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技術 発光素子

出願人 ソウルバイオシスカンパニーリミテッド
発明者 リ,ソラチェ,ヨンヒョン
出願日 2015年8月24日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2017-510623
公開日 2017年11月24日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-535052
状態 特許登録済
技術分野 非携帯用の照明装置またはそのシステム
主要キーワード 熱発生領域 複合層構造 非導電領域 電源ケース 発光経路 高反射金属層 ボンディング長 パネルガイド
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

本発明は、発光素子に関し、特に、ボンディングパッド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。

概要

背景

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。

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、チップパッケージ集積化が可能である。

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層に反射膜蒸着し、実装基板側に進行する光子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。

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。

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。

このようなフリップチップ方式は、高温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。

リフロー工程中には、フラックス蒸発し、溶融ソルダー凝固するとき、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。

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。

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。

概要

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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ボンディングパッド実装基板上にはんだ付けされる発光素子において、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発光素子。

請求項2

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、互いに離隔し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4

前記2個以上の線状のボンディングパッドはn個(n≧2)形成されており、少なくともn−1個以上の連結部を含んで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5

前記線状のボンディングパッドの幅は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6

前記線状のボンディングパッドの幅は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7

前記線状のボンディングパッド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8

前記接続電極は、ボンディングパッドと第1電極とを電気的に接続する第1接続電極と、ボンディングパッドと第2電極とを電気的に接続する第2接続電極と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の発光素子。

請求項9

前記第1接続電極は、第1電極上に位置する上部絶縁層の開口部に形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の発光素子。

請求項10

前記第2接続電極は、第2電極上に位置する下部絶縁層及び第1電極上に位置する上部絶縁層の開口部に形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の発光素子。

請求項11

前記ボンディングパッドは、互いに離隔した第1ボンディングパッド及び第2ボンディングパッドを含み、前記発光素子は、前記第1ボンディングパッドに電気的に接続される第1導電型半導体層と、前記第2ボンディングパッドに電気的に接続される第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層との間に介在する活性層と、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12

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非導電パターンが形成されていることを特徴とする発光素子。

請求項13

前記非導電パターンは、ボンディングパッド電極内の任意の点から200μm以内に前記ソルダーボール接触可能領域の枠部方向に形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の発光素子。

請求項14

前記非導電パターンは、前記ソルダーボール接触可能領域の枠部方向に行くほど広くなるテーパー状であることを特徴とする、請求項13に記載の発光素子。

請求項15

前記ボンディングパッド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12に記載の発光素子。

請求項16

前記接続電極は、ボンディングパッドと第1電極とを電気的に接続する第1接続電極と、ボンディングパッドと第2電極とを電気的に接続する第2接続電極と、を含むことを特徴とする、請求項12に記載の発光素子。

請求項17

前記第1接続電極は、前記第1電極上に位置する上部絶縁層の開口部に形成されていることを特徴とする、請求項16に記載の発光素子。

請求項18

前記第2接続電極は、前記第2電極上に位置する下部絶縁層及び前記第1電極上に位置する上部絶縁層の開口部に形成されていることを特徴とする、請求項16に記載の発光素子。

請求項19

前記ボンディングパッドは、互いに離隔した第1ボンディングパッド及び第2ボンディングパッドを含み、前記発光素子は、前記第1ボンディングパッドと電気的に接続される第1導電型半導体層と、前記第2ボンディングパッドと電気的に接続される第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層との間に介在する活性層と、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12に記載の発光素子。

請求項20

前記第1導電型半導体層と、第2導電型半導体層と、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と、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21

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20に記載の発光素子。

請求項22

前記ボンディングパッドは、前記第1電極と接続された第1ボンディングパッドと、前記第2電極と接続された第2ボンディングパッドと、を含み、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21に記載の発光素子。

請求項23

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22に記載の発光素子。

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層に反射膜蒸着し、実装基板側に進行する光子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、フラックス蒸発し、溶融ソルダー凝固するとき、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

0011

韓国公開特許第10−2013−0030178号公報

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

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

実施例

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、GaPInP、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。

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