特許 6322416 発光素子パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6322416

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】発光素子パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20180423BHJP

   H01L 33/02 20100101ALI20180423BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/48

   H01L33/02

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-1038(P2014-1038)

(22)【出願日】2014年1月7日

(65)【公開番号】特開2014-135488(P2014-135488A)

(43)【公開日】2014年7月24日

【審査請求日】2016年12月16日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0002145

(32)【優先日】2013年1月8日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513276101

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(72)【発明者】

【氏名】キム，ビョンモク

(72)【発明者】

【氏名】小平 洋

(72)【発明者】

【氏名】キム，ハナ

(72)【発明者】

【氏名】反田 祐一郎

(72)【発明者】

【氏名】大関 聡司

【審査官】 大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４４１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５３５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０５９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０００６８７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／１２０４３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５２８４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００ − ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

側壁及び底面を含むキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）を有する基板と、
前記キャビティ内に位置する発光素子と、
前記キャビティ内に位置し、前記発光素子と前記基板を電気的に接続するワイヤと、
前記発光素子の上部に、該発光素子と離隔して位置する光透過部と、
第１領域、第２領域、及び第３領域を含み、前記キャビティの前記側壁の周りに沿って配置される支持部とを含み、
前記第１領域は、前記光透過部と平行な第１方向に沿って配置され、前記光透過部と接触し、
前記第２領域は、前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置され、前記キャビティの前記側壁と接触し、
前記第３領域は、前記第２方向に沿って配置され、前記第１領域から上部に延び、前記第１領域上に位置する、発光素子パッケージ。

【請求項2】

前記発光素子の上面と前記光透過部との間の距離が０．１５ｍｍ乃至０．３５ｍｍである、請求項１に記載の発光素子パッケージ。

【請求項3】

前記基板と前記発光素子との間に位置するサブマウントをさらに含む、請求項１又は２に記載の発光素子パッケージ。

【請求項4】

前記キャビティの前記側壁及び前記支持部は光反射物質からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項5】

前記光透過部は、前記第１領域の側面と接する、請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項6】

前記第１方向と前記第２方向は互いに垂直である、請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項7】

前記第１領域は、前記第２領域の中間部から前記第１方向に沿って延びて形成された、請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項8】

前記光透過部は、前記第１領域のうち、前記キャビティの底面と対向する面に接して位置する、請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項9】

前記基板は、セラミック材質を含んでなる、請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【請求項10】

前記発光素子は、前記基板とワイヤボンディングされる、請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、発光素子パッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の３−５族または２−６族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオードのような発光素子は、薄膜成長技術及び素子材料の開発によって赤色、緑色、青色及び紫外線などの様々な色を具現することができ、蛍光物質を用いたり、色を組み合わせることによって効率の良い白色光線も具現可能であり、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、環境親和性などの長所を有する。

【0003】

したがって、光通信手段の送信モジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示装置のバックライトを構成する冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ）を代替する発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替することができる白色発光ダイオード照明装置、自動車のヘッドライト及び信号灯にまで応用が拡大されている。

【0004】

発光素子を含む発光素子パッケージを作製する時、発光素子で発生した光が発光素子パッケージの他の構成要素に閉じ込められるか、または吸収されることなく外部に放出されるようにして、発光素子パッケージの光抽出効率を向上させる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実施形態は、発光素子パッケージの光抽出効率を向上させようとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る発光素子パッケージは、基板と；前記基板上に位置する発光素子と；前記発光素子の上部に、発光素子と離隔して位置する光透過部と；を含み、前記発光素子の上面と前記光透過部との間の距離が０．１５ｍｍ乃至０．３５ｍｍである。

【0007】

前記発光素子は、２６０ｎｍ乃至４０５ｎｍの波長領域の光を放出することができる。

【0008】

前記基板と前記発光素子との間に位置するサブマウントをさらに含むことができる。

【0009】

前記基板の上部に、前記基板の周りに沿って位置する支持部を含み、前記支持部によって前記光透過部を支持することができる。

【0010】

前記支持部は、前記光透過部と並んでいる第１方向に沿って配置された第１領域、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置された第２領域を含み、前記第１領域と前記光透過部とが接することができる。

【0011】

前記第１領域は、前記第２領域の端部から前記第１方向に沿って延びて形成されてもよい。

【0012】

前記第１領域は、前記第２領域の中間部から前記第１方向に沿って延びて形成されてもよい。

【0013】

前記光透過部は、前記第１領域のうち、前記基板の底面と対向する面に接して位置することができる。

【0014】

前記基板は、セラミック材質を含んでなることができる。

【0015】

前記発光素子は、前記基板とワイヤボンディングされ得る。

【発明の効果】

【0016】

実施形態によれば、発光素子と光透過部との間の最適な距離を設定して、発光素子パッケージの光抽出効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図2】第１実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図3】実施形態に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子の一例を示す側断面図である。

【図4】実施形態に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子の他の例を示す側断面図である。

【図5】発光素子の上面と光透過部との間の距離によって発光素子パッケージの光出力を測定した実験結果を示すグラフである。

【図6】第２実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図7】第３実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図8】第４実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図9】第５実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図10】第６実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【図11】実施形態に係る発光素子パッケージが配置されたヘッドランプの一実施形態を示す図である。

【図12】実施形態に係る発光素子パッケージが配置された表示装置の一実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付の図面を参照して、各実施形態を説明する。

【0019】

本発明に係る実施形態の説明において、各構成要素の「上／上部または下／下部（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合において、「上／上部または下／下部（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」は、二つの構成要素が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触したり、一つ以上の他の構成要素が前記二つの構成要素の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることを全て含む。また、「上／上部又は下／下部（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」と表現される場合、一つの構成要素を基準にして上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。

【0020】

図面において、各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたり、省略されたり、又は概略的に図示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全的に反映するものではない。

【0021】

図１及び図２は、第１実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。

【0022】

図１を参照すると、第１実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ａは、基板２１０、発光素子１００、及び光透過部２３０を含む。

【0023】

基板２１０は、セラミック材質を含んでなることができる。例えば、基板２１０は、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）または低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。基板２１０は、窒化物または酸化物の絶縁性材質を含んでなることができ、例えば、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ、Ｓｉ_３Ｎ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ａｌ_２Ｏ_３またはＡｌＮを含むことができる。

【0024】

基板２１０は、単一層または複数個の層からなることができる。基板２１０が複数個の層からなる場合、各層の厚さは、同一であってもよく、いずれか一つの層の厚さが他の層の厚さと異なっていてもよい。基板２１０が複数個の層からなる場合、各層は、製造工程で区別される別個の層でもよく、焼成完了後に一体に形成されてもよい。基板２１０が複数個の層からなる場合の一例を図２に示した。図２には、基板２１０が複数の層２１０−１〜２１０−６からなる場合を示したが、基板２１０をなす層の個数は、実施形態によって変更可能である。

【0025】

図示していないが、基板２１０にはビアホールを形成することができ、前記ビアホールは、内部に導電性物質を含む導電性ビアホールであってもよい。導電性ビアホールは、基板２１０の電極パターンと互いに電気的に接続可能である。

【0026】

基板２１０には、側壁及び底面を含むキャビティ２１２を形成することができる。キャビティ２１２内に発光素子１００が配置される。キャビティ２１２の側壁は、発光素子１００で生成された光を上部に反射させて光抽出効率を向上させることができるように傾斜面を含むことができる。

【0027】

キャビティ２１２の側壁及び底面のうち少なくとも一部に反射部材（図示せず）がコーティングされたり、メッキまたは蒸着されてもよい。

【0028】

発光素子１００は、複数の化合物半導体層、例えば、３族−５族または２族−６族元素の半導体層を用いたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含み、ＬＥＤは、青色、緑色または赤色などのような光を放出する有色ＬＥＤであるか、または白色ＬＥＤ又はＵＶ ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤの放出光は、半導体層をなす物質の種類及び濃度を変形して多様に具現することができ、これに限定しない。発光素子１００が紫外線を放出するＵＶ ＬＥＤである場合、２６０ｎｍ〜４０５ｎｍの領域の波長の光を放出することができる。

【0029】

図３は、実施形態に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子の一例を示す側断面図である。

【0030】

図３を参照すると、一例に係る発光素子１００Ａは、基板１１０と、前記基板１１０上に位置し、第１半導体層１２２、活性層１２４及び第２半導体層１２６を含む発光構造物１２０と、第１半導体層１２２の一面に配置された第１電極１５０と、第２半導体層１２６の一面に配置された第２電極１５５と、を含む。

【0031】

一例に係る発光素子１００Ａは、水平型発光素子とすることができる。

【0032】

水平型（Ｌａｔｅｒａｌ）発光素子とは、発光構造物１２０において第１電極１５０と第２電極１５５が同一の方向に向かって形成される構造を意味する。一例として、図３を参照すると、第１電極１５０と第２電極１５５が発光構造物１２０の上部方向に形成されている。

【0033】

成長基板１１０は、半導体物質の成長に適した材料、熱伝導性に優れた物質で形成することができる。成長基板１１０は、例えば、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅ、及びＧａ_２Ｏ_３のうち少なくとも一つを使用することができる。成長基板１１０に対して湿式洗浄またはプラズマ処理を施すことで、表面の不純物を除去することができる。

【0034】

発光構造物１２０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）、水素化物気相成長法（ＨＶＰＥ；Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）などの方法を用いて形成することができ、これに限定しない。

【0035】

発光構造物１２０と成長基板１１０との間にバッファ層１１２が位置することができる。バッファ層１１２は、発光構造物１２０と成長基板１１０の材料の格子不整合及び熱膨張係数の差を緩和することを目的とすることができる。バッファ層１１２の材料は、３族−５族化合物半導体または２族−６族化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうち少なくとも一つで形成することができる。バッファ層１１２は、発光構造物１２０の成長温度よりも低い温度で成長することができる。

【0036】

発光構造物１２０は、成長基板１１０から遠ざかる方向に第１半導体層１２２、活性層１２４及び第２半導体層１２６を含む。

【0037】

第１半導体層１２２は、半導体化合物で形成することができ、例えば、３族−５族または２族−６族などの化合物半導体で形成することができる。また、第１導電型ドーパントがドープされてもよい。第１半導体層１２２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などを含むことができるが、これに限定されない。第１半導体層１２２がｐ型半導体層である場合、前記第１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が、これに限定されない。

【0038】

第１半導体層１２２は、Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{（１−ｘ−y）}Ｎ（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。第１半導体層１２２は、Ｇａ、Ｎ、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐのうち少なくとも一つ以上の元素を含むことができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのいずれか一つ以上で形成することができる。発光素子１００Ａが紫外線領域の光を放出する紫外線発光素子である場合、第１半導体層１２２はＡｌを含んでなることができる。

【0039】

成長基板１１０と第１半導体層１２２との間にアンドープ半導体層１１４を配置することができる。アンドープ半導体層１１４は、第１半導体層１２２の結晶性の向上のために形成される層であって、第１半導体層１２２と同じ物質、または第１半導体層１２２と異なる物質で形成することができる。アンドープ半導体層１１４には第１導電型ドーパントがドープされないので、第１半導体層１２２に比べて低い電気伝導性を示す。アンドープ半導体層１１４は、バッファ層１１２の上部で第１半導体層１２２と接して配置することができる。アンドープ半導体層１１４は、バッファ層１１２の成長温度よりも高い温度で成長され、バッファ層１１２に比べて良い結晶性を示す。

【0040】

第２半導体層１２６は、半導体化合物で形成することができ、例えば、３族−５族または２族−６族などの化合物半導体で形成することができる。また、第２導電型ドーパントがドープされてもよい。第２半導体層１２６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が、これに限定されない。第２半導体層１２６がｎ型半導体層である場合、前記第２導電型ドーパントは、ｎ型ドーパントとして、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどを含むことができるが、これに限定されない。

【0041】

第２半導体層１２６は、Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{（１−ｘ−ｙ）}Ｎ（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。第２半導体層１２６は、Ｇａ、Ｎ、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐのうち少なくとも一つ以上の元素を含むことができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのいずれか一つ以上で形成することができる。発光素子１００Ａが紫外線領域の光を放出する紫外線発光素子である場合、第２半導体層１２６はＡｌを含んでなることができる。

【0042】

以下では、第１半導体層１２２がｎ型半導体層で、第２半導体層１２６がｐ型半導体層である場合を例に挙げて説明する。

【0043】

前記第２半導体層１２６上には第２導電型と反対の極性を有する半導体、例えば、前記第２半導体層１２６がｐ型半導体層である場合、ｎ型半導体層（図示せず）を形成することができる。これによって、発光構造物１２０は、ｎ−ｐ接合構造、ｐ−ｎ接合構造、ｎ−ｐ−ｎ接合構造、ｐ−ｎ−ｐ接合構造のいずれか一つの構造で具現することができる。

【0044】

第１半導体層１２２と第２半導体層１２６との間に活性層１２４が位置する。

【0045】

活性層１２４は、電子と正孔とが会って、活性層（発光層）物質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。第１半導体層１２２がｎ型半導体層で、第２半導体層１２６がｐ型半導体層である場合、前記第１半導体層１２２から電子が注入され、前記第２半導体層１２６から正孔が注入され得る。発光素子１００ＡがＵＶ ＬＥＤである場合、活性層１２４は、約２６０ｎｍ〜４０５ｎｍの領域の波長の光を放出することができる。

【0046】

活性層１２４は、単一井戸構造、多重井戸構造、量子線（Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｗｉｒｅ）構造、または量子点（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ）構造のうち少なくともいずれか一つで形成することができる。例えば、前記活性層１２４は、トリメチルガリウムガス（ＴＭＧａ）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、窒素ガス（Ｎ_２）、及びトリメチルインジウムガス（ＴＭＩｎ）が注入されて多重量子井戸構造が形成されてもよいが、これに限定されるものではない。

【0047】

活性層１２４が多重井戸構造で形成される場合、活性層１２４の井戸層／障壁層は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＧａＡｓ（ＩｎＧａＡｓ）／ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ（ＩｎＧａＰ）／ＡｌＧａＰのいずれか一つ以上のペア構造で形成することができるが、これに限定されない。前記井戸層は、前記障壁層よりもエネルギーバンドギャップが小さい物質で形成される。

【0048】

第１半導体層１２２と活性層１２４との間に応力緩和層１３０を配置することができる。応力緩和層１３０は、第１半導体層１２２と活性層１２４との間の格子不整合を緩和するためのものである。応力緩和層１３０は、複数個の井戸層と障壁層が交互に積層された超格子構造からなることができる。応力緩和層１３０の井戸層／障壁層は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＧａＡｓ（ＩｎＧａＡｓ）／ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ（ＩｎＧａＰ）／ＡｌＧａＰのいずれか一つ以上のペア構造で形成することができるが、これに限定されない。応力緩和層１３０の井戸層は、活性層１２４の井戸層よりもエネルギーバンドギャップが大きい物質で形成することができる。

【0049】

第２半導体層１２６と活性層１２４との間に電子遮断層１４０を配置することができる。実施形態によって、電子遮断層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）１４０は、第２半導体層１２６内で活性層１２４に隣接して配置されてもよい。電子遮断層１４０は、第１半導体層１２２から提供される電子の移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が高いので、電子が発光に寄与できず、活性層１２４を越えて第２半導体層１２６に抜け出して漏れ電流の原因となることを防止する電位障壁の役割を果たす。電子遮断層１４０は、活性層１２４よりも大きいエネルギーバンドギャップを有する物質で形成され、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ＜ｙ＜１）の組成を有する半導体物質で形成することができる。電子遮断層１４０に第２導電型ドーパントがドープされてもよい。

【0050】

発光構造物１２０は、第２半導体層１２６と活性層１２４及び第１半導体層１２２の一部がエッチングされて、第１半導体層１２２の一部を露出する露出面Ｓを含む。前記露出面Ｓ上に第１電極１５０が配置される。そして、エッチングされていない第２半導体層１２６上に第２電極１５５が配置される。

【0051】

第１電極１５０及び第２電極１５５は、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）のうち少なくとも一つを含み、単層または多層構造で形成することができる。

【0052】

第２電極１５５が形成される前に、第２半導体層１２６上に導電層１５７が形成されてもよい。実施形態によって、第２半導体層１２６が露出するように導電層１５７の一部がオープンされて、第２半導体層１２６と第２電極１５５とが接することができる。または、図３に示したように、導電層１５７を挟んで第２半導体層１２６と第２電極１５５とが電気的に接続されてもよい。

【0053】

導電層１５７は、第２半導体層１２６の電気的特性を向上させ、第２電極１５５との電気的接触を改善するためのもので、層または複数のパターンとして形成することができる。導電層１５７は、透過性を有する透明電極層として形成することができる。

【0054】

導電層１５５には透光性伝導層と金属が選択的に使用可能であり、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、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成することができるが、これらの材料に限定されない。

【0055】

図４は、実施形態に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子の他の例を示す側断面図である。上述した内容と重複する内容は再び説明せず、以下では、差異点を中心に説明する。

【0056】

図４を参照すると、他の例に係る発光素子１００Ｂは、第１半導体層１２２、活性層１２４及び第２半導体層１２６を含む発光構造物１２０と、第１半導体層１２２の一面に配置された第１電極１５０と、第２半導体層１２６の一面に配置された第２電極層１６０と、を含む。

【0057】

一例に係る発光素子１００Ｂは、垂直型発光素子とすることができる。

【0058】

垂直型（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）発光素子とは、発光構造物１２０において第１電極１５０と第２電極層１６０が互いに異なる方向にそれぞれ形成される構造を意味する。一例として、図４を参照すると、発光構造物１２０の上部方向に第１電極１５０が形成され、発光構造物１２０の下部方向に第２電極層１６０が形成されている。

【0059】

第１半導体層１２２に光抽出パターンＲが位置することができる。光抽出パターンＲは、ＰＥＣ（Ｐｈｏｔｏ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ）エッチング方法や、マスクパターンを用いたエッチング工程を行って形成することができる。光抽出パターンＲは、活性層１２４で生成された光の外部抽出効率を増加させるためのもので、規則的な周期で形成されるか、または不規則に形成されてもよい。

【0060】

第２電極層１６０は、導電層１６０ａまたは反射層１６０ｂのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。導電層１６０ａは、第２半導体層１２６の電気的特性を改善するためのもので、第２半導体層１２６と接して位置することができる。

【0061】

導電層１６０ａは、透明電極層または不透明電極層として形成することができ、例えば、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、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成されてもよく、これらの材料に限定されない。

【0062】

反射層１６０ｂは、活性層１２４で生成された光を反射させて、発光素子の内部で消滅する光の量を減らすことによって、発光素子の外部量子効率を向上させることができる。

【0063】

反射層１６０ｂは、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕのうち少なくとも一つ以上を含むことができ、ＡｇＣｕであってもよいが、これに限定しない。反射層１６０ｂが第２半導体層１２６とオーミック接触する物質からなる場合、導電層１６０ａは別途に形成しなくてもよい。

【0064】

発光構造物１２０は、支持基板１７０によって支持される。

【0065】

支持基板１７０は、電気伝導性及び熱伝導性の高い物質で形成され、例えば、所定の厚さを有するベース基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）であって、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）で構成される群より選択される物質、またはこれらの合金からなることができ、また、金（Ａｕ）、銅合金（Ｃｕ Ａｌｌｏｙ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）、キャリアウエハ（例：ＧａＮ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、Ｇａ_２Ｏ_３など）または伝導性シートなどを選択的に含むことができる。

【0066】

発光構造物１２０は、ボンディング層１７５によって支持基板１７０にボンディングすることができる。このとき、発光構造物１２０の下部に位置する第２電極層１６０とボンディング層１７５とが接することができる。

【0067】

ボンディング層１７５は、バリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうち少なくとも一つを含むことができ、これに限定しない。

【0068】

ボンディング層１７５は、発光構造物１２０に隣接して拡散防止層（図示せず）を含むことで、ボンディング層１７５に使用された金属などが上部の発光構造物１２０の内部に拡散することを防止することができる。

【0069】

発光構造物１２０の側面及び上部面の少なくとも一部にパッシベーション層１８０を配置することができる。

【0070】

パッシベーション層１８０は、酸化物または窒化物からなって発光構造物１２０を保護することができる。一例として、パッシベーション層１８０は、シリコン酸化物（ＳｉＯ_２）層、シリコン窒化物層、酸化窒化物層、または酸化アルミニウム層などの非導電性物質からなってもよいが、これに限定しない。

【0071】

図示していないが、発光構造物１２０の上部面にもパッシベーション層１８０が位置する場合、前記パッシベーション層１８０に光抽出パターンＲが形成されてもよい。

【0072】

再び図１を参照すると、発光素子１００と基板２１０との間にサブマウント２２０が位置することができる。すなわち、発光素子１００は、サブマウント２２０上に配置された状態で基板２１０に実装することができる。

【0073】

サブマウント２２０は、導電性基板または絶縁性基板であってもよい。サブマウント２２０の材質は、熱伝導率と熱膨張係数を考慮して定めることができ、発光素子１００と基板２１０の中間に該当する熱膨張係数を有する物質を用いることができ、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣまたはＡｌＮなどを含んでなることができる。発光素子１００で発生した熱がサブマウント２２０を経て基板２１０を通じて外部に放出されるので、サブマウント２２０は、熱伝導率に優れた材質からなることができる。

【0074】

発光素子１００は、ボンディング層２４０によってサブマウント２２０に固定することができる。ボンディング層２４０は、例えば、ＡｇペーストまたはＡｕ−Ｓｎソルダであってもよい。

【0075】

発光素子１００は、ワイヤボンディングによって基板２１０と電気的に接続可能である。図示していないが、ワイヤ２５０は、基板２１０上の電極パターンとボンディングされ得る。

【0076】

発光素子１００の上部に、発光素子１００と離隔して光透過部２３０が位置する。光透過部２３０は、発光素子１００で発生した光を吸収せず、外部に通過させることができるように、透明な材質と非反射コーティング膜からなることができ、例えば、ＳｉＯ_２（Ｑｕａｒｔｚ、ＵＶ Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ）、Ａｌ_２Ｏ_３（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、低−鉄分透明ガラス（Ｌｏｗ Ｉｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｇｌａｓｓ）またはＢ_２Ｏ_３などを含むことができる。光透過部２３０は、発光素子１００及びワイヤ２５０を保護し、表面のコーティングを異なるようにして波長による光透過特性を調節することで、特定波長の放出効率を増加させることができる。光透過部２３０は、発光素子１００がＵＶ ＬＥＤである場合、発光素子１００から放出された紫外線光が発光素子パッケージ２００Ａの有機物を破壊または変質させることを防止する役割を果たすことができる。

【0077】

光透過部２３０と発光素子１００との間の空間は真空状態であってもよく、窒素ガス（Ｎ_２）またはフォーミングガス（ｆｏｒｍｉｎｇ ｇａｓ）で充填されていもよい。

【0078】

光透過部２３０は、基板２１０によって直接または間接的に支持される。光透過部２３０の側面が基板２１０に付着された状態で固定することができ、光透過部２３０の固定方法については制限を設けない。

【0079】

発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍである。すなわち、発光素子１００の発光面と光透過部２３０との間の距離Ｄが、０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍである。

【0080】

発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、光抽出効率及び工程性の面を考慮して決定されなければならない。前記距離Ｄが０．１５ｍｍよりも小さい場合、ワイヤボンディングのための最小マージンを確保することができず、前記距離Ｄが０．３５ｍｍよりも大きい場合、光透過部２３０と発光素子１００との間の空間で内部の物質や光透過部２３０に入射する光の角度などが最適化範囲に該当しないことがあるため、光の損失が発生し得、発光素子１００で発生した光の一部が光透過部２３０を支持する基板２１０の角部Ｃにトラップされて外部に放出されないことによって、光抽出効率が低下する。

【0081】

図５は、発光素子の上面と光透過部との間の距離によって発光素子パッケージの光出力を測定した実験結果を示したグラフであり、下記の表１は、図４の実験結果の実際の数値を示したものである。

【0082】

【表1】

【0083】

実験は、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが、０．３５ｍｍ（３５０ｕｍ）、０．２５ｍｍ（２５０ｕｍ）、０．１５ｍｍ（１５０ｕｍ）であるときの光出力をそれぞれ測定することと進行した。発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．３５ｍｍ（３５０ｕｍ）である時に、光出力が０．４９５８ｍＷであり、光源として使用するのに有効な光出力値が測定された。発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄを０．２５ｍｍ(２５０ｕｍ）及び０．１５ｍｍ（１５０ｕｍ）に狭くした時に、０．３５ｍｍ（３５０ｕｍ）である時よりも光出力がそれぞれ５．８％及び８．４％だけ向上した。ワイヤボンディング工程上の信頼性の面において、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは０．１５ｍｍよりも狭くすることは難しいため、有効な光出力及び信頼性を考慮して、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄの最適値として０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍが導出された。

【0084】

一例として、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、サブマウント２２０の厚さにより調節することができる。

【0085】

発光素子１００のサイズ（例えば、発光面積の大きさ）、光透過部２３０の大きさ、または指向角などの要素と関係なく、実験結果によれば、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄによって光出力が向上することがわかる。

【0086】

図６は、第２実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では、差異点を中心に説明する。

【0087】

図６を参照すると、第２実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ｂは、基板２１０、発光素子１００、光透過部２３０、及び支持部２６０を含む。

【0088】

支持部２６０は、光透過部２３０を支持し、基板２１０の上部に、基板２１０の周りに沿って位置する。基板２１０がキャビティ２１２を有する場合、支持部２６０は、キャビティ２１２の側壁の周りに沿って位置することができる。光透過部２３０の側面が支持部２６０に付着された状態で固定することができ、光透過部２３０の固定方法については制限を設けない。

【0089】

支持部２６０は、金属材質からなることができ、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀(Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ラジウム（Ｒｄ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つの物質、またはこれらの合金を含んでなることができるが、これに限定しない。発光素子１００と対向する支持部２６０の表面には反射部材（図示せず）がコーティングされたり、メッキまたは蒸着されてもよい。

【0090】

支持部２６０は、光透過部２３０と並んでいる第１方向に沿って配置された第１領域２６１、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置された第２領域２６２を含む。支持部２６０は、前記第１領域２６１は光透過部２３０と接し、前記第２領域２６２は基板２１０と接する。実施形態によって、第１方向と第２方向は直交してもよい。

【0091】

支持部２６０の第１領域２６１は、第２領域２６２の端部から前記第１方向に沿って延びて形成され得る。図６には、一例として、第１領域２６１の二つの端部のうち、発光素子１００から遠い上部の端部から第１方向に沿って第２領域２６２が形成されたものと図示した。

【0092】

例えば、支持部２６０は、第１領域２６１、及び第１領域２６１から折れ曲がってキャビティ２１２の側壁上に配置される第２領域２６２を含むことができる。第１領域２１６は、光透過部２３０の上面または下面と平行であり、第１領域２６１と第２領域２６２は互いに直交してもよいが、これに限定されるものではない。

【0093】

光透過部２３０は、発光素子１００の上部に離隔して位置し、支持部２６０の第１領域２６１に付着して固定することができ、発光素子１００から照射される光を透過させることができる。

【0094】

例えば、基板２１０のキャビティ２１２の側壁及び支持部２６０は、光反射物質からなることができるので、発光素子１００から照射される光は、光透過部２６０を通じてのみ外部に放出可能である。

【0095】

発光素子パッケージ２００Ｂが支持部２６０を含む時、支持部２６０の移動及び配置などの工程性の面において、支持部２６０の第２領域２６２は所定の高さＨを確保しなければならない。したがって、支持部２６０の第１領域２６１は、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できる位置に形成することができる。再び説明すれば、支持部２６０の第１領域２６１の位置、及び第１領域２６１と光透過部２３０の固定方法などは、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できるように定められ、本実施形態の具体的な例示形態に限定しない。

【0096】

発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍよりも小さい場合、ワイヤボンディングのための最小マージンを確保することができず、前記距離Ｄが０．３５ｍｍよりも大きい場合、発光素子１００で発生した光の一部が光透過部２３０を支持する支持部２６０の角部Ｃにトラップされて外部に放出されないことによって、光抽出効率が低下する。

【0097】

発光素子１００と基板２１０との間にサブマウント２２０が位置することができる。すなわち、発光素子１００は、サブマウント２２０上に配置された状態で基板２１０に実装することができる。

【0098】

一例として、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、サブマウント２２０の厚さにより調節することができる。または、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、支持部２６０の第１領域２６１の位置を調整することによって調節されてもよい。

【0099】

図７は、第３実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では、差異点を中心に説明する。

【0100】

図７を参照すると、第３実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ｃは、基板２１０、発光素子１００、光透過部２３０、及び支持部２６０を含む。

【0101】

支持部２６０は、光透過部２３０と並んでいる第１方向に沿って配置された第１領域２６１、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置された第２領域２６２を含む。支持部２６０は、前記第１領域２６１は光透過部２３０と接し、前記第２領域２６２は基板２１０と接する。実施形態によって、第１方向と第２方向は直交してもよい。

【0102】

支持部２６０の第１領域２６１は、第２領域２６２の中間部から前記第１方向に沿って延びて形成され得るる。第２領域２６２の中間部とは、第２領域２６２の両端部の間の部分を意味する。このとき、第１領域の延長された部分を第３領域２６３とし、第３領域２６３は、光透過部２３０を通過した光を反射させることができ、これによって光の指向角を調節することができる。

【0103】

発光素子パッケージ２００Ｃが支持部２６０を含む時、支持部２６０の移動及び配置などの工程性の面において、支持部２６０の第２領域２６２は所定の高さＨを確保しなければならない。したがって、支持部２６０の第１領域２６１は、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できる位置に形成することができる。再び説明すれば、支持部２６０の第１領域２６１の位置、及び第１領域２６１と光透過部２３０の固定方法などは、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できるように定められ、本実施形態の具体的な例示形態に限定しない。

【0104】

発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍよりも小さい場合、ワイヤボンディングのための最小マージンを確保することができず、前記距離Ｄが０．３５ｍｍよりも大きい場合、発光素子１００で発生した光の一部が光透過部２３０を支持する支持部２６０の角部Ｃにトラップされて外部に放出されないことによって、光抽出効率が低下する。

【0105】

一例として、光透過部２３０は、第２領域２６２の中間部から第１方向に沿って延びて形成された第１領域２６１の側面と接して位置することができる。

【0106】

発光素子１００と基板２１０との間にサブマウント２２０が位置することができる。すなわち、発光素子１００は、サブマウント２２０上に配置された状態で基板２１０に実装することができる。

【0107】

一例として、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、サブマウント２２０の厚さにより調節することができる。または、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、支持部２６０の第１領域２６１の位置を調整することによって調節されてもよい。

【0108】

図８は、第４実施形態に係る発光素子パッケージの側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では、差異点を中心に説明する。

【0109】

図８を参照すると、第４実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ｄは、基板２１０、発光素子１００、光透過部２３０、及び支持部２６０を含む。

【0110】

支持部２６０は、光透過部２３０と並んでいる第１方向に沿って配置された第１領域２６１、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置された第２領域２６２を含む。支持部２６０は、前記第１領域２６１は光透過部２３０と接し、前記第２領域２６２は基板２１０と接する。実施形態によって、第１方向と第２方向は直交してもよい。

【0111】

支持部２６０の第１領域２６１は、第２領域２６２の端部から前記第１方向に沿って延びて形成され得る。図８には、一例として、第１領域２６１の二つの端部のうち、発光素子１００から遠い上部の端部から第１方向に沿って第２領域２６２が形成されたものと図示した。

【0112】

発光素子パッケージ２００Ｄが支持部２６０を含む時、支持部２６０の移動及び配置などの工程性の面において、支持部２６０の第２領域２６２は所定の高さＨを確保しなければならない。したがって、支持部２６０の第１領域２６１は、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できる位置に形成することができる。再び説明すれば、支持部２６０の第１領域２６１の位置、及び第１領域２６１と光透過部２３０の固定方法などは、光透過部２３０を配置する時に、第２領域２６２の所定の高さＨを確保しながらも、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍを満足できるように定められ、本実施形態の具体的な例示形態に限定しない。

【0113】

発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄが０．１５ｍｍよりも小さい場合、ワイヤボンディングのための最小マージンを確保することができず、前記距離Ｄが０．３５ｍｍよりも大きい場合、発光素子１００で発生した光の一部が光透過部２３０を支持する支持部２６０の角部Ｃにトラップされて外部に放出されないことによって、光抽出効率が低下する。

【0114】

一例として、光透過部２３０は、第２領域２６２の端部から第１方向に沿って延びて形成された第１領域２６１のうち、基板２１０の底面と対向する面２６１−１に接して位置することができる。このとき、光透過部２３０は、側面が支持部２６０の第２領域２６２と接することもできる。したがって、実施形態は、光透過部２３０と第１領域２６１との間の接触面積を広くすることができ、これによって、光透過部２３０を安定的に第１領域２６１に固定させることができる。

【0115】

発光素子１００と基板２１０との間にサブマウント２２０が位置することができる。すなわち、発光素子１００は、サブマウント２２０上に配置された状態で基板２１０に実装することができる。

【0116】

一例として、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、サブマウント２２０の厚さにより調節することができる。または、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは、支持部２６０の第１領域２６１の位置を調整することによって調節されてもよい。

【0117】

図９は、第５実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ｅの側断面図である。

【0118】

図９を参照すると、発光素子パッケージ２００Ｅは、図６に示した発光素子パッケージの変形例であり、光透過部２３０が、支持部２６０の第１領域２６１上に配置され、第１領域２６１によって支持されている。

【0119】

例えば、光透過部２３０の縁部は、第１領域２６１の上面上に配置され、第１領域２６１の上面によって支持される。例えば、光透過部２３０の縁部は、接着部材（図示せず）によって第１領域２６１の上面に固定され得る。第１領域２６１の上面は、基板２１０の底面と対向する第１領域２６１の下面の反対側に位置する面とすることができる。

【0120】

光透過部２３０が第１領域２６１上に位置しても、発光素子１００の上面と光透過部２３０との間の距離Ｄは０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍとすることができる。例えば、サブマウント２２０または支持部２６０の第２領域２６２の長さを調節して、前記距離Ｄを０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍ内に維持することができ、上述したように、光出力を向上させることができる。

【0121】

図１０は、第６実施形態に係る発光素子パッケージ２００Ｆの側断面図である。

【0122】

図１０を参照すると、発光素子パッケージ２００Ｆは、図６に示した実施形態の支持部２６０と基板２１０との間に配置され、支持部２６０を基板２１０に固定させる接着層２７０をさらに含む。

【0123】

例えば、接着層２７０は、支持部２６０の第２領域２６２と基板２１０のキャビティ２１２の側壁との間に位置することができ、支持部２６０の第２領域２６２をキャビティ２１２の側壁に付着させることができる。

【0124】

図１１は、実施形態に係る発光素子パッケージが配置されたヘッドランプの一実施形態を示す図である。

【0125】

図１１を参照すると、実施形態に係る発光素子または発光素子パッケージが配置された発光モジュール７１０から放出された光が、リフレクタ７２０及びシェイド７３０で反射された後、レンズ７４０を透過して車体の前方に向かうことができる。

【0126】

前記発光モジュール７１０は、回路基板上に発光素子パッケージが複数個搭載されていてもよく、これに限定しない。

【0127】

図１２は、実施形態に係る発光素子パッケージが配置された表示装置の一実施形態を示す図である。

【0128】

図１２を参照すると、実施形態に係る表示装置８００は、発光モジュール８３０，８３５と、ボトムカバー８１０上の反射板８２０と、前記反射板８２０の前方に配置され、前記発光モジュールから放出される光を表示装置の前方にガイドする導光板８４０と、前記導光板８４０の前方に配置される第１プリズムシート８５０及び第２プリズムシート８６０と、前記第２プリズムシート８６０の前方に配置されるパネル８７０と、前記パネル８７０の前方に配置されるカラーフィルター８８０と、を含んでなる。

【0129】

発光モジュールは、回路基板８３０上の上述した発光素子パッケージ８３５を含んでなる。ここで、回路基板８３０としてはＰＣＢなどを使用することができ、発光素子パッケージ８３５は上述した通りである。

【0130】

前記ボトムカバー８１０は、表示装置８００内の構成要素を収納することができる。前記反射板８２０は、同図のように別途の構成要素として設けてもよく、前記導光板８４０の後面や前記ボトムカバー８１０の前面に反射度の高い物質でコーティングする形態で設けることも可能である。

【0131】

ここで、反射板８２０は、反射率が高く、超薄型に形成可能な素材を使用することができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ；ＰＥＴ）を使用することができる。

【0132】

導光板８４０は、発光素子パッケージモジュールから放出される光を散乱させて、その光が液晶表示装置の画面全領域にわたって均一に分布するようにする。したがって、導光板８３０は、屈折率及び透過率の良い材料からなり、ポリメチルメタクリレート（ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、またはポリエチレン（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）などで形成することができる。そして、導光板が省略され、反射シート８２０上の空間で光が伝達されるエアーガイド方式も可能である。

【0133】

前記第１プリズムシート８５０は、支持フィルムの一面に、透光性で且つ弾性を有する重合体材料で形成され、前記重合体は、複数個の立体構造が反復して形成されたプリズム層を有することができる。ここで、前記複数個のパターンは、図示のように、山と谷が反復的にストライプ状に備えられてもよい。

【0134】

前記第２プリズムシート８６０における支持フィルムの一面の山と谷の方向は、前記第１プリズムシート８５０内の支持フィルムの一面の山と谷の方向と垂直にすることができる。これは、発光モジュールと反射シートから伝達された光を前記パネル８７０の全方向に均一に分散させるためである。

【0135】

本実施形態において、前記第１プリズムシート８５０及び第２プリズムシート８６０が光学シートを構成するが、前記光学シートは、他の組み合わせ、例えば、マイクロレンズアレイからなってもよく、拡散シートとマイクロレンズアレイとの組み合わせ、または一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイとの組み合わせなどからなってもよい。

【0136】

前記パネル８７０としては、液晶表示パネル（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）を配置してもよいが、液晶表示パネル８６０以外に、光源を必要とする他の種類のディスプレイ装置を備えてもよい。

【0137】

前記パネル８７０は、ガラスボディー同士間に液晶が位置し、光の偏光性を用いるために偏光板を両ガラスボディーに載せた状態となっている。ここで、液晶は、液体と固体の中間的な特性を有するもので、液体のように流動性を有する有機分子である液晶が、結晶のように規則的に配列された状態を有し、前記分子配列が外部電界によって変化する性質を用いて画像を表示する。

【0138】

表示装置に使用される液晶表示パネルは、アクティブマトリクス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）方式であって、各画素に供給される電圧を調節するスイッチとしてトランジスタを使用する。

【0139】

前記パネル８７０の前面にはカラーフィルター８８０が備えられ、前記パネル８７０から投射された光を、それぞれの画素ごとに赤色、緑色及び青色の光のみを透過するので、画像を表現することができる。

【0140】

以上のように、実施形態は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から様々な修正及び変形が可能である。

【0141】

したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。

【符号の説明】

【0142】

２００Ａ〜２００Ｆ 発光素子パッケージ
２１０ 基板
２２０ サブマウント
２３０ 光透過部
２６０ 支持部
７１０ 発光モジュール
７２０ リフレクタ
７３０ シェイド
８００ 表示装置
８１０ ボトムカバー
８２０ 反射板
８４０ 導光板
８５０ 第１プリズムシート
８６０ 第２プリズムシート
８７０ パネル
８８０ カラーフィルター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】