(57)【要約】【課題】本発明は半導体発光装置及びこれを製造する方法に関する。【解決手段】本発明の一側面は、基板と、上記基板上に配列され、それぞれ第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層を有する複数の発光セルと、上記発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、上記複数の発光セルが成す発光領域のうち少なくとも一部に形成され、赤色の光変換物質を有する赤色光変換部及び緑色の光変換物質を有する緑色光変換部のうち少なくとも１つを含む光変換部を含む半導体発光装置を提供する。本発明の一実施形態による半導体発光装置を使用すると、単位面積当たりの電流密度を改善して光効率が向上し、さらには、高演色性白色光を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配列され、それぞれが、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層とを有する複数の発光セルと、
前記複数の発光セルの各々の前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、
前記複数の発光セルが成す発光領域のうち少なくとも一部に形成され、赤色の光変換物質を有する赤色光変換部及び緑色の光変換物質を有する緑色光変換部のうち少なくとも１つを含む光変換部と
を含む半導体発光装置。
【請求項２】
前記発光領域のうち一部には、前記光変換部が形成されない請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記光変換部は、蛍光体及び量子点のうち少なくとも１つの物質を含む請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層は、異なる発光セルの第２導電型半導体層と電気的に連結された請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層は、異なる発光セルの第１導電型半導体層と電気的に連結された請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第２導電型半導体層は、異なる発光セルの第２導電型半導体層と電気的に連結された請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記複数の発光セルの第１導電型半導体層は、相互一体に形成された請求項１から６の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記複数の発光セルの１つ当たりに前記赤色光変換部及び前記緑色光変換部のうち１つが形成された請求項１から７の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記複数の発光セルのうち２つ以上の発光セルに対し、前記赤色光変換部及び前記緑色光変換部のうち１つが一体に形成された請求項１から７の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記光変換部は、前記発光セルの表面に沿って形成された請求項１から９の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記光変換部は前記赤色光変換部及び前記緑色光変換部の両方を含み、
前記複数の発光セルは前記赤色光変換部が形成された１つ以上の発光セルを有する赤色グループ、前記緑色光変換部が形成された１つ以上の発光セルを有する緑色グループ及び前記赤色光変換部及び前記緑色光変換部の何れもが形成されない１つ以上のセルを有する青色グループに分かれ、前記赤色グループ、前記緑色グループ及び前記青色グループとそれぞれ連結された３対のパッド部をさらに含む請求項１から１０の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記パッド部により前記赤色グループ、前記緑色グループ及び前記青色グループに印加される電流は、それぞれ独立的に調節される請求項１１に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
基板と、
前記基板上に配列され、それぞれが、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層とを有する複数の発光セルと、
前記複数の発光セルの各々の前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、
前記複数の発光セルが成す発光領域に赤色の光変換物質及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つを備えて形成され、前記赤色の光変換物質及び前記緑色の光変換物質の配合比が異なる複数のグループに分かれる光変換部と
を含む半導体発光装置。
【請求項１４】
パッケージ基板と、
前記パッケージ基板上に配列され、それぞれが、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層とを有する複数の発光セルをそれぞれ含む複数のマルチチップ素子と、
前記複数の発光セルの各々の前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、
前記複数のマルチチップ素子の光経路上にそれぞれ配置され、赤色の光変換物質及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つをそれぞれが備える複数の光変換部と
を含み、
前記複数の光変換部の各々は、前記赤色の光変換物質及び前記緑色の光変換物質の配合比が異なる複数のグループに分かれる半導体発光装置。
【請求項１５】
前記光変換部は黄色光変換物質をさらに備え、前記赤色、緑色及び黄色光変換物質のうち少なくとも１つの配合比が異なる複数のグループに分かれる請求項１３または請求項１４に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記複数のグループとそれぞれ連結された複数のパッド部をさらに含む請求項１３または請求項１４に記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記複数のパッド部により前記複数のグループに印加される電流は、それぞれ独立的に調節される請求項１６に記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記光変換部はダム部を備え、前記光変換物質は前記ダム部の内部に充填された請求項１３から１７の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
前記ダム部は、前記光変換物質と同じ物質を含む請求項１８に記載の半導体発光装置。
【請求項２０】
前記ダム部は、その内部に充填された前記光変換部と同じ物質からなる請求項１８に記載の半導体発光装置。
【請求項２１】
基板と、
前記基板上に配列され、それぞれが、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と、その間に形成された活性層とを有する複数の発光セルと、
前記複数の発光セルの各々の前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの前記第１導電型半導体層及び前記第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と
を含み、
前記複数の発光セルのうち一部の活性層は赤色光を放出し、異なる一部の活性層は緑色光を放出し、残りの活性層は青色光を放出する半導体発光装置。
【請求項２２】
前記基板と前記第１導電型半導体層との間に形成され、前記複数の発光セルの第１導電型半導体層の各々を連結させる基底層をさらに含む請求項２１に記載の半導体発光装置。
【請求項２３】
前記基底層は、第１導電型半導体物質からなる請求項２２に記載の半導体発光装置。
【請求項２４】
前記基底層は、アンドープ半導体物質からなる請求項２２に記載の半導体発光装置。
【請求項２５】
前記複数の発光セルの第１導電型半導体層の各々は、相互一体に形成された請求項２１から２４の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項２６】
基板上の第１領域に第１導電型半導体層、第１活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第１発光構造物を形成する段階と、
前記基板上の第２領域に第１導電型半導体層、第２活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第２発光構造物を形成する段階と、
前記基板上の第３領域に第１導電型半導体層、第３活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第３発光構造物を形成する段階と、
前記第１から第３発光構造物を電気的に連結するように配線構造を形成する段階と
を含み、
前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３活性層のうち１つは赤色光を放出し、他の１つは緑色光を放出し、残りの１つは青色光を放出する半導体発光装置の製造方法。
【請求項２７】
前記第１発光構造物を形成する段階の前に前記基板上に第１オープン領域を有するマスク層を形成する段階をさらに含み、前記第１発光構造物は前記第１オープン領域に形成される請求項２６に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項２８】
前記第２発光構造物を形成する段階の前に前記マスク層に第２オープン領域を形成する段階をさらに含み、前記第２発光構造物は前記第２オープン領域に形成される請求項２７に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項２９】
前記第３発光構造物を形成する段階の前に前記マスク層に第３オープン領域を形成する段階をさらに含み、前記第３発光構造物は前記第３オープン領域に形成される請求項２８に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３０】
前記第１発光構造物、前記第２発光構造物、および前記第３発光構造物は、相互接触しないように形成される請求項２６から２９の何れか１項に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３１】
前記第１発光構造物、前記第２発光構造物、および前記第３発光構造物を形成する前に前記基板上に基底層を形成する段階をさらに含む請求項２６から３０の何れか１項に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３２】
前記基底層は、第１導電型半導体物質からなる請求項３１に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３３】
前記基底層は、アンドープ半導体物質からなる請求項３１に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３４】
前記第１導電型半導体層を成長する段階は、前記基底層上に前記第１導電型半導体層を再成長させる段階である請求項３２または請求項３３に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３５】
基板上に第１導電型半導体層を成長させる段階と、
前記第１導電型半導体層の第１領域、第２領域、および第３領域にそれぞれ第１活性層、第２活性層、および第３活性層を成長させる段階と、
前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３活性層を覆うように第２導電型半導体層を成長させる段階と、
前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３活性層に対応する位置に該当する前記第２導電型半導体層が残存するように前記第２導電型半導体層の一部を除去して第１から第３発光構造物を形成する段階と、
前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３発光構造物を電気的に連結するように配線構造を形成する段階と
を含み、
前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３活性層のうち１つは赤色光を放出し、他の１つは緑色光を放出し、残りの１つは青色光を放出する半導体発光装置の製造方法。
【請求項３６】
前記第１発光構造物、前記第２発光構造物、および前記第３発光構造物を形成する段階は、前記第１活性層、前記第２活性層、および前記第３活性層に対応する位置に該当する前記第１導電型半導体層が残存するように前記第１導電型半導体層の一部を除去する段階を含む請求項３５に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３７】
導電性基板上に配列され、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層とその間に形成された活性層を有し、前記第２導電型半導体層が前記導電性基板に向かって前記導電性基板と電気的に連結されるように配置された複数の発光セルと、
前記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層を異なる発光セルの第１導電型半導体層と電気的に連結する配線構造と
を含む半導体発光装置。
【請求項３８】
前記導電性基板と前記複数の発光セルの間に形成された反射金属層をさらに含む請求項３７に記載の半導体発光装置。
【請求項３９】
前記配線構造は、金属からなる請求項３７または３８に記載の半導体発光装置。
【請求項４０】
前記配線構造は、少なくとも前記第１導電型半導体層の上面に形成された部分が透明伝導性物質からなる請求項３７から３９の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項４１】
前記導電性基板と前記複数の発光セルの間に形成されたバリア層をさらに含む請求項３７に記載の半導体発光装置。
【請求項４２】
前記バリア層は前記複数の発光セルそれぞれの第２導電型半導体層と電気的に連結された請求項４１に記載の半導体発光装置。
【請求項４３】
前記複数の発光セルは、電気的に並列に連結された請求項３７から４２の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光装置に関し、特に、複数の発光セルが配列された構造を有する半導体発光装置及びこれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）は出力及び効率や信頼性の側面で光源として有益な長所を有するため、ディスプレー装置のバックライトだけでなく、様々な照明装置のための高出力、高効率光源として積極的に研究開発されている。このようなＬＥＤを照明用光源として常用するためには、所望する高い水準の出力を提供しながら、光効率を高め、製造費用を低める必要がある。
【０００３】
しかし、高い定格電流を使用する高出力ＬＥＤの場合は、相対的に低い定格電流を使用する低出力ＬＥＤと比べ、電流密度が高くて光効率が著しく低下する。具体的に、高い出力を得るため、同一面積のＬＥＤチップで高い光束を得るために定格電流を高める場合には、電流密度の増加により却って光効率が低くなり、素子の発熱により光効率の低下が加速するという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するための方案として、パッケージレベルで複数の低出力ＬＥＤチップをダイボンディングした後、ワイヤボンディングによりチップとチップを連結する高出力発光装置が提案されている。本方案によると、比較的小さなサイズの低出力ＬＥＤチップを使用するため、大きいサイズの高出力ＬＥＤチップを使用する時より電流密度が低くなり、全体的な光効率を増加させることができる。しかし、ワイヤボンディング数が増加することにより製造費用が増加し、工程が複雑になる上、ワイヤオープンによる不良率が増加するという問題がある。また、チップとチップをワイヤで連結する場合、複雑な直並列の配線構造を具現することが困難である上、ワイヤにより消耗する空間によってパッケージの小型化が難しく、単一パッケージでチップを実装することができる個数も制限されるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的の１つは、単位面積当たりの電流密度を改善して光効率を向上し、さらには、高演色性白色光を放出することができる半導体発光装置を提供することである。
【０００６】
本発明の目的の他の１つは、蛍光体を使用せずとも高い効率の白色光を得ることができる半導体発光装置及びこれを効果的に製造する方法を提供することである。
【０００７】
本発明の目的のさらに他の１つは、複数の発光セルを有する場合において、十分な発光面積を確保することができる半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような課題を解決するために、本発明の一側面は基板と、上記基板上に配列され、それぞれ第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層を有する複数の発光セルと、上記発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、上記複数の発光セルが成す発光領域のうち少なくとも一部に形成され、赤色の光変換物質を有する赤色光変換部及び緑色の光変換物質を有する緑色光変換部のうち少なくとも１つを含む光変換部を含む半導体発光装置を提供する。
【０００９】
本発明の一実施例における上記発光領域のうち一部には、上記光変換部が形成されないこともある。
【００１０】
本発明の一実施例における上記光変換部は、蛍光体及び量子点のうち少なくとも１つの物質を含むことができる。
【００１１】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層は、異なるセルの第２導電型半導体層と電気的に連結されることができる。
【００１２】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層は、異なるセルの第１導電型半導体層と電気的に連結されることができる。
【００１３】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第２導電型半導体層は、異なるセルの第２導電型半導体層と電気的に連結されることができる。
【００１４】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルの第１導電型半導体層は、相互一体に形成されることができる。
【００１５】
本発明の一実施例における上記複数の発光セル１つ当たりに、上記赤色及び緑色光変換部のうち１つが形成されることができる。
【００１６】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルのうち２つ以上の発光セルに対し、上記赤色及び緑色光変換部のうち１つが一体に形成されることができる。
【００１７】
本発明の一実施例における上記赤色及び緑色光変換部は、上記発光セルの表面に沿って形成されることができる。
【００１８】
本発明の一実施例における上記光変換部は、上記赤色及び緑色光変換部を含み、上記複数の発光セルは上記赤色光変換部が形成された１つ以上のセルを有する赤色グループ、上記緑色光変換部が形成された１つ以上のセルを有する緑色グループ、上記赤色及び緑色光変換部が形成されない１つ以上のセルを有する青色グループに分かれ、上記赤色、緑色及び青色グループとそれぞれ連結された３対のパッド部をさらに含むことができる。
【００１９】
この場合、上記パッド部により上記赤色、緑色及び青色グループに印加される電流はそれぞれ独立的に調節されることができる。
【００２０】
本発明の他の側面は基板と、上記基板上に配列され、それぞれ第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層を有する複数の発光セルと、上記発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、上記複数の発光セルが成す発光領域に赤色及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つを備えて形成され、上記赤色及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つの配合比が異なる複数のグループに分かれる光変換部を含む半導体発光装置を提供する。
【００２１】
本発明のさらに他の側面はパッケージ基板と、上記パッケージ基板上に配列され、それぞれ第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成され、青色光を放出する活性層を有する複数の発光セルをそれぞれ含む複数のマルチチップ素子と、上記発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造と、上記複数のマルチチップ素子の光経路上にそれぞれ配置され、赤色及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つをそれぞれ備える複数の光変換部を含み、上記複数の光変換部は上記赤色及び緑色の光変換物質のうち少なくとも１つの配合比が異なる複数のグループに分かれる半導体発光装置を提供する。
【００２２】
本発明の一実施例における上記光変換部は、黄色光変換物質をさらに備え、上記赤色、緑色及び黄色光変換物質のうち少なくとも１つの配合比が異なる複数のグループに分かれることができる。
【００２３】
この場合、上記複数のグループとそれぞれ連結された複数のパッド部をさらに含むことができる。
【００２４】
この場合、上記複数のパッド部により上記複数のグループに印加される電流はそれぞれ独立的に調節されることができる。
【００２５】
本発明の一実施例における上記光変換部はダム部を備え、上記光変換物質は上記ダム部の内部に充填されることができる。
【００２６】
この場合、上記ダム部は上記光変換物質と同じ物質を含むことができる。
【００２７】
また、上記ダム部はその内部に充填された上記光変換部の残り部分と同じ物質からなることができる。
【００２８】
本発明のさらに他の側面は基板と、上記基板上に配列され、それぞれ第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成された活性層を有する複数の発光セルと、上記発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つを異なる発光セルの第１及び第２導電型半導体層のうち少なくとも１つと電気的に連結する配線構造を含み、上記複数の発光セルのうち一部の活性層は赤色光を放出し、他の一部の活性層は緑色光を放出し、残りの活性層は青色光を放出する半導体発光装置を提供する。
【００２９】
本発明の一実施例において、上記基板と上記第１導電型半導体層と間に形成され、上記複数の発光セルの第１導電型半導体層を連結させる基底層をさらに含むことができる。
【００３０】
この場合、上記基底層は第１導電型半導体物質からなることができ、これと異なり、上記基底層はアンドープ半導体物質からなることもできる。
【００３１】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルの第１導電型半導体層は、相互一体に形成されることができる。
【００３２】
本発明のさらに他の側面は、基板上の第１領域に第１導電型半導体層、第１活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第１発光構造物を形成する段階と、上記基板上の第２領域に第１導電型半導体層、第２活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第２発光構造物を形成する段階と、上記基板上の第３領域に第１導電型半導体層、第３活性層及び第２導電型半導体層を順に成長させて第３発光構造物を形成する段階と、上記第１から第３発光構造物を電気的に連結するように配線構造を形成する段階とを含み、上記第１から第３活性層のうち１つは赤色光を放出し、他の１つは緑色光を放出し、残りの１つは青色光を放出する半導体発光装置の製造方法を提供する。
【００３３】
本発明の一実施例において、上記第１発光構造物を形成する段階の前に上記基板上に第１オープン領域を有するマスク層を形成する段階をさらに含み、上記第１発光構造物は上記第１オープン領域に形成されることができる。
【００３４】
この場合、上記第２発光構造物を形成する段階の前に上記マスク層に第２オープン領域を形成する段階をさらに含み、上記第２発光構造物は上記第２オープン領域に形成されることができる。
【００３５】
また、上記第３発光構造物を形成する段階の前に上記マスク層に第３オープン領域を形成する段階をさらに含み、上記第３発光構造物は上記第３オープン領域に形成されることができる。
【００３６】
本発明の一実施例における上記第１から第３発光構造物は接触しないように形成されることができる。
【００３７】
本発明の一実施例において、上記第１から第３発光構造物を形成する前に上記基板上に基底層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３８】
この場合、上記基底層は第１導電型半導体物質からなることができ、これと異なり、上記基底層はアンドープ半導体物質からなることもできる。
【００３９】
また、上記第１導電型半導体層を成長させる段階は、上記基底層上に上記第１導電型半導体層を再成長させる段階であることができる。
【００４０】
本発明のさらに他の側面は、基板上に第１導電型半導体層を成長させる段階と、上記第１導電型半導体層の第１から第３領域にそれぞれ第１から第３活性層を成長させる段階と、上記第１から第３活性層を覆うように第２導電型半導体層を成長させる段階と、上記第１から第３活性層に対応する位置に該当する上記第２導電型半導体層が残存するように上記第２導電型半導体層の一部を除去して第１から第３発光構造物を形成する段階と、上記第１から第３発光構造物を電気的に連結するように配線構造を形成する段階とを含み、上記第１から第３活性層のうち１つは赤色光を放出し、他の１つは緑色光を放出し、残りの１つは青色光を放出する半導体発光装置の製造方法を提供する。
【００４１】
本発明の一実施例における上記第１から第３発光構造物を形成する段階は、上記第１から第３活性層に対応する位置に該当する上記第１導電型半導体層が残存するように上記第１導電型半導体層の一部を除去する段階を含むことができる。
【００４２】
本発明のさらに他の側面は、導電性基板上に配列され、第１及び第２導電型半導体層と、その間に形成された活性層を有し、上記第２導電型半導体層が上記導電性基板に向かって上記導電性基板と電気的に連結されるように配置された複数の発光セルと、上記複数の発光セルのうち少なくとも１つの第１導電型半導体層を異なる発光セルの第１導電型半導体層と電気的に連結する配線構造を含む半導体発光装置を提供する。
【００４３】
本発明の一実施例において、上記導電性基板と上記複数の発光セルの間に形成された反射金属層をさらに含むことができる。
【００４４】
本発明の一実施例における上記配線構造は金属からなることができる。
【００４５】
本発明の一実施例における上記配線構造は、少なくとも上記第１導電型半導体層の上面に形成された部分が透明伝導性物質からなることができる。
【００４６】
本発明の一実施例において、上記導電性基板と上記複数の発光セルの間に形成されたバリア層をさらに含むことができる。
【００４７】
この場合、上記バリア層は、上記複数の発光セルそれぞれの第２導電型半導体層と電気的に連結されることができる。
【００４８】
本発明の一実施例における上記複数の発光セルは電気的に並列連結されることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の一実施形態による半導体発光装置を使用すると、単位面積当たりの電流密度を改善して光効率を向上し、さらには、高演色性白色光を得ることができる。
【００５０】
また、本発明の他の実施形態によると、蛍光体を使用せずとも高い効率の白色光を得ることができる半導体発光装置及びこれを効果的に製造する方法を得ることができ、さらに、複数の発光セルを有する場合において、十分な発光面積を確保することができる半導体発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態による半導体発光素子を概略的に示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【図３】図１に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図である。
【図４】図１の実施形態から変形された実施形態による半導体発光素子を概略的に示した断面図である。
【図５】図１の実施形態のさらに他の変形例において、採用されることができる発光セルの間の配線連結構造を概略的に示した断面図である。
【図６】図５の配線連結構造により得られる交流駆動用等価回路図である。
【図７】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図８】図７に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図である。
【図９】図７の実施形態から変形された実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図１１】図１０に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【図１７】図１４の半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図１８】図１４の半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図１９】図１４の半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２０】図１４の半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図２２】図２１のＥ１−Ｅ１｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【図２３】図２１の実施形態から変形された実施形態による半導体発光装置の一部を概略的に示した断面図である。
【図２４】図２１の実施形態から変形された実施形態による半導体発光装置の一部を概略的に示した断面図である。
【図２５】図２１の構造を有する半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２６】図２１の構造を有する半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２７】図２１の構造を有する半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２８】図２１の構造を有する半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。
【図２９】本発明により得られた半導体発光装置の使用例を概略的に示した構成図である。
【図３０】本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【図３１】図３０の実施形態による半導体発光装置のＡ−Ａ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【図３２】本発明の半導体発光装置を製造する方法の他の例を説明するための工程別断面図である。
【図３３】本発明の半導体発光装置を製造する方法の他の例を説明するための工程別断面図である。
【図３４】本発明の半導体発光装置を製造する方法の他の例を説明するための工程別断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下では添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００５３】
しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及びサイズなどはより明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同じ符号で表示される要素は同じ要素である。
【００５４】
図１は本発明の一実施形態による半導体発光素子を概略的に示した平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。また、図３は図１に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図であり、図４は図１の実施形態から変形された実施形態による半導体発光素子を概略的に示した断面図である。
【００５５】
先ず、図１及び図２を参照すると、本実施形態による半導体発光装置１００は基板１０１と基板１０１上に配列された複数の発光セルＣを含み、各発光セルＣは配線構造１０６により電気的に連結される。この場合、「発光セル」とは異なるセルと区別される活性層領域を有する半導体多層膜部分を表す。本実施形態の場合、２５個の発光セルＣが５×５形態で配列された構造を示しているが、発光セルＣの個数と配列形態は多様に変形されることができる。追加構成要素として、外部電気信号の印加に使用することができる第１及び第２パッド部１０７ａ、１０７ｂが基板１０１上に形成されることができる。本実施形態ではパッド部１０７ａ、１０７ｂが発光セルＣと直接接触しているが、他の実施形態ではパッド部１０７ａ、１０７ｂと発光セルＣは相互離隔され形成され、配線構造１０６により連結されることもできる。本実施形態のように、複数の発光セルＣに分離させることで、１つのセルを利用した時より単位面積当たりの電流密度が減少されることができ、これにより発光効率が向上することができる。
【００５６】
図２に図示されたように、それぞれの発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３は基板１０１上に形成された第１導電型半導体層１０２、活性層１０３及び第２導電型半導体層１０４を備え、配線構造１０６により図３に図示されたように直列連結されている。この場合、第２導電型半導体層１０４上には透明伝導性酸化物などからなる透明電極１０５が配置されることができる。発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の間が直列連結構造の場合、例えば、第１発光セルＣ１の第２導電型半導体層１０４と第２発光セルＣ２の第１導電型半導体層１０２が連結され、後述するように、直列連結の他にも並列連結や直並列連結も可能である。本実施形態の場合、配線構造１０６はワイヤではなく、発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３と基板１０１の表面に沿って形成され、配線構造１０６の電気的接点以外の部分も発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３および基板１０１の表面から離れることはない。発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３と配線構造１０６との間には絶縁部１０８が介在されるので、発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３と配線構造１０６との意図しない短絡を防止することができる。この場合、絶縁部１０８はシリコーン酸化物やシリコーン窒化物などのように当技術分野で公知の物質を使用することができる。本実施形態のように、セルの間の電気連結のための構造としてワイヤを使用しないことにより、短絡の可能性が低減し、配線工程の容易性が向上することができる。
【００５７】
基板１０１は電気絶縁性を有する基板を使用することができ、これにより、発光セルＣを電気的に分離することができる。但し、導電性基板を使用する場合でも、その上に絶縁膜を蒸着して使用することができる。この場合、基板１０１は半導体単結晶を成長させるための成長基板であることができ、これを考慮すると、サファイア基板を使用することができる。サファイア基板は六角−ロムボ型（Ｈｅｘａ−Ｒｈｏｍｂｏ  Ｒ３ｃ）対称性を有する結晶体であって、ｃ軸及びａ軸方向の格子定数がそれぞれ１３．００１Å及び４．７５８Åで、Ｃ（０００１）面、Ａ（１１２０）面、Ｒ（１１０２）面などを有する。この場合、上記Ｃ面は比較的窒化物薄膜の成長が容易で、高温で安定するため、窒化物半導体を成長させるための基板として有用に使用される。勿論、形態によってはＳｉＣ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＯ、ＬｉＡｌＯ２及びＬｉＧａＯ２などからなる基板も使用することができる。
【００５８】
第１及び第２導電型半導体層１０２、１０４は窒化物半導体、即ち、ＡｌｘＩｎｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成を有することができ、ｎ型不純物及びｐ型不純物がドープされることができる。この場合、第１及び第２導電型半導体層１０２、１０４は、当技術分野で公知のＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＨＶＰＥ（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）工程などで成長させることができる。第１及び第２導電型半導体層１０２、１０４の間に形成された活性層１０３は電子と正孔の再結合により所定のエネルギーを有する光を放出し、インジウム含量によってバンドギャップエネルギーが調節されるようにＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）組成の層が複数積層された構造を有することができる。この場合、活性層１０３は量子障壁層及び量子井戸層が交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造、例えば、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ構造からなることができる。本実施形態で必ず要求される構成ではないが、第２導電型半導体層１０４上には、例えば、透明伝導性酸化膜（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極が形成されることができ、オーミックコンタクトと電流分散機能を行うことができる。一方、後述するように、第１及び第２導電型半導体層１０２、１０４と活性層１０３を備える発光セルＣは成長時から分離して成長させたり、発光積層体を成長させた後、これを個別セル単位に分離させる方法により得られる。
【００５９】
本実施形態における活性層１０３は青色光を放出し、例えば、約４３０〜４８０ｎｍのピーク波長を有する光を放出することができる。複数の発光セルＣの上部からみると、これにより成される発光領域のうち少なくとも一部には赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇが形成される。図１の場合、発光領域は各発光セルＣが形成する長方形の発光面の集合であるとみることができ、発光領域に光変換部が形成されたことは、発光領域から光が進行する経路上に上記光の波長を変換することができる物質が適用されたことに該当する。例えば、発光セルＣのうち一部（例えば、図２のＣ１）の光放出面には赤色光変換部１０９Ｒが形成され、残りのうち少なくとも一部（例えば、図２のＣ３）の光放出面には緑色光変換部１０９Ｇが形成されることができる。これにより、発光セルＣから放出された青色光と赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇから放出された光が混合し白色光を得ることができる。但し、赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇは常に共に備えられる必要はなく、実施形態によっては赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇのうち１つのみが上記光放出面に備えられることもできる。
【００６０】
赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇは蛍光体及び量子点（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ）のうち少なくとも１種類の物質を含むことができ、これに制限されないが、赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇは、例えば、シリコーン樹脂に分散され発光構造物の表面にコーティングされた構造であることができる。本実施形態の場合、複数の発光セルＣに対し、光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇをコーティングするため、相対的に大きい面積にコーティング工程が適用されることができる。従って、それぞれの単位チップに蛍光物質などをコーティングする時より本願発明のように１つの素子に複数のセルＣを形成し、その発光領域に光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇを形成することが工程の容易性の側面で有利であることができる。この場合、本実施形態では発光セルＣが占める領域より光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇがさらに広く形成されているが、工程条件や、必要によって光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇは発光セルＣの表面のうち一部のみ、例えば、上面のみを覆うように形成されることもできる。
【００６１】
また、本実施形態では発光セルＣ１つ当たりに赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇのうち１つが適用された構造を示しているが、工程条件により、赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇのうち１つは２つ以上の発光セルＣにわたって形成されることもでき、それは以下の実施形態でも同様である。また、図２では光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇが発光セルＣの表面に沿って形成され、発光セルＣと類似する形状を有するように示しているが、光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇの形状は図４の変形例のように、発光セルＣの表面に沿って形成されず、例えば、ドーム状を有するように形成されることができる。さらに、図４の変形例のように、２つ以上の発光セルＣ１、Ｃ２に１つの光変換部１０９Ｒ'が一体に適用されることもできる。本実施形態の場合、配線構造１０６は発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３および基板１０１の表面から離れることなく、発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３および基板１０１の表面に沿って形成されている。したがって、光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇが発光セルＣを覆うときに、配線構造１０６が断線することがない。
【００６２】
赤色光変換部１０９Ｒに使用可能な赤色蛍光体には、ＭＡｌＳｉＮｘ：Ｒｅ（１≦ｘ≦５）である窒化物系蛍光体及びＭＤ：Ｒｅである硫化物系蛍光体などがある。ここで、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇから選択された少なくとも１つで、ＤはＳ、Ｓｅ及びＴｅから選択された少なくとも１つであり、ＲｅはＥｕ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択された少なくとも１つである。また、緑色光変換部１０９Ｇに使用可能な緑蛍光体には、Ｍ２ＳｉＯ４：Ｒｅである珪酸塩系蛍光体、ＭＡ２Ｄ４：Ｒｅである硫化物系蛍光体、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｒｅである蛍光体、ＭＡ'２Ｏ４：Ｒｅ'である酸化物系蛍光体などがあり、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇから選択された少なくとも１つの元素で、ＡはＧａ、Ａｌ及びＩｎから選択された少なくとも１つで、ＤはＳ、Ｓｅ及びＴｅから選択された少なくとも１つで、Ａ'はＳｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ、Ａｌ及びＩｎから選択された少なくとも１つで、ＲｅはＥｕ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択された少なくとも１つで、Ｒｅ'はＣｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択された少なくとも１つであることができる。
【００６３】
また、量子点はコア（ｃｏｒｅ）とシェル（ｓｈｅｌｌ）からなるナノクリスタル粒子で、コアのサイズは約２〜１００ｎｍの範囲にある。また、量子点はコアのサイズを調節することで、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）のような多様な色を発光する蛍光物質として使用することができ、ＩＩ−ＶＩ族の化合物半導体（ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＴｅなど）、ＩＩＩ−Ｖ族の化合物半導体（ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＡｌＳなど）またはＩＶ族半導体（Ｇｅ、Ｓｉ、Ｐｂ  など）のうち少なくとも２種類の半導体を異種接合して量子点を成すコア（ｃｏｒｅ）とシェル（ｓｈｅｌｌ）構造を形成することができる。この場合、量子点のシェル（ｓｈｅｌｌ）の外郭でシェル表面の分子結合を終了させるか、量子点の凝集を抑制し、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂内の分散性を向上させるか、または蛍光体の機能を向上させるためにオレイン酸（Ｏｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）のような物質を利用した有機リガンド（Ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇａｎｄ）を形成することもできる。
【００６４】
一方、赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇにより変換されず、これをそのまま通過する青色光があるという点で、発光セルＣ全体の光放出面に赤色または緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇが形成されることもできるが、演色指数の向上や色温度の低い白色光を得るために、発光セルのうち一部（例えば、図２のＣ２）の光放出面には光変換部を形成しないこともできる。赤色及び緑色光変換部１０９Ｒ、１０９Ｇの個数や配置方式は、素子に求められる色温度と演色指数などによってビニング（Ｂｉｎｎｉｎｇ）技術を適用して適切に決めることができる。このように、本実施形態では１つの素子が赤色、緑色及び青色の全てを発光することができ、必要に合わせてこれらの個数と配列方式を調節することができるため、感性照明などのような照明装置への応用に適する。
【００６５】
図５は図１の実施形態のさらに他の変形例で採用されることができる発光セルの間の配線連結構造を概略的に示した断面図であり、図６は図５の配線連結構造により得られる交流駆動用等価回路図である。図１の実施形態における発光セルは電気的に直列連結されており、具体的に、発光セルの間の連結はｎ−ｐ連結方式に該当する。しかし、図５に図示されたように、第１発光セルＣ１の第２導電型半導体層１０４と第２発光セルＣ２の第２導電型半導体層１０４が電気的に連結され、第２発光セルＣ２の第１導電型半導体層１０２は第３発光セルＣ３の第１導電型半導体層１０２と電気的に連結されることができ、これは同じ極性の半導体層の間の連結（ｐ−ｐ連結、ｎ−ｎ連結）方式に該当する。このような配線連結構造が加わることにより、図６に図示されたような交流駆動素子を具現することができる。図６の回路は、いわゆる、梯子網回路であり、順方向及び逆方向の電気信号に対してそれぞれ１１個の発光セルが発光することができる。
【００６６】
図７は本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図であり、図８は図７に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図である。また、図９は図７の実施形態から変形された実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。
【００６７】
先ず、図７を参照すると、本実施形態における半導体発光装置２００は基板２０１上に１６個の発光セルＣを備え、４×４形態で配列されており、発光セルＣの個数と配列構造は変形されることができる。前の実施形態と同様に、複数の発光セルＣにより形成される発光領域のうち一部には赤色光変換部２０９Ｒが形成され、残りのうち一部には緑色光変換部２０９Ｇが形成されることで、赤色及び緑色光変換部２０９Ｒ、２０９Ｇが形成されない発光セルＣから放出された青色光と混合し白色光を放出することができる。
【００６８】
基板２０１上の他の領域には第１及び第２パッド部２０７ａ、２０７ｂが形成され、それぞれ発光セルＣの第１導電型半導体層２０２及び第２導電型半導体層（図７では図示せず、その上に形成された透明電極２０５を図示する）と電気的に連結される。本実施形態における発光セルＣは第１導電型半導体層２０２を共有する構造である。即ち、発光セルＣ単位に分離する際、第１導電型半導体層２０２は分離されず、全発光セルＣにわたって一体に形成されることができる。第１パッド部２０７ａと連結された第１配線構造２０６ａは第１導電型半導体層２０２と連結されるように第１パッド部２０７ａから延びて形成される。同様に、第２パッド部２０７ｂと連結された第２配線構造２０６ｂは第２導電型半導体層と連結されるように第２パッド部２０７ｂから延びて形成され、相互隣接する発光セルＣの第２導電型半導体層と連結されるために連結部ｍが形成されることができる。この場合、図７には図示しなかったが、第２配線構造２０６ｂ及び連結部ｍは第１導電型半導体層２０２や活性層と電気的に分離される必要があるため、これらの間には絶縁物質が介在されたり、エアブリッジ構造を有することができる。
【００６９】
本実施形態のような電気連結構造により、図８に図示されたように、１６個の発光セルＣは並列に連結され、このような並列連結構造の場合、ＤＣ電源下で高出力光源として有用に使用することができる。次に、図９の実施形態における半導体発光装置２００｀は第１導電型半導体層２０２がそれぞれの発光セルＣに個別的に備えられる点で、図１の実施形態と類似する。但し、電気連結構造は図７の実施形態のように並列連結に該当する。第１パッド部２０７ａから延びた第１配線構造２０６ａは発光セルＣと直接連結されず、連結部ｍにより発光セルＣの第１導電型半導体層２０２と連結される。
【００７０】
図１０は本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図であり、図１１は図１０に図示された半導体発光素子における各発光セルの連結関係を示す等価回路図である。
【００７１】
図１０を参照すると、本実施形態における半導体発光装置３００は基板３０１上に１６個の発光セルＣを備え、４×４形態で配列されており、発光セルＣの個数と配列構造は変形されることができる。前の実施形態と同様に、複数の発光セルＣにより形成される発光領域のうち一部には赤色光変換部３０９Ｒが形成され、残りのうち一部には緑色光変換部３０９Ｇが形成されることで、赤色及び緑色光変換部３０９Ｒ、３０９Ｇが形成されない発光セルＣから放出された青色光と混合し白色光を放出することができる。本実施形態の場合、基板３０１上の他の領域には第１及び第２パッド部３０７ａ、３０７ｂが形成され、それぞれ発光セルＣの第２導電型半導体層（図１０では図示せず、その上に形成された透明電極３０５を図示する）及び第１導電型半導体層３０２と電気的に連結される。即ち、第１パッド部３０７ａと連結された第１配線構造３０６ａは、一部の発光セルＣに備えられた第２導電型半導体層と連結される。同様に、第２パッド部３０７ｂと連結された第２配線構造３０６ｂは残りのうち一部の発光セルＣの第１導電型半導体層３０２と連結される。第１及び第２配線構造３０６ａ、３０６ｂと直接連結されない残りの発光セルＣは連結構造ｍにより互いに直列連結を形成し、これにより、図１１に図示されたように、直列及び並列の混合連結構造を得ることができる。
【００７２】
図１２、図１３及び図３０はそれぞれ本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。また、図３１は図３０の実施形態による半導体発光装置のＡ−Ａ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【００７３】
先ず、図１２の実施形態における半導体発光装置４００は基板４０１上に２４個の発光セルＣが４×６形態で配列されている。複数の発光セルＣは３個のグループ、即ち、赤色グループＲＧ、緑色グループＧＧ及び青色グループＢＧに分かれる。赤色グループＲＧに該当する発光領域には発光セルＣを覆うように赤色光変換物質が形成され、緑色グループＧＧに該当する発光領域には発光セルＣを覆うように緑色光変換物質が形成され、青色グループＢＧに該当する発光領域には特に光変換物質が適用されない。赤色グループＲＧ、緑色グループＧＧ及び青色グループＢＧはそれぞれ８個の発光セルＣを備え、これらの間に直列連結構造を形成するが、発光セルＣの個数や電気連結方式は適切に変えることができる。例えば、１つのグループＲＧ、ＧＧ、ＢＧの内部で、それぞれのセルは並列構造や直並列構造を形成することもできる。異なる色の光を均一に混合するための側面から、赤色グループＲＧ、緑色グループＧＧ及び青色グループＢＧは１つの領域に同じ種類のグループが全て配置されるというよりは、図１２に図示されたように、複数の領域に分かれて配置され、異なるグループと混ざるように配置されることができる。この場合、異なるグループに属する発光セルＣの間の連結構造ｍは相互重畳されるように配置されることができ、そのため、該当する領域の連結構造ｍの間には絶縁物質が介在されたり、エアブリッジ構造を有することができる。
【００７４】
本実施形態における半導体発光装置４００には３対のパッド部が備えられる。具体的には、赤色グループＲＧと連結された第１及び第２パッド部４０７ａ、４０７ｂ、青色グループＢＧと連結された第１及び第２パッド部４０７ａ｀、４０７ｂ｀、緑色グループＧＧと連結された第１及び第２パッド部４０７ａ｀｀、４０７ｂ｀｀が基板４０１上に配置される。上記３対のパッド部により赤色グループＲＧ、緑色グループＧＧ及び青色グループＢＧに印加される電流は独立的に制御されることができる。これにより、赤色グループＲＧ、緑色グループＧＧ及び青色グループＢＧに印加される電流の強さを調節することで、各グループからの発光量を調節することができるため、白色光の色温度と演色指数を所望する水準になるように変更することができる。例えば、赤色グループＲＧから放出される光の強さを相対的に増加させ、暖かい感じの白色（ｗａｒｍ  ｗｈｉｔｅ）を得ることができ、類似する方式により、青色グループＢＧから放出される光の強さを相対的に増加させ、冷たい感じの白色（ｃｏｏｌ  ｗｈｉｔｅ）を得ることができる。また、このようなグループ毎の電流制御方式を利用し、必ず白色光ではなくても他の多様な色を具現することもでき、感性照明などに利用することができる。
【００７５】
次に、図１３の実施形態における半導体発光装置４００'は図１２の実施形態と類似するように基板４０１上に２４個の発光セルＣが４×６形態で配列されている。但し、複数の発光セルＣは３個のグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３に分かれ、それぞれのグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３に該当する発光領域には発光セルＣを覆うように赤色及び緑色光変換物質の混合物が形成される。即ち、本実施形態の場合、１つのグループに適用された光変換部には２種以上の光変換物質、例えば、赤色及び緑色光変換物質が備えられる。この場合、複数のグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３のうち少なくとも１つのグループは異なるグループと赤色及び緑色光変換物質のうち少なくとも１つの配合比が異なり、これにより、異なる色の光が混合されることができる。この場合、１つの光変換部に備えられる光変換物質は赤色及び緑色の他に異なる種類がさらに含まれることができる。例えば、赤色、緑色及び黄色光変換物質が混合されることができ、これにより、白色光の品質がさらに向上することができる。
【００７６】
図１２の実施形態と同様に、複数のグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３にはそれぞれ８個の発光セルＣを備え、これらの間に直列連結構造を形成するが、発光セルＣの個数や電気連結方式は適切に変えることができる。また、異なる色の光を均一に混合するための側面から、複数のグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３は１つの領域に同じ種類のグループが全て配置されるよりは、図１３に図示されたように、複数の領域に分かれて配置され、異なるグループと混ざるように配置されることができる。この場合、異なるグループに属する発光セルＣの間の連結構造ｍは相互重畳されるように配置されることができ、そのため、該当する領域の連結構造ｍの間には絶縁物質が介在されたり、エアブリッジ構造を有することができる。また、基板４０１上には３対のパッド部が備えられる。具体的には、第１グループＲＧＧ１と連結された第１及び第２パッド部４０７ａ、４０７ｂ、第２グループＲＧＧ２と連結された第１及び第２パッド部４０７ａ｀、４０７ｂ｀、第３グループＲＧＧ３と連結された第１及び第２パッド部４０７ａ｀｀、４０７ｂ｀｀が配置される。上記３対のパッド部により複数のグループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３に印加される電流は独立的に制御されることができ、これにより、白色光の色温度と演色指数を所望する水準になるように変更することができる。本実施形態のように、２種以上の光変換物質を混合し、グループ別に光変換物質の配合比を異なるように適用することで、各グループＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３に印加される電流を独立的に調節すると、色温度及び演色指数をさらに高精度に制御することができる。
【００７７】
一方、図１２及び図１３の実施形態は１つのマルチチップ内で白色光の色温度を調節する内容を説明しているが、パッケージ水準で調節することもできる。図３０及び図３１に図示された実施形態における半導体発光装置４００｀｀はパッケージ基板４１０上に配置された複数のマルチチップ素子４００Ｇ１、４００Ｇ２を含む。ここで、１つのマルチチップ素子４００Ｇ１、４００Ｇ２は図３１に図示されたように、複数の発光セルが連結された構造を有する。この場合、１つのマルチチップ素子４００Ｇ１、４００Ｇ２はそれぞれ前の実施形態で説明した発光セルの間の連結構造を成すことができる。即ち、マルチチップ素子４００Ｇ１、４００Ｇ２は基板４０１上に複数の発光セルが配置された構造であり、それぞれの発光セルは第１導電型半導体層４０２、活性層４０３、第２導電型半導体層４０４及び透明電極４０５を備える。また、配線構造４０６はワイヤではない発光セルと基板４０１の表面に沿って形成され、絶縁部４０８が発光セルと配線構造４０６の間に介在されて意図しない短絡を防止することができる。また、配線構造４０６はワイヤではなく、発光セルと基板４０１の表面に沿って形成され、配線構造１０６の電気的接点以外の部分も発光セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３および基板１０１の表面から離れることはない。発光セルと配線構造４０６との間に絶縁部４０８が介在されるので、発光セルと配線構造４０６との間の意図しない短絡を防止することができる。
【００７８】
本実施形態の場合も図１２及び図１３の実施形態と同様に、マルチチップ素子４００Ｇ１、４００Ｇ２は赤色及び緑色光変換物質を備えるが、その配合比が異なる複数（本実施形態では２個）のグループ４００Ｇ１、４００Ｇ２に分かれる。従って、各グループ４００Ｇ１、４００Ｇ２に印加される電流を独立的に調節することで、半導体発光装置４００｀｀の全体の色温度及び演色指数を高精度に調節することができる。一方、本実施形態における光変換部はダム部４１１を備え、その内部に光変換物質４１２が充填された構造、即ち、ダムアンドフィル（ｄａｍ  ａｎｄ  ｆｉｌｌ）工程により形成されることができる。ダムアンドフィル工程は、パッケージ基板４１０または発光セル基板４０１上で発光セルを取り囲むようにダム部４１１を形成した後、これを利用して光変換物質４１２を充填する方式である。本実施形態におけるダム部４１１は光変換物質４１２と同じ物質を含むことができ、さらに、ダム部４１１そのものをその内部に充填された物質と同じ物質で形成することができる。即ち、ダム部４１１は樹脂とピラー（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２など）の他に蛍光体をさらに含むことができ、これにより、チクソ性（Ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ）が改善されダム形成が容易になることができる。また、ダム部４１１を通じて外部に光が放出されることができ、また、波長変換が行われることができるため、ダム部４１１による光損失が最小化されると共に、光効率の向上及び光指向特性改善効果などを期待することができる。
【００７９】
図１４は本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。図１５は図１４のＢ−Ｂ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図であり、図１６は図１５のＤ−Ｄ｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【００８０】
図１４から１６を共に参照すると、本実施形態における半導体発光装置５００は基板５０１上に複数の発光セルＣが配列され、発光セルＣは第１導電型半導体層５０２、活性層５０３及び第２導電型半導体層５０４を備え、第２導電型半導体層５０４上にはさらに透明電極５０５が配置されることができる。本実施形態の場合、各発光セルＣに備えられた第１導電型半導体層５０２を相互連結する基底層５０２｀が発光セルＣと基板５０１の間に配置され、基底層５０２｀は全発光セルＣにわたって一体に形成されることができる。基底層５０２｀は第１導電型半導体物質またはアンドープ半導体物質からなることができ、後述するように、第１導電型半導体層５０２を再成長させるためのシード層として機能することができる。基底層５０２｀が第１導電型半導体物質からなるのであれば、第１導電型半導体層５０２を発光セルＣが共有する構造であるため、発光セルＣは電気的に並列に連結される。さらに、この場合は、第１導電型半導体層５０２を再成長させずに活性層５０３を成長させることもできる。また、場合によって、基底層５０２｀が除去されることができるが、この場合には発光セルＣは基板５０１上に直接形成される。
【００８１】
第１パッド部５０７ａは基底層５０２｀上に形成され、第１配線構造５０６ａは第１パッド部５０７ａから延びて第１導電型半導体層５０２と連結される。また、第２パッド部５０７ｂは第１導電型半導体層５０２上に形成され、第２配線構造５０６ｂは第２パッド部５０７ｂから延びて第２導電型半導体層５０４と連結される。但し、第２パッド部５０７ｂと第２配線構造５０６ｂは第１導電型半導体層５０２及び活性層５０３と電気的に分離される必要があるため、絶縁部５０８がその間に配置されることができる。一方、第１及び第２パッド部５０７ａ、５０７ｂは第１導電型半導体層５０２上に形成されているが、実施形態によっては、前の実施形態と類似するように形成されることができる。即ち、第１及び第２パッド部５０７ａ、５０７ｂは基板５０１の上面のうち第１導電型半導体層５０２が形成されない領域に形成されることもできる。
【００８２】
本実施形態における発光セルＣは３種類以上で、赤色光を放出する第１発光セルＣ１、緑色光を放出する第２発光セルＣ２及び青色光を放出する第３発光セルＣ３を有する。即ち、１つの素子が赤色、緑色及び青色の全てを発光することができ、必要に合わせてこれらの個数と配列方式を調節することができるため、感性照明などのような照明装置への応用に適する。このために、それぞれ異なる色の光を放出するように第１発光セルＣ１の活性層５０３Ｒ、第２発光セルＣ２の活性層５０３Ｇ及び第３発光セルＣ３の活性層５０３Ｂは、異なるバンドギャップエネルギーを有するように組成が調節され、後述するように、各セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３が異なる再成長工程により形成されると、それぞれに備えられた活性層５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂの成長条件を容易に調節することができる。また、本実施形態では赤色、緑色及び青色を発光することができる発光セルＣが備えられることで、発光セルＣの光放出面に光変換部を別途に形成せずに済む。これにより、蛍光体や量子点により発生する光損失を減らすことができる。
【００８３】
図１７から２０は、図１４の半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。先ず、図１７に図示されたように、基板５０１上に基底層５０２｀を成長させる。上述したように、基底層５０２｀は第１導電型半導体物質やアンドープ半導体物質からなることができ、例えば、窒化物半導体からなることができる。この場合、基底層５０２｀はＭＯＣＶＤ、ＨＶＰＥ、ＭＢＥなどのような当技術分野で公知の半導体薄膜成長工程を利用して形成されることができる。
【００８４】
次に、図１８に図示されたように、基底層５０２｀の一部が露出するようにオープン領域を有するマスク層５１０を基板５０１上に形成する。上記オープン領域は再成長を通じて発光セルを形成するための領域として提供され、マスク層５１０はシリコーン酸化物やシリコーン窒化物などの物質を利用して蒸着やスパッタリングなどのような工程で形成することができる。また、マスク層５１０のオープン領域は当技術分野で公知のフォトレジスト工程を利用して形成することができる。次いで、図１９に図示されたように、上記オープン領域を通じて基底層５０２｀上に第１導電型半導体層５０２、活性層５０３Ｒ及び第２導電型半導体層５０４を順に成長させて発光セルを形成する。成長の手順はこれに制限されず、本成長工程を通じて赤色光を放出する活性層５０３Ｒが成長することができる。
【００８５】
次に、図２０に図示されたように、マスク層５１０にオープン領域をさらに形成した後、基底層５０２｀上に第１導電型半導体層５０２、緑色を発光する活性層５０３Ｇ及び第２導電型半導体層５０４を備える発光セルと、第１導電型半導体層５０２、青色を発光する活性層５０３Ｂ及び第２導電型半導体層５０４を備える発光セルをそれぞれ形成する。本段階により、それぞれの発光セルは相互接触せずに独立に配列されることができる。次いで、図示しなかったが、第２導電型半導体層５０４上に透明電極を形成することができ、各発光セルを電気的に連結するように配線構造を形成することで、図１４に図示された構造を得ることができる。以上で説明した半導体発光装置の製造方法の場合、発光セルＣの単位に分離するためにエッチング工程を用いず、半導体層の再成長を利用することで、自発的なセル間分離を具現する。また、第１導電型半導体層５０２に配線構造を連結するために第１導電型半導体層５０２をエッチングせずに済む。これにより、エッチング過程で発光セルＣに損傷が生じるという問題を防止することができ、活性層５０３の面積を十分に確保することができるため、発光効率を向上することができる。
【００８６】
図３２から図３４は、本発明の半導体発光装置を製造する方法の他の例を説明するための工程別断面図である。先ず、図３２に図示されたように、基板５０１上に第１導電型半導体層５０２を成長させた後、第１導電型半導体層５０２の第１から第３領域にそれぞれ第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇを形成し、前の実施形態と同様に、それぞれは赤色を発光する活性層５０３Ｒ、緑色を発光する活性層５０３Ｇ及び青色を発光する活性層５０３Ｂに該当する。この場合、第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇは適切な形状のオープン領域を有するマスク層５１０を利用して成長することができる。次に、図３３に図示されたように、第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇを覆うように第２導電型半導体層５０４を成長させる。第２導電型半導体層５０４の場合、第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇの上面及び側面を覆って一体に形成されることができる。
【００８７】
次に、図３４に図示されたように、発光構造物（発光セル）の単位分離工程、即ち、第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇに対応する位置に該当する第２導電型半導体層５０４が残存するように第２導電型半導体層５０４の一部を除去して第１から第３発光構造物を形成する。この場合、図３４に図示されたように、第１導電型半導体層５０２は除去されないこともあり、これにより、発光構造物は相互並列に連結されることができる。これと異なり、異なる連結形態を適用するための目的などで、第１から第３活性層５０３Ｒ、５０３Ｂ、５０３Ｇに対応する位置に該当する第１導電型半導体層５０２が残存するように第１導電型半導体層５０２の一部を除去することもできる。図示しなかったが、その後、それぞれの発光構造物の間に適切な電気配線構造を形成することで、マルチチップ素子を具現することができる。
【００８８】
図２１は本発明の他の実施形態による半導体発光装置を概略的に示した平面図である。図２２は図２１のＥ１−Ｅ１｀線に沿って切開して示した概略的な断面図である。
【００８９】
図２１及び図２２を共に参照すると、本実施形態における半導体発光装置６００は導電性基板６０６上に複数の発光セルＣが配列され、発光セルＣは第１導電型半導体層６０１、活性層６０２及び第２導電型半導体層６０３を含む構造である。発光セルＣと導電性基板６０６の間、具体的には、第２導電型半導体層６０３と導電性基板６０６の間には反射金属層６０４が配置されることができ、この反射金属層６０４は必須構成ではない任意に付加できる構成に該当する。第１導電型半導体層６０１の上部には複数の発光セルＣを電気的に連結するための配線構造６０７が形成され、これと連結され、外部の電気信号を印加するためのパッド部６０８がさらに備えられることができる。この場合、図２２で分かるように、配線構造６０７は２個のセルＣ１、Ｃ２にそれぞれ備えられた第１導電型半導体層６０１を連結させるように発光セルＣ１、Ｃ２の表面に沿って形成され、絶縁部６０９により活性層６０２、第２導電型半導体層６０３、反射金属層６０４及び導電性基板６０６と電気的に分離されることができる。本実施形態における第２導電型半導体層６０３の電気連結構造は導電性基板６０６により行われることができるため、別途に配線構造を形成する必要がないという長所があり、第１導電型半導体層６０１や第２導電型半導体層６０３をメサエッチングする必要もないため、十分な発光面積を確保することができる。
【００９０】
導電性基板６０６は後述するように、レーザーリフトオフなどの工程により発光構造物を支持する支持体の役割をし、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ、Ｓｅ、ＧａＡｓのうち１つ以上を含む物質、例えば、ＳｉにＡｌがドープされた形態の物質からなることができる。この場合、選択された物質によって、導電性基板６０６はメッキまたはボンディング接合などの方法により形成されることができる。導電性基板６０６は各発光セルＣの第２導電型半導体層６０３と電気的に連結され、これにより、本実施形態における発光セルＣは電気的に並列連結された構造を有する。反射金属層６０４は活性層６０２から放出された光を素子の上部、即ち、第１導電型半導体層６０１の方向に反射する機能を行うことができ、また、電気的特性を考慮し、第２導電型半導体層６０３とオーミックコンタクトを成すことが好ましい。このような機能を考慮し、反射金属層６０４はＡｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕなどの物質を含むことができる。詳しく図示しなかったが、反射金属層６０４は２層以上の構造で採用され反射効率を向上させることができ、その具体的な例として、Ｎｉ／Ａｇ、Ｚｎ／Ａｇ、Ｎｉ／Ａｌ、Ｚｎ／Ａｌ、Ｐｄ／Ａｇ、Ｐｄ／Ａｌ、Ｉｒ／Ａｇ、Ｉｒ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｇ、Ｐｔ／Ａｌ、Ｎｉ／Ａｇ／Ｐｔなどを挙げることができる。一方、本実施形態では反射金属層６０４が発光セルＣにそれぞれ備えられた形態を示しているが、全発光セルＣにわたって一体に形成されることもできる。
【００９１】
図２３及び図２４は図２１の実施形態から変形された実施形態による半導体発光装置の一部を概略的に示した断面図である。先ず、図２３を参照すると、半導体発光装置６００｀は図２１の実施形態にバリア層６０５をさらに備える構造であり、バリア層６０５は全発光セルＣ１、Ｃ２にわたって一体に形成されることができる。バリア層６０５は、発光構造物に導電性基板６０６をボンディングするなどの過程で生じる衝撃や意図しない物質の拡散などを防止するために、導電性基板６０６と発光セルＣ１、Ｃ２の間に形成されることができ、例えば、ＴｉＷのような物質からなることができる。次に、図２４を参照すると、半導体発光装置６００｀｀の配線構造６０７｀は金属領域６０７ａと透明領域６０７ｂに分かれ、少なくとも第１導電型半導体層６０１の上部領域を透明領域６０７ｂで形成することで、光損失を減らすことができる。この場合、配線構造６０７｀の透明領域６０７ｂは透明伝導性酸化物などからなることができる。
【００９２】
図２５から２８は、図２１の構造を有する半導体発光装置を製造する方法の一例を説明するための工程別断面図である。先ず、図２５に図示されたように、成長用基板６１０上にＭＯＣＶＤ、ＨＶＰＥ、ＭＢＥなどのような半導体層成長工程を１つ以上利用して第１導電型半導体層６０１、活性層６０２及び第２導電型半導体層６０３を順に成長させて発光積層体を形成する。次に、図２６に図示されたように、第２導電型半導体層６０３上にオープン領域を有する絶縁部６０９を形成し、上記オープン領域を充填して反射金属層６０４を形成する。この場合、絶縁部６０９と反射金属層６０４の形成には当技術分野で公知の蒸着やスパッタリング工程などを利用することができる。
【００９３】
次に、図２７に図示されたように、反射金属層６０４上に導電性基板６０６を形成し、例えば、共融金属などのボンディング接着層（不図示）を反射金属層６０４と導電性基板６０６の間に適用して導電性基板６０６を接合することができる。次いで、成長用基板６１０を発光積層体から分離するが、これはレーザーリフトオフや化学的リフトオフなどのような工程を利用して分離することができる。図２７は成長用基板６１０が除去された状態で、図２６を１８０゜回転させて図示した。
【００９４】
次に、セル間分離工程として、図２８に図示されたように、各発光セルＣ１、Ｃ２の間に該当する領域を除去して複数の発光セルＣ１、Ｃ２を形成する。この場合、セル間分離工程はＩＣＰ−ＲＩＥなどのような公知のエッチング工程を利用して行うことができる。この過程において、絶縁部６０９はエッチング阻止層として作用することができる。次いで、図示しなかったが、発光セルＣ１、Ｃ２の表面に絶縁部６０９をさらに形成し、第１導電型半導体層６０１が連結されるように配線構造６０７を形成することで、図２１に図示された半導体発光素子６００を得ることができる。
【００９５】
一方、図２９は本発明により得られた半導体発光装置の使用例を概略的に示した構成図である。図２９を参照すると、照明装置７００は発光モジュール７０１と発光モジュール７０１が配置される構造物７０４及び電源供給部７０３を含んで構成され、発光モジュール７０１には本発明で提案した方式により得られた１つ以上の半導体発光装置７０２が配置される。電源供給部７０３は電源供給装置、定電流供給装置、コントローラーなどを含み、また、半導体発光装置７０２の発光量と予め設定された光量を比較するフィードバック回路装置と所望する輝度や演色性などの情報が保存されたメモリー装置を含むことができる。このような照明装置７００はランプ、平板照明などの室内照明や街灯、看板、標識板などの室外照明装置に使用することができ、また、多様な交通手段用照明装置、例えば、自動車、船舶、航空機などに使用することができる。さらに、ＴＶ、冷蔵庫などの家電製品や医療機器などにも広く利用することができる。
【００９６】
本発明は上述した実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者により多様な形態の置換、変形及び変更が可能で、これも本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【００９７】
１０１  基板
１０２  第１導電型半導体層
１０３  活性層
１０４  第２導電型半導体層
１０５  透明電極
１０６  配線構造
１０７  パッド部
１０８  絶縁部
１０９Ｒ  赤色光変換部
１０９Ｇ  緑色光変換部
ＲＧ  赤色グループ
ＢＧ  青色グループ
ＧＧ  緑色グループ
ＲＧＧ１、ＲＧＧ２、ＲＧＧ３  第１、第２、第３グループ
４１０  パッケージ基板
４１１  ダム部
４１２  光変換物質
５０１  成長用基板
５０２｀  基底層
５１０  マスク層
６０４  反射金属層
６０５  バリア層
６０６  導電性基板
６０８  パッド部
７０１  発光モジュール
７０２  半導体発光装置
７０３  電源供給部
７０４  構造物
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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