(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ボンディングパッド及び第２ボンディングパッドが実装基板上にはんだ付けされる発光素子において、
前記第１ボンディングパッドは、第１導電型半導体層と電気的に接続された第１電極と接続され、前記第２ボンディングパッドは、第２導電型半導体層と電気的に接続された第２電極と接続され、前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドは、それぞれソルダーボール接触可能領域に、線状の第１部分及び２個以上の第２部分を有し、
前記第１電極の前記実装基板側及び前記第２電極の前記第２ボンディングパッド側に、前記第１導電型半導体層を露出する第１開口及び前記第２電極を露出する第２開口を備えた下部絶縁層が形成されており、
前記第１電極は前記第１開口を介して前記第１導電型半導体層に接続され、
前記第２ボンディングパッドは前記第２開口を介して前記第２電極に接続され、
前記第１電極の前記第１ボンディングパッド側及び前記第２電極の前記第２ボンディングパッド側に、前記第１電極を露出する第３開口及び前記第２電極を露出する第４開口を備えた上部絶縁層が形成されており、
前記第３開口は、平面視で前記第１開口と重なり、
前記第４開口は、平面視で前記第２開口と重なり、
前記第１ボンディングパッドは前記第３開口を介して前記第１電極に接続され、
前記第２ボンディングパッドは前記第４開口を介して前記第２電極に接続され、
前記２個以上の第２部分のうち少なくとも２個は互いに対面し、互いに対面する２個の前記第２部分の間に非導電領域が存在し、
前記第１ボンディングパッドの前記第２部分は、隣接する前記第２ボンディングパッドの前記第２部分の間の前記非導電領域に向かって前記第１ボンディングパッドの前記第１部分から突出し、
前記第２ボンディングパッドの前記第２部分は、隣接する前記第１ボンディングパッドの前記第２部分の間の前記非導電領域に向かって前記第２ボンディングパッドの前記第１部分から突出し、
前記第１開口及び前記第３開口は、平面視で前記第１ボンディングパッドの前記第２部分と重なる領域に設けられ、
前記第２開口及び前記第４開口は、平面視で前記第２ボンディングパッドの前記第２部分と重なる領域に設けられることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記２個以上の第２部分は、前記第１部分を介して互いに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２部分の幅は２００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２部分の幅は４０μｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第２部分の面積は前記ソルダーボール接触可能領域面積の４０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２ボンディングパッドは、第２電極上に位置する前記第４開口部を介して前記第２電極と接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記発光素子は、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との間に介在する活性層を含み、
前記活性層が２個以上に分離されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１及び第２導電型半導体層の間に位置する活性層を含み、前記第２導電型半導体層及び活性層を貫通して前記第１導電型半導体層を露出させる領域を含む窒化物系半導体積層をさらに含み、
前記第１導電型半導体層を露出させる領域はホールを含み、
前記第１電極は、前記ホールを通じて前記第１導電型半導体層と接触し、
前記ホールのうち少なくとも一部のホール上に位置する第１電極の部分は前記ボンディングパッドによって覆われる、請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
前記ホールは、
第１ホールと、
前記第１ホールと離隔した第２ホールと、
前記第２ホールと接続され、前記第２ホールから延長された第３ホールと、を含み、
前記第３ホールの幅は前記第１ホール及び第２ホールの幅より小さい、請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第１ボンディングパッドは、前記第１ホール及び前記第２ホール上に位置する前記第１電極の部分を覆う、請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第３ホールは、前記第２ホールから前記第２ボンディングパッドに向かう方向に延長され、
前記第３ホールの少なくとも一部は前記第１及び第２ボンディングパッドの間の下部に位置する、請求項１０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、発光素子に関し、特に、ボンディングパッドが実装基板上にはんだ付けされる発光素子において、はんだ付け過程で発生するボイド発生現象を最小化できるボンディングパッド形状を有する発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力発光素子を得るためには、発光効率を高めたり、パッケージを小型化させたり、熱抵抗を低減させるなどの要素を考慮して素子を製作しなければならない。前記条件を満足させるために、現在広く使用されているものがフリップチップ方式の発光素子である。
【０００３】
フリップチップ方式は、ソルダーバンプ（ｓｏｌｄｅｒ  ｂｕｍｐ）を用いたチップボンディング方式を意味するものであって、既存のワイヤボンディング方式に比べてボンディング長さがほとんどないので、ボンディングによるインダクタンスを１／１０以下に減少させることができ、その結果、該当方式による場合、チップパッケージの集積化が可能である。
【０００４】
すなわち、フリップチップ方式では、基板側に光を出すことによって電極パッドにおける光の損失を無くすことができ、ｐ層に反射膜を蒸着し、実装基板側に進行する光子の経路を反対方向に変えることによって取り出し効率を向上させることができる。また、フリップチップ方式によると、電流拡散が改善され、低い順方向電圧（ｌｏｗ  ｆｏｒｗａｒｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）が提供される。
【０００５】
また、高出力発光素子の場合、注入電流が大きくなるときに多くの熱が発生するが、熱発生領域である活性層から放熱構造までの距離が近いので、放熱が容易であり、熱抵抗が大きく減少する。したがって、大面積発光素子などの高出力素子では、ほとんどがフリップチップ方式を採用している。
【０００６】
一方、フリップチップ方式が広く使用されている大面積発光素子においては、電流分散を助けるために多様な構造が提案されているが、第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との間に介在する活性層が２個以上に分離され、前記２個以上の活性層が一つの第１導電型半導体層を共有する形態も知られている。
【０００７】
このようなフリップチップ方式は、高温の熱源を加えてソルダーバンプを溶融することによってチップのボンディングパッドと実装基板とを電気的に接続させるものであるが、ソルダーバンプを溶融させる工程をリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）という。
【０００８】
リフロー工程中には、フラックスが蒸発し、溶融ソルダーが凝固するとき、気泡がその内部に閉じ込められることによってボイド（ｖｏｉｄ）が発生し得る。ボイドは、放熱機能を弱化させ、チップのボンディングパッドと実装基板との間の接合不良を起こし、発光素子の信頼性を低下させる最も大きな原因となっている。
【０００９】
したがって、発光素子の信頼性を向上させるために、ボイド発生現象を最小化するための技術が要求される実情にある。
【００１０】
本発明と関連して、特許文献１（２０１３年３月２６日公開）には、フリップチップ方式を採択した大面積発光素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１３−００３０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、ボンディングパッドが実装基板上にはんだ付けされる発光素子において、はんだ付け過程で発生するボイド発生現象を最小化できるボンディングパッド形状を有する発光素子を提供することにある。
【００１３】
本発明が解決しようとする他の課題は、はんだ付け過程で発生し得る不良が最小化された発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施例による発光素子は、ボンディングパッドが実装基板上にはんだ付けされるものであって、前記ボンディングパッドは、接続電極によってそれぞれ第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と電気的に接続された第１電極及び第２電極と接続され、ソルダーボール接触可能領域に２個以上の線状のボンディングパッドが形成されており、前記２個以上の線状のボンディングパッドのうち少なくとも２個は互いに対面し、互いに対面する２個のボンディングパッドの間に非導電領域が存在することを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の実施例による発光素子は、ボンディングパッドが実装基板上にはんだ付けされるものであって、前記ボンディングパッドは、接続電極によってそれぞれ第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と電気的に接続された第１電極及び第２電極と接続され、ソルダーボール接触可能領域のうち一部にボンディングパッドが形成されており、前記ソルダーボール接触可能領域のうち残りにボイド脱出用非導電パターンが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の発光素子によると、大きなボイドが形成されないか、ボイドがボンディングパッド内に閉じ込められることなく抜け出られるボンディングパッド形状を有することによって、はんだ付け過程で発生するボイド発生現象が最小化されるので、発光素子の信頼性が向上し得る。また、発光素子が、第１電極と第１導電型半導体層とが接触する部分上に位置する第１電極の一部を覆うボンディングパッドを含むことによって、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】本発明の実施例によるボンディングパッド形状を含む発光素子の平面図である。
【図１ｂ】図１ａの発光素子に対してＡ'−Ａ方向に切断した場合の断面図である。
【図２】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図３】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図４】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図５】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図６】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図７ａ】図３の発光素子に対してＢ−Ｂ'方向に切断した場合の断面図である。
【図７ｂ】図３の発光素子に対してＣ−Ｃ'方向に切断した場合の断面図である。
【図８】本発明の多様な実施例による電極形状を含む発光素子の平面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。
【図１５】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図１７】本発明の一実施例に係る発光素子を照明装置に適用した例を説明するための分解斜視図である。
【図１８】本発明の一実施例に係る発光素子をディスプレイ装置に適用した例を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の一実施例に係る発光素子をディスプレイ装置に適用した例を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の一実施例に係る発光素子をヘッドランプに適用した例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能である。但し、本実施例は、本発明の開示を完全にするものであって、本発明の属する技術分野で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ものに過ぎない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を称する。
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る発光素子に関して詳細に説明する。
【００２０】
図１ａは、本発明の実施例によるボンディングパッド形状を含む発光素子の平面図で、図１ｂは、図１ａの発光素子に対してＡ'−Ａ方向に切断した場合の断面図である。
【００２１】
まず、図１を参照すると、本発明の電極形状を含む発光素子は、活性層１１２がｎ型半導体層１１１とｐ型半導体層１１３との間に介在するように、基板１０１上に第１導電型半導体層１１１、活性層１１２及び第２導電型半導体層１１３が形成されている構造を有する。
【００２２】
基板１０１は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅなどの公知の材料を選択して用いて形成されてもよい。前記基板１０１の上及び／又は下には凹凸パターンが形成されてもよく、前記凹凸パターンの形状としては、ストライプ状、レンズ状、柱状、円錐状などが自由に選択可能である。
【００２３】
第１導電型半導体層１１１は、第１導電型ドーパントがドーピングされた半導体層である。前記第１導電型半導体層１１１は、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＩｎＡｌＧａＮのうち少なくとも一つで形成されてもよく、前記第１導電型半導体層１１１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型ドーパントであるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、及びＴｅのうち１種以上を含んでもよい。
【００２４】
活性層１１２は、単一量子井戸又は多重量子井戸（ＭＱＷ）構造で形成されてもよく、すなわち、３族−５族化合物半導体材料を用いてＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＩｎＡｌＧａＮのうち少なくとも一つで形成されてもよい。例えば、活性層１１２は、ＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層が交互に形成された構造を有してもよい。前記活性層１１２は、第１導電型半導体層１１１から供給されるキャリアと第２導電型半導体層１１３から供給されるキャリアとが再結合しながら光を発生させる。前記第１導電型半導体層１１１がｎ型半導体層である場合、前記第１導電型半導体層１１１から供給されるキャリアは電子であってもよく、第２導電型半導体層１１３がｐ型半導体層である場合、前記第２導電型半導体層１１３から供給されるキャリアは正孔であってもよい。
【００２５】
第２導電型半導体層１１３は、第２導電型ドーパントがドーピングされた半導体層を含み、単層又は多層に形成されてもよい。前記第２導電型半導体層１１３は、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＩｎＡｌＧａＮのうち少なくとも一つで形成されてもよく、第２導電型半導体層１１３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型ドーパントであるＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうち１種以上を含んでもよい。
【００２６】
本発明に係る発光素子は、図１に示した第１導電型半導体層１１１、活性層１１２及び第２導電型半導体層１１３の他にも、結晶品質向上のために非ドーピング層やその他のバッファ層を含んでもよく、第２導電型半導体層１１３がｐ型半導体層である場合、活性層１１２と第２導電型半導体層１１３との間に形成される電子遮断層（図示せず）などの多様な機能層が含まれてもよい。
【００２７】
窒化物系半導体積層１１０は、第１導電型半導体層１１１を部分的に露出させる露出領域ｅを含んでもよく、露出領域ｅを通じて第１導電型半導体層１１１と第１電極１４０とが電気的に接続され得る。露出領域ｅの位置、形態及び個数によって電流分散効率及び発光装置の発光パターンが調節され得る。露出領域ｅは、写真及びエッチング技術を用いて形成されてもよい。例えば、フォトレジストを用いてエッチング領域を定義し、ＩＣＰなどの乾式エッチングを用いて第２導電型半導体層１１３と活性層１１２をエッチングすることによって露出領域ｅが形成され得る。
【００２８】
これに限定されるものではないが、図１ｂは、露出領域ｅが活性層１１２及び第２導電型半導体層１１３を貫通するホールの形態に形成された例を示す。ホールを通じて第１導電型半導体層１１１と第１電極１４０とが電気的に接続される。ホールは、図示したように規則的に形成されてもよいが、本発明がこれに限定されるものではない。ホールの位置、形態及び個数によって電流分散効率及び発光装置の発光パターンが調節され得る。
【００２９】
第２電極１２０は、第２導電型半導体層１１３上に位置し、第２導電型半導体層１１３と電気的に接続されてもよい。第２電極１２０は、反射金属層１２１を含み、バリア金属層１２２をさらに含んでもよく、バリア金属層１２２は反射金属層１２１の上面及び側面を覆ってもよい。例えば、反射金属層１２１のパターンを形成し、その上にバリア金属層１２２を形成することによって、バリア金属層１２２が反射金属層１２１の上面及び側面を覆うように形成され得る。例えば、反射金属層１２１は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｎｉ／Ａｇ、ＮｉＺｎ／Ａｇ、ＴｉＯ／Ａｇ層を蒸着及びパターニングして形成されてもよい。
【００３０】
一方、バリア金属層１２２は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ又はその複合層に形成されてもよく、反射金属層１２１の金属物質が拡散又は汚染することを防止する。また、第２電極１２０は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）などを含んでもよい。ＩＴＯ又はＺｎＯは、光透過率の高い金属酸化物からなり、第２電極１２０による光の吸収を抑制し、発光効率を向上させることができる。第１電極１４０は第１導電型半導体層１１１に電気的に接続されてもよい。第１電極１４０は窒化物系半導体積層１１０を覆ってもよい。また、第１電極１４０は、第２電極１２０を露出させる開口部１４０ｂを有してもよい。第１電極１４０は、開口部１４０ｂを除いた成長基板１００のほぼ全領域の上部に形成され得る。よって、第１電極１４０を通じて、電流が成長基板１００のほとんど全領域の上部に容易に分散され得る。第１電極１４０はＡｌ層などの高反射金属層を含んでもよく、高反射金属層はＴｉ、Ｃｒ又はＮｉなどの接着層上に形成されてもよい。また、高反射金属層上にＮｉ、Ｃｒ、Ａｕなどの単層又は複合層構造の保護層が形成されてもよい。第１電極１４０は、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構造を有してもよい。第１電極１４０は、窒化物系半導体積層１１０上に金属物質を蒸着し、これをパターニングして形成されてもよい。
【００３１】
本実施例に係る発光装置は、下部絶縁層１３０をさらに含んでもよい。下部絶縁層１３０は、窒化物系半導体積層１１０の上面及び第２電極１２０の上面と側面を覆い、前記窒化物系半導体積層１１０と前記第１電極１４０との間に位置し、第１電極１４０を前記第２電極１２０から絶縁させることができる。下部絶縁層１３０は、特定領域で第１導電型半導体層１１１及び第２導電型半導体層１１３への電気的接続を許容するための開口部１３０ａ、１３０ｂを有する。例えば、下部絶縁層１３０は、第１導電型半導体層１１１を露出させる開口部１３０ａと、第２電極１２０を露出させる開口部１３０ｂとを有してもよい。下部絶縁層１３０の開口部１３０ｂは、第１電極１４０の開口部１４０ｂに比べて相対的に狭い面積を有してもよい。下部絶縁層１３０は、化学気相蒸着（ＣＶＤ）などの技術を用いてＳｉＯ２などの酸化膜、ＳｉＮｘなどの窒化膜、ＭｇＦ２の絶縁膜で形成されてもよい。下部絶縁層１３０は単一層に形成されてもよいが、これに限定されることはなく、多重層に形成されてもよい。さらに、下部絶縁層１３０は、低屈折物質層と高屈折物質層とが交互に積層された分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を含んでもよい。例えば、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２やＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５などの層を積層することによって、反射率の高い絶縁反射層を形成してもよい。
【００３２】
本実施例に係る発光装置は上部絶縁層１５０をさらに含んでもよい。上部絶縁層１５０は第１電極１４０の一部を覆ってもよい。上部絶縁層１５０は、第１電極１４０を露出させる開口部１５０ａと、第２電極１２０を露出させる開口部１５０ｂとを有してもよい。上部絶縁層１５０の開口部１５０ｂは、第１電極１４０の開口部１４０ｂ及び下部絶縁層１３０の開口部１３０ｂに比べて相対的により狭い面積を有してもよい。これによって、第１電極１４０の開口部１４０ｂの側壁だけでなく、下部絶縁層１３０の開口部１３０ｂの側壁も上部絶縁層１５０によって覆われ得る。この場合、第２電極１２０を湿気などからさらに効果的に保護することができる。具体的に、第２電極１２０がバリア金属層を含まないとしても、外部の湿気が第２電極１２０の反射金属層に侵入することを防止することができる。しかし、必ずしもこれに限定されることはなく、上部絶縁層１５０は、第１電極１４０上に酸化物絶縁層、窒化物絶縁層又はポリイミド、テフロン、パリレンなどのポリマーを蒸着及びパターニングして形成してもよい。
【００３３】
本実施例に係る発光素子のボンディングパッドは、第１電極１４０及び第２電極１２０とそれぞれ電気的に接続する第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂを含んでもよい。これに限定されることはないが、図１ｂを参照すると、第１ボンディングパッド２００ａは、上部絶縁層１５０の開口部１５０ａに形成された第１接続電極を通じて第１電極１４０と接続され、第２ボンディングパッド２００ｂは、上部絶縁層１５０の開口部１５０ｂに形成された第２接続電極を通じて第２電極１２０に接続され得る。第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、第１電極１４０及び第２電極１２０を基板に効果的に接続させる役割を果たすことができる。第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、同一の工程で共に形成されてもよく、例えば、写真及びエッチング技術又はリフトオフ技術を使用して形成されてもよい。第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉなどの接着層、及びＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕなどの高伝導金属層を含んでもよい。
【００３４】
一方、本発明のボンディングパッド２００ａ、２００ｂが含まれる発光素子は、多数の分離された活性層が一つの第１導電型半導体層１１１を共有する形態であってもよい。
【００３５】
実装基板とボンディングパッドとの間のボンディングが容易になるように、第１ボンディングパッド２００ａと第２ボンディングパッド２００ｂがソルダーボール接触可能領域２１０内で最大限広い面積を占めるように設計する場合、リフロー工程中に発生するボイドが発光素子の信頼性を低下させるので、大きなボイドが形成されないか、ボイドが電極内に閉じ込められることなく抜け出られる電極形状を設計する必要がある。
【００３６】
このような必要性により、本発明に係る電極形状を有する発光素子は、図１〜図６に示したように、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂが実装基板上にはんだ付けされるものであって、前記ボンディングパッド２００ａ、２００ｂは、接続電極によってそれぞれ第１導電型半導体層１１１及び第２導電型半導体層１１３と電気的に接続され、ソルダーボール接触可能領域２１０に２個以上の線形状のボンディングパッド２００ａ、２００ｂが形成されており、前記２個以上の線状のボンディングパッド２００ａ、２００ｂのうち少なくとも２個は互いに対面し、互いに対面する２個のボンディングパッド２００ａ、２００ｂの間に非導電領域２２０が存在することを特徴とする。
【００３７】
ここで、ソルダーボール接触可能領域２１０は、発光素子が実装基板に位置するソルダーボールと接触できる部分を意味するものであって、リフロー工程によってソルダーが溶融される場合、ソルダーボール接触可能領域２１０は溶融ソルダーが占める領域内に含まれ得る。
【００３８】
第１ボンディングパッド２００ａに該当する内容は、第２ボンディングパッド２００ｂにもそのまま適用されるので、便宜上、以下では、第１ボンディングパッド２００ａを基準にして本発明のボンディングパッドに対して説明する。
【００３９】
ここで、線状のボンディングパッド２００ａとは、面積を有する電極において長さが幅より大きい形状であることを意味する。
【００４０】
ここで、非導電領域２２０は、ボンディングパッド２００ａが形成されていない領域であって、上部絶縁層１５０が露出した部分を意味する。すなわち、上部絶縁層１５０とボンディングパッド２００ａ層との間の段差による空間がこれに該当する。
【００４１】
ここで、ボンディングパッドが互いに対面するという意味は、ボンディングパッドが互いに平行に向かい合うか、平行でないとしても互いに向かい合うと認められるものであれば全て該当する。
【００４２】
すなわち、本発明の発光素子に含まれるボンディングパッド２００ａは、２個以上の線状のボンディングパッド２００ａのうち少なくとも２個は互いに対面し、互いに対面する２個の電極の間に非導電領域２２０が存在することによって、ボイド発生が最小化される。
【００４３】
具体的に、図１ａに示したように、前記２個以上の線状のボンディングパッド２００ａのうち少なくとも２個は互いに離隔してもよい。
【００４４】
また、図２に示したように、前記２個以上の線状のボンディングパッド２００ａのうち少なくとも２個は互いに接続されてもよい。
【００４５】
また、図１ａに示した線状のボンディングパッドは、図３〜図６に示したように、連結部によっていずれの位置でも全て接続され得る。
【００４６】
図３を例に挙げると、３個の連結部を通じて４個の線状のボンディングパッド２００ａが全て連結される。すなわち、図３〜図６に示したように、前記２個以上の線状のボンディングパッド２００ａがｎ個（ｎ≧２）形成されている場合、少なくともｎ−１個以上の連結部が含まれる場合、線状のボンディングパッド２００ａが全て互いに連結されるようになる。
【００４７】
図３〜図６に示した形状の他にも、線状のボンディングパッド２００ａは、互いに対面する２個のボンディングパッドの間に非導電領域２２０が存在するという条件を満足すれば、より多くの連結部を有して連結されてもよい。
【００４８】
すなわち、本発明の発光素子に含まれるボンディングパッドは、基本的に、２個以上の線状のボンディングパッド２００ａのうち少なくとも２個は互いに対面し、互いに対面する２個のボンディングパッド２００ａの間に非導電領域２２０が存在することによって、絶縁層１５０の上部が露出し、これによって、絶縁層１５０とボンディングパッド２００ａ層との間の段差による空間が設けられるので、リフロー工程で発生した大きなボイドが形成されないように設計される。
【００４９】
図７ａ及び図７ｂに図３の発光素子に対してＢ−Ｂ'、Ｃ−Ｃ'方向に切断した場合の断面図をそれぞれ示す。これらの断面図から、前記の効果を確認することができる。
【００５０】
まず、図７ａから確認できるように、本発明の第２ボンディングパッド２００ｂにおいて、互いに対面する線状のボンディングパッドの間に非導電領域２２０がある。これは、絶縁層１５０とボンディングパッド２００ｂ層との間の段差による空間である。該当空間にリフロー工程で発生したボイドが抜け出られる。その結果、製品の信頼性が向上する。
【００５１】
同様に、図７ｂで確認できるように、本発明の第１ボンディングパッド２００ａにおいて、互いに対面する線状のボンディングパッドの間に非導電領域２２０がある。これは、絶縁層１５０とボンディングパッド２００ａ層との間の段差による空間である。該当空間にリフロー工程で発生したボイドが抜け出られる。その結果、製品の信頼性が向上するようになる。
【００５２】
線状のボンディングパッド２００ａの幅ｔは２００μｍ以下であることが好ましい。前記範囲を超える場合、ボンディングパッド２００ａ内のソルダーボール接触可能領域２１０で発生したボイド存在地点から非導電領域までの距離が過度に遠くなるので、ボイドが抜け出られずにボンディングパッド２００ａ内に閉じ込められてしまう。その結果、実装基板との接合が不良になり、放熱性能が低下するなど、発光素子の信頼度が低下する。
【００５３】
また、線状のボンディングパッド２００ａの幅ｔは４０μｍ以上であることが好ましい。前記範囲未満である場合は、ボンディングパッド２００ａへの電流注入量が低下し、発光素子の発光効率が減少するという問題がある。
【００５４】
また、線状のボンディングパッド２００ａの面積は、ソルダーボール接触可能領域面積２１０の４０％以上であることが好ましい。前記範囲未満である場合は、ボンディングパッド２００ａへの電流注入量が低下し、発光素子の発光効率が減少するという問題がある。
【００５５】
本発明のボンディングパッドの形状は、上述した具体例に限定されず、電極幅以上の直径を有するボイドが発生しないように設計すればよく、当業者が本発明の範囲内で変形することが可能である。
【００５６】
これによって、本発明の他の実施例に係る電極形状を有する発光素子は、図８に示したように、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂが実装基板上にはんだ付けされるものであって、前記ボンディングパッド２００ａ、２００ｂは、接続電極によってそれぞれ第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層と電気的に接続された第１電極１４０及び第２電極１２０と接続され、ソルダーボール接触可能領域２１０のうち一部にボンディングパッド２００ａが形成されており、ソルダーボール接触可能領域２１０のうち残りにボイド脱出用非導電パターン２３０が形成されていることを特徴とする。
【００５７】
ここで、ボイド脱出用非導電パターン２３０とは、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂが形成されていない領域に対応するものであって、絶縁層１５０の上部が露出することによって上部絶縁層１５０とボンディングパッド２００ａ、２００ｂ層との間の段差による空間が設けられるので、リフロー工程で発生したボイドが抜け出られる空間の形態を意味する。
【００５８】
すなわち、本発明の発光素子に含まれるボンディングパッド２００ａ、２００ｂは、ソルダーボール接触可能領域２１０のうち一部にボンディングパッド２００ａ、２００ｂが形成されており、ソルダーボール接触可能領域２１０のうち残りにボイド脱出用非導電パターン２３０が形成されることによって、非導電パターン２３０を通じてボイドが抜け出られるので、ボイドの発生が最小化される。
【００５９】
具体的に、図８に示したように、非導電パターン２３０は、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂ内の任意の点Ｐから２００μｍ以内にソルダーボール接触可能領域２１０の枠部方向に形成されてもよい。これを通じて、発生するボイドが非導電パターン２３０を通じて直ぐ抜け出られる。
【００６０】
すなわち、電極内の任意の点Ｐから２００μｍを超えてしまうと、ボイドがボンディングパッドから抜け出にくい。したがって、ボイドが抜け出られるように、電極を形成せずにボイド脱出用非導電パターン２３０を形成することが好ましい。
【００６１】
前記非導電パターン２３０は、ソルダーボール接触可能領域２１０の枠部方向に行くほど広くなるテーパー状であってもよい。
【００６２】
非導電パターン２３０がソルダーボール接触可能領域２１０の枠部方向に行くほど広くなるテーパー状を有する場合、ボイドが容易に抜け出られる。
【００６３】
また、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂの面積は、ソルダーボール接触可能領域２１０の面積の４０％以上であることが好ましい。前記範囲未満である場合は、電極への電流注入量が低下し、発光素子の発光効率が減少するという問題がある。
【００６４】
図９〜図１４は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図及び断面図である。具体的に、図９は、前記発光素子の平面図で、図１０は、説明の便宜上、各ボンディングパッド２００ａ、２００ｂを省略して示した平面図で、図１１は、説明の便宜上、各ボンディングパッド２００ａ、２００ｂ、上部絶縁層１５０、第１電極１４０及び下部絶縁層１３０を省略して示した平面図である。図１２は、図９〜図１１の平面図のＡ−Ａ'線に対応する部分の断面を示し、図１３は、図９〜図１１の平面図のＢ−Ｂ'線に対応する部分の断面を示し、図１４は、図９〜図１１の平面図のＣ−Ｃ'線に対応する部分の断面を示す。
【００６５】
本実施例の発光素子は、図１〜図８を参照して説明した実施例に比べて、ボンディングパッド２００ａ、２００ｂの構造及び窒化物系半導体積層１１０の構造などにおいて相違点を有する。以下、相違点を中心に本実施例の発光素子に関して説明し、同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【００６６】
図９〜図１４を参照すると、前記発光素子は、窒化物系半導体積層１１０、第１電極１４０、第２電極１２０、第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂを含む。さらに、前記発光素子は、下部絶縁層１３０、上部絶縁層１５０及び基板１０１を含んでもよい。また、前記発光素子は、四角形の平面形状を有してもよい。本実施例において、前記発光素子は、概して正方形の平面形状を有してもよく、第１側面１００ａ、第２側面１００ｂ、第１側面１００ａの反対に位置する第３側面１００ｃ、及び第２側面１００ｂの反対に位置する第４側面１００ｄを含んでもよい。但し、本発明がこれに限定されることはない。
【００６７】
窒化物系半導体積層１１０は、第１導電型半導体層１１１と、第１導電型半導体層１１１上に位置する活性層１１２と、活性層１１２上に位置する第２導電型半導体層１１３とを含む。また、窒化物系半導体積層１１０は、第１導電型半導体層１１１を部分的に露出させる領域１１０ａ、１１０ｂを含んでもよい。露出領域１１０ａ、１１０ｂの位置、形態及び個数によって電流分散効率及び発光装置の発光パターンが調節され得る。
【００６８】
図１１を参照すると、第１導電型半導体層１１１が部分的に露出される領域１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはそれぞれホールを含んでもよい。前記各ホールは、第１ホール１１０ａ、第２ホール１１０ｂ及び第３ホール１１０ｃを含んでもよい。第１ホール１１０ａ、第２ホール１１０ｂ及び第３ホール１１０ｃはそれぞれ複数形成されてもよい。第１ホール１１０ａは、概して円形又は多角形の平面形状を有してもよい。第２ホール１１０ｂは、第１ホール１１０ａと概して同一の形状を有してもよい。第３ホール１１０ｃは、第２ホール１１０ｂから任意の方向に延長される形態に形成されてもよい。このとき、第３ホール１１０ｃと第２ホール１１０ｂとは互いに接続されてもよい。また、第３ホール１１０ｃの幅は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂの幅より狭くてもよい。
【００６９】
例えば、図示したように、第１ホール１１０ａは円形の平面形状を有し、複数形成されてもよい。第３ホール１１０ｃは、第２ホール１００ｂから延長され、第１側面１００ａから第３側面１００ｃに向かって延長される形態に形成されてもよく、複数形成されてもよい。第３ホール１１０ｃの少なくとも一部は、第１ボンディングパッド２００ａの下部から第２ボンディングパッド２００ｂの下部まで延長される形態に形成されてもよい。
【００７０】
第２電極１２０は、窒化物系半導体積層１１０上に位置し、第２導電型半導体層１１３とオーミックコンタクトしてもよい。第２電極１２０は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂを露出させる開口部を含んでもよく、これによって、第２電極１２０は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂと離隔し得る。
【００７１】
下部絶縁層１３０は、窒化物系半導体積層１１０及び第２電極１２０の上面と側面を覆ってもよい。このとき、下部絶縁層１３０は、特定領域で第１導電型半導体層１１１及び第２導電型半導体層１１３への電気的接続を許容するための各開口部１３０ａ、１３０ｂを有してもよい。例えば、下部絶縁層１３０は、第１導電型半導体層１１１を露出させる第１開口部１３０ａと、第２電極１２０を露出させる第２開口部１３０ｂとを有してもよい。
【００７２】
第１電極１４０は、第１導電型半導体層１１１に電気的に接続されてもよく、特に、第１導電型半導体層１１１にオーミックコンタクトしてもよい。第１電極１４０は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂを通じて第１導電型半導体層１１１と電気的に接続されてもよい。これによって、第１電極１４０を通じて窒化物系半導体積層１１０に電流が注入される部分は第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂの位置及び形態などによって制御され得る。また、第１電極１４０は、第２電極１２０を露出させる開口部１４０ｂを有してもよい。第１電極１４０は、開口部１４０ｂを除いた成長基板１００のほぼ全領域の上部に形成されてもよい。
【００７３】
上部絶縁層１５０は、第１電極１４０の一部を覆ってもよい。上部絶縁層１５０は、第１電極１４０を露出させる第３開口部１５０ａと、第２電極１２０を露出させる第４開口部１５０ｂとを含んでもよい。上部絶縁層１５０の第４開口部１５０ｂは、第１電極１４０の開口部１４０ｂ及び下部絶縁層１３０の開口部１３０ｂに比べて相対的により狭い面積を有してもよい。本実施例において、上部絶縁層１５０は、第３ホール１１０ｃ上に位置する第１電極１４０の一部を覆う。これによって、上部絶縁層１５０の第３開口部１５０ａは、第１ホール１１０ａ及び／又は第２ホール１１０ｂ上に位置する第１電極１４０を部分的に露出させ得る。
【００７４】
第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、それぞれ第１電極１４０及び第２電極１２０に電気的に接続されてもよい。図１０などを参照すると、第１ボンディングパッド２００ａは、第３開口部１５０ａを通じて第１電極１４０と接触してもよく、第２ボンディングパッド２００ｂは、第４開口部１５０ｂを通じて第２電極１２０と接触してもよい。
【００７５】
第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、上述した実施例で説明したように、ソルダーボール接触可能領域２１０内に位置する非導電領域２２０を含む。第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、それぞれ発光素子の一側面に平行に配置される部分と、前記の部分から突出する少なくとも一つの突出部２４０とを含んでもよい。例えば、第１ボンディングパッド２００ａは、発光素子の第１側面１００ａに概して並んで配置される部分と、前記の部分から突出する三つの突出部２４０とを含んでもよい。第１ボンディングパッド２００ａの非導電領域２２０は、前記三つの突出部２４０の間に位置してもよい。これと同様に、第２ボンディングパッド２００ｂは、発光素子の第３側面１００ｃに概して並んで配置される部分と、前記の部分から突出する三つの突出部２４０とを含んでもよい。第２ボンディングパッド２００ｂの非導電領域２２０は、前記三つの突出部２４０の間に位置してもよい。このような非導電領域２２０を通じて、はんだ付け過程で発生するボイドを効果的に防止することができる。
【００７６】
第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂのそれぞれの発光素子の一側面に並んで配置される部分の幅ｔ２及び突出部の幅ｔ１は、互いに同一であってもよく、異なってもよい。但し、前記幅ｔ１及びｔ２は、上述した実施例で説明したように、４０μｍ〜２００μｍであってもよい。
【００７７】
一方、第１ボンディングパッド２００ａは、第１導電型半導体層１１１が部分的に露出される領域１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを通じて第１導電型半導体層１１１と接触する第１電極１４０の部分を少なくとも部分的に覆ってもよい。特に、第１ボンディングパッド２００ａは、相対的に大きな幅を有する第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂ上に位置する第１電極１４０の部分を覆うように形成されてもよい。例えば、第１ボンディングパッド２００ａの各突出部２４０は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂが形成された位置に対応して配置されてもよい。
【００７８】
はんだ付け過程で発生する熱、ストレスなどにより、第１導電型半導体層１１１が部分的に露出される領域１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを通じて第１導電型半導体層１１１と第１電極１４０とが接触する界面にストレス及びひずみが印加され得る。このようなストレス及びひずみにより、第１電極１４０が第１導電型半導体層１１１から剥離される問題が発生すると、発光素子の順方向電圧（Ｖｆ）が上昇したり、電流分散が円滑になされなかったりという現象が発生し得る。この場合、発光素子の電気的特性及び光学的特性の低下による信頼性の低下が発生し得る。
【００７９】
本実施例によると、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂ上に位置する第１電極１４０の部分が第１ボンディングパッド２００ａによって覆われることによって、第１電極１４０をより確実に固定することができる。これによって、はんだ付け過程で第１電極１４０が第１導電型半導体層１１１から剥離されることを効果的に防止することができる。また、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂは、第３ホール１１０ｃに比べて相対的に大きな幅を有するので、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂを介した電流注入効率が低下すると、発光素子の特性低下がさらに深刻になり得る。本実施例によると、このような第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂ上に位置する第１電極１４０の部分を第１ボンディングパッド２００ａで覆うことによって、より効果的に発光素子の信頼性を向上させることができる。
【００８０】
図９〜図１４を再度参照すると、第１ボンディングパッド２００ａと第２ボンディングパッド２００ｂは概して対称の形態に形成されてもよい。但し、本発明がこれに限定されることはなく、第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂの各突出部２４０は多様に変形可能である。例えば、図１５及び図１６を参照すると、第１ボンディングパッド２００ａの各突出部２４０は、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂ上に位置するように形成されてもよい。したがって、第１ボンディングパッド２００ａは、第２ボンディングパッド２００ｂに向かう方向に突出する三つの突出部２４０を含んでもよく、非導電領域２２０は三つの突出部２４０の間に配置される。これに対応して、第２ボンディングパッド２００ｂは、第１ボンディングパッド２００ａの非導電領域２２０に向かう方向に突出する各突出部２４０を含んでもよい。本実施例の場合、各突出部２４０の配置を変更することによって、リフロー工程でボイドが外部に排出される通路が変更され得る。
【００８１】
本実施例の第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、これに限定されなく、図１〜図８の実施例で説明したように多様に変更可能である。このとき、第１ボンディングパッド２００ａ及び第２ボンディングパッド２００ｂは、第１ホール１１０ａ及び第２ホール１１０ｂを覆うように形成することによって、本実施例に係る発光素子の信頼性向上効果を同様に得ることができる。
【００８２】
図１７は、本発明の一実施例に係る発光素子を照明装置に適用した例を説明するための分解斜視図である。
【００８３】
図１７を参照すると、本実施例に係る照明装置は、拡散カバー１０１０、発光素子モジュール１０２０及びボディー部１０３０を含む。ボディー部１０３０は、発光素子モジュール１０２０を収容することができ、拡散カバー１０１０は、発光素子モジュール１０２０の上部をカバーできるようにボディー部１０３０上に配置されてもよい。
【００８４】
ボディー部１０３０は、発光素子モジュール１０２０を収容及び支持し、発光素子モジュール１０２０に電気的電源を供給できる形態であれば制限されない。例えば、図示したように、ボディー部１０３０は、ボディーケース１０３１、電源供給装置１０３３、電源ケース１０３５、及び電源接続部１０３７を含んでもよい。
【００８５】
電源供給装置１０３３は、電源ケース１０３５内に収容されて発光素子モジュール１０２０と電気的に接続され、少なくとも一つのＩＣチップを含んでもよい。前記ＩＣチップは、発光素子モジュール１０２０に供給される電源の特性を調節、変換又は制御することができる。電源ケース１０３５は、電源供給装置１０３３を収容して支持することができ、電源供給装置１０３３がその内部に固定された電源ケース１０３５はボディーケース１０３１の内部に位置してもよい。電源接続部１０３７は、電源ケース１０３５の下端に配置され、電源ケース１０３５と結束されてもよい。これによって、電源接続部１０３７は、電源ケース１０３５内部の電源供給装置１０３３と電気的に接続され、外部電源が電源供給装置１０３３に供給される通路としての役割をすることができる。
【００８６】
発光素子モジュール１０２０は、基板１０２３と、基板１０２３上に配置された発光素子１０２１とを含む。発光素子モジュール１０２０は、ボディーケース１０３１の上部に設けられ、電源供給装置１０３３に電気的に接続されてもよい。
【００８７】
基板１０２３は、発光素子１０２１を支持できる基板であれば制限されなく、例えば、配線を含む印刷回路基板であってもよい。基板１０２３は、ボディーケース１０３１に安定的に固定できるように、ボディーケース１０３１の上部の固定部に対応する形態を有してもよい。発光素子１０２１は、上述した本発明の実施例に係る各発光素子のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００８８】
拡散カバー１０１０は、発光素子１０２１上に配置され、ボディーケース１０３１に固定されて発光素子１０２１をカバーすることができる。拡散カバー１０１０は透光性材質を有してもよく、拡散カバー１０１０の形態及び光透過性を調節することによって照明装置の指向特性を調節することができる。したがって、拡散カバー１０１０は、照明装置の利用目的及び適用態様によって多様な形態に変形可能である。
【００８９】
図１８は、本発明の一実施例に係る発光素子をディスプレイ装置に適用した例を説明するための断面図である。
【００９０】
本実施例のディスプレイ装置は、表示パネル２１１０と、表示パネル２１１０に光を提供するバックライトユニットと、前記表示パネル２１１０の下縁部を支持するパネルガイドとを含む。
【００９１】
表示パネル２１１０は、特に限定されなく、例えば、液晶層を含む液晶表示パネルであってもよい。表示パネル２１１０の縁部には、前記ゲートラインに駆動信号を供給するゲート駆動ＰＣＢがさらに位置してもよい。ここで、ゲート駆動ＰＣＢは、別途のＰＣＢに構成されなく、薄膜トランジスタ基板上に形成されてもよい。
【００９２】
バックライトユニットは、少なくとも一つの基板及び複数の発光素子２１６０を含む光源モジュールを含む。さらに、バックライトユニットは、ボトムカバー２１８０、反射シート２１７０、拡散プレート２１３１及び光学シート２１３０をさらに含んでもよい。
【００９３】
ボトムカバー２１８０は、上部に開口され、基板、発光素子２１６０、反射シート２１７０、拡散プレート２１３１及び光学シート２１３０を収納することができる。また、ボトムカバー２１８０は、パネルガイドと結合されてもよい。基板は、反射シート２１７０の下部に位置し、反射シート２１７０に取り囲まれた形態に配置されてもよい。但し、これに限定されなく、反射物質が表面にコーティングされた場合は、ボトムカバー２１８０が反射シート２１７０上に位置してもよい。また、基板は複数形成され、複数の基板が並んで配置された形態に配置されてもよいが、これに限定されなく、単一の基板に形成されてもよい。
【００９４】
発光素子２１６０は、上述した本発明の実施例に係る発光素子のうち少なくとも一つを含んでもよい。各発光素子２１６０は、基板上に一定のパターンで規則的に配列されてもよい。また、それぞれの発光素子２１６０上にはレンズ２２１０が配置され、複数の発光素子２１６０から放出される光の均一性を向上させることができる。
【００９５】
拡散プレート２１３１及び光学シート２１３０は発光素子２１６０上に位置する。発光素子２１６０から放出された光は、拡散プレート２１３１及び光学シート２１３０を経て面光源の形態で表示パネル２１１０に供給されてもよい。
【００９６】
このように、本発明の実施例に係る発光素子は、本実施例のような直下型ディスプレイ装置に適用可能である。
【００９７】
図１９は、一実施例に係る発光素子をディスプレイ装置に適用した例を説明するための断面図である。
【００９８】
本実施例に係るバックライトユニットが備えられたディスプレイ装置は、映像がディスプレイされる表示パネル３２１０と、表示パネル３２１０の背面に配置され、光を照射するバックライトユニットとを含む。さらに、前記ディスプレイ装置は、表示パネル３２１０を支持し、バックライトユニットが収納されるフレーム２４０と、前記表示パネル３２１０を覆うカバー３２４０、３２８０とを含む。
【００９９】
表示パネル３２１０は、特に限定されなく、例えば、液晶層を含む液晶表示パネルであってもよい。表示パネル３２１０の縁部には、前記ゲートラインに駆動信号を供給するゲート駆動ＰＣＢがさらに位置してもよい。ここで、ゲート駆動ＰＣＢは、別途のＰＣＢに構成されなく、薄膜トランジスタ基板上に形成されてもよい。表示パネル３２１０は、その上下部に位置するカバー３２４０、３２８０によって固定され、下部に位置するカバー３２８０はバックライトユニットと結束されてもよい。
【０１００】
表示パネル３２１０に光を提供するバックライトユニットは、上面の一部が開口された下部カバー３２７０と、下部カバー３２７０の内部一側に配置された光源モジュールと、前記光源モジュールと並んで位置し、点光を面光に変換する導光板３２５０とを含む。また、本実施例のバックライトユニットは、導光板３２５０上に位置し、光を拡散及び集光させる光学シート３２３０と、導光板３２５０の下部に配置され、導光板３２５０の下部方向に進行する光を表示パネル３２１０の方向に反射させる反射シート３２６０とをさらに含んでもよい。
【０１０１】
光源モジュールは、基板３２２０と、前記基板３２２０の一面に一定間隔で離隔して配置された複数の発光素子３１１０とを含む。基板３２２０は、発光素子３１１０を支持し、発光素子３１１０に電気的に接続されたものであれば制限されなく、例えば、印刷回路基板であってもよい。発光素子３１１０は、上述した本発明の実施例に係る発光素子を少なくとも一つ含んでもよい。光源モジュールから放出された光は、導光板３２５０に入射され、各光学シート３２３０を通じて表示パネル３２１０に供給される。導光板３２５０及び各光学シート３２３０を通じて、各発光素子３１１０から放出された点光源が面光源に変形し得る。
【０１０２】
このように、本発明の実施例に係る発光素子は、本実施例のようなエッジ型ディスプレイ装置に適用可能である。
【０１０３】
図２０は、本発明の一実施例に係る発光素子をヘッドランプに適用した例を説明するための断面図である。
【０１０４】
図２０を参照すると、前記ヘッドランプは、ランプボディー４０７０、基板４０２０、発光素子４０１０及びカバーレンズ４０５０を含む。さらに、前記ヘッドランプは、放熱部４０３０、支持レッグ４０６０及び連結部材４０４０をさらに含んでもよい。
【０１０５】
基板４０２０は、支持レッグ４０６０によって固定され、ランプボディー４０７０上に離隔して配置される。基板４０２０は、発光素子４０１０を支持できる基板であれば制限されなく、例えば、印刷回路基板などの導電パターンを有する基板であってもよい。発光素子４０１０は、基板４０２０上に位置し、基板４０２０によって支持及び固定され得る。また、基板４０２０の導電パターンを通じて、発光素子４０１０は外部の電源と電気的に接続され得る。また、発光素子４０１０は、上述した本発明の実施例に係る発光素子を少なくとも一つ含んでもよい。
【０１０６】
カバーレンズ４０５０は、発光素子４０１０から放出される光が移動する経路上に位置する。例えば、図示したように、カバーレンズ４０５０は、連結部材４０４０によって発光素子４０１０から離隔して配置されてもよく、発光素子４０１０から放出された光を提供しようとする方向に配置されてもよい。カバーレンズ４０５０により、ヘッドランプから外部に放出される光の指向角及び／又は色相が調節され得る。一方、連結部材４０４０は、カバーレンズ４０５０を基板４０２０と固定させると同時に、発光素子４０１０を取り囲むように配置され、発光経路４０４５を提供する光ガイドとしての役割をすることもできる。このとき、連結部材４０４０は、光反射性物質で形成されるか、光反射性物質でコーティングされてもよい。一方、放熱部４０３０は、放熱フィン４０３１及び／又は放熱ファン４０３３を含んでもよく、発光素子４０１０の駆動時に発生する熱を外部に放出させる。
【０１０７】
このように、本発明の各実施例に係る発光素子は、本実施例のようなヘッドランプ、特に、車両用ヘッドランプに適用可能である。
【０１０８】
以上では、本発明の実施例を中心に説明したが、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する技術者の水準で多様な変更や変形が可能である。このような変更と変形は、本発明が提供する技術思想の範囲から逸脱しない限り、本発明に属するものと言える。したがって、本発明の権利範囲は、以下で記載する特許請求の範囲によって判断すべきであろう。
【図１ａ】
0006757313.tif 000002
【図１ｂ】
0006757313.tif 000003
【図２】
0006757313.tif 000004
【図３】
0006757313.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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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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