(57)【要約】【課題】本発明は電流拡散(current spreading)効率を高めるだけでなく光抽出効率を高めることができる発光素子、発光素子パッケージおよび照明システムを提供すること。【達成手段】本発明による発光素子は基板と、前記基板上に第1導電型半導体層、第2導電型半導体層および前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層の間の活性層を含み、前記第1導電型半導体層の一部が露出される発光構造物と、前記第2導電型半導体層の一部領域に第1濃度の第1領域と、前記第2導電型半導体層の他の領域に第2濃度の第2領域と、前記第2導電型半導体層上に第2電極とを含む。【選択図】図１
2011139066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に第1導電型半導体層、第2導電型半導体層および前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層の間の活性層を含み、前記第1導電型半導体層の一部は露出される発光構造物と、
前記第2導電型半導体層の一部領域に第1濃度の第1領域と、前記第2導電型半導体層の他の領域に第2濃度の第2領域と、および前記第2導電型半導体層上に第2電極と、を含む発光素子。
【請求項２】
前記露出される第1導電型半導体層上に第1電極をさらに含む請求項1に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第1濃度の第1領域は第2導電型イオン注入領域である請求項1に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第2導電型半導体層のイオン濃度より低い濃度で形成される請求項3に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１濃度の第１領域は1017atom/cm2以下のイオン濃度にドーピングされる請求項1に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第1濃度の第1領域はショットキーコンタクト領域である請求項1に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第2濃度の第2領域は第2導電型イオン注入領域である請求項1に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第2導電型半導体層のイオン濃度より高い濃度で形成される請求項7に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１濃度の第１領域は1018〜1019atom/cm2以下のイオン濃度にドーピングされる請求項8に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第2濃度の第2領域はオーミックコンタクト領域である請求項1に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第2濃度の第2領域は前記第2電極とメサエッジ領域の間に形成される請求項1に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第1導電型第1領域の少なくとも一部分は前記第2電極と垂直にオーバーラップされる請求項1に記載の発光素子。
【請求項１３】
基板と、
前記基板上に第1導電型半導体層、第2導電型半導体層および前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層の間の活性層を含み、前記第1導電型半導体層の一部は露出される発光構造物と、
前記第2導電型半導体層に形成され、前記第2導電型半導体層とは異なる濃度にドーピングされた領域と、
前記第2導電型半導体層上に第2電極と、を含む発光素子。
【請求項１４】
前記領域は、
前記第2導電型半導体層の一部領域に第1濃度の第1領域と、前記第2導電型半導体層の他の領域に第2濃度の第2領域とを含む請求項13に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記第1濃度の第1領域は第2導電型イオン注入領域であり、前記第2導電型半導体層のイオン濃度より低い濃度に形成される請求項13に記載の発光素子。
【請求項１６】
前記第1濃度の第1領域はショットキーコンタクト領域である請求項14に記載の発光素子。
【請求項１７】
前記第2濃度の第2領域は第2導電型イオン注入領域であり、前記第2導電型半導体層のイオン濃度より高い濃度に形成される請求項13に記載の発光素子。
【請求項１８】
前記第2濃度の第2領域はオーミックコンタクト領域である請求項14に記載の発光素子。
【請求項１９】
前記第2濃度の第2領域は前記第2電極とメサエッジ領域の間に形成される請求項14に記載の発光素子。
【請求項２０】
パッケージ本体と、
前記パッケージ本体に設置された少なくとも1つの電極層と、
前記電極層に電気的に連結された請求項1または請求項13に記載の発光素子を含む発光素子パッケージ。
【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および照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーを光エネルギーに変換させる発光素子(Light Emitting Device)はp-n接合ダイオードにより具現することができ、p-n接合ダイオードは周期律表上のIII族とV族の元素を化合物により生成することができる。LEDは化合物半導体の組成比を調節することで多様な色の実現が可能である。
【０００３】
一方、従来技術によれば電流密集(current crowding)によって寿命および信頼性が低下する問題がある。
【０００４】
また、従来技術によれば静電気放電(ESD: Electrostatic discharge)時に逆方向に電流が流れて発光領域の活性層に損傷を与える問題が発生しているが、これを解決するためにパッケージにツェナーダイオード(Zener diode)を実装する場合、光量を吸収する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は電流拡散(current spreading)効率を高めるだけでなく光抽出効率を高めることができる発光素子、発光素子パッケージおよび照明システムを提供する。
【０００６】
また、本発明は光量吸収による損失がなく、静電気放電による損傷を防止でき、電流拡散効率を高めるだけでなく光抽出効率を高めることができる発光素子、発光素子パッケージおよび照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による発光素子は基板と、前記基板上に第1導電型半導体層、第2導電型半導体層および前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層の間の活性層を含み、前記第1導電型半導体層の一部が露出される発光構造物と、前記第2導電型半導体層の一部領域に第1濃度の第1領域と、前記第2導電型半導体層の他の領域に第2濃度の第2領域と、前記第2導電型半導体層上に第2電極とを含むことができる。
また、本発明による発光素子は基板と、前記基板上に第1導電型半導体層、第2導電型半導体層および前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層の間の活性層を含み、前記第1導電型半導体層の一部は露出される発光構造物と、前記第2導電型半導体層に形成され、前記第2導電型半導体層とは異なる濃度にドーピングされた領域と、前記第2導電型半導体層上に第2電極と、を含む。
【０００８】
本発明による発光素子パッケージはパッケージ本体と、前記パッケージ本体に設置された少なくとも1つの電極層と、前記電極層に電気的に連結された前記発光素子を含むことができる。
【０００９】
本発明による照明システムは基板と、前記基板上に設置された発光素子パッケージを含む発光モジュールを含み、前記発光素子パッケージはパッケージ本体と、前記パッケージ本体に設置された少なくとも1つの電極層と、前記電極層に電気的に連結された請求項第1項に記載された発光素子を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による発光素子の断面図。
【図２】本発明による発光素子でショットキーコンタクトおよびオーミックコンタクトに対する概念図。
【図３】本発明による発光素子でショットキーコンタクトおよびオーミックコンタクトに対する概念図。
【図４】本発明による発光素子において電場誘導の概念図。
【図５】本発明による発光素子において電場誘導の概念図。
【図６】本発明による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図７】本発明による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図８】本発明による発光素子の製造方法の工程断面図。
【図９】本発明による発光素子パッケージの断面図。
【図１０】本発明による照明ユニットの斜視図。
【図１１】本発明による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】
【００１１】
以下、本発明による発光素子、発光素子パッケージおよび照明システムを添付された図面を参照して説明する。
【００１２】
図1は本発明による発光素子の断面図である。
【００１３】
本発明による発光素子100は基板105と、前記基板105上に第1導電型半導体層112、活性層114、第2導電型半導体層116を含んで形成され、前記第1導電型半導体層112の一部を上部に露出する発光構造物110と、前記第2導電型半導体層116上の一部領域に形成された第1濃度の第1領域121と、前記第2導電型半導体層116上の他の領域に形成された第2濃度の第2領域122と、前記第2導電型半導体層116上に形成された第2電極146および前記露出される第1導電型半導体層112上に形成された第1電極142を含むことができる。
【００１４】
前記第1濃度の第1領域121と前記第2濃度の第2領域122は第2導電型イオン注入領域120と称することができる。前記第1濃度の第1領域121は前記第2導電型半導体層116のイオン濃度より低い濃度に形成することができる。例えば、前記第1濃度の第1領域121は約1017atom/cm2以下のイオン濃度にドーピングできるが、これに限定されるものではない。これによって前記第1濃度の第1領域121はショットキーコンタクト領域に形成される。
【００１５】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2導電型半導体層116のイオン濃度より高い濃度に形成することができる。例えば、前記第2濃度の第2領域122は1018〜1019atom/cm2以上のイオン濃度にドーピングできるが、これに限定されるものではない。これによって前記第2濃度の第2領域122はオーミックコンタクト領域に形成される。
【００１６】
前記第2濃度の第2領域122はメサエッジ領域に接しないように形成されるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2電極146とメサエッジ領域の間に形成されるが、これに限定されるものではない。 前記メサエッジ領域は、エッチングされた第1導電型半導体層の少なくとも一部を露出するオープン領域であるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
前記第1濃度の第1領域121は前記第2電極146の下に形成される。前記第1導電型第1領域121の少なくとも一部分は前記第2電極146と垂直にオーバーラップされる。本発明は前記第2導電型半導体層116上に形成された透明電極130をさらに含むことができる。
【００１９】
図2および図3は本発明による発光素子でショットキーコンタクトおよびオーミックコンタクトに対する概念図である。
【００２０】
図2はp型の低濃度ドーピングによってショットキーコンタクト(schottky contact)が形成される場合で、図3はp型ドーピング濃度が大きくなるほど減少幅(depletion width；デプレション領域の幅)が小さくさり、トンネル電流メカニズム(tunneling current mechanism)によってオーミックコンタクト(ohmic contact)が形成される場合である。
【００２１】
本発明は電流拡散を向上させるための構造として、低濃度にドーピングされた第2導電型半導体層領域の一部に拡散、またはイオン注入により第2濃度(高濃度)の第2導電型領域122を形成することができる。
【００２２】
例えば、第2電極146の下の第2導電型半導体層116は低濃度にドーピングされており、第2電極146の下以外の第2導電型半導体層116領域は高濃度にドーピングされる。
【００２３】
本発明は、これによって低濃度にドーピングされた第1濃度の第2導電型領域121はショットキーコンタクトとなり、高濃度にドーピングされた第2濃度の第2導電型領域122はオーミックコンタクトとなる。
【００２４】
本発明によればショットキーコンタクトを有する領域は電流遮断層(current blocking layer :CBL)が形成され、第2電極、例えばp-metalでの光の吸収を減らすことができるだけでなく、電流拡散により光量を増加させることができる。
【００２５】
したがって、本発明によれば第2電極146での光の吸収を減らすことができるだけでなく電流拡散により光抽出効率を高めることができる。
【００２６】
以下、図4および図5を参照して本発明による発光素子で電場誘導の概念を説明する。
【００２７】
静電気放電によるLEDの破壊は半導体の逆電圧時に発生する。逆電圧時に帯電された電荷によってLED活性領域内に強い電場が誘導される。
【００２８】
そして、静電気放電時キャリア(電子、ホール)が加速されて原子と衝突することで他のキャリアを作り出し、また生成されたキャリアが数多くのキャリアを作り出す。このような現象をアバランシェ降伏(avalanche breakdown)という。帯電された電荷によって強い電場が誘導され、半導体が耐えることができる以上の静電気が加えられると、アバランシェ降伏により結局LED半導体の破壊が発生する。
【００２９】
本発明は降伏電圧(breakdown voltage)を増加させるための構造として、メサエッジ(Mesa edge)周辺の第2導電型半導体層116内に第2濃度の第2領域122を形成して電場を誘導することができる。
【００３０】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2導電型半導体層116のドーピング濃度より高いドーピング濃度を有する領域として、イオン注入または拡散により形成することができる。
【００３１】
本発明によれば、図4および図5および次の式のようにドーピング濃度(NA、ND)が大きいほど空乏領域内でイオン化された電荷によって強い電場が誘導される。
【００３２】
【数１】
2011139066.tif 000003
【００３３】
本発明はこのような構造によって、従来技術のメサエッジ領域で発生する集中された強い電場を第2濃度の第2領域122に誘導、または緩和させることで、強い電場によるアバランシェ降伏を減らすことができ、これによって結果的に降伏電圧を増加させ、漏洩電流(leakage current)を減らすことができる。
【００３４】
また、本発明は第2電極146とメサエッジ領域の間に高濃度の第2濃度の第2領域122を形成することでLEDの電流拡散を高め、光量向上を誘導することができる。
【００３５】
以下、図6〜図8を参照して本発明による発光素子の製造方法を説明する。本発明での発光素子はGaN、GaAs、GaAsP、GaPなどのIII-V族物質により形成されるが、これに限定されるものではない。また、以下説明される工程の順序はそれに限定されるものではなく、順序は変更することができる。
【００３６】
先ず、図6のように基板105を準備する。前記基板105はサファイア(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、およびGa203中少なくとも1つを用いることができる。前記第1基板105の上には凹凸構造が形成されるが、これに限定されるものではない。前記第1基板105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。
【００３７】
以後、前記基板105上に第1導電型半導体層112、活性層114、第2導電型半導体層116を含む発光構造物110を形成する。
【００３８】
前記発光構造物110は、例えば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)、ハイドライド気相成長法(HVPE: Hydride Vapor Phase Epitaxy)等の方法により形成することができるが、これに限定されない。
【００３９】
前記第1基板105の上にはバッファ層(図示しない)が形成される。前記バッファ層は前記発光構造物110の材料と第1基板105の格子不整合を緩和させることができ、バッファ層は3族-5族化合物半導体、例えばGaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN中少なくとも1つからなることができる。前記バッファ層上にはundoped-半導体層を形成することができるが、これに限定されない。
【００４０】
前記第1導電型半導体層112は第1導電型ドーパントがドーピングされた3族-5族化合物半導体から実現することができるが、前記第1導電型半導体層112がN型半導体層である場合、前記第1導電型ドーパントはN型ドーパントとしてSi、Ge、Sn、Se、Teを含むことができるが、これに限定されない。
【００４１】
前記第1導電型半導体層112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物質を含むことができる。
【００４２】
前記第1導電型半導体層112はGaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、InPのいずれか1つ以上から形成される。
【００４３】
前記第1導電型半導体層112は化学蒸着方法(CVD)、分子線成長法(MBE)、スパッタリング、ハイドライド気相成長法(HVPE)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112はチャンバーにトリメチルガリウムガス(TMGa)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)、およびシリコン(Si)のようなn型不純物を含むシランガス(SiH4)を注入して形成することができる。
【００４４】
前記活性層114は、第1導電型半導体層112を介在して注入される電子と後で形成される第2導電型半導体層116を介在して注入される正孔が結合され、活性層(発光層)物質の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有する光を放出する層である。
【００４５】
前記活性層114は単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線構造、または量子点構造中少なくともいずれか1つから形成される。例えば、前記活性層114はトリメチルガリウムガス(TMGa)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)、およびトリメチルインジウムガス(TMIn)が注入して多重量子井戸構造に形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
前記活性層114の井戸層/障壁層はInGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN、GaAs、/AlGaAs(InGaAs)、GaP/AlGaP(InGaP)のいずれか1つ以上のペア構造からなることができるが、これに限定されない。前記井戸層は前記障壁層のバンドギャップより低いバンドギャップを有する物質からなることができる。
【００４７】
前記活性層114の上または/および下には導電型クラッド層が形成される。前記導電型クラッド層はAlGaN系半導体からなることができ、前記活性層114のバンドギャップよりは高いバンドギャップを有することができる。
【００４８】
前記第2導電型半導体層116は第2導電型ドーパントがドーピングされた3族-5族元素の化合物半導体、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物質を含むことができる。前記第2導電型半導体層116は、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPなどを選択的に用いることができる。前記第2導電型半導体層116がP型半導体層である場合、前記第2導電型ドーパントはP型ドーパントとしてMg、Zn、Ca、Sr、Baなどを含むことができる。前記第2導電型半導体層116は単一層または多重層にすることができるが、これに限定されない。
【００４９】
前記第2導電型半導体層116は、チャンバーにトリメチルガリウムガス(TMGa)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)、およびマグネシウム(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ニエルマグネシウム(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}を注入してp型GaN層を形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００５０】
本発明で、前記第1導電型半導体層112はN型半導体層、前記第2導電型半導体層116はP型半導体層から実現することができるが、これに限定されない。また前記第2導電型半導体層116の上には前記第2導電型と反対の極性を有する半導体、例えばN型半導体層(図示しない)を形成することができる。これによって、発光構造物110はN-P接合構造、P-N接合構造、N-P-N接合構造、P-N-P接合構造にいずれか1つの構造に実現することができる。
【００５１】
次に、前記発光構造物110をメサエッチングして前記第1導電型半導体層112の一部を上部に露出させることができる。例えば、所定のエッチングパターン(図示しない)をマスクとして第1電極142が形成される領域に対して前記第2導電型半導体層116からエッチングして活性層114を経て第1導電型半導体層112の対面一部を露出させることができる。
【００５２】
次に、図7のように前記第2導電型半導体層116上の一部領域に第1濃度の第1領域121と、前記第2導電型半導体層116上の他の領域に第2濃度の第2領域122を形成することができる。
【００５３】
前記第1濃度の第1領域121と、前記第2濃度の第2領域122はそれぞれ別途の工程によって形成することができる。
【００５４】
前記第1濃度の第1領域121は前記第2導電型半導体層116の濃度より低い濃度に形成することができる。例えば、前記第1濃度の第1領域121は約1017atom/cm2以下の濃度にドーピングできるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
前記第1濃度の第1領域121はイオン注入、または拡散により形成することができる。これによって前記第1濃度の第1領域121をショットキーコンタクト領域にすることができる。前記第1濃度の第1領域121は後で形成される第2電極146の下に形成することができる。
【００５６】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2導電型半導体層116の濃度より高い濃度に形成することができる。例えば、前記第2濃度の第2領域122は1018〜1019atom/cm2以上の濃度にドーピングできるが、これに限定されるものではない。これによって前記第2濃度の第2領域122をオーミックコンタクト領域にすることができる。
【００５７】
前記第2濃度の第2領域122はメサエッジ領域に接しないように形成されるが、これに限定されるものではない。
【００５８】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2電極146と前記メサエッジ領域の間に形成されるが、これに限定されるものではない。
【００５９】
前記第2濃度の第2領域122は前記第2導電型半導体層116のドーピング濃度より大きいドーピング濃度を有する領域として、イオン注入、または拡散により形成することができる。
【００６０】
本発明は低濃度にドーピングされた第1濃度の第2導電型領域121はショットキーコンタクトとなり、高濃度にドーピングされた第2濃度の第2導電型領域122はオーミックコンタクトとなる。
【００６１】
したがって、本発明によれば第2電極146での光の吸収を減らすことができるだけでなく、電流拡散によって光抽出効率を高めることができる。
【００６２】
また、本発明で前記第2濃度の第2領域122は降伏電圧を増加させるための構造として、メサエッジ周りの第2導電型半導体層116内に形成され、電場を誘導することができる。
【００６３】
本発明はこのような構造によって、従来技術のメサエッジ領域で発生する集中された強い電場を第2濃度の第2領域122に誘導または緩和させることで、強い電場によるアバランシェ降伏を減らすことができ、これによって結果的に降伏電圧を増加させ、漏洩電流を減らすことができる。
【００６４】
次に、図8のように第2導電型イオン注入領域120が形成された第2導電型半導体層116上に透明電極130を形成することができる。例えば、前記透明電極130は単一金属あるいは金属合金、金属酸化物などを多重に積層して形成することができる。例えば、前記オーミック層はITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、AZO(aluminum zinc oxide)、ATO(antimony tin oxide)、GZO(gallium zinc oxide)、IZON(IZO Nitride)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-Ga ZnO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、およびNi/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf中少なくとも1つを含んで形成することができるが、このような材料に限定されるものではない。
【００６５】
次に、前記露出された第1導電型半導体層112上に第1電極142を形成し、前記透明電極130上に第2電極146を形成することができる。
【００６６】
前記第1電極142、第2電極146はチタン(Ti)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、金(Au)、タングステン(W)中少なくともいずれか1つからなることができるが、これに限定されるものではない。
【００６７】
本発明による発光素子、発光素子の製造方法によれば、効率的に電流の流れ(current flow)を調節することで、光抽出効率を高めることができる。
【００６８】
また、本発明によれば電流拡散により発光素子の信頼性を高めることができる。また、本発明によれば光量吸収による損失がなく、LEDの静電気損傷(ESD: Electrostatic discharge)を防止することができる。
【００６９】
図9は本発明による発光素子パッケージ200の断面図である。図9に示すように、本発明による発光素子パッケージはパッケージ本体部205と、前記パッケージ本体部205に設置された第3電極層213および第4電極層214と、前記パッケージ本体部205に設置されて前記第3電極層213および第4電極層214と電気的に連結される発光素子100と、前記発光素子100を取囲むモールディング部材240が含まれる。
【００７０】
前記パッケージ本体部205はシリコン材、合成樹脂材、または金属材を含むことができ、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。
【００７１】
前記第3電極層213および第4電極層214は相互電気的に分離され、前記発光素子100に電源を提供する働きをする。また、前記第3電極層213および第4電極層214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高める働き、または前記発光素子100から発生した熱を外部に排出する働きをすることもできる。
【００７２】
前記発光素子100は、図1に例示された垂直型発光素子を適用することができるが、これに限定されるものではない。
【００７３】
前記発光素子100は前記パッケージ本体部205上、または前記第3電極層213および第4電極層214の上に設置することができる。
【００７４】
前記発光素子100は前記第3電極層213および/または第4電極層214とワイヤ方式、フリップチップ方式またはダイボンディング方式のいずれか1つにより電気的に連結される。本発明では前記発光素子100が前記第3電極層213、第4電極層214とワイヤ230を介在して電気的に連結されるものが例示されているが、これに限定されるものではない。
【００７５】
前記モールディング部材240は前記発光素子100を取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。
【００７６】
本発明による発光素子パッケージは複数個が基板上にアレイされ、前記発光素子パッケージから放出される光の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、蛍光シートなどが配置される。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、または照明ユニットとしえ機能することができ、例えば照明システムはバックライトユニット、照明ユニット、指示装置、ランプ、街灯などを含むことができる。
【００７７】
図10は本発明による照明ユニットの斜視図1100である。但し、図10の照明ユニット1100は照明システムの一例であり、本発明は限定されるものではない。
【００７８】
図10のように、前記照明ユニット1100はケース本体1110と、前記ケース本体1110に設置された発光モジュール部1130と、前記ケース本体1110に設置され、外部電源から電源が提供される連結端子1120を含むことができる。
【００７９】
前記ケース本体1110は放熱特性が優れる材質から形成されることが望ましく、例えば金属材または樹脂材からなることができる。
【００８０】
前記発光モジュール部1130は基板1132と、前記基板1132に載置される少なくとも1つの発光素子パッケージ200を含むことができる。
【００８１】
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、例えば一般的に印刷回路基板(PCB: Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、フレキシブルPCB、セラミックPCBなどを含むことができる。
【００８２】
また、前記基板1132は光を効率的に反射できる材質、または表面が光を効率的に反射させるカラー、例えば白色、銀色などからなることができる。
【００８３】
前記基板1132上には少なくとも1つの前記発光素子パッケージ200が載置される。前記発光素子パッケージ200のそれぞれは少なくとも1つの発光素子100を含むことができる。前記発光素子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および紫外線(UV: UltraViolet)を発光するUV発光ダイオードを含むことができる。
【００８４】
前記発光モジュール部1130は色感および輝度を得るために多様な発光素子パッケージ200の組合により配置される。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およ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。
【００８５】
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、電源を供給することができる。図10のように、前記連結端子1120はソケット方式により回すことで外部の電源と連結されるが、これに限定されない。例えば、前記連結端子1120はピン(pin)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と連結させることができる。
【００８６】
図11は本発明のバックライトユニット1200の分解斜視図である。但し、図11のバックライトユニット1200は照明システムの一例であり、本発明はこれに限定されない。
【００８７】
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および反射部材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。
【００８８】
前記導光板1210は光を拡散して面光源化させる働きをする。前記導光板1210は透明材質からなり、例えばPMMA(polymethyl metaacrylate)のようなアクリル系樹脂、PET(polyethylene terephthlate)、PC(poly carbonate)、COC(cycloolefin copolymer)およびPEN(polyethylene naphthalate)樹脂の中の1つを含むことができる。
【００８９】
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、究極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機能する。
【００９０】
前記発光モジュール部1240は前記導光板1210と接することができるが、これに限定されない。具体的に、前記発光モジュール部1240は基板1242と、前記基板1242に載置された多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と接することができるが、これに限定されない。
【００９１】
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: Printed Circuit Board)からなることができる。但し、前記基板1242は一般のPCBだけでなく、メタルコアPCB(MCPCB: Metal Core PCB)、フレキシブルPCB(Flexible PCB)等を含むこともできるが、これに限定されない。
【００９２】
そして、前記多数の発光素子パッケージ200は、前記基板1242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載置される。
【００９３】
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の下面に入射された光を反射させて上方に向くようにすることで、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レジンなどからなることができるが、これに限定されない。
【００９４】
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および反射部材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(box)形状に形成することができるが、これに限定されない。
【００９５】
前記ボトムカバー1230は金属材または樹脂材により形成することができ、プレス成型または圧出成型などの工程により製造することができる。
【００９６】
以上で説明したように、本発明による照明システムは本発明による発光素子パッケージを含むことで、信頼性を高めることができる。
【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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