特許 6378876 発光モジュール及びそれを含む照明ユニット

(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】6378876

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】発光モジュール及びそれを含む照明ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/00 20100101AFI20180813BHJP

   H01L 33/08 20100101ALI20180813BHJP

   H01L 33/48 20100101ALI20180813BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 J

   H01L33/08

   H01L33/48

   F21S2/00 100

【請求項の数】13

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-266896(P2013-266896)

(22)【出願日】2013年12月25日

(65)【公開番号】特開2014-132655(P2014-132655A)

(43)【公開日】2014年7月17日

【審査請求日】2016年12月15日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0001058

(32)【優先日】2013年1月4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】カン，イルヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ，サンフーン

(72)【発明者】

【氏名】ジュ，グンタク

(72)【発明者】

【氏名】チェ，テヨン

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１０１５１９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１７８７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５１０６５１（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】

ボディーと、
前記ボディー上に互いに離隔して配置された第１〜第Ｍ（ここで、Ｍは、２以上の整数）発光素子と、
前記第１〜第Ｍ発光素子の点灯を制御する点灯制御部と、を含み、
前記第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）発光素子は、内部に互いに直列接続された第１〜第Ｎ（ここで、Ｎは、２以上の整数）発光セルを含み、
第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）発光セルは、複数の発光構造物を含み、
前記点灯制御部は、前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルを同時に点灯させるか、または消灯させ、
前記複数の発光構造物の各々は、第１導電型半導体層と、該第１導電型半導体層の上に配置された活性層と、該活性層の上に配置された第２導電型半導体層と、を含み、
前記複数の発光構造物は複数の発光領域として区分され、前記複数の発光領域上に絶縁層が配置され、
前記絶縁層の上に配置されたいずれか１つの中間パッドは、該絶縁層を貫通して、前記複数の発光構造物のうちのいずれか１つの発光構造物の上に配置された伝導層に接続され、
隣接する発光領域は連結電極によって直列に接続され、前記連結電極は第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分の一部分は、前記絶縁層を貫通して前記伝導層と電気的に接続され、前記第２部分の一部分は、前記活性層、前記第２導電型半導体層及び前記伝導層を貫通して前記第１導電型半導体層と電気的に接続され、
前記第１部分と前記第２部分は、前記第１導電型半導体層に位置した境界領域で互いに接続される、発光モジュール。

【請求項2】

前記点灯制御部は、外部から印加される駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｍ発光素子の点灯及び消灯を制御する、請求項１に記載の発光モジュール。

【請求項3】

前記点灯制御部は、前記駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｎ発光セルを順次点灯させるか、または消灯させる、請求項２に記載の発光モジュール。

【請求項4】

前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルは互いに並列に接続された、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項5】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記ボディー上で互いに等間隔に離隔して配置された、請求項１ないし４のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項6】

前記第１〜第Ｍ発光素子間の離隔距離は、７２°〜１２０°である、請求項５に記載の発光モジュール。

【請求項7】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記ボディー上で放射状に配置された、請求項５に記載の発光モジュール。

【請求項8】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記点灯制御部を中心に配置された、請求項７に記載の発光モジュール。

【請求項9】

前記点灯制御部は、
隣接する発光セルの間に配置されて、前記隣接する発光セルの電流が流れる経路を形成する第１〜第Ｍスイッチと、
前記駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｍスイッチのスイッチングを制御するスイッチング制御部とを含む、請求項２ないし８のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項10】

前記第１〜第Ｍ発光素子のそれぞれにおいて、前記第１〜第Ｎ発光セルは互いに接して配置された、請求項１ないし９のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項11】

前記第１〜第Ｍ発光素子のそれぞれにおいて、前記第１〜第Ｎ発光セルは互いに等間隔に配置された、請求項１ないし９のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項12】

前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルの前記発光構造物において、発光領域の面積は互いに同一である、請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光モジュール。

【請求項13】

前記境界領域における前記連結電極の高さは、前記連結電極が前記伝導層を貫通して前記第２導電型半導体層と電気的に接続される領域の高さよりも低く、隣接する前記発光領域の第１導電型半導体層は一体型に備えられる、請求項１ないし１２のいずれかに記載の発光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、発光モジュール及びそれを含む照明ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体のIII−V族またはII−VI族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）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】

図１は、一般的な発光モジュールの平面図を概略的に示す図である。

【0005】

図１の発光モジュール１０は、複数の発光素子３２〜３８，４２〜４８及び制御回路２０を含む。発光素子３２〜３８，４２〜４８のそれぞれは、直列接続された複数の発光構造物で構成される。このとき、制御回路２０は、外部から印加される駆動電圧のレベルによって、発光素子３２〜３８，４２〜４８の点灯及び消灯を制御する。すなわち、駆動電圧のレベルが低いとき、発光素子３２，４２を点灯させ、駆動電圧のレベルが次第に増加するにつれて、発光素子３２，３４，４２，４４を点灯させ、さらに増加するにつれて、発光素子３２、３４、３６、４２、４４、４６を点灯させ、駆動電圧のレベルがあるレベルに到達すると、全ての発光素子３２〜３８，４２〜４８を点灯させる。

【0006】

このように、発光素子が順次点灯するにもかかわらず、既存の発光モジュール１０において、発光素子３２〜３８，４２〜４８が図１に示すように配置されることによって、均斉度及び消費電力が一定ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

実施形態は、一定の均斉度及び消費電力を有する発光モジュール及びそれを含む照明ユニットを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の発光モジュールは、ボディーと；前記ボディー上に互いに離隔して配置された第１〜第Ｍ（ここで、Ｍは、２以上の整数）発光素子と；前記第１〜第Ｍ発光素子の点灯を制御する点灯制御部と；を含み、前記第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）発光素子は、内部に互いに直列接続された第１〜第Ｎ（ここで、Ｎは、２以上の整数）発光セルを含み、第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）発光セルは、少なくとも一つの発光構造物を含み、前記点灯制御部は、前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルを同時に点灯させるか、または消灯させることができる。

【0009】

前記点灯制御部は、外部から印加される駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｍ発光素子の点灯及び消灯を制御することができる。

【0010】

前記点灯制御部は、前記駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｎ発光セルを順次点灯させるか、または消灯させることができる。

【0011】

前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルは、互いに並列に接続することができる。

【0012】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記ボディー上で互いに等間隔に離隔して配置されてもよい。

【0013】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記ボディー上で互いに異なる間隔で離隔して配置されてもよい。

【0014】

前記第１〜第Ｍ発光素子間の離隔距離は、７２°〜１２０°、例えば、７２°、９０°または１２０°であってもよい。

【0015】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記ボディー上で放射状に配置することができる。

【0016】

前記第１〜第Ｍ発光素子は、前記点灯制御部を中心に配置することができる。

【0017】

前記点灯制御部は、隣接する発光セルの間に配置されて、前記隣接する発光セルの電流が流れる経路を形成する第１〜第Ｍスイッチと；前記駆動電圧のレベルによって、前記第１〜第Ｍスイッチのスイッチングを制御するスイッチング制御部と；を含むことができる。

【0018】

Ｍ＝Ｎ＝４であってもよい。

【0019】

前記第１〜第Ｍ発光素子のそれぞれにおいて、前記第１〜第Ｎ発光セルは互いに接して配置されてもよい。

【0020】

前記第１〜第Ｍ発光素子のそれぞれにおいて、前記第１〜第Ｎ発光セルは互いに等間隔に配置されてもよい。

【0021】

前記点灯制御部は、前記ボディーの中心や外郭に配置することができる。

【0022】

前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルの前記発光構造物において、発光領域の面積は互いに同一にすることができる。

【0023】

他の実施形態による発光モジュールは、ボディーと；前記ボディー上に互いに離隔して配置された第１〜第Ｍ（ここで、Ｍは、２以上の整数）発光素子と；外部から印加される交流信号を整流して脈流信号に変換する整流部と；前記脈流信号のレベルによって、前記第１〜第Ｍ発光素子の点灯を制御する点灯制御部と；を含み、前記第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）発光素子は、内部に互いに直列接続された第１〜第Ｎ（ここで、Ｎは、２以上の整数）発光セルを含み、前記点灯制御部は、前記第１〜第Ｍ発光素子の第ｎ発光セルを同時に点灯させるか、または消灯させることができる。

【0024】

更に他の実施形態による照明ユニットは、ケースボディーと；前記ケースボディーに設置され、電源の提供を受ける連結端子と；前記ケースボディーに設置された前記発光モジュールと；を含むことができる。

【発明の効果】

【0025】

実施形態に係る発光モジュールは、第１〜第Ｍ（ここで、Ｍは、２以上の整数）発光素子のそれぞれを第１〜第Ｎ（ここで、Ｎは、２以上の整数、１≦ｎ≦Ｎ）発光セルに区分して、各発光素子で第ｎ発光セルが同時に点灯したり、または消灯するようにするので、外部から印加される電源のレベルに関係なく、全ての発光素子が一定のレベルの明るさを示すので、均斉度が改善され、各発光素子の消費電力が一定である。

【図面の簡単な説明】

【0026】

下記の図面を参照して実施形態について詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。

【図1】一般的な発光モジュールの平面図を概略的に示す図である。

【図2】実施形態に係る発光モジュールの平面図である。

【図3】図２に示した発光モジュールの実施形態に係る回路図である。

【図4】図３の点灯制御部が、第１〜第４発光素子のそれぞれに含まれた第１〜第４発光セルを制御する動作を説明するための脈流電圧及び脈流電流の波形図である。

【図5】実施形態に係る発光素子の平面図である。

【図6】図５に示した発光素子のＡ−Ａ’方向の断面図である。

【図7】図５に示した発光素子のＢ−Ｂ'方向の断面図である。

【図8】他の実施形態に係る発光素子の平面図である。

【図9】図８に示した発光素子のＣ−Ｃ'方向の断面図である。

【図10】図５及び図８に示した発光素子の回路図である。

【図11】実施形態に係る照明ユニットの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明を具体的に説明するために実施形態を挙げて説明し、発明に対する理解を助けるために、添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施形態は、様々な形態に変形可能であり、本発明の範囲が、以下に詳述する実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。本発明の実施形態は、当業界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。

【0028】

本発明に係る実施形態の説明において、各構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）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）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）」または「下（下部）」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。

【0029】

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。

【0030】

図２は、実施形態に係る発光モジュール１００の平面図を示す。

【0031】

図２を参照すると、発光モジュール１００は、ボディー１１０、第１〜第Ｍ発光素子１２０〜１５０、点灯制御部１６０及び外部電源入力端子１７２，１７４を含む。ここで、Ｍは、２以上の自然数である。

【0032】

以下、便宜上、図２に示すように、Ｍ＝４であるとして説明するが、実施形態はこれに限定されない。すなわち、Ｍが４より多いか、または少ない場合にも、下記の説明は同一に適用可能である。

【0033】

ボディー１１０は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成することができる。ボディー１１０が金属材質などの導電性物質からなると、図示していないが、ボディー１１０の表面に絶縁層がコーティングされて、第１及び第２リードフレーム間の電気的短絡を防止することができる。

【0034】

第１〜第４発光素子１２０〜１５０は、ボディー１１０上で互いに離隔して配置される。第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれは、その内部に互いに直列接続された第１〜第Ｎ発光セルを含む。ここで、Ｎは、２以上の整数である。

【0035】

以下、便宜上、図２に示すように、Ｎ＝４であるとして説明するが、実施形態はこれに限定されない。すなわち、Ｎが４より多いか、または少ない場合にも、下記の説明は同一に適用可能である。

【0036】

図２に示した第１発光素子１２０は、互いに直列接続された第１〜第４発光セル１２４〜１２８を含み、第２発光素子１３０は、互いに直列接続された第１〜第４発光セル１３２〜１３８を含み、第３発光素子１４０は、互いに直列接続された第１〜第４発光セル１４２〜１４８を含み、第４発光素子１５０は、互いに直列接続された第１〜第４発光セル１５２〜１５８を含む。

【0037】

第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれに含まれる第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８のそれぞれは、少なくとも一つの発光構造物を含む。例えば、第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８のそれぞれは、複数の直列接続された発光構造物を含むことができる。発光構造物は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）形態であってもよい。発光ダイオードは、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、及び紫外線（ＵＶ：ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。このような発光素子、発光セル及び発光構造物の形態については、図５乃至図９を参照して詳細に後述する。

【0038】

図２を参照すると、第１〜第４発光素子１２０〜１５０は、ボディー１１０上で互いに等間隔θ１，θ２，θ３，θ４に離隔して配置され得る。第１〜第Ｍ発光素子１２０〜１５０間の離隔距離は７２°〜１２０°とすることができる。もし、図２に示すように、Ｍ＝４である場合、第４発光素子１５０と第１発光素子１２０との離隔距離θ１、第１発光素子１２０と第２発光素子１３０との離隔距離θ２、第２発光素子１３０と第３発光素子１４０との離隔距離θ３及び第３発光素子１４０と第４発光素子１５０との離隔距離θ４のそれぞれは、９０°とすることができる。または、Ｍ＝３である場合、第１〜第３発光素子間の離隔距離は１２０°であり、Ｍ＝５である場合、第１〜第５発光素子間の離隔距離は７２°であってもよい。

【0039】

また、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれにおいて、第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８は、互いに等間隔に配置することができる。例えば、図２に示すように、四角形の平面形状の発光素子１２０において、第１〜第４発光セル１２２〜１２８は互いに接して一定に配置され、発光素子１３０において第１〜第４発光セル１３２〜１３８は互いに接して一定に配置され、発光素子１４０において第１〜第４発光セル１４２〜１４８は互いに接して一定に配置され、発光素子１５０において第１〜第４発光セル１５２〜１５８は互いに接して一定に配置され得る。

【0040】

第１〜第４発光素子１２０〜１５０は、ボディー１１０上で等距離ではなく、互いに異なる間隔で配置されてもよい。すなわち、離隔距離θ１，θ２，θ３，θ４は互いに異なっていてもよい。

【0041】

また、第１〜第４発光素子１２０〜１５０は、図２に示すように、点灯制御部１６０を中心に放射方向に等距離に配置されてもよいが、実施形態はこれに限定されない。

【0042】

一方、点灯制御部１６０は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０の点灯を制御する。このとき、点灯制御部１６０は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第ｎ発光セルを同時に点灯させるか、または消灯させることができる。ここで、１≦ｎ≦Ｎである。点灯制御部１６０は、外部から電源入力端子１７２，１７４を介して印加される駆動電圧のレベルによって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０の点灯及び消灯を制御する。

【0043】

図２を参照すると、点灯制御部１６０は、ボディー１１０の中心に配置されているが、実施形態はこれに限定されない。すなわち、点灯制御部１６０は、ボディー１１０の中心ではなく、外郭に配置されてもよい。

【0044】

以下、点灯制御部１６０の制御動作について、図３及び図４を参照して説明すると、次の通りである。

【0045】

図３は、図２に示した発光モジュール１００の実施形態に係る回路図を示す。ここで、第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８のそれぞれは、直列接続された４個の発光構造物Ｄを含むものと示しているが、実施形態はこれに限定されず、下記の説明は、４個より少ないか、または多い発光構造物を含む場合にも同一に適用可能である。

【0046】

図３の発光モジュール１００は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０、点灯制御部１６０、外部駆動電源１７０、フューズ１７６及び整流部１７８を含む。図２に示した発光モジュール１００において、点灯制御部１６０と外部電源入力端子１７２，１７４との配線接続、点灯制御部１６０と第１〜第４発光素子１２０〜１５０との配線接続、第１〜第４発光素子１２０〜１５０間の配線接続の図示は省略したが、このような配線接続は、図３に示す通りである。

【0047】

外部駆動電源１７０は、交流信号を駆動電圧として供給する。このとき、交流信号は、実効値が１００Ｖまたは２００Ｖであり、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの周波数を有する交流電圧（Ｖａｃ）であってもよい。

【0048】

フューズ１７６は、外部駆動電源１７０から供給される瞬間的に高い交流信号から、図２の発光モジュール１００を保護する役割を果たす。すなわち、瞬間的に高い交流信号が入力される時に、オープンされて発光モジュール１００を保護する。そのために、フューズ１７６は、外部駆動電源１７０と整流部１７８との間に配置することができる。

【0049】

整流部１７８は、外部駆動電源１７０から提供される交流信号を整流して脈流信号に変換する全波ダイオードブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）回路によって具現することができる。全波ダイオードブリッジ回路は、４個のブリッジダイオード（ＢＤ１，ＢＤ２，ＢＤ３，ＢＤ４）を含むことができる。電波ダイオードブリッジ回路は、一般的な内容であるので、これについての詳細な説明は省略する。

【0050】

このとき、発光モジュール１００は、整流部１７８から出力される脈流信号を平滑化させて直流信号に変換し、変換された直流信号を出力する平滑部（図示せず）をさらに含むこともできる。平滑部は、整流部１７８と点灯制御部１６０との間、整流部１７８と第１〜第４発光素子１２０〜１５０との間にそれぞれ配置されてもよい。

【0051】

点灯制御部１６０は、脈流信号のレベルが低い値から高い値に増加する位相範囲で、脈流信号のレベルの増加に伴って、各発光素子１２０〜１５０において第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８の点灯数を増加させる。また、点灯制御部１６０は、脈流信号のレベルが高い値から低い値に減少する位相範囲で、脈流信号のレベルの減少に伴って、各発光素子１２０〜１５０において第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８の点灯数を減少させる。

【0052】

そのために、点灯制御部１６０は、第１〜第ＮスイッチＳ１〜ＳＮ、及びスイッチング制御部１６２を含むことができる。図３の点灯制御部１６０は一実施形態に過ぎない。もし、点灯制御部１６０が、前述したように、発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８の点灯及び消灯を脈流電圧のレベルの変化によって制御することができれば、点灯制御部１６０は様々な回路構成を有することができる。

【0053】

第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４は、隣接する発光セルの間に配置され、隣接する発光セルの電流が流れる経路を形成する。これについて詳細に説明すると、次の通りである。

【0054】

第１スイッチＳ１は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれにおいて隣接する第１及び第２発光セル１２２，１２４、１３２，１３４、１４２，１４４、１５２，１５４の間のチャネルＣＨ１と、共通基準電位１７９（例えば、接地電圧）との間に接続されて配置され、スイッチング制御部１６２の制御下でスイッチングされて、第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２から第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４に電流が流れる経路を形成する。

【0055】

第２スイッチＳ２は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれにおいて隣接する第２及び第３発光セル１２４，１２６、１３４，１３６、１４４，１４６、１５４，１５６の間のチャネルＣＨ２と、共通基準電位１７９との間に接続されて配置され、スイッチング制御部１６２の制御下でスイッチングされて、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４から第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６に電流が流れる経路を形成する。

【0056】

第３スイッチＳ３は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれにおいて隣接する第３及び第４発光セル１２６，１２８、１３６，１３８、１４６，１４８、１５６，１５８の間のチャネルＣＨ３と、共通基準電位１７９との間に接続されて配置され、スイッチング制御部１６２の制御下でスイッチングされて、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６から第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８に電流が流れる経路を形成する。

【0057】

第４スイッチＳ４は、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８のチャネルＣＨ４と、共通基準電位１７９との間に配置されて、スイッチング制御部１６２の制御下でスイッチングされて、第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８から共通基準電位１７９に電流が流れる経路を形成する。

【0058】

そのために、第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれは、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタなどとして具現することができる。もし、第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれがバイポーラトランジスタの形態で具現される場合、バイポーラトランジスタのベースは、スイッチング制御部１６２から出力されるスイッチング制御信号に接続可能である。または、第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれが電界効果トランジスタの形態で具現される場合、電界効果トランジスタのゲートは、スイッチング制御部１６２から出力されるスイッチング制御信号に接続可能である。

【0059】

スイッチング制御部１６２は、脈流信号のレベルによって、第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のスイッチング（すなわち、開閉）を制御するスイッチング制御信号を発生する。

【0060】

図示していないが、発光モジュール１００は、電流制限抵抗、電圧調整部、クロック発生部、リセット部、カウンターなどをさらに含むこともできる。

【0061】

電流制限抵抗は、スイッチング制御部１６２と第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれとの間に配置することができ、電圧調整部は、脈流信号のレベルを調整してスイッチング制御部１６２に出力し、整流部１７８とスイッチング制御部１６２との間に配置してもよい。また、クロック発生部は、スイッチング制御部１６２にクロック信号を供給し、リセット部は、電源遮断時や電源入力時などにスイッチング制御部１６２の動作をリセットさせる役割を果たす。カウンターは、クロック発生部で生成されるクロックの数をカウントする。カウンターでカウントされたクロック数と脈流電圧の瞬間値とをマッチングして、スイッチング制御部１６２内に含まれた保存部（図示せず）にルックアップテーブル形式で保存することができる。電圧調整部で調整された電圧の瞬間値が最小レベル（ＭＩＮ）となる時点を、カウンターがカウント動作を開始する時点とする。これは、スイッチング制御部１６２が、カウンターでカウントされたクロック数によって、第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４のうち該当するスイッチをターンオフする信号を発生できるようにするためである。

【0062】

以下、図３に示した構成を有する発光モジュール１００において、点灯制御部１６０の動作を、添付の図面を参照して、次のように説明する。このとき、前述した脈流信号は脈流電圧であるとするが、実施形態はこれに限定されない。

【0063】

図４は、図３の点灯制御部１６０が、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれに含まれた第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８を制御する動作を説明するための脈流電圧Ｖ及び脈流電流Ｉの波形図である。ここで、脈流電圧及び電流の下部に示した波形図は、スイッチング制御部１６２から、該当するスイッチに出力されるスイッチング制御信号を示す。すなわち、スイッチング制御信号が“ＯＮ”であれば、該当するスイッチはターンオンされ、“ＯＦＦ”であれば、該当するスイッチはターンオフされる。

【0064】

図３及び図４を参照すると、脈流電圧がＶ１乃至Ｖ２未満の場合には、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２が点灯する。また、脈流電圧がＶ２乃至Ｖ３未満の場合には、第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２だけでなく、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４も点灯する。また、脈流電圧がＶ３乃至Ｖ４未満の場合には、第１及び第２発光セル１２２，１２４、１３２，１３４、１４２，１４４、１５２，１５４だけでなく、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６も点灯する。また、脈流電圧がＶ４以上の場合には、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第４発光セル１２２〜１２８、１３２〜１３８、１４２〜１４８、１５２〜１５８の全てが点灯するように設定することができる。

【0065】

このように、スイッチング制御部１６２は、脈流電圧が低いレベルから高いレベルに増加する位相範囲で、脈流電圧の該当するレベルの変化に対応して発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８の点灯数が増加するように、スイッチング制御信号によって第１〜第４スイッチＳ１〜Ｓ４をスイッチングさせる。

【0066】

また、スイッチング制御部１６２は、脈流電圧が高いレベルから低いレベルに減少する位相範囲で、脈流電圧の該当するレベルの変化に対応して発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８の点灯数が減少するように、スイッチング制御信号によってスイッチＳ１〜Ｓ４をスイッチングさせる。

【0067】

まず、スイッチング制御部１６２がリセット部によってリセットされた状態で、整流部１７８から出力される脈流電圧は、スイッチング制御部１６２及び各発光素子１２０〜１５０の第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２にそれぞれ出力される。このようなリセット期間において第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８は全て消灯している。スイッチング制御部１６２が脈流電圧のレベルによってスイッチＳ１〜Ｓ４をスイッチングさせる動作は、次の通りである。

【0068】

リセットの後、脈流電圧が駆動開始値（時間ｔ１）に到達する時に、点灯制御部１６０のスイッチング制御部１６２は、全てのスイッチＳ１〜Ｓ４をターンオフさせる。

【0069】

その後、脈流電圧がＶ１に到達する時（時間ｔ２）に、スイッチング制御部１６２は第１スイッチＳ１のみをターンオンさせ、第２〜第４スイッチＳ２〜Ｓ４を全てターンオフさせる。したがって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２に脈流電圧が供給されて電流経路が形成されるので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２のみの点灯が開始される。

【0070】

その後、脈流電圧がＶ２に到達する時（時間ｔ３）に、スイッチング制御部１６２は第２スイッチＳ２のみをターンオンさせ、残りの第１、第３及び第４スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ４を全てターンオフさせる。したがって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１及び第２発光セル１２２，１２４、１３２，１３４、１４２，１４４、１５２，１５４に脈流電圧が供給されて電流経路が形成されるので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１及び第２発光セル１２２，１２４、１３２，１３４、１４２，１４４、１５２，１５４が全て点灯する。

【0071】

その後、脈流電圧がＶ３に到達する時（時間ｔ４）に、スイッチング制御部１６２は第３スイッチＳ３のみをターンオンさせ、残りの第１、第２及び第４スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ４をターンオフさせる。したがって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第３発光セル１２２〜１２６、１３２〜１３６、１４２〜１４６、１５２〜１５６に脈流電圧が供給されて電流経路が形成されるので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第３発光セル１２２〜１２６、１３２〜１３６、１４２〜１４６、１５２〜１５６が全て点灯する。

【0072】

その後、脈流電圧がＶ４に到達する時（時間ｔ５）に、スイッチング制御部１６２は第４スイッチＳ４のみをターンオンさせ、残りの第１〜第３スイッチＳ１〜Ｓ３を全てターンオフさせる。したがって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８に脈流電圧が供給されて電流経路が形成されるので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８が全て点灯する。

【0073】

その後、脈流電圧が最大レベルＭＡＸに到達した後、再びＶ４に低くなる時（時間ｔ６）に、スイッチング制御部１６２は第３スイッチＳ３をターンオンさせ、残りの第１、第２及び第４スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ４をターンオフさせる。脈流電圧のレベルがＶ４よりも低いので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８は消灯し、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第３発光セル１２２〜１２６、１３２〜１３６、１４２〜１４６、１５２〜１５６のみが点灯状態を維持するようになる。

【0074】

その後、脈流電圧がＶ３に再び到達する時（時間ｔ７）に、スイッチング制御部１６２は第２スイッチＳ２のみをターンオンさせ、残りの第１、第３及び第４スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ４をターンオフさせる。脈流電圧のレベルがＶ３よりも低いので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第３及び第４発光セル１２６，１２８、１３６，１３８、１４６，１４８、１５６，１５８は消灯し、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１及び第２発光セル１２２，１２４、１３２，１３４、１４２，１４４、１５２，１５４のみが点灯状態を維持するようになる。

【0075】

その後、脈流電圧がＶ２に再び到達する時（時間ｔ８）に、スイッチング制御部１６２は第１スイッチＳ１のみをターンオンさせ、残りの第２〜第４スイッチＳ２〜Ｓ４をターンオフさせる。脈流電圧のレベルがＶ２よりも低いので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第２〜第４発光セル１２４〜１２８、１３４〜１３８、１４４〜１４８、１５４〜１５８は消灯し、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２のみが点灯状態を維持するようになる。

【0076】

その後、脈流電圧がＶ１に再び到達する時（時間ｔ９）に、脈流電圧のレベルがＶ１よりも低いので、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８は全て消灯する。

【0077】

前述したように、点灯制御部１６０は、脈流電圧のレベルによって、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６及び第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８を順次点灯させるか、または消灯させる。

【0078】

このように、Ｍ＝Ｎ＝４であると仮定した実施形態によれば、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれは、第１〜第４発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８に分割され、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第ｎ発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、１２４，１３４，１４４，１５４、１２６，１３６，１４６，１５６、１２８，１３８，１４８，１５８は互いに並列に接続されて、同時に点灯または消灯する。したがって、脈流電圧のレベルが増加または減少する時に、図２に示した第１〜第４発光素子１２０〜１５０は同一の明るさを示すことができる。すなわち、第１〜第４発光素子１２０〜１５０のそれぞれの第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２、第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４、第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６または第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８は、同時に点灯または消灯する。したがって、実施形態による発光モジュール１００の均斉度が改善され、各発光素子１２０〜１５０当たりの一定の電力消耗が可能となる。

【0079】

以下、図２及び図３に示した発光素子１２０，１３０，１４０，１５０のそれぞれについて、添付の図面を参照して、次のように説明する。ここで、前述したように、発光モジュール１００において、各発光素子１２０，１３０，１４０，１５０に含まれる発光構造物Ｄの個数は１６個であり、発光素子１２０，１３０，１４０，１５０当たりの発光セルの個数は４個であり、各発光セルに４個の発光構造物Ｄが含まれていると仮定する。

【0080】

図５は、実施形態に係る発光素子２００Ａの平面図を示し、図６は、図５に示した発光素子２００ＡのＡ−Ａ’方向の断面図を示し、図７は、図５に示した発光素子２００ＡのＢ−Ｂ'方向の断面図を示す。

【0081】

図５に示した発光素子２００Ａは、図２及び図３に示した発光素子１２０，１３０，１４０，１５０のそれぞれに該当する。

【0082】

図５乃至図７を参照すると、発光素子２００Ａは、第１電極部２１０と、少なくとも一つの中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａと、第２電極部２１８と、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉ（Ｉ≧１である自然数）と、基板２３０と、バッファ層２４０と、絶縁層２５０と、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪ（J＞１である自然数、Ｊ＝Ｉ＋１）に区分される複数の発光構造物２６０と、伝導層２７０とを含む。

【0083】

基板２３０は、半導体物質の成長に適した物質、キャリアウエハで形成することができる。また、基板２３０は、熱伝導性に優れた物質で形成することができ、伝導性基板または絶縁性基板であってもよい。例えば、基板２３０は、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧａＡｓのうち少なくとも一つを含む物質であってもよい。このような基板２３０の上面には凹凸パターン（図示せず）を形成することができる。

【0084】

バッファ層２４０は、基板２３０と発光構造物２６０との間に配置され、III族−V族元素の化合物半導体を用いて形成することができる。バッファ層２４０は、基板２３０と発光構造物２６０との間の格子定数の差を減少させる役割を果たす。

【0085】

発光構造物２６０は、光を発生する半導体層であってもよく、第１導電型半導体層２６２、活性層２６４、及び第２導電型半導体層２６６を含むことができる。発光構造物２６０は、基板２３０上に第１導電型半導体層２６２、活性層２６４及び第２導電型半導体層２６６が順次積層された構造であってもよい。

【0086】

第１導電型半導体層２６２は、半導体化合物で形成することができる。第１導電型半導体層２６２は、III族−V族、II族−VI族などの化合物半導体で具現することができ、第１導電型ドーパントがドープされてもよい。

【0087】

例えば、第１導電型半導体層２６２は、Ｉｎ_ｘＡｌ_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であってもよい。例えば、第１導電型半導体層２６２は、ＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮのいずれか一つを含むことができ、ｎ型ドーパント（例：Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎなど）がドープされてもよい。

【0088】

活性層２６４は、第１導電型半導体層２６２と第２導電型半導体層２６６との間に配置され、第１導電型半導体層２６２及び第２導電型半導体層２６６からそれぞれ提供される電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と正孔（ｈｏｌｅ）との再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）過程で発生するエネルギーによって光を生成することができる。

【0089】

活性層２６４は、半導体化合物、例えば、III族−V族、II族−VI族の化合物半導体であってもよく、二重接合構造、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）構造などで形成することができる。

【0090】

活性層２６４が量子井戸構造である場合、例えば、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する井戸層と、Ｉｎ_ａＡｌ_ｂＧａ_{１−ａ−ｂ}Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ≦１）の組成式を有する障壁層とを有する単一または多重量子井戸構造を有することができる。井戸層は、障壁層のエネルギーバンドギャップよりも低いバンドギャップを有する物質であってもよい。

【0091】

第２導電型半導体層２６６は、半導体化合物で形成することができる。第２導電型半導体層２６６は、III族−V族、II族−VI族などの化合物半導体で具現することができ、第２導電型ドーパントがドープされてもよい。

【0092】

例えば、第２導電型半導体層２６６は、Ｉｎ_ｘＡｌ_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であってもよい。例えば、第２導電型半導体層２６６は、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰのいずれか一つを含むことができ、ｐ型ドーパント（例えば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）がドープされてもよい。

【0093】

発光構造物２６０は、第１導電型半導体層２６２の一部を露出することができる。すなわち、発光構造物２６０において、第２導電型半導体層２６６、活性層２６４及び第１導電型半導体層２６２の一部がエッチングされて、第１導電型半導体層２６２の一部を露出することができる。このとき、メサエッチング（ｍｅｓａ ｅｔｃｈｉｎｇ）によって露出する第１導電型半導体層２６２の露出面は、活性層２６４の下面よりも低く位置することができる。

【0094】

活性層２６４と第１導電型半導体層２６２との間、または活性層２６４と第２導電型半導体層２６６との間には導電型クラッド層（ｃｌａｄ ｌａｙｅｒ）（図示せず）を配置してもよく、導電型クラッド層は窒化物半導体（例えば、ＡｌＧａＮ）で形成することができる。

【0095】

発光構造物２６０は、第２導電型半導体層２６６の下に第３導電型半導体層（図示せず）をさらに含むことができ、第３導電型半導体層は、第２導電型半導体層２６６と反対の極性を有することができる。

【0096】

第１導電型半導体層２６２はｎ型半導体層であり、第２導電型半導体層２６６はｐ型半導体層で具現されたり、または第１導電型半導体層２６２はｐ型半導体層であり、第２導電型半導体層２６６はｎ型半導体層で具現されてもよい。これによって、発光構造物２６０は、Ｎ−Ｐ接合、Ｐ−Ｎ接合、Ｎ−Ｐ−Ｎ接合、及びＰ−Ｎ−Ｐ接合構造のうち少なくとも一つを含むことができる。

【0097】

発光構造物２６０は、複数個の互いに離隔する発光領域Ｐ１〜ＰＪ、及び境界領域Ｓを含むことができる。このとき、境界領域Ｓは、発光領域Ｐ１〜ＰＪ同士間に位置する領域であってもよい。または、境界領域Ｓは、発光領域Ｐ１〜ＰＪのそれぞれの周りに位置する領域であってもよい。境界領域Ｓは、発光構造物２６０を複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪに区分するために、発光構造物２６０をメサエッチングして第１導電型半導体層２６２の一部が露出する領域を含むことができる。

【0098】

一つのチップ（ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ）の複数の発光構造物２６０は、境界領域Ｓによって区分される複数個の発光領域Ｐ１〜ＰＪにそれぞれ対応する。例えば、図５の第１〜第１６発光領域Ｐ１〜Ｐ１６は、図３に示した第１、第２、第３または第４発光素子１２０，１３０，１４０，１５０に含まれた１６個の発光構造物に対応することができる。

【0099】

伝導層２７０は、第２導電型半導体層２６６上に配置される。伝導層２７０は、全反射を減少させるだけでなく、透光性が良いので、活性層２６４から第２導電型半導体層２６６に放出される光の抽出効率を増加させることができる。伝導層２７０は、発光波長に対して透過率の高い透明な酸化物系物質、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＴＯ（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／ＡｕまたはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯのうち一つ以上を用いて、単層または多層で具現することができる。

【0100】

絶縁層２５０は、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪ及び境界領域Ｓの上に配置される。絶縁層２５０は、透光性絶縁物質、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはＡｌ_２Ｏ_３で形成することができる。例えば、絶縁層２５０は、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪの上面及び側面を覆い、境界領域Ｓを覆うことができる。

【0101】

第１電極部２１０は、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪのいずれか一つの発光領域（例えば、Ｐ１）の第２導電型半導体層２６６または伝導層２７０上に配置される。

【0102】

第１電極部２１０は、第２導電型半導体層２６６または伝導層２７０と接触することができる。例えば、第１電極部２１０は、直列接続される発光領域（例えば、Ｐ１〜Ｐ１２）のうち１番目の発光領域（例えば、Ｐ１）の伝導層２７０と接触することができる。

【0103】

第１電極部２１０は、第１電源を提供するためのワイヤ（図示せず）がボンディングされる第１パッド（ｐａｄ）を含むことができる。例えば、第１電極部２１０は、絶縁層２５０上に配置され、絶縁層２５０を貫通して伝導層２７０と接触する部分を有することができる。

【0104】

第２電極部２１８は、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪのいずれか一つの発光領域（例えば、Ｐ１６）の第１導電型半導体層２６２上に配置され、第１導電型半導体層２６２と接触することができる。第２電極部２１８は、第２電源を提供するためのワイヤ（図示せず）がボンディングされる第２パッドを含むことができる。図５の実施形態では、第２電極部２１８が第２パッドの役割を果たすことができる。

【0105】

発光素子２００Ａに含まれる互いに直列接続される複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪを順に第１発光領域乃至第Ｊ発光領域という。すなわち、第１電極部２１０が位置する発光領域を第１発光領域Ｐ１といい、第２電極部２１８が位置する発光領域を第Ｊ発光領域ＰＪという。

【0106】

連結電極２２０−１〜２２０−Ｉは、絶縁層２５０上に配置され、第１〜第Ｊ発光領域Ｐ１〜ＰＪを電気的に直列接続する。例えば、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉは、第１電極部２１０が位置する第１発光領域Ｐ１を始点とし、第２電極部２１８が位置する第Ｊ発光領域ＰＪを終点として、第１〜第Ｊ発光領域Ｐ１〜ＰＪを直列接続することができる。

【0107】

例えば、第ｉ連結電極２２０−ｉ（１≦ｉ≦Ｉ）は、隣接する第ｉ及び第ｉ＋１発光領域Ｐｉ，Ｐｉ＋１のうち第ｉ発光領域Ｐｉの第１導電型半導体層２６２と、第ｉ＋１発光領域Ｐｉ＋１の伝導層２７０とを互いに電気的に接続することができる。伝導層２７０が省略される他の実施形態では、第ｉ連結電極２２０−ｉは、第ｉ発光領域Ｐｉの第１導電型半導体層２６２と、第ｉ＋１発光領域Ｐｉ＋１の第２導電型半導体層２６６とを電気的に接続することができる。

【0108】

図５乃至図７を参照すると、第ｉ連結電極２２０−ｉは、第ｉ発光領域Ｐｉ、第ｉ＋１発光領域Ｐｉ＋１、及びそれらの間の境界領域Ｓ上に位置することができる。そして、第ｉ連結電極２２０−ｉは、絶縁層２５０を貫通して第ｉ＋１発光領域Ｐｉ＋１の伝導層２７０（または第２導電型半導体層２６６）と接触する少なくとも一つの第１部分（例えば、２２０Ａ）を有することができる。図５に示した実線の円は、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉの第１部分２２０Ａを示す。絶縁層２５０は、境界領域Ｓに位置する発光構造物２６０と連結電極２２０−１〜２２０−Ｉとの間に配置することができる。

【0109】

また、第ｉ連結電極２２０−ｉは、第ｉ発光領域Ｐｉの絶縁層２５０、伝導層２７０、第２導電型半導体層２６６及び活性層２６４を貫通して第１導電型半導体層２６２と接触する少なくとも一つの第２部分２２０Ｂを有することができる。図５に示した点線の円は、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉの第２部分２２０Ｂを示す。

【0110】

このとき、絶縁層２５０は、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉと伝導層２７０との間、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉの第２部分２２０Ｂと第２導電型半導体層２６６との間、及び連結電極２２０−１〜２２０−Ｉの第２部分２２０Ｂと活性層２６４との間に位置することができる。

【0111】

絶縁層２５０は、第ｉ発光領域Ｐｉの伝導層２７０、第２導電型半導体層２６６及び活性層２６４から第ｉ連結電極２２０−ｉを電気的に絶縁させる役割を果たすことができる。例えば、図７を参照すると、絶縁層２５０は、第６発光領域Ｐ６の伝導層２７０、第２導電型半導体層２６６、及び活性層２６４から第６連結電極２２０−６を電気的に絶縁させる役割を果たすことができる。

【0112】

第ｉ連結電極２２０−ｉの第２部分２２０Ｂの下面２２０Ｃは、活性層２６４の下面２６４Ａよりも下側に位置することができる。第２部分２２０Ｂは、ホール（ｈｏｌｅ）または溝（ｇｒｏｏｖｅ）に電極物質が充填された形態であってもよい。

【0113】

一方、発光セルに含まれた発光構造物の個数が、“ｋ”個である場合（図３の場合、ｋ＝４）、中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａは、ｋ＋１番目，２ｋ＋１番目，...，（Ｎ−１）ｋ＋１番目の発光領域に配置することができる。ここで、Ｎは、各発光素子に含まれる発光セルの個数を意味する。図３及び図５を参照すると、Ｎ＝ｋ＝４であるから、中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａは、第５，第９及び第１３発光領域Ｐ５，Ｐ９，Ｐ１３にそれぞれ配置される。中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａは、絶縁層２５０上に配置され、第２導電型半導体層２６６または伝導層２７０と電気的に接続可能である。中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａは、図３に示したチャネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３とそれぞれ接続される領域であり得る。

【0114】

また、中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａと伝導層２７０との間に絶縁層２５０が位置し、中間パッド２１２Ａ，２１４Ａ，２１６Ａは、同じ発光領域（例えば、Ｐ５，Ｐ９，Ｐ１３）内に位置する連結電極２２０−４，２２０−８，２２０−１２と接続可能である。例えば、図６を参照すると、第１３発光領域Ｐ１３の絶縁層２５０上に位置する第１中間パッド２１６Ａは、第１２連結電極２２０−１２のうち、同じ発光領域である第１３発光領域Ｐ１３内に位置する一端と接続可能である。

【0115】

図８は、他の実施形態に係る発光素子２００Ｂの平面図を示し、図９は、図８に示した発光素子２００ＢのＣ−Ｃ'方向の断面図を示す。

【0116】

他の実施形態によれば、中間パッド２１２Ｂ，２１４Ｂ，２１６Ｂの一部が絶縁層２５０を貫通して伝導層２７０と直接接続されてもよく、このとき、同じ発光領域内に位置する中間パッドと連結電極とは互いに電気的に直接接続されずに、伝導層２７０を介して電気的に間接的に接続されてもよい。例えば、図８を参照すると、中間パッド２１２Ｂと連結電極２２０−４とは互いに電気的に直接接続されずに、伝導層２７０を介して互いに電気的に間接的に接続される。中間パッド２１４Ｂと連結電極２２０−８とは互いに電気的に直接接続されずに、伝導層２７０を介して互いに電気的に間接的に接続される。中間パッド２１６Ｂと連結電極２２０−１２とは互いに電気的に直接接続されずに、伝導層２７０を介して互いに電気的に間接的に接続される。図９を参照すると、中間パッド２１６Ｂの一部は、絶縁層２５０を貫通して伝導層２７０と互いに電気的に直接接続される。このように、同じ発光領域である第１３発光領域Ｐ１３に位置する中間パッド２１６Ｂと第１２連結電極２２０−１２とは互いに電気的に直接接続されずに、伝導層２７０を介して電気的に互いに間接的に接続可能である。これを除いては、図８に示した発光素子２００Ｂは、図５に示した発光素子２００Ａと同一であり、図９に示した発光素子２００Ｂは、図６に示した発光素子２００Ａと同一であるので、同一の参照符号を付し、これについての詳細な説明を省略する。

【0117】

図１０は、図５及び図８に示した発光素子２００Ａ，２００Ｂの回路図を示す。図５、図８及び図１０を参照すると、発光素子２００Ａ，２００Ｂは、共通の一つの（−）端子、例えば、一つの第２パッド２１８を有し、二つ以上の（＋）端子、例えば、第１パッド２１０と少なくとも一つの中間パッド２１２，２１４，２１６を有することができる。ここで、中間パッド２１２は、図５及び図８に示した中間パッド２１２Ａ，２１２Ｂに該当し、中間パッド２１４は、図５及び図８に示した中間パッド２１４Ａ，２１４Ｂに該当し、中間パッド２１６は、図５及び図８に示した中間パッド２１６Ａ，２１６Ｂに該当する。

【0118】

第１パッド２１０は、図３に示した整流部１７８と接続され、中間パッド２１２，２１４，２１６はチャネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３とそれぞれ接続され、第２パッド２１８はチャネルＣＨ４と接続される。

【0119】

第１〜第Ｊ発光領域Ｐ１〜ＰＪは、第１〜第Ｉ連結電極２２０−１〜２２０−Ｉによって順次に直列接続される。すなわち、発光領域Ｐ１〜ＰＪは、第１電極部２１０が位置する第１発光領域Ｐ１から第２電極部２１８が位置する第Ｊ発光領域ＰＪまで順次に直列接続することができる。

【0120】

順次に直列接続される複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪは、第１〜第Ｎ発光セルの発光領域に区分することができる。このとき、複数の発光領域Ｐ１〜ＰＪのそれぞれは、互いに異なる発光セルに含まれ得る。図３を参照すると、発光素子１２０，１３０，１４０，１５０のそれぞれにおいて、発光領域Ｐ１〜Ｐ４は第１発光セル１２２，１３２，１４２，１５２に含まれ、発光領域Ｐ５〜Ｐ８は第２発光セル１２４，１３４，１４４，１５４に含まれ、発光領域Ｐ９〜Ｐ１２は第３発光セル１２６，１３６，１４６，１５６に含まれ、発光領域Ｐ１３〜Ｐ１６は第４発光セル１２８，１３８，１４８，１５８に含まれ得る。

【0121】

発光セル１２２〜１２８，１３２〜１３８，１４２〜１４８，１５２〜１５８のそれぞれに含まれる発光領域は、連結電極２２０−１〜２２０−Ｉまたは中間パッド２１２，２１４，２１６によって互いに直列に接続可能である。

【0122】

同一の発光セルに属する発光領域は、共に駆動されるか、または駆動されない構造であるので、ある一つの発光セルが駆動された場合、その発光セルに属する発光領域に均一な電流分配をして発光効率を高めるために、同一の発光セルに属する発光領域の面積は互いに同一にすることができる。

【0123】

実施形態に係る発光モジュール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、蛍光シートなどを配置することができる。このような発光モジュール、光学部材は、バックライトユニットとして機能したり、または照明ユニットとして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、街灯を含むことができる。

【0124】

図１１は、実施形態に係る照明ユニット４００の斜視図である。但し、図１１の照明ユニット４００は照明システムの一例であり、これに限定されるものではない。

【0125】

実施形態において、照明ユニット４００は、ケースボディー４１０と、ケースボディー４１０に設置され、外部電源から提供される電源を受ける連結端子４２０と、ケースボディー４１０に設置された発光モジュール部４３０とを含むことができる。

【0126】

ケースボディー４１０は、放熱特性の良好な材質で形成され、金属または樹脂で形成することができる。

【0127】

発光モジュール部４３０は、基板４３２と、基板４３２に搭載される少なくとも一つの発光素子３００とを含むことができる。

【0128】

基板４３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであってもよく、例えば、一般の印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含むことができる。

【0129】

また、基板４３２は、光を効率的に反射する材質で形成したり、または表面を、光が効率的に反射されるカラー、例えば、白色、銀色などで形成することができる。

【0130】

基板４３２上には、少なくとも一つの発光素子３００を搭載することができる。発光モジュール部４３０は、図２又は図３に示した発光モジュール１００に該当し、基板４３２は、図２に示したボディー１１０に該当し、発光素子３００は図２、図５乃至図９に示した発光素子１２０，１３０，１４０，１５０，２００Ａ，２００Ｂに該当することができる。

【0131】

発光モジュール部４３０は、色感及び輝度を得るために、様々な発光素子３００の組み合わせを有するように配置することができる。例えば、高演色性（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、及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置することができる。

【0132】

連結端子４２０は、発光モジュール部４３０と電気的に接続されて電源を供給することができる。実施形態において、連結端子４２０は、ソケット方式で外部電源に螺合されるが、これに限定しない。例えば、連結端子４２０は、ピン（ｐｉｎ）形状に形成されて外部電源に挿入されるか、または配線により外部電源に接続されてもよい。

【0133】

以上、実施形態を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示していない様々な変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施形態に具体的に示した各構成要素は変形実施が可能である。そして、このような変形及び応用に係る差異点は、添付の特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】