とオーミック接触をなす金属材質を含むことを特徴とする、発光素子。
【請求項２】
前記クラック防止層は閉じた空間を形成する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記クラック防止層は前記発光構造物の周縁に配置される、請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記クラック防止層は、
Ａｕ、Ｂｅ及びＡｕ合金のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１ないし3のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記クラック防止層は前記第１電極層と同一平面上に配置される、請求項１ないし4のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１電極層は、
前記導電性基板と前記第１半導体層との間に配置される透明電極層と、前記透明電極層を上下に貫通する多数個の金属コンタクト部とを備えるオーミック層を含み、
前記金属コンタクト部はＡｕＢｅを含む、請求項１ないし5のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記透明電極層の平面上の面積は、前記金属コンタクト部の平面上の面積よりも大きい、請求項6に記載の発光素子。
【請求項８】
前記金属コンタクト部の平面上の面積は、前記透明電極層の平面上の面積対比１０％〜２５％である、請求項6又は7に記載の発光素子。
【請求項９】
前記金属コンタクト部の一面は、前記第１半導体層と接する、請求項6ないし8のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
互いに隣接する前記金属コンタクト部間の隔離距離は３５μｍ〜５０μｍである、請求項6ないし9のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の代表例であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）は、化合物半導体の特性を用いて電気信号を赤外線、可視光線または光の形態に変換する素子で、家庭電化製品、リモコン、電光板、表示器、各種自動化機器などに使用されており、その使用領域が次第に広がっている。
【０００３】
一般に、小型化されたＬＥＤは、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板に直接装着するために表面実装素子（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型に作製されており、そのため、表示素子として用いられているＬＥＤランプも表面実装素子型に開発されている。このような表面実装素子は既存の単純な点灯ランプを代替することができ、これは、様々なカラーを出す点灯表示器、文字表示器及び映像表示器などに使用される。
【０００４】
このように、ＬＥＤの使用領域が広くなるにつれて、生活に使用される電灯、救助信号用電灯などに要求される輝度が高まるため、ＬＥＤの発光輝度を増加させることが重要である。
【０００５】
また、発光素子の電極は、優れた接着力及び電気的特性を有しなければならない。
【０００６】
また、発光素子の輝度を高め、使用電圧を減少させるための研究が進行中である。また、ウエハを発光素子単位に切断する場合にクラックが発生するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態は、発光素子のＶＦを低下させ、発光効率を向上させ、チップ（Ｃｈｉｐ）単位に切断する時にクラックを防止する発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る発光素子は、導電性基板と；前記導電性基板上に配置される第１電極層と；前記第１電極層上に配置される第１半導体層、第２半導体層、及び前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に位置する活性層を備える発光構造物と；前記第２半導体層と電気的に接続された第２電極層と；前記発光構造物をチップ（ｃｈｉｐ）単位に区画する境界に配置されて、クラックを防止するクラック防止層と；を含み、前記クラック防止層は、前記発光構造物の下に配置され、前記発光構造物とオーミック接触をなす金属材質であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記クラック防止層は、閉じた空間を形成することができる。
【００１０】
また、前記クラック防止層は、前記発光構造物の周縁に配置することができる。
【００１１】
また、前記クラック防止層の幅は、３０μｍ〜７０μｍであってもよい。
【００１２】
そして、前記クラック防止層は、Ａｕ、Ｂｅ及びＡｕ合金のうち少なくとも一つ以上を含むことができる。
【００１３】
また、前記クラック防止層は多層構造を有することができる。
【００１４】
また、前記クラック防止層は、前記第１電極層と同一平面上に配置することができる。
【００１５】
一方、前記第１電極層と前記第１半導体層との間には、反射インデックスの差を減少させるウィンドウ層がさらに含まれ、前記クラック防止層は、前記ウィンドウ層の下部と接することができる。
【００１６】
ここで、前記ウィンドウ層は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ及びＡｌＧａＡｓのいずれか一つを含むことができる。
【００１７】
そして、前記ウィンドウ層において前記クラック防止層と接する領域は、前記第１半導体層の極性と同一の極性のドーパントでドープされてもよい。
【００１８】
一方、前記第１電極層は、前記導電性基板と前記第１半導体層との間に配置される透明電極層と、前記透明電極層を上下に貫通する多数個の金属コンタクト部とを備えるオーミック層を含み、前記金属コンタクト部はＡｕＢｅを含むことができる。
【００１９】
そして、前記透明電極層の平面上の面積は、前記金属コンタクト部の平面上の面積よりも大きくすることができる。
【００２０】
また、前記金属コンタクト部の平面上の面積は、前記透明電極層の平面上の面積対比１０％〜２５％とすることができる。
【００２１】
また、前記金属コンタクト部の一面は、前記第１半導体層と接することができる。
【００２２】
一方、前記発光構造物は、ＡｌＧａＩｎＰまたはＧａＩｎＰを含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
実施形態に係る発光素子は、クラック防止層が発光構造物の周縁の下部とオーミック接触をなすので、発光構造物がチップ単位に切断されるとき、発光構造物と第１電極層及び／または導電性基板との剥離（ｐｅｅｌｉｎｇ）を防止できるという利点がある。
【００２４】
また、クラック防止層がチップ単位の発光構造物の境界に位置することで、発光構造物の切断時に共に切断されるので、切断によって発生するクラック（ｃｒａｃｋ）を防止することができる。
【００２５】
また、クラック防止層は、発光構造物の切断時にクラック及び剥離を防止すると共に、発光構造物に電源を供給する役割を果たすので、発光素子の発光効率を低下させないという利点を有する。
【００２６】
また、金属コンタクト部が透明電極層を貫通して配置されることで、発光構造物とのオーミック接触が容易になされるという利点がある。
【００２７】
また、金属コンタクト部が透明電極層を貫通しているので、発光構造物で発生する熱が導電性基板に容易に排出されるという利点がある。
【００２８】
また、金属コンタクト部が発光構造物と直接接触するので、ＶＦ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｆｏｒｗａｒｄ）が低下するという利点がある。
【００２９】
金属コンタクト部の面積が透明電極層の面積よりも小さいので、金属反射層で反射される光の進行を妨げる確率が減少して、発光効率が向上するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した平面断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るＡ−Ａ線に沿って切断した平断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態に係る発光素子を示す断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る発光素子を示す断面図である。
【図６】実施形態に係る発光素子を製造する方法を示す説明図である。
【図７】実施形態に係る発光素子を製造する方法を示す説明図である。
【図８】実施形態に係る発光素子を製造する方法を示す説明図である。
【図９】実施形態に係る発光素子を製造する方法を示す説明図である。
【図１０】実施形態に係る発光素子を製造する方法を示す説明図である。
【図１１】実施形態に係る発光素子を含む発光素子パッケージの斜視図である。
【図１２】実施形態に係る発光素子を含む発光素子パッケージの断面図である。
【図１３】実施形態に係る発光素子を含む表示装置の分解斜視図である。
【図１４】図１３の表示装置の断面図である。
【図１５】実施形態に係る発光素子を含む照明装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の利点及び特徴、並びにそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現することができる。ただし、本実施形態は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体において同一の参照符号は同一の構成要素を示す。
【００３２】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図面に示したように、一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図面に示している方向に加えて、使用時または動作時に素子の互いに異なる方向を含む用語として理解しなければならない。例えば、図面に示している素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は、他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれることができる。したがって、例示的な用語である「下」は、下及び上の両方向を含むことができる。素子は、他の方向にも配向可能であり、これによって、空間的に相対的な用語は配向によって解釈することができる。
【００３３】
本明細書で使用された用語は、実施形態を説明するためのもので、本発明を制限するためのものではない。本明細書において、単数形は、明示的に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００３４】
他の定義がなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術及び科学的用語を含む。）は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に共通して理解され得る意味として使用することができる。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語は、特に明らかに定義されていない限り、理想的にまたは過度に解釈されない。
【００３５】
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、誇張、省略または概略的に示している。また、各構成要素の大きさ及び面積は、実際の大きさや面積を全的に反映するものではない。
【００３６】
また、実施形態において、発光素子の構造を説明する過程で言及する角度及び方向は、図面に記載されたものを基準とする。明細書中、発光素子をなす構造についての説明において、角度に対する基準点と位置関係を明確に言及していない場合は、関連図面を参照するとする。
【００３７】
図１は、実施形態に係る発光素子を示す断面図で、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した平断面図である。
【００３８】
図１を参照すれば、実施形態に係る発光素子１００は、導電性基板１１０と、導電性基板１１０上に配置される第１電極層１２０と、第１電極層１２０上に配置される第１半導体層１４１、第２半導体層１４５、及び第１半導体層１４１と第２半導体層１４５との間に位置する活性層１４３を備える発光構造物１４０と、第２半導体層１４５と電気的に接続された第２電極層１５０と、発光構造物１４０の下に配置されるクラック防止層１９０とを含む。
【００３９】
導電性基板１１０は、発光構造物１４０を支持し、第２電極層１５０と共に発光構造物１４０に電源を提供することができる。導電性基板１１０は、熱伝導性に優れた物質または伝導性物質で形成することができ、例えば、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３またはＳｉＣ、ＳｉＧｅ、ＣｕＷから選択されるいずれか一つで形成したり、または二つ以上の合金で形成することができ、互いに異なる二つ以上の物質を積層して形成することができる。すなわち、導電性基板１１０はキャリアウエハとして具現してもよい。
【００４０】
このような導電性基板１１０は、発光素子１００から発生する熱の放出を容易にして、発光素子１００の熱的安定性を向上させることができる。
【００４１】
実施形態において、導電性基板１１０は、伝導性を有するものと説明するが、伝導性を有しなくてもよく、これに限定されない。
【００４２】
導電性基板１１０上には発光構造物１４０に電源を供給する第１電極層１２０を含む。第１電極層１２０についての詳細な説明は後述する。
【００４３】
第１電極層１２０上には第１電極層１２０と発光構造物１４０との反射率の差を減少させるウィンドウ層１３０をさらに含むことができる。
【００４４】
ウィンドウ層１３０は、発光構造物１４０と第１電極層１２０との反射率の差を減少させることによって、光抽出効率を増加させる。
【００４５】
ウィンドウ層１３０は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ及びＡｌＧａＡｓのいずれか一つを含むことができる。
【００４６】
発光構造物１４０は、第１半導体層１４１、第２半導体層１４５、及び第１半導体層１４１と第２半導体層１４５との間の活性層１４３からなる。
【００４７】
第２半導体層１４５は、ｎ型半導体層で具現することができ、ｎ型半導体層は、例えば、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、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどから選択することができ、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅのようなｎ型ドーパントがドープされてもよい。また、第２半導体層１４５は、（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐの組成式を有する半導体材料から選択されてもよい。
【００４８】
一方、第２半導体層１４５上には第２半導体層１４５と電気的に接続された第２電極層１５０を配置することができ、第２電極層１５０は、少なくとも一つのパッドまたは／及び所定のパターンを有する電極を含むことができる。第２電極層１５０は、第２半導体層１４５の上面のうちセンター領域、外側領域または角領域に配置することができ、これに限定されない。第２電極層１５０は、第２半導体層１４５の上ではなく、他の領域に配置することができ、これに限定されない。
【００４９】
第２電極層１５０は、伝導性物質、例えば、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＷＴｉから選択された金属または合金を用いて、単層または多層に形成することができる。
【００５０】
第２電極層１５０が形成されていない第２半導体層１４５の表面の一部領域または全体領域に対して、所定のエッチング方法で、光抽出効率を向上させるための凹凸パターン１６０を形成することができる。
【００５１】
ここで、第２電極層１５０は、凹凸パターン１６０が形成されていない平坦な面に形成されたものと説明するが、凹凸パターン１６０が形成された上部面に形成されてもよく、これに限定されない。
【００５２】
凹凸パターン１６０は、第２半導体層１４５の上面の少なくとも一領域に対してエッチングを行うことによって形成することができ、これに限定されない。エッチング過程は、湿式または／及び乾式エッチング工程を含み、エッチング過程を経ることによって、第２半導体層１４５の上面は凹凸パターン１６０を含むことができる。凹凸パターン１６０は、ランダムな大きさに不規則に形成してもよく、これに限定されない。凹凸パターン１６０は、平坦でない上面であって、テクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）パターン、凹凸パターン、平坦でないパターン（ｕｎｅｖｅｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）のうち少なくとも一つを含むことができる。
【００５３】
凹凸パターン１６０は、側断面が円柱、多角柱、円錐、多角錐、円錐台、多角錐台などの様々な形状を有するように形成することができ、錐形状を含む。
【００５４】
一方、凹凸パターン１６０は、ＰＥＣ（ｐｈｏｔｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｃｈｅｍｉｃａｌ）などの方法で形成することができ、これに限定されない。凹凸パターン１６０は、第２半導体層１４５の上部面に形成されることによって、活性層１４３から生成された光が第２半導体層１４５の上部面から全反射されて再吸収されたり、または散乱することを防止できるので、発光素子１００の光抽出効率の向上に寄与することができる。
【００５５】
第２半導体層１４５の下には活性層１４３を形成することができる。活性層１４３は、電子と正孔が再結合される領域であって、電子と正孔が再結合することによって低いエネルギー準位に遷移し、それに相応する波長を有する光を生成することができる。
【００５６】
活性層１４３は、例えば、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を含んで形成することができ、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）で形成することができる。また、活性層１４３は、（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐの組成式を有する半導体材料から選択されてもよい。
【００５７】
したがって、より多くの電子が量子井戸層の低いエネルギー準位に集まり、その結果、電子と正孔との再結合確率が増加して、発光効果を向上させることができる。また、量子線（Ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｉｒｅ）構造または量子点（Ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）構造を含むこともできる。
【００５８】
活性層１４３の下には第１半導体層１４１を形成することができる。第１半導体層１４１は、ｐ型半導体層で具現されて、活性層１４３に正孔を注入することができる。例えば、ｐ型半導体層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどから選択することができ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドープされてもよい。また、第１半導体層１４１は、（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐの組成式を有する半導体材料から選択されてもよい。
【００５９】
また、第１半導体層１４１の下には第３半導体層（図示せず）を形成してもよい。ここで、第３半導体層は、第２半導体層と反対の極性を有する半導体層で具現することができる。
【００６０】
一方、上述した第２半導体層１４５、活性層１４３及び第１半導体層１４１は、有機金属化学蒸着法（ＭＯＣＶＤ；Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、化学蒸着法（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ；Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、分子線成長法（ＭＢＥ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、水素化物気相成長法（ＨＶＰＥ；Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などの方法を用いて形成することができ、これに限定されない。
【００６１】
また、上述したものとは異なり、実施形態において、第２半導体層１４５がｐ型半導体層で具現され、第１半導体層１４１がｎ型半導体層で具現されてもよいが、これに限定されない。これによって、発光構造物１４０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。
【００６２】
また、発光構造物１４０の外周面のうち一部領域または全体領域は、外部の衝撃などから保護し、電気的ショートを防止できるように、パッシベーション１７０が形成されてもよい。
【００６３】
図１及び図２を参照すれば、第１電極層１２０は、金属と透光性伝導層を選択的に使用することができ、発光構造物１４０に電源を提供する。第１電極層１２０は、伝導性材質を含んで形成することができる。例えば、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ、ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ、ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯのうち少なくとも一つで形成することができる。但し、これに限定されるものではない。
【００６４】
第１電極層１２０は、オーミック層１２３（ｏｈｍｉｃ  ｌａｙｅｒ）及び金属反射層１２５（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）のうち少なくとも一つを含むことができる。また、第１電極層１２０は、オーミック層１２３（ｏｈｍｉｃ  ｌａｙｅｒ）、金属反射層１２５（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）及び金属接着層１２１のうち少なくとも一つを含むことができる。
【００６５】
例えば、第１電極層１２０は、金属接着層１２１上に金属反射層１２５及びオーミック層１２３が順次積層された形態であってもよい。図１では、金属接着層１２１上にオーミック層１２３が積層された形態を示している。
【００６６】
オーミック層１２３は、導電性基板１１０と発光構造物１４０との間に配置される透明電極層１２３Ａと、透明電極層１２３Ａを上下に貫通する多数個の金属コンタクト部１２３Ｂとを備えることができる。
【００６７】
透明電極層１２３Ａは、導電性基板１１０または金属反射層１２５で反射される光が透過され、且つ導電性を有する材質であってもよい。例えば、透明電極層１２３Ａは、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＣＴＯ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２及びＳｒＣｕ２Ｏ２のうち少なくとも一つを含むことができる。
【００６８】
金属コンタクト部１２３Ｂは、透明電極層１２３Ａを上下に貫通して多数配置される。多数個の金属コンタクト部１２３Ｂは、互いに規則的に離隔して配置される。金属コンタクト部１２３Ｂは発光構造物１４０とオーミックコンタクトされるようにする。
【００６９】
また、金属コンタクト部１２３Ｂの少なくとも一面は発光構造物１４０の第１半導体層１４１に接し、他面は導電性基板１１０と接することができる。
【００７０】
金属コンタクト部１２３ＢはＡｕＢｅを含む。
【００７１】
金属コンタクト部１２３Ｂが透明電極層１２３Ａを貫通して配置される場合、発光構造物１４０とのオーミック接触が容易になされるという利点がある。また、金属コンタクト部１２３Ｂが透明電極層１２３Ａを貫通しているので、発光構造物１４０で発生する熱が導電性基板１１０に容易に排出されるという利点がある。
【００７２】
また、金属コンタクト部１２３Ｂが発光構造物１４０と直接接触するので、ＶＦ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｆｏｒｗａｒｄ）が低下するという利点がある。特に、金属コンタクト部１２３Ｂが透明電極層１２３Ａを貫通しない場合と比較して、約１０％程度の使用電圧が減少するという効果を有する。これは、透明電極層１２３Ａは、金属コンタクト部１２３Ｂよりも伝導性が低いからである。
【００７３】
特に、図２を参照すれば、透明電極層１２３Ａの平面上の面積は、金属コンタクト部１２３Ｂの平面上の面積よりも大きいことが好ましい。より好ましくは、金属コンタクト部１２３Ｂの平面上の面積は、透明電極層１２３Ａの平面上の面積対比１０％〜２５％であればよい。金属コンタクト部１２３Ｂの平面上の面積は、透明電極層１２３Ａの平面上の面積対比１０％よりも小さい場合、発光構造物１４０と第１電極層１２０とのオーミック接触が難しく、金属コンタクト部１２３Ｂの平面上の面積は、透明電極層１２３Ａの平面上の面積対比２５％よりも大きい場合、光透過率が低い金属コンタクト部１２３Ｂのため、発光素子１００の光効率が低下するという問題点がある。
【００７４】
金属コンタクト部１２３Ｂの平面上の面積が、透明電極層１２３Ａの平面上の面積対比１０％〜２５％となるためには、例えば、互いに隣接する金属コンタクト部１２３Ｂ間の離隔距離は３５μｍ〜５０μｍであり、金属コンタクト部１２３Ｂの幅は１０μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００７５】
金属コンタクト部１２３Ｂの形状には特に制限がないが、棒状を有することができる。好ましくは、円柱または多角柱の形状を有する。
【００７６】
第１電極層１２０は、図１に示すようにフラットであってもよいが、これに限定されず、段差を有することができる。
【００７７】
第１電極層１２０は金属接着層１２１をさらに含むことができる。
【００７８】
金属接着層１２１は、オーミック層１２３の下に形成されて、層同士間の接着力を強化させることができる。金属接着層１２１は、下部物質との接着力に優れた物質を用いて形成することができる。例えば、ＰｂＳｎ合金、ＡｕＧｅ合金、ＡｕＢｅ合金、ＡｕＳｎ合金、Ｓｎ、Ｉｎ、ＳｎＩｎ合金及びＰｄＩｎ合金のいずれか一つを含むことができる。
【００７９】
また、金属接着層１２１の上部に拡散防止膜（図示せず）をさらに形成することができる。拡散防止膜は、導電性基板１１０及び金属接着層１２１をなす物質が発光構造物１４０に拡散することを防止することができる。拡散防止膜は、金属の拡散を防止する物質で形成することができ、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）のうち少なくとも一つまたは二つ以上の合金を用いることができる。但し、これに限定されるものではない。そして、金属接着層１２１は、単層または多層構造を有することができる。
【００８０】
クラック防止層１９０は、発光構造物１４０がチップ（ｃｈｉｐ）単位に区画（切断）される境界に配置されて、クラックを防止する。ここで、チップは、発光構造物１４０が積層されたウエハ（図示せず）がそれぞれの発光素子に分離されたことを意味する。これについての詳細な説明は製造方法で後述する。
【００８１】
クラック防止層１９０は、発光構造物１４０の一領域と接するように配置され、好ましくは、発光構造物１４０の下部周縁に配置される。
【００８２】
クラック防止層１９０の平面形状（図２参照）は、閉じた空間を形成するリング状、ループ状、フレーム形状、メッシュ（ｍｅｓｈ）形状などに形成することができ、その閉じた空間の大きさは発光素子の大きさに対応する。ここで、閉じた空間とは、図２の平面において閉じた空間を意味する。
【００８３】
クラック防止層１９０の幅ｂには制限がないが、狭すぎる場合、発光構造物１４０との剥離を防止しにくく、広すぎる場合、発光素子の光効率を低下させるため、３０μｍ〜７０μｍであることが好ましい。
【００８４】
また、クラック防止層１９０は、発光構造物１４０の下部と接触し、第１電極層１２０と同一平面上に配置することができる。すなわち、発光構造物１４０に電源を供給する役割、及び発光構造物１４０の切断時にクラックを防止する役割を果たす。ここで、同一平面は、数学的意味の完全な同一平面を意味するものではなく、ある程度誤差を含む範囲で、一見すると同一平面のように見える程度を意味する。すなわち、クラック防止層１９０は第１電極層１２０の外側に配置される。
【００８５】
クラック防止層１９０は、発光構造物１４０の下部とオーミック接触することができる。例えば、発光構造物１４０の下部が第１半導体層１４１である場合、クラック防止層１９０は第１半導体層１４１とオーミック接触し、発光構造物１４０の下部がウィンドウ層１３０である場合、クラック防止層１９０はウィンドウ層１３０の下部とオーミック接触するようになる。
【００８６】
クラック防止層１９０が発光構造物１４０の周縁の下部とオーミック接触すれば、発光構造物１４０がチップ単位に切断される時に、発光構造物１４０と第１電極層１２０及び／または導電性基板１１０との剥離（ｐｅｅｌｉｎｇ）を防止することができる。また、クラック防止層１９０がチップ単位の発光構造物１４０の境界に位置して、発光構造物１４０の切断時に共に切断されるので、切断によって発生するクラック（ｃｒａｃｋ）を防止することができる。
【００８７】
クラック防止層１９０は、導電性を有する金属材質を含むことができ、例えば、Ａｕ、ＡｕＢｅ及びＡｕ合金のうち少なくとも一つ以上を含むことができる。
【００８８】
また、クラック防止層１９０は、単層または多層構造を有することができる。例えば、クラック防止層１９０は、Ａｕ、Ａｕ／ＡｕＢｅ、Ａｕ／ＡｕＢｅ／Ａｕの構造を有することができる。但し、これに限定されるものではない。
【００８９】
クラック防止層１９０がＡｕまたはＡｕ合金からなる場合、発光構造物１４０の切断時にクラック及び剥離を防止すると共に、発光構造物１４０に電源を供給する役割を果たすので、発光素子の発光効率を低下させないという利点を有する。
【００９０】
一方、発光構造物１４０がウィンドウ層１３０をさらに含む場合、ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域は、第１半導体層１４１の極性と同一の極性のドーパントでドープされる。ここでは、第１半導体層１４１はｐ型ドーパントによりドープされることを前提とするので、ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域はｐ型ドーパントによりドープされることを基準として説明する。
【００９１】
ウィンドウ層１３０がドープされる場合、光の透過度は減少するが、クラック防止層１９０とのオーミック接触をなす能力は上昇するようになる。したがって、ドーピング領域が、ウィンドウ層１３０内でクラック防止層１９０と接する領域にのみ形成されるので、ウィンドウ層１３０とクラック防止層１９０とはオーミック接触するようになる。また、ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域が減少するので、光透過性は大きく低下しない。結果的に、ウィンドウ層１３０の光透過率を大きく低下させないと共に、ウィンドウ層１３０とクラック防止層１９０とのオーミック接触を可能にする。
【００９２】
また、ウィンドウ層１３０とクラック防止層１９０とがオーミック接触することで、発光素子１００の使用電圧は低くなり、ウィンドウ層１３０の光透過性が大きく低下しないので、発光効率は大きく低下せず、発光構造物１４０のクラックは防止されるという利点がある。
【００９３】
ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域にドープされるｐ型ドーパントは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＣのいずれか一つを含むことができる。
【００９４】
ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域が過度に高い濃度にドープされる場合、光透過率が著しく低下し、過度に低い濃度にドープされる場合、ウィンドウ層１３０とクラック防止層１９０とのオーミック接触が難しいことがある。したがって、ウィンドウ層１３０においてクラック防止層１９０と接する領域がＭｇによりドープされる場合、ドーピング濃度は５×10１８／ｃｍ３〜１×10１８／ｃｍ３であり、Ｃによりドープされる場合、ドーピング濃度は５×10１９／ｃｍ３〜１×10１９／ｃｍ３であることが好ましい。
【００９５】
図３は、本発明の他の実施形態に係るＡ−Ａ線に沿って切断した平断面図である。
【００９６】
実施形態に係る発光素子１００は、図２の実施形態と比較して、クラック防止層１９０の配置に相違点が存在する。
【００９７】
図３を参照すれば、クラック防止層１９０は、チップ同士の境界に連続的または不連続的に配置することができる。図３には、クラック防止層１９０が、チップ同士の境界である発光構造物１４０の周縁に不連続的に配置され得る。
【００９８】
不連続的に配置されたクラック防止層１９０は、発光素子のクラックを防止し、且つ製造コストを低減させることができる。
【００９９】
図４は、本発明の他の一実施形態に係る発光素子を示す断面図である。
【０１００】
図４を参照すれば、実施形態に係る発光素子１００Ａは、図１の実施形態と比較すると、金属反射層１２５、及び電流遮断層１８０をさらに含む。
【０１０１】
第１電極層１２０は金属反射層１２５をさらに含む。金属反射層１２５は、オーミック層１２３の下に形成されて、活性層１４３で反射される光のうち導電性基板１１０に向かう光を発光構造物１４０の上部に反射させる。
【０１０２】
金属反射層１２５は、反射特性に優れた物質、例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、ＡｕまたはＨｆ、またはこれらの選択的な組み合わせで構成された物質で形成されたり、または金属物質とＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯなどの透光性伝導性物質を用いて多層に形成することができる。また、反射層（図示せず）は、ＩＺＯ／Ｎｉ、ＡＺＯ／Ａｇ、ＩＺＯ／Ａｇ／Ｎｉ、ＡＺＯ／Ａｇ／Ｎｉなどで積層することができる。
【０１０３】
電流遮断層１８０は、発光構造物１４０の下に第２電極層１５０と垂直方向に少なくとも一領域が重なるように配置され、オーミック層１２３及び金属反射層１２５よりも低い電気伝導率を有することができる。電流遮断層１８０は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ、ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ、ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）のうち少なくとも一つを含むことができる。但し、これに限定されるものではない。
【０１０４】
電流遮断層１８０は、高電流の印加時に第２半導体層１４５から活性層１４３に注入される電子が活性層１４３で再結合されずに第１電極層１２０に流れる現象を防止する電子遮断層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）であってもよい。電流遮断層１８０は、活性層１４３より相対的に大きいバンドギャップを有することによって、第２半導体層１４５から注入された電子が活性層１４３で再結合されずに第１半導体層１４１に注入される現象を防止することができる。これによって、活性層１４３で電子と正孔との再結合確率を高め、漏れ電流を防止することができる。
【０１０５】
図５は、本発明の更に他の実施形態に係る発光素子を示す断面図である。
【０１０６】
実施形態に係る発光素子１００Ｂは、図１の実施形態と比較すると、ウィンドウ層１３０の存在有無に相違点が存在する。
【０１０７】
図５を参照すれば、実施形態に係る発光素子１００Ｂは、ウィンドウ層１３０を省略し、クラック防止層１９０が発光構造物１４０の第１半導体層１４１と接するように配置することができる。
【０１０８】
図６乃至図１０は、図１の発光素子の製造工程を示す順序図である。
【０１０９】
実施形態に係る発光素子の製造方法は、次の通りである。
【０１１０】
図６を参照すれば、成長基板１０１上に第２半導体層１４６、活性層１４３及び第１半導体層１４１を含む発光構造物１４０が順次積層される。
【０１１１】
発光構造物１４０上にはウィンドウ層１３０を積層することができる。
【０１１２】
成長基板１０１は、サファイア基板（Ａｌ２Ｏ３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、及びＧａＡｓなどからなる群から選択することができ、図示していないが、成長基板１０１と発光構造物１４０との間にはバッファ層（図示せず）を形成することができる。
【０１１３】
バッファ層（図示せず）は、３族と５族元素が結合された形態であるか、またはＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのいずれか一つからなることができ、ドーパントがドープされてもよい。
【０１１４】
このような成長基板１０１またはバッファ層（図示せず）上にはアンドープ半導体層（図示せず） を形成することができ、バッファ層（図示せず）及びアンドープ半導体層（図示せず）のいずれか一方または両方とも形成してもよく、または形成しなくてもよい。このような構造に限定されるものではない。
【０１１５】
図７を参照すれば、導電性基板１１０を準備し、導電性基板１１０上に第１電極層１２０をボンディングする。
【０１１６】
第１電極層１２０が形成される方法には制限がないが、例えば、透明電極層１２３Ａ上には一定のパターンを有するＰＲ（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔ）（図示せず）を配置することができる。このとき、ＰＲは、電流拡散及び光抽出効率を考慮した金属コンタクト部１２３Ｂに対応して一定のパターンで配置することができる。
【０１１７】
その後、透明電極層１２３ＡのうちＰＲが配置された領域と垂直的に重なった領域以外の領域が除去される。このとき、除去される断面は長方形をなしてもよく、曲率を有してもよく、段差を有することもできるが、これに限定されない。除去方法は、湿式エッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）、乾式エッチング（ｄｒｙ  ｅｔｃｈｉｎｇ）またはＬＬＯ（ｌａｓｅｒ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ）方法を用いることができるが、これに限定されない。
【０１１８】
その後、エッチングされた領域に金属コンタクト部１２３Ｂを形成することができる。
【０１１９】
また、第１電極層１２０には、１チップ単位の発光素子の境界に対応するようにクラック防止層１９０が形成される。クラック防止層１９０の形成方法は、金属コンタクト部１２３Ｂの形成方法と同一である。
【０１２０】
図８を参照すれば、第２半導体層１４６上に配置された成長基板１０１を分離させることができる。
【０１２１】
このとき、成長基板１０１は物理的または／及び化学的方法で除去することができ、物理的方法は、一例として、ＬＬＯ（ｌａｓｅｒ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ）方式で除去することができる。
【０１２２】
また、導電性基板１１０と第１電極層１２０とが結合されたものと発光構造物１４０とをボンディングする。
【０１２３】
図９を参照すれば、発光構造物１４０と導電性基板１１０との結合体を１チップ単位に切断する。切断方法には制限がなく、レーザーまたはブレードを使用することができる。
【０１２４】
図１０を参照すれば、発光構造物１４０の外周面の一部または全体領域にパッシベーション１７０を形成することができる。
【０１２５】
そして、発光構造物１４０の第２半導体層１４５の表面の一部領域または全体領域に対して、所定のエッチング方法で、凹凸パターン１６０を形成することができ、このような第２半導体層１４５の表面に第２電極層１５０を形成する。
【０１２６】
また、図６乃至図１０に示す工程の順序において、少なくとも一つの工程は順序が変更されてもよく、これに限定されない。
【０１２７】
図１１は、実施形態に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す斜視図で、図１２は、実施形態に係る発光素子を含む発光素子パッケージを示す断面図である。
【０１２８】
図１１及び図１２を参照すれば、発光素子パッケージ５００は、キャビティ５２０が形成されたボディー５１０と、ボディー５１０に実装される第１及び第２リードフレーム５４０，５５０と、第１及び第２リードフレーム５４０，５５０と電気的に接続される発光素子５３０と、発光素子５３０を覆うようにキャビティ５２０に充填される封止材（図示せず）とを含むことができる。
【０１２９】
ボディー５１０は、ポリフタルアミド（ＰＰＡ：Ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）のような樹脂材質、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、液晶ポリマー（ＰＳＧ：ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｇｌａｓｓ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、金属材質、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）のうち少なくとも一つで形成することができる。ボディー５１０は、射出成形、エッチング工程などにより形成することができるが、これに限定されない。
【０１３０】
ボディー５１０の内側面は傾斜面とすることができる。このような傾斜面の角度によって、発光素子５３０から放出される光の反射角が変わり、これによって、外部に放出される光の指向角を調節することができる。
【０１３１】
光の指向角が減るほど、発光素子５３０から外部に放出される光の集中性は増加し、逆に、光の指向角が大きいほど、発光素子５３０から外部に放出される光の集中性は減少する。
【０１３２】
一方、ボディー５１０に形成されるキャビティ５２０を上から見た形状は、円形、四角形、多角形、楕円形などの形状であってもよく、角部を曲線にした形状であってもよいが、これに限定されるものではない。
【０１３３】
発光素子５３０は、第１リードフレーム５４０上に実装され、例えば、赤色、緑色、青色、白色などの光を放出する発光素子、または紫外線を放出するＵＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）発光素子であってもよいが、これに限定されない。また、発光素子５３０は１個以上実装することができる。
【０１３４】
また、発光素子５３０は、その電気端子が全て上部面に形成された水平タイプ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｔｙｐｅ）、または上、下部面に形成された垂直タイプ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｔｙｐｅ）、またはフリップチップ（ｆｌｉｐ  ｃｈｉｐ）のいずれにしてもよい。
【０１３５】
封止材（図示せず）は、発光素子５３０を覆うようにキャビティ５２０に充填することができる。
【０１３６】
封止材（図示せず）は、シリコン、エポキシ、及びその他の樹脂材質で形成することができ、キャビティ５２０内に充填した後、それを紫外線または熱硬化する方式で形成することができる。
【０１３７】
また、封止材（図示せず）は蛍光体を含むことができ、蛍光体は、発光素子５３０から放出される光の波長に応じてその種類が選択されて、発光素子パッケージ５００が白色光を具現するようにすることができる。
【０１３８】
このような蛍光体は、発光素子５３０から放出される光の波長に応じて、青色発光蛍光体、青緑色発光蛍光体、緑色発光蛍光体、黄緑色発光蛍光体、黄色発光蛍光体、黄赤色発光蛍光体、オレンジ色発光蛍光体、及び赤色発光蛍光体のいずれか一つを適用することができる。
【０１３９】
すなわち、蛍光体は、発光素子５３０から放出される第１光を有する光によって励起されて第２光を生成することができる。例えば、発光素子５３０が青色発光ダイオードで、蛍光体が黄色蛍光体である場合、黄色蛍光体は青色光によって励起されて黄色光を放出することができ、青色発光ダイオードで発生した青色光と、該青色光によって励起されて発生した黄色光とが混色されることで、発光素子パッケージ５００は白色光を提供することができる。
【０１４０】
これと同様に、発光素子５３０が緑色発光ダイオードである場合は、マゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）蛍光体または青色と赤色の蛍光体を混用する場合を例に挙げることができ、発光素子５３０が赤色発光ダイオードである場合は、シアン（Ｃｙａｎ）蛍光体または青色と緑色蛍光体を混用する場合を例に挙げることができる。
【０１４１】
このような蛍光体は、ＹＡＧ系、ＴＡＧ系、硫化物系、シリケート系、アルミネート系、窒化物系、カーバイド系、ニトリドシリケート系、ホウ酸塩系、フッ化物系、リン酸塩系などの公知の蛍光体であってもよい。
【０１４２】
第１及び第２リードフレーム５４０，５５０は、金属材質、例えば、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ルテニウム（Ｒｕ）、鉄（Ｆｅ）のうち一つ以上の物質、またはこれらの合金を含むことができる。また、第１及び第２リードフレーム５４０、５５０は、単層または多層構造を有するように形成することができるが、これに限定されない。
【０１４３】
第１及び第２リードフレーム５４０，５５０は、互いに離隔して電気的に分離される。発光素子５３０は、第１及び第２リードフレーム５４０、５５０上に実装され、第１及び第２リードフレーム５４０、５５０は発光素子５３０と直接接触したり、またははんだ付け（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）部材（図示せず）のような伝導性を有する材料を介して電気的に接続されてもよい。また、発光素子５３０は、ワイヤボンディングによって第１及び第２リードフレーム５４０、５５０と電気的に接続されてもよいが、これに限定されない。したがって、第１及び第２リードフレーム５４０、５５０に電源が連結されると、発光素子５３０に電源が印加され得る。一方、複数個のリードフレーム（図示せず）がボディー５１０内に実装され、それぞれのリードフレーム（図示せず）が発光素子５３０と電気的に接続されてもよいが、これに限定されない。
【０１４４】
実施形態に係る発光素子は照明システムに適用可能である。前記照明システムは、複数の発光素子がアレイされた構造を含み、図１３及び図１４に示した表示装置、図１５に示した照明装置を含み、照明灯、信号灯、車両前照灯、電光板などを含むことができる。
【０１４５】
図１３は、実施形態に係る発光素子を有する表示装置の分解斜視図である。
【０１４６】
図１３を参照すれば、実施形態に係る表示装置１０００は、導光板１０４１と、前記導光板１０４１に光を提供する光源モジュール１０３１と、前記導光板１０４１の下に反射部材１０２２と、前記導光板１０４１の上に光学シート１０５１と、前記光学シート１０５１の上に表示パネル１０６１と、前記導光板１０４１、光源モジュール１０３１及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１とを含むことができるが、これに限定されない。
【０１４７】
前記ボトムカバー１０１１、反射シート１０２２、導光板１０４１、光学シート１０５１はライトユニット１０５０として定義することができる。
【０１４８】
前記導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化させる役割を果たす。前記導光板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（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＣＯＣ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）及びＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂のうち一つを含むことができる。
【０１４９】
前記光源モジュール１０３１は、前記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。
【０１５０】
前記光源モジュール１０３１は少なくとも一つを含み、前記導光板１０４１の一側面から直接または間接的に光を提供することができる。前記光源モジュール１０３１は、基板１０３３と、上記に開示された実施形態に係る発光素子１０３５とを含み、前記発光素子１０３５は、前記基板１０３３上に所定間隔でアレイすることができる。
【０１５１】
前記基板１０３３は、回路パターン（図示せず）を含む印刷回路基板（ＰＣＢ、Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であってもよい。但し、前記基板１０３３は、一般のＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ、Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ  ＰＣＢ）、軟性ＰＣＢ（ＦＰＣＢ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ＰＣＢ）などを含むこともでき、これに限定されない。前記発光素子１０３５は前記ボトムカバー１０１１の側面または放熱プレート上に搭載される場合、前記基板１０３３は除去することができる。ここで、前記放熱プレートの一部は前記ボトムカバー１０１１の上面に接触することができる。
【０１５２】
そして、前記複数の発光素子１０３５は、前記基板１０３３上に光が放出される出射面が、前記導光板１０４１と所定距離だけ離隔するように搭載することができ、これに限定されない。前記発光素子１０３５は、前記導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに限定されない。
【０１５３】
前記導光板１０４１の下には前記反射部材１０２２を配置することができる。前記反射部材１０２２は、前記導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向かうようにすることによって、前記ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。前記反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成することができるが、これに限定されない。前記反射部材１０２２は、前記ボトムカバー１０１１の上面であってもよく、これに限定されない。
【０１５４】
前記ボトムカバー１０１１は、前記導光板１０４１、光源モジュール１０３１及び反射部材１０２２などを収納することができる。そのために、前記ボトムカバー１０１１は、上面が開口されたボックス（ｂｏｘ）形状を有する収納部１０１２を備えることができ、これに限定されない。前記ボトムカバー１０１１は、トップカバーと結合されてもよく、これに限定されない。
【０１５５】
前記ボトムカバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成することができ、プレス成形または押出成形などの工程を用いて製造することができる。また、前記ボトムカバー１０１１は、熱伝導性の良い金属または非金属材料を含むことができ、これに限定されない。
【０１５６】
前記表示パネル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基板、そして第１及び第２基板の間に介在された液晶層を含む。前記表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着されてもよく、このような偏光板の付着構造に限定されない。前記表示パネル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ようになる。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、テレビなどに適用することができる。
【０１５７】
前記光学シート１０５１は、前記表示パネル１０６１と前記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。前記光学シート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ようなシートのうち少なくとも一つを含むことができる。前記拡散シートは、入射される光を拡散させ、前記水平または／及び垂直プリズムシートは、入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは、損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、前記表示パネル１０６１上には保護シートを配置してもよいが、これに限定されない。
【０１５８】
ここで、前記光源モジュール１０３１の光経路上には、光学部材として、前記導光板１０４１、及び光学シート１０５１を含むことができ、これに限定されない。
【０１５９】
図１４は、実施形態に係る発光素子を有する表示装置を示す図である。
【０１６０】
図１４を参照すれば、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、上記に開示された発光素子１１２４がアレイされた基板１１２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を含む。
【０１６１】
前記基板１１２０及び前記発光素子１１２４は光源モジュール１１６０として定義することができる。前記ボトムカバー１１５２、少なくとも一つの光源モジュール１１６０、及び光学部材１１５４はライトユニット１１５０として定義することができる。前記ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を備えることができ、これに限定されない。前記光源モジュール１１６０は、基板１１２０、及び前記基板１１２０上に配列された複数の発光素子１１２４を含む。
【０１６２】
ここで、前記光学部材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むことができる。前記導光板は、ＰＣ材質またはＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）材質からなることができ、このような導光板は除去され得る。前記拡散シートは、入射される光を拡散させ、前記水平及び垂直プリズムシートは、入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは、損失される光を再使用して輝度を向上させる。
【０１６３】
前記光学部材１１５４は、前記光源モジュール１１６０上に配置され、前記光源モジュール１１６０から放出された光を面光源化させたり、拡散、集光などを行うようになる。
【０１６４】
図１５は、実施形態に係る発光素子を有する照明装置の分解斜視図である。
【０１６５】
図１５を参照すれば、実施形態に係る照明装置は、カバー２１００、光源モジュール２２００、放熱体２４００、電源提供部２６００、内部ケース２７００、及びソケット２８００を含むことができる。また、実施形態に係る照明装置は、部材２３００及びホルダー２５００のうちいずれか一つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施形態に係る発光素子を含むことができる。
【０１６６】
例えば、前記カバー２１００は、バルブ（ｂｕｌｂ）または半球の形状を有し、中空の内部を有し、一部分が開口された形状に提供することができる。前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００と光学的に結合することができる。例えば、前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００から提供される光を拡散、散乱または励起させることができる。前記カバー２１００は一種の光学部材であり得る。前記カバー２１００は前記放熱体２４００と結合することができる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合する結合部を有することができる。
【０１６７】
前記カバー２１００の内面には、乳白色の塗料をコーティングすることができる。乳白色の塗料は、光を拡散させる拡散材を含むことができる。前記カバー２１００の内面の表面粗さは、前記カバー２１００の外面の表面粗さよりも大きく形成することができる。これは、前記光源モジュール２２００からの光を十分に散乱及び拡散させて外部に放出させるためである。
【０１６８】
前記カバー２１００の材質は、ガラス（ｇｌａｓｓ）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などであってもよい。ここで、ポリカーボネートは、優れた耐光性、耐熱性、及び強度を有する。前記カバー２１００は、外部から前記光源モジュール２２００が見られるように透明にしてもよく、または不透明にしてもよい。前記カバー２１００は、ブロー（ｂｌｏｗ）成形を通じて形成することができる。
【０１６９】
前記光源モジュール２２００は、前記放熱体２４００の一面に配置することができる。したがって、前記光源モジュール２２００からの熱は前記放熱体２４００に伝導される。前記光源モジュール２２００は、発光素子２２１０、連結プレート２２３０、及びコネクタ２２５０を含むことができる。
【０１７０】
前記部材２３００は、前記放熱体２４００の上面上に配置され、複数の発光素子２２１０及びコネクタ２２５０が挿入されるガイド溝２３１０を有する。前記ガイド溝２３１０は、前記発光素子２２１０の基板及びコネクタ２２５０と対応する。
【０１７１】
前記部材２３００の表面は、光反射物質で塗布またはコーティングされたものであってもよい。例えば、前記部材２３００の表面は、白色の塗料で塗布またはコーティングされていてもよい。このような前記部材２３００は、前記カバー２１００の内面で反射されて前記光源モジュール２２００側の方向に戻ってくる光を再び前記カバー２１００の方向に反射する。したがって、実施形態に係る照明装置の光効率を向上させることができる。
【０１７２】
前記部材２３００は、一例として絶縁物質からなることができる。前記光源モジュール２２００の連結プレート２２３０は電気伝導性の物質を含むことができる。したがって、前記放熱体２４００と前記連結プレート２２３０との間に電気的な接触が可能となる。前記部材２３００は、絶縁物質で構成されて、前記連結プレート２２３０と前記放熱体２４００との電気的短絡を遮断することができる。前記放熱体２４００は、前記光源モジュール２２００からの熱及び前記電源提供部２６００からの熱を受けて放熱する。
【０１７３】
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納溝２７１９を塞ぐ。したがって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００はガイド突出部２５１０を有する。前記ガイド突出部２５１０は、前記電源提供部２６００の突出部２６１０が貫通するホールを備えることができる。
【０１７４】
前記電源提供部２６００は、外部から提供された電気的信号を処理または変換し、前記光源モジュール２２００に提供する。前記電源提供部２６００は、前記内部ケース２７００の収納溝２７１９に収納され、前記ホルダー２５００によって前記内部ケース２７００の内部に密閉される。
【０１７５】
前記電源提供部２６００は、突出部２６１０、ガイド部２６３０、ベース２６５０、及び突出部２６７０を含むことができる。
【０１７６】
前記ガイド部２６３０は、前記ベース２６５０の一側から外部に突出した形状を有する。前記ガイド部２６３０は、前記ホルダー２５００に挿入可能である。前記ベース２６５０の一面上に多数の部品を配置することができる。多数の部品は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、前記光源モジュール２２００の駆動を制御する駆動チップ、前記光源モジュール２２００を保護するためのＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）保護素子などを含むことができるが、これに限定されない。
【０１７７】
前記突出部２６７０は、前記ベース２６５０の他側から外部に突出した形状を有する。前記突出部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の内部に挿入され、外部からの電気的信号が提供される。例えば、前記突出部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の幅と同一であるか、または小さくして提供することができる。前記突出部２６７０には、“＋電線”及び“−電線”の各一端が電気的に接続され、“＋電線”及び“−電線”の他端はソケット２８００に電気的に接続され得る。
【０１７８】
前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と共にモールディング部を含むことができる。モールディング部は、モールディング液体が固まった部分であって、前記電源提供部２６００を前記内部ケース２７００の内部に固定できるようにする。
【０１７９】
以上、実施形態を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示していない様々な変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施形態に具体的に示した各構成要素は変形実施が可能である。そして、このような変形及び応用に係る差異点は、添付の特許請求の範囲で規定する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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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