(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-06
(54)【発明の名称】発光モジュールおよびこれを用いたディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/16 20100101AFI20240730BHJP
【ＦＩ】
H01L33/16
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024505606
(86)(22)【出願日】2022-08-01
(85)【翻訳文提出日】2024-03-29
(86)【国際出願番号】 KR2022011275
(87)【国際公開番号】W WO2023008975
(87)【国際公開日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】63/227,659
(32)【優先日】2021-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/392,850
(32)【優先日】2022-07-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/877,505
(32)【優先日】2022-07-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506029004
【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＶＩＯＳＹＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】６５－１６，Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ Ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ナム・グ・チャ
(72)【発明者】
【氏名】ソン・チャン・パク
【テーマコード（参考）】
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F241AA05
5F241AA06
5F241CA05
5F241CA13
5F241CA39
5F241CA40
5F241CA88
5F241CB11
5F241CB15
5F241CB36
5F241FF06
(57)【要約】
本発明は、発光モジュールおよびこれを用いたディスプレイ装置に関する。具体的には、本発明の一実施例によれば、光を放射することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、前記光透過層は、前記光を屈折させる一つ以上のボイドが形成された光散乱領域を有する発光モジュールを提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光を放出することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、
前記光透過層は、前記光を屈折させる一つ以上のボイドが形成された光散乱領域を有する、
発光モジュール。
【請求項2】
前記光散乱領域は、前記光透過層のうち前記発光構造体と重なる領域に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項3】
前記光散乱領域は、前記光透過層のうち前記発光構造体と重ならない非重畳領域に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項4】
前記光散乱領域は複数個設けられ、複数の前記光散乱領域間の距離は、複数の前記光散乱領域のいずれか一つと前記光透過層のうち前記発光構造体と重なる領域との間の距離以下であることを特徴とする請求項３に記載の発光モジュール。
【請求項5】
前記一つ以上のボイドが複数設けられ、複数の前記ボイドは前記光散乱領域内で互いに離隔して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項6】
前記光透過層は、前記発光構造体と対向する光入射面を有し、前記一つ以上のボイドは、前記光入射面から前記光透過層の厚さの３０％となる点と、前記光入射面から前記光透過層の厚さの６０％になる点との間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項7】
前記一つ以上のボイドは、互いに対向する端部間の長さが最も長い長方向と互いに対向する端部間の長さが最も短い短方向にそれぞれ所定の長軸長さと短軸長さを有し、前記長軸長さは７μｍ以上３５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項8】
前記短軸長さは２μｍ以上６μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の発光モジュール。
【請求項9】
前記発光構造体は複数設けられ、複数の前記発光構造体は互いに離隔するように前記光透過層に支持され、前記一つ以上のボイドは複数の前記発光構造体のそれぞれから放出された光を屈折させることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項10】
複数の前記発光構造体は、互いに異なる指向角を有することを特徴とする請求項９に記載の発光モジュール。
【請求項11】
前記光散乱領域は、前記光透過層の内部領域において複数の前記発光構造体のうち２つ以上の指向角が重なる領域に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の発光モジュール。
【請求項12】
前記光散乱領域は、前記光透過層の内部領域において複数の前記発光構造体の指向角が重ならない領域に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の発光モジュール。
【請求項13】
前記一つ以上のボイドは複数個設けられ、複数の前記ボイドは、前記光透過層の厚さ方向に互いに離隔して配列されるか、複数の前記発光構造体が配列された方向に沿って互いに離隔して配列されたことを特徴とする請求項９に記載の発光モジュール。
【請求項14】
前記発光構造体は、第１導電型半導体層；及び
前記第１導電型半導体層の一部の領域上に積層され、活性層と第２導電型半導体層とを含むメサを有し、
前記一つ以上のボイドは互いに対向する端部間の長さが最も長い長方向と、互いに対向する端部間の長さが最も短い短方向とでそれぞれ所定の長軸長さと短軸長さを有し、
前記長軸長さは前記第１導電型半導体層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項15】
前記短軸長さは前記活性層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載の発光モジュール。
【請求項16】
前記発光構造体は、前記第１導電型半導体層と前記メサに電気的に接続される電極層；
前記第１導電型半導体層および前記メサを覆う絶縁層；及び
前記絶縁層を覆い、前記絶縁層と対向する一面に凹凸が形成されたバンプ層を含むことを特徴とする請求項１４に記載の発光モジュール。
【請求項17】
前記凹凸は、複数の凸部と複数の凹部とを含み、前記バンプ層の前記凹凸の凸部の端部から前記バンプ層の前記一面の反対面までの長さは、１μｍ以上３μｍ以下であることを特徴とする請求項１６に記載の発光モジュール。
【請求項18】
前記絶縁層において前記バンプ層の凹凸と接触する面には、前記凹凸に対応する形状が形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の発光モジュール。
【請求項19】
光を放出することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、
前記発光構造体は、
第１導電型半導体層；及び
前記第１導電型半導体層の一部領域上に積層され、活性層と第２導電型半導体層とを含むメサ；
前記第１導電型半導体層を前記光透過層に接着するための接着層；及び
前記光透過層と前記接着層との間に配置され、前記発光構造体から放出された光を一部遮断することができるブラック遮断層を含む，
発光モジュール。
【請求項20】
複数の発光モジュール；及び前記複数の発光モジュールを支持するパネル基板を含み、
前記発光モジュールは
光を放出することができる発光構造体；及び
前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、
前記光透過層は前記光を屈折させる一つ以上のボイドが形成された光散乱領域を有する、
ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光モジュール及びこれを用いたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディスプレイ装置は画像を提供する装置であり、マルチメディアの発達とともにその重要性が次第に大きくなっている。それに応じて、液晶ディスプレイ装置、発光ディスプレイ装置などの様々なディスプレイ装置が開発されている。このようなディスプレイ装置は複数の発光素子を含むことができる。
【0003】
発光素子は、化合物半導体の特性を利用して電気を赤外線または光に変換して信号を送受信するために使用される半導体の一種である。発光素子は、特定元素の半導体に順方向電圧を印加すると、陽極と陰極の接合部分を通じて電子と正孔が移動しながら互いに再結合するが、電子と正孔との結合によってエネルギー準位が落ちて光が放出され得る。
【0004】
しかしながら、最近の発光素子は、発光素子のサイズが縮小することにより、後続工程のための工程性を確保するほどの接合力を有し得るという問題点がある。また、複数の発光素子のいずれか１つは、位置、基板状態、製造方式などに応じて、他の発光素子の指向角よりも小さい指向角を有し得る。このような狭い指向角を有する発光素子によって、ディスプレイ装置の画像が見る角度によって均一に形成されないことがあるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一実施例は、光透過層にボイドを形成して、複数の発光構造体のうち１つ以上の指向角を広げることができるディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【0006】
また、バンプ層に凹凸を形成して接合力を高めることができる発光素子を含むディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様によれば、光を放出することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、前記光透過層は、前記光を屈折させる一つ以上のボイドが形成された光散乱領域を有する、発光モジュールが提供され得る。
【0008】
また、前記光散乱領域は、前記光透過層のうち前記発光構造体と重なる領域に形成された発光モジュールが提供され得る。
【0009】
また、前記光散乱領域は、前記光透過層のうち前記発光構造体と重ならない非重畳領域に形成された発光モジュールが提供され得る。
【0010】
また、前記光散乱領域は複数個設けられ、前記複数の光散乱領域間の距離は、前記複数の光散乱領域のいずれか一つと前記光透過層のうち前記発光構造体と重なる領域との間の距離以下である発光モジュールが提供され得る。
【0011】
また、前記１つ以上のボイドが複数設けられ、前記複数のボイドは前記光散乱領域内で互いに離隔して配置された発光モジュールが提供され得る。
【0012】
また、前記光透過層は、前記発光構造体と対向する光入射面を有し、前記１つ以上のボイドは、前記光入射面から前記光透過層の厚さの３０％となる点と、前記光入射面から前記光透過層の厚さの６０％になる点との間に配置された発光モジュールが提供され得る。
【0013】
また、前記一つ以上のボイドは、互いに対向する端部間の長さが最も長い長方向と互いに対向する端部間の長さが最も短い短方向にそれぞれ所定の長軸長さと短軸長さを有し、前記長軸長さは７μｍ以上３５μｍ以下である、光モジュールが提供され得る。
【0014】
また、前記短軸長さは２μｍ以上６μｍ以下である発光モジュールが提供され得る。
【0015】
また、前記発光構造体は複数設けられ、前記複数の発光構造体は互いに離隔するように前記光透過層に支持され、前記一つ以上のボイドは前記複数の発光構造体のそれぞれから放出された光を屈折させる発光モジュールが提供され得る。
【0016】
また、前記複数の発光構造体は、互いに異なる指向角を有する発光モジュールが提供され得る。
【0017】
また、前記光散乱領域は、前記光透過層の内部領域において前記複数の発光構造体のうち２つ以上の指向角が重なる領域に形成された発光モジュールが提供され得る。
【0018】
また、前記光散乱領域は、前記光透過層の内部領域において前記複数の発光構造体の指向角が重ならない領域に形成された発光モジュールが提供され得る。
【0019】
また、前記一つ以上のボイドは複数個設けられ、前記複数のボイドは、前記光透過層の厚さ方向に互いに離隔して配列されるか、前記複数の発光構造体が配列された方向に沿って互いに離隔して配列された発光モジュールが提供され得る。
【0020】
また、前記発光構造体は、第１導電型半導体層；及び前記第１導電型半導体層の一部の領域上に積層され、活性層と第２導電型半導体層とを含むメサを有し、前記一つ以上のボイドは互いに対向する端部間の長さが最も長い長方向と、互いに対向する端部間の長さが最も短い短方向とでそれぞれ所定の長軸長さと短軸長さを有し、前記長軸長さは前記第１導電型半導体層の厚さよりも小さい発光モジュールが提供され得る。
【0021】
さらに、前記短軸長さは前記活性層の厚さよりも小さい発光モジュールが提供され得る。
【0022】
また、前記発光構造体は、前記第１導電型半導体層と前記メサに電気的に接続される電極層；前記第１導電型半導体層および前記メサを覆う絶縁層；及び前記絶縁層を覆い、前記絶縁層と対向する一面に凹凸が形成されたバンプ層を含む発光モジュールが提供され得る。
【0023】
また、前記凹凸は、複数の凸部と複数の凹部とを含み、前記バンプ層の前記凹凸の凸部の端部から前記バンプ層の前記一面の反対面までの長さは、１μｍ以上３μｍ以下である発光モジュールが提供され得る。
【0024】
また、前記絶縁層において前記バンプ層の凹凸と接触する面には、前記凹凸に対応する形状が形成された発光モジュールが提供され得る。
【0025】
また、光を放出することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、前記発光構造体は、第１導電型半導体層；及び前記第１導電型半導体層の一部領域上に積層され、活性層と第２導電型半導体層とを含むメサ；前記第１導電型半導体層を前記光透過層に接着するための接着層；及び前記光透過層と前記接着層との間に配置されるブラック遮断層を含む、発光モジュールが提供され得る。
【0026】
さらに、複数の発光モジュール；及び前記複数の発光モジュールを支持するパネル基板を含み、前記発光モジュールは光を放出することができる発光構造体；及び前記発光構造体から放出された光を透過させることができる光透過層を含み、前記光透過層は前記光を屈折させる一つ以上のボイドが形成された光散乱領域を有する、ディスプレイ装置が提供され得る。
【発明の効果】
【0027】
本発明の一実施例は、ボイドによって複数の発光構造体のいずれか１つの光が屈折して複数の発光構造体の指向角間の偏差を低減することができるため、ディスプレイ装置の画像を様々な角度から見ても均一に形成することができる。
【0028】
また、発光素子内部で光の散乱を増加させることにより、発光構造体から放出される光の指向角を改善することができる効果がある。
【0029】
また、凹凸によりバンプ電極と絶縁層との接合力を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下においては、本発明の技術的思想を実現するための具体的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【0032】
なお、本発明の説明において、関連する公知の構成または機能の具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【0033】
さらに、ある構成要素が他の構成要素に「接触」、「接続」、「支持」されると言及されたとき、その他の構成要素に直接接触、接続、支持されてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいことを理解する必要がある。
【0034】
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定することを意図するものではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味を持たない限り、複数の表現を含む。
【0035】
なお、本明細書において上側、下側、側面等の表現は、図面の図示を参照して説明したものであり、当該対象の向きが変更すれば異なって表現できることを予め明らかにしておく。同様の理由で、添付の図面において一部の構成要素は、誇張、省略、または概略的に示されており、各構成要素のサイズは実際のサイズを完全に反映するものではない。
【0036】
さらに、第１、第２などの序数を含む用語は様々な構成要素を説明するために使用され得るが、当該構成要素はこのような用語によって限定されない。これらの用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するためにのみ用いられる。
【0037】
本明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、ステップ、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特定の特性、領域、整数、ステップ、動作、要素および／または成分の存在や付加を排除するものではない。
【0038】
以下、図面を参照して本発明によるディスプレイ装置１について説明する。
【0039】
図１を参照すると、本発明の第１実施例によるディスプレイ装置１は、テレビ、スマートウォッチ、ヘッドセット、拡張現実眼鏡などに含まれて使用者に画像を提供することができる装置である。このようなディスプレイ装置１は、発光モジュール１０とパネル基板２０とを含むことができる。
【0040】
発光モジュール１０は、光を広い領域に放出することができる。このような発光モジュール１０は複数個設けられることができ、複数の発光モジュール１０はパネル基板２０に支持されることができる。例えば、複数の発光モジュール１０は、パネル基板２０上にｎ×ｎのマトリックスをなすように配置されることができる。ただし、これは例示に過ぎず、複数の発光モジュール１０は不規則に配置されてもよい。
【0041】
パネル基板２０は発光モジュール１０を支持することができる。このようなパネル基板２０は、発光モジュール１０と電気的に接続されることができる。例えば、パネル基板２０は、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）および光を透過させることのできる透明基板であってもよい。このようなパネル基板２０は、内部に配線、トランジスタ、抵抗及びコンデンサのうち１つ以上を設けることができる。また、パネル基板２０の上面には、発光モジュール１０と電気的に接続するためのパッドが設けられることができる。
【0042】
【0043】
発光部３０は光を発生させることができる。発光部３０は、１つ以上の発光素子１００を含むことができる。例えば、発光部３０は、赤色光、緑色光および青色光のうち１つ以上の光を放出する発光素子１００を含むことができる。このとき、発光素子１００は、長軸および短軸を有する長方形の形状で設けられてもよく、比較的小さい水平断面積を有してもよい。例えば、発光素子が長方形の場合、発光素子は、縦方向の長さが横方向の長さの２倍未満であってもよい。ただし、発光素子はこれに限定されず、様々な形態を有することができる。
【0044】
モールディング部２００は、発光部３０を保護することができ、発光部３０の光取り出し効率を向上させることができる。例えば、モールディング部２００は、発光部３０を封止することができ、発光部３０から放出された光を屈折させることができる。また、モールディング部２００は、所定の厚さを有するように延在する。例えば、モールディング部２００は、モジュール基板３００の上面から発光部３０の上端までの高さよりも、モジュール基板３００の上面からモールディング部２００の上端までの高さが長いように延在してもよい。このようなモールディング部２００は、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）系、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）系、ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）系、及びＰＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）系のうち１つ以上を含む材料で形成されることができる。また、モールディング部２００は、発光部３０または発光部３０を構成する１つ以上の発光素子１００間のコントラスト差を高めるためにブラックモールディングを含むことができる。
【0045】
モジュール基板３００は、発光部３０及びモールディング部２００を支持することができる。このようなモジュール基板３００は、発光モジュール１０と電気的に接続することができる。例えば、モジュール基板３００は、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）および光を透過させることができる透明基板であってもよい。このようなモジュール基板３００は、内部に配線、トランジスタ、抵抗、およびコンデンサのうち１つ以上が提供されてもよい。また、モジュール基板３００の上面には、発光部３０と電気的に接続するためのパッドが設けられることができる。また、モジュール基板３００の上面には複数の発光部３０が配置されることができる。例えば、複数の発光部３０は、モジュール基板３００上にｎ×ｎのマトリックスをなすように配置されてもよい。ただし、これは例示に過ぎず、複数の発光部３０を不規則に配置されてもよい。
【0046】
一方、図３を参照すると、発光部３０は、１つ以上の発光素子１００を含むことができる。このような発光素子１００は、光透過層１１０及び発光構造体１２０を含むことができる。
【0047】
光透過層１１０は、絶縁性または導電性基板であり得る。このような光透過層１１０は、発光構造体１２０を成長させるための成長基板であり得、一例として、窒化ガリウム、ＧａＡｓ、Ｓｉ、サファイア、パターニングされたサファイア、ＰＥＴ、ガラス基板、クォーツのうち１つ以上を含むことができる。このような光透過層１１０は、ディスプレイ装置１の光出射面に配置されることができ、発光構造体１２０から発生した光は、光透過層１１０を介して外部に放出されることができる。このような光透過層１１０は、光入射面１１１および光出射面１１２を有することができる。
【0048】
光入射面１１１は、光透過層１１０の両面のうち発光構造体１２０と対向する一面であり、光が発光構造体１２０から光透過層１１０に入射する面であり得る。このような光入射面１１１は平坦面であり得るが、これに限定されない。例えば、光透過層１１０は、発光構造体１２０と対向する光入射面１１１の少なくとも一部の領域に凹凸パターンを有することができる。このような光透過層１１０に形成された凹凸パターンは複数の突起を含むことができ、複数の突起は規則的または不規則なパターンで形成されることができる。また、光透過層１１０下面の複数の突起の一部は、発光構造体１２０と光透過層１１０との間に位置することができる。このような複数の突起は、発光構造体１２０から出射される光の取り出し効率を向上させることができる。
【0049】
また、光出射面１１２は、光透過層１１０の両面のうち光入射面１１１の反対側の面であって光が光透過層１１０から出射される面であり得る。このような光透過層１１０は、光出射面１１２上に反射防止領域（図示せず）を含むことができる。また、光透過層１１０の光出射面１１２上には、グレア防止層（図示せず）を含むことができる。例えば、光透過層１１０は、３０μｍ～３００μｍの厚さを有することができるが、これらに限定されない。さらに、本発明の光透過層１１０は透明基板の役割を有することができ、透明ディスプレイに適用される場合、光透過層１１０は発光構造体１２０と電気的接続のための回路を含むこともできる。
【0050】
光透過層１１０は、光透過層１１０の上面から下面に延びる複数の側面を有し、光透過層１１０の側面は任意の角度を有する。このような光透過層１１０の複数の側面のうち少なくとも２つの側面は、光透過層１１０の下面または上面から互いに異なる角度で延びることができる。さらに、光透過層１１０の少なくとも１つの側面は、上部と下部の傾斜角度の異なる領域を含み、光透過層１１０は側面に粗面を含むことができる。このような光透過層１１０の一面に傾斜面または粗面を形成することにより、発光構造体１２０から出射される光の発光効率を向上させることができる。
【0051】
発光構造体１２０は光を発生させることができる。このような発光構造体１２０は、第１導電型半導体層１２１、第２導電型半導体層１２２、活性層１２３、オーミック層１２４、コンタクト層１２５、電極層１２６、絶縁層１２７およびバンプ層１２８を含むことができる。
【0052】
第１導電型半導体層１２１は傾斜した側面を有することができる。このような第１導電型半導体層１２１の傾斜側面の傾斜角度は、光透過層１１０の下面に対して約６０度以下で緩やかであり得る。また、第２導電型半導体層１２２は、第１導電型半導体層１２１上に配置されることができる。一方、第１導電型半導体層１２１はｎ型不純物（例えば、Ｓｉ、Ｇｅ．Ｓｎ、Ｔｅ）を含むことができ、第２導電型半導体層１２２はｐ型不純物（例えば、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ）を含むことができる。例えば、第１導電型半導体層１２１は、ドーパントとしてＳｉを含むＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＧａＡｌＰ、ＩｎＡｌＰまたはＩｎＧａＡｌＰを含むことができ、第２導電型半導体層１２２は、ドーパントとしてＭｇを含むＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＧａＡｌＰ、ＩｎＡｌＰまたはＩｎＧａＡｌＰを含むことができる。この場合、本実施例において、第１導電型半導体層１２１はｎ型半導体層であり、第２導電型半導体層１２２はｐ型半導体層であってもよい。ただし、これは例示に過ぎず、第１導電型半導体層１２１はｐ型不純物を含むことができ、第２導電型半導体層１２２はｎ型不純物を含むことができる。また、第１導電型半導体層１２１は、図面において単層として示されているが、これは例示に過ぎず多層で構成されることができ、超格子層を含むこともできる。
【0053】
活性層１２３は、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）が井戸層と障壁層とを含むことができ、所望の波長を放出するように井戸層の組成比またはバンドギャップエネルギーを調整することができる。例えば、活性層１２３は、層を構成する半導体材料およびその組成比に応じて赤色光、緑色光、青色光、または紫外線を放出することができる。このような活性層１２３は、第１導電型半導体層１２１と第２導電型半導体層１２２との間に位置することができる。
【0054】
このような第１導電型半導体層１２１、第２導電型半導体層１２２、及び活性層１２３は、ＩＩＩ－Ｖ系半導体を含むことができ、一例として、（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）などの窒化物系半導体を含むことができる。
【0055】
一方、発光構造体１２０は、第２導電型半導体層１２２と活性層１２３とを含むメサＭを含むことができる。言い換えれば、発光構造体１２０が含む第２導電型半導体層１２２及び活性層１２３はメサＭを形成することができる。また、メサＭは、第１導電型半導体層１２１の少なくとも一部をさらに含むことができる。メサＭは、第１導電型半導体層１２１の一部の領域上に位置することができ、メサＭは約１～２μｍの範囲内の厚さを有することができる。本実施例において、メサＭの外側に第１導電型半導体層１２１の一部を露出させることができる。また、一部の領域においてメサＭの傾斜面は第１導電型半導体層１２１の傾斜面に並んでおり、これにより、第１導電型半導体層１２１の下面のうち露出する面はメサＭの一側に制限されることができる。ただし、本実施例がこれに限定されるものではなく、メサＭの周囲に沿って第１導電型半導体層１２１の下面が露出されてもよい。また、他の実施例において、メサＭの内部に貫通孔（図示せず）または溝（図示せず）が形成されて第１導電型半導体層１２１が露出されることもできる。
【0056】
一方、第１導電型半導体層１２１とメサＭは、上下方向から見た場合、互いに重なる領域と、第１導電型半導体層１２１とメサＭとが重ならない領域とに区分され得る。この場合、光は、第１導電型半導体層１２１とメサＭとが重ならない領域を介して放出され得る。例えば、第１導電型半導体層１２１とメサＭとが重なる領域は、第１導電型半導体層１２１とメサＭとが重ならない領域よりも大きくてもよい。
【0057】
オーミック層１２４は、第１導電型半導体層１２１または第２導電型半導体層１２２とオーミックコンタクトすることができる。このようなオーミック層１２４は、第２導電型半導体層１２２上に配置されることができる。また、オーミック層１２４は、単層または多層で形成されることができ、透明電極で形成されることができる。例えば、オーミック層１２４の透明電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺＩＴＯ（Ｚｉｎｃ Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺＩＯ（Ｚｉｎｃ Ｉｎｄｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＩＴＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＩＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｉｎｄｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などのような光透過性導電性酸化物層を含むことができる。
【0058】
コンタクト層１２５は、オーミック層１２４および電極層１２６と電気的に接続することができる。このようなコンタクト層１２５は、第１コンタクトパッド１２５ａおよび第２コンタクトパッド１２５ｂを含むことができる。
【0059】
第１コンタクトパッド１２５ａは、第１導電型半導体層１２１及び後述する第１電極パッド１２６ａと電気的に接続され得る。このような第１コンタクトパッド１２５ａは、第１導電型半導体層１２１においてメサＭと重ならない領域にオーミックコンタクトすることができる。また、第１コンタクトパッド１２５ａは、第１導電型半導体層１２１にオーミックコンタクトするオーミック金属層を含むことができる。このような第１コンタクトパッド１２５ａは、第２導電型半導体層１２２及び活性層１２３と重ならないように配置されることができる。この場合、第１コンタクトパッド１２５ａを第２導電型半導体層１２２から絶縁させるための絶縁層１２７は省略されてもよい。一方、第１コンタクトパッド１２５ａは、水平方向においてメサＭから十分な距離だけ離隔することができ、離隔距離は絶縁層１２７の厚さより大きくてもよい。ただし、第１コンタクトパッド１２５ａの離隔距離が過度に大きいと発光面積が減少するため、離隔距離は第１コンタクトパッド１２５ａの直径より小さくてもよい。
【0060】
第２コンタクトパッド１２５ｂは、オーミック層１２４および後述する第２電極パッド１２６ｂと電気的に接続され得る。このような第２コンタクトパッド１２５ｂはオーミック層１２４に電気的に接続され得る。また、第２コンタクトパッド１２５ｂは第１コンタクトパッド１２５ａと離隔することができる。また、第２コンタクトパッド１２５ｂは、オーミック層１２４が接続されたメサＭに、一例として、リフトオフ工程を用いて形成されることができる。
【0061】
絶縁層１２７は、第１導電型半導体層１２１、活性層１２３、第２導電型半導体層１２２、第１コンタクトパッド１２５ａ及び第２コンタクトパッド１２５ｂの少なくとも一部を覆うことができる。このような絶縁層１２７は、メサＭの下部領域及び側面を覆い、メサＭ周辺に露出した第１導電型半導体層１２１及び第１導電型半導体層１２１の側面を覆う。また、絶縁層１２７は、第１導電型半導体層１２１の周囲に露出した光透過層１１０の下面の少なくとも一部を覆い、コンタクト層１２５とメサＭとの間の領域を覆う。
【0062】
本発明の実施例において、絶縁層１２７は、第２コンタクトパッド１２５ｂの一部領域および第１コンタクトパッド１２５ａの一部領域を除くほぼ全面を覆うように形成されることができる。絶縁層１２７は、複数の開口部１２７ａ、１２７ｂを有することができ、それぞれコンタクト層１２５の面積より小さいサイズを有し、コンタクト層１２５上に限定されて位置することができる。すなわち、絶縁層１２７は、第１コンタクトパッド１２５ａ及び第２コンタクトパッド１２５ｂを露出させる第１開口部１２７ａ及び第２開口部１２７ｂを有することができる。絶縁層１２７の第１開口部１２７ａと第２開口部１２７ｂとは互いに異なる幅を有することができる。絶縁層１２７の第１開口部１２７ａと第２開口部１２７ｂとは互いに異なる面積を有することができる。また、絶縁層１２７の第１開口部１２７ａと第２開口部１２７ｂとは互いに異なる形状を有することができる。絶縁層１２７の第１開口部１２７ａの幅は、水平方向において第１コンタクトパッド１２５ａと隣接するメサＭとの距離よりも大きく形成されることができる。また、絶縁層１２７は、第１コンタクトパッド１２５ａまたは第２コンタクトパッド１２５ｂと異なる厚さで形成されることができる。例えば、絶縁層１２７は、第１コンタクトパッド１２５ａまたは第２コンタクトパッド１２５ｂよりも厚く形成されることができ、第１コンタクトパッド１２５ａまたは第２コンタクトパッド１２５ｂに対して１．２倍以上の厚さを有することができる。
【0063】
絶縁層１２７は分布ブラッグ反射器を含む。分布ブラッグ反射器は、異なる屈折率を有する複数の誘電体層を繰り返し積層して形成することができ、複数の誘電体層は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５およびＭｇＦ２のうち１つ以上を含むことができる。例えば、絶縁層１２７は、交互に積層されたＴｉＯ２層／ＳｉＯ２層の構造を有することができる。分布ブラッグ反射器は、活性層１２３で発生した光を反射するように作られており、反射率を向上させるために複数のペアで形成される。本実施例において、分布ブラッグ反射器は１０～２５ペア（ｐａｉｒｓ）を含むことができる。このとき、活性層１２３から放出される光のピーク波長を含む比較的広い波長範囲にわたって高い反射率を示すように分布ブラッグ反射器を形成することができる。また、必要に応じて光の入射角を考慮して設計され得る。これにより、絶縁層１２７は、活性層１２３で発生した光を反射して光透過層１１０を介して出射させることができる。さらに、絶縁層１２７は、分布ブラッグ反射器と共に追加の絶縁層１２７を含むことができ、一例として、分布ブラッグ反射器とその下地層との接着を改善するために分布ブラッグ反射器の下部に配置される界面層および分布ブラッグ反射器を覆う保護層を含むことができる。このような界面層は、例えばＳｉＯ２層で形成されることができ、保護層はＳｉＯ２またはＳｉＮｘで形成されることができる。
【0064】
また、青色光を放出する発光構造体１２０は、赤色光および緑色光を放出する発光構造体１２０に比べて高い内部量子効率を有することができる。この場合、青色光を放出する発光構造体１２０は、赤色光および緑色光を放出する発光構造体１２０に比べて高い光取り出し効率を示すことができる。したがって、赤色光、緑色光および青色光の色混合比を適正に維持するために、青色光を放出する発光構造体１２０は、赤色光および緑色光を放出する発光構造体１２０に比べて比較的低い反射率を有する分布ブラッグ反射器を有することができる。
【0065】
電極層１２６は絶縁層１２７上に配置され、コンタクト層１２５およびバンプ層１２８と電気的に接続することができる。このような電極層１２６は、第１電極パッド１２６ａおよび第２電極パッド１２６ｂを含むことができる。また、第１電極パッド１２６ａは、絶縁層１２７の第１開口部１２７ａを介して第１コンタクトパッド１２５ａに電気的に接続することができ、必要に応じて直接第１導電型半導体層１２１に電気的に接続することができる。この場合、第１コンタクトパッド１２５ａは省略され得る。
【0066】
第２電極パッド１２６ｂは、第２コンタクトパッド１２５ｂと電気的に接続することができる。このような第２電極パッド１２６ｂはオーミック層１２４の上部領域内に配置されることができる。また、第２電極パッド１２６ｂは、第２コンタクトパッド１２５ｂの上部から絶縁層１２７を介在することができる。このような第２電極パッド１２６ｂは絶縁層１２７に積層され、絶縁層１２７に形成された第２開口部１２７ｂを介して第２コンタクトパッド１２５ｂと接続することができる。ただし、これは例示に過ぎず、第２電極パッド１２６ｂは直接オーミック層１２４に電気的に接続してもよく、第２コンタクトパッド１２５ｂは省略されてもよい。
【0067】
バンプ層１２８は電極層１２６上に配置され得る。バンプ層１２８は、第１バンプ電極１２８ａおよび第２バンプ電極１２８ｂを含むことができる。第１バンプ電極１２８ａは第１電極パッド１２６ａとコンタクトし、第２バンプ電極１４０ｂは第２電極パッド１２６ｂとコンタクトすることができる。バンプ層１２８は導電性材料を含んで形成されることができる。発光素子１００は、バンプ層１２８を介してモジュール基板３００と電気的に接続することができる。
【0068】
本発明の一実施例による発光素子１００について説明したが、発光素子１００は、説明した層に加えて追加の機能を有する層をさらに含むことができる。例えば、光を反射する反射層（図示せず）、特定の構成要素を絶縁するための追加絶縁層（図示せず）、はんだの拡散を防止するはんだ拡散防止層（図示せず）など、様々な層が発光素子１００に含まれることができる。
【0069】
一方、図４を参照すると、光透過層１１０は光散乱領域Ａを有することができる。このような光散乱領域Ａは、発光構造体１２０から出射された光を屈折させることができる。例えば、光散乱領域Ａは、発光構造体１２０から出射された光の指向パターンを調整することができる。また、光散乱領域Ａは、発光構造体１２０と重なる領域に位置するように光透過層１１０に形成されることができる。このような光透過層１１０の光散乱領域Ａは、連続的に形成されて光散乱線を形成してもよい。また、光透過層１１０の光散乱領域Ａは不連続に形成されることができ、隣接する２つの領域は互いに異なる光散乱度を有するように形成されることができる。この場合、光透過層１１０の光散乱領域Ａは、光散乱パターン、光散乱線パターン、光散乱形態、光散乱配列体、光散乱構成を含むことができる。
【0070】
光透過層１１０には１つ以上のボイド１１３が形成されることができ、１つ以上のボイド１１３を光散乱領域Ａに設けられることができる。このようなボイド１１３は、レーザを介して光透過層１１０の内部領域に形成されることができる。例えば、ボイド１１３は、光入射面１１１から光透過層１１０の厚さの３０％となる点と、光入射面１１１から光透過層の厚さが６０％となる点との間に配置されることができる。このようなボイド１１３は、円形、楕円形、流線形などの様々な形態で提供されることができるが、これにより本発明が限定されるものではない。例えば、ボイド１１３は、互いに対向する端部間の長さが最も長い長方向に長軸長さを有し、互いに対向する端部間の長さが最も短い短方向に短軸長さを有することができる。このようなボイド１１３の長軸長さは、第１導電型半導体層１２１の厚さよりも小さくてもよく、短軸長さは活性層１２３の厚さよりも小さくてもよい。また、ボイド１１３の長軸長さは一例として７μｍ以上３５μｍ以下であってもよく、短軸長さは一例として２μｍ以上６μｍ以下であってもよい。このようなボイド１１３は、下部に行くほど幅の広い形状を有することができる。また、ボイド１１３は下部に行くほど改質領域の面積または密度が高くなり得る。
【0071】
光散乱領域Ａには複数のボイド１１３を設けることができる。このような光散乱領域Ａに複数のボイド１１３を設ける場合、複数のボイド１１３は連続的に形成されるか、互いに離隔することにより光散乱領域Ａを形成することができる。また、複数のボイド１１３は、光透過層１１０の長手方向に沿って配置されることができる。ただし、これにより本発明が限定されるものではなく、複数のボイド１１３は光透過層１１０の幅方向に沿って配置されることができる。また、光散乱領域Ａは、光透過層１１０の光入射面１１１から光出射面１１２まで延びて形成することができる。ただし、これにより本発明が限定されるものではなく、光散乱領域Ａは、光透過層１１０の幅または厚さより小さい長さで光透過層１１０の一部領域内に配置されてもよい。また、光散乱領域Ａは、曲線の領域を含んでもよく、曲線と直線の領域が混合して形成されてもよい。
【0072】
一方、光散乱領域Ａは、光透過層１１０に複数の光散乱領域Ａとして設けられてもよい。このような複数の光散乱領域Ａは、光透過層１１０の重畳領域Ｒ１に形成されることができる。ここで、光透過層１１０の重畳領域Ｒ１は、上下方向において光透過層１１０のうち発光構造体１２０と重なる領域を意味する。このような複数の光散乱領域Ａは、発光構造体１２０の光照射領域内の光透過層１１０の重畳領域Ｒ１に配置される。この場合、発光構造体１２０の光指向パターンをより均一に向上させることができる。ただし、これは例示に過ぎず、光散乱領域Ａは他の形態で提供されてもよい。
【0073】
【0074】
図５を参照すると、光散乱領域Ｂは、光透過層１１０の非重畳領域Ｒ２に形成されることができる。ここで、光透過層１１０の非重畳領域Ｒ２は、上下方向において光透過層１１０のうち発光構造体１２０と重ならない領域を意味する。言い換えれば、光透過層１１０の非重畳領域Ｒ２は、重畳領域Ｒ１に隣接するが重畳領域Ｒ１と区別される領域を意味する。このような光散乱領域Ｂは、発光構造体１２０の光照射領域内の光透過層１１０の非重畳領域Ｒ２に配置される。この場合、発光構造体１２０から出射された光が光透過層１１０を通過している間に、発光構造体１２０の重畳領域の外側で光散乱率を増加させることができる。また、光透過層１１０の外部に放出される光の均一性を向上させ、様々な角度での光均一性を向上させることができる。
【0075】
図４および図５によれば、光散乱領域Ａ、Ｂは、光透過層１１０の重畳領域Ｒ１または非重畳領域Ｒ２に形成されるものとして説明したが、これは例示に過ぎず、光散乱領域Ａ、Ｂは、光照射領域内の重畳領域Ｒ１及び非重畳領域Ｒ２の両方に形成されることができる。また、光散乱領域Ａ、Ｂは、重畳領域Ｒ１と非重畳領域Ｒ２とにまたがるように重畳領域Ｒ１と非重畳領域Ｒ２との境界に形成されてもよい。
【0076】
【0077】
図６を参照すると、複数の光散乱領域Ｂは、発光構造体１２０の中心を基準にして対称に形成されることができる。また、複数の光散乱領域Ｂは光照射領域内の重畳領域Ｒ１と光透過層１１０の側端部との間に配置されることができる。このような複数の光散乱領域Ｂは、第１光散乱領域Ｂ１と第２光散乱領域Ｂ２とを含む。
【0078】
第１光散乱領域Ｂ１と第２光散乱領域Ｂ２との間の距離ｄ１は、第１光散乱領域Ｂ１と重畳領域Ｒ１との間の距離ｄ２よりも小さくまたは等しく形成され得る。また、第２光散乱領域Ｂ２と光透過層１１０側端部との間の距離ｄ３は、第１光散乱領域Ｂ１と第２光散乱領域Ｂ２との間の距離ｄ１に等しく、または小さく形成されることができる。このような光透過層１１０の側端部により隣接して配置される光散乱領域Ｂにより、光透過層１１０の外側に行くほど減少する光度を補うことができる。この場合、光透過層１１０の外部に放出される光の均一性を向上させ、様々な角度での光均一性を向上させることができる。
【0079】
このように、本発明の実施例によるディスプレイ装置１の光透過層１１０にはボイド１１３が形成されることができるため、発光構造体１２０から放出される光が屈折して指向角が大きくなることができる。本明細書において指向角とは、発光素子１００から放出される光において最大光度の５０％以上の光度を示す光放出角度を意味する。例えば、指向角は、発光素子１００から放出された光の光度が最高である第１点と第１点から光度の５０％となる第２点との間の角度を意味する。
【0080】
一方、このような構成に加えて、本発明の第４実施例によれば、発光構造体１２０は複数個設けられることができる。以下、図７および図８をさらに参照して、本発明の第４実施例を説明する。第４実施例を説明するにあたり、上述した実施例と比較した時の相違点を中心に説明し、同様の説明および図面符号は上述した実施例を援用する。
【0081】
図７及び図８を参照すると、発光構造体１２０は複数個設けられることができる。このような複数の発光構造体１２０は、光透過層１１０上に配置され、複数の発光構造体１２０は、第１発光構造体１２０ａ、第２発光構造体１２０ｂ、及び第３発光構造体１２０ｃを含むことができる。
【0082】
光透過層１１０は、複数の光散乱領域Ｃを含む。このような複数の光散乱領域Ｃは、光透過層１１０の配置領域、形状またはパターンを除いて、図４の光散乱領域Ａと同じであってもよい。
【0083】
例えば、複数の光散乱領域Ｃは、光透過層１１０の光照射領域内の重畳領域Ｒ１に形成されてもよい。すなわち、光透過層１１０は、複数の発光構造体１２０のそれぞれに対応する重畳領域Ｒ１を有し、光透過層１１０の重畳領域Ｒ１内には少なくとも１つの光散乱領域Ｃが提供され得る。このような複数の発光構造体１２０は、青色、緑色、赤色の発光構造体１２０を含むことができる。例えば、第１発光構造体１２０ａは赤色光を放出することができ、第２発光構造体１２０ｂは緑色光を放出することができ、第３発光構造体１２０ｃは青色光を放出することができる。
【0084】
このような第１発光構造体１２０ａ、第２発光構造体１２０ｂ、及び第３発光構造体１２０ｃは、実現する色によって出射される光の光度又は指向角が互いに異なることができる。例えば、第１発光構造体１２０ａは、第３発光構造体１２０ｃに比べて低い光度の光を出射することができる。また、第３発光構造体１２０ｃは、第２発光構造体１２０ｂに比べて同一または高い光度の光を出射することができる。これにより、光透過層１１０に形成される複数の光散乱領域Ｃは第１発光構造体１２０ａと重なる領域にさらに多く分布され得る。この場合、色域の異なる複数の発光構造体１２０の光度を均一に調整することができる。
【0085】
また、第１発光構造体１２０ａの指向角は、第３発光構造体１２０ｃの指向角より大きいか等しいことができる。第３発光構造体１２０ｃの指向角は、第２発光構造体１２０ｂの指向角より小さいか等しいことができる。これにより、光透過層１１０に配置される複数の光散乱領域Ｃは、第１発光構造体１２０ａの重畳領域Ｒ１または第２発光構造体１２０ｂの重畳領域Ｒ１にさらに多くの光散乱領域Ｃを配置することができる。したがって、色域の異なる複数の発光素子の指向角を均一に調整することができる。
【0086】
一方、このような構成に加えて、本発明の第５実施例によれば、光散乱領域Ｃは、複数の発光構造体１２０のそれぞれの光照射領域内の非重畳領域Ｒ２に形成されることができる。図９の光散乱領域Ｃは、配置を除いて図８の光散乱領域Ｃと同じである。
【0087】
図９を参照すると、複数の光散乱領域Ｃは光透過層１１０に配置され、光照射領域内の非重畳領域Ｒ２に配置される。このような複数の光散乱領域Ｃは、第１光散乱領域Ｃ１と第２光散乱領域Ｃ２とを含む。第１光散乱領域Ｃ１と第２光散乱領域Ｃ２との間の距離は、発光構造体１２０の幅より大きいか等しいことができる。また、第１光散乱領域Ｃ１と第２光散乱領域Ｃ２との距離は、光透過層１１０の厚さより小さく形成されることができる。第１光散乱領域Ｃ１及び第２光散乱領域Ｃ２は、非重畳領域Ｒ２に配置されることにより、比較的光度の低い光照射領域における光散乱率を増加させることにより、他の複数の発光構造体１２０の光度を均一に調整することができる。このように、複数の発光構造体１２０のそれぞれの光特性に応じて複数の光散乱領域の配置を調整することができる。
【0088】
一方、このような構成に加えて、本発明の第６実施例によれば、光散乱領域Ｄは複数の発光構造体１２０のそれぞれの指向角外側領域に形成されることができる。図１０の光散乱領域Ｄは、配置を除いて図９の光散乱領域Ｃと同じである。
【0089】
図１０を参照すると、光散乱領域Ｄは光透過層１１０に配置され、複数の発光構造体１２０の指向角外側の領域内に配置され得る。複数の発光構造体１２０それぞれの指向角外側領域は、比較的低い光度の光照射領域を形成するため、光の均一性を低下させ得る。この場合、複数の発光構造体１２０それぞれの指向角および光度の特性に応じて、少なくとも１つの発光構造体１２０の指向角外側に光散乱領域Ｄを配置することにより、色域の異なる複数の発光構造体１２０の光特性を均一に調整することができる。光散乱領域Ｄは、重畳領域Ｒ１よりも光透過層１１０の側端部に近接して形成されることができる。さらに、光散乱領域Ｄは、光透過層１１０の側端部に形成されることができる。
【0090】
一方、このような構成に加えて、本発明の第７実施例によれば、光散乱領域Ｅは、複数の発光構造体１２０それぞれの指向角が重なる領域に形成されることができる。図１１の光散乱領域Ｅは、配置を除いて図１０の光散乱領域Ｄと同じである。
【0091】
図１１を参照すると、光散乱領域Ｅは光透過層１１０に形成され、光透過層１１０の内部領域のうち複数の発光構造体１２０の光指向角が互いに重なる重畳領域内に形成されることができる。例えば、発光構造体１２０から距離が離れるほど、複数の発光構造体１２０間の指向角が重なる領域が発生する。また、発光構造体１２０素子から距離が離れるほど光度は減少するため、複数の発光構造体１２０の指向角が重なる領域は、中心領域に比べて光度が低くなり、光の全体均一性が低下し得る。このような複数の発光構造体１２０の指向角および光度の特性に応じて、複数の発光構造体１２０の指向角が重なる領域に１つ以上の光散乱領域Ｅを配置することにより、色域の異なる複数の発光構造体１２０の光特性を均一に調整することができる。
【0092】
言い換えれば、互いに異なる指向角を有する複数の発光構造体１２０の指向角を均一に改善することにより、複数の発光構造体１２０の指向角の間の偏差を減らすことができ、各発光構造体の光度を改善することができる。また、ボイド１１３によって複数の発光構造体１２０間の指向角間のばらつきが少なくなることができるため、ディスプレイ装置１の画像を様々な角度から見ても均一に形成することができる。
【0093】
一方、このような構成に加えて、本発明の第８実施例によれば、発光素子１００は第２絶縁層１２９をさらに含むことができる。本実施例に係る発光素子１００は、第１絶縁層１２７及び第２絶縁層１２９を含むことができる。本実施例の発光素子１００は、第２絶縁層１２９およびバンプ層１２８の配置を除いて図３の発光素子１００と同じである。
【0094】
図１２を参照すると、第２絶縁層１２９は、第１絶縁層１２７、第１電極パッド１２６ａ、及び第２電極パッド１２６ｂの少なくとも一部を覆うことができる。第２絶縁層１２９は、第１電極パッド１２６ａの一部領域および第２電極パッド１２６ｂの一部領域を除くほぼ全面を覆うように形成されることができる。このような第２絶縁層１２９は、第１電極パッド１２６ａおよび第２電極パッド１２６ｂを露出させる複数の開口部１２９ａ、１２９ｂを有することができる。すなわち、第２絶縁層１２９は、第１電極パッド１２６ａの一部領域を露出させる少なくとも１つの第３開口部１２９ａと、第２電極パッド１２６ｂの一部領域を露出させる少なくとも１つの第４開口部１２９ｂを含むことができる。第２絶縁層１２９の第３開口部１２９ａと第４開口部１２９ｂとは互いに異なる幅を有することができる。第２絶縁層１２９の第３開口部１２９ａと第４開口部１２９ｂとは互いに異なる厚さに形成されることができ、第３開口部１２９ａの厚さは第４開口部１２９ｂよりも大きく形成されることができる。また、第３開口部１２９ａと第４開口部１２９ｂとは互いに異なる形状を有することができる。
【0095】
第２絶縁層１２９は、第１絶縁層１２７よりも厚く形成されることができる。また、第２絶縁層１２９は、発光構造体１２０の厚さよりも厚く形成されることができ、発光構造体１２０の幅より大きい幅を有することができる。第２絶縁層１２９は、発光構造体１２０の側面と下面を覆うように配置され、全体として発光構造体１２０を支持する役割を果たすことができる。
【0096】
バンプ層１２８は、第１バンプ電極１２８ａと第２バンプ電極１２８ｂとを含み、導電性材料で構成される。このようなバンプ層１２８は、発光素子１００の剛性を補強することができる。言い換えれば、第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂは、第２絶縁層１２９上に設けられることにより、発光素子１００の全体的な構造の安定性が向上する効果を得ることができる。例えば、第２絶縁層１２９が設けられた領域と設けられていない領域で発光素子１００の剛性が異なることがある。このような第２絶縁層１２９の下部にバンプ層１２８を設けることで、発光素子１００の全体的な剛性を高めることができる。
【0097】
第１バンプ電極１２８ａは、第３開口部１２９ａを介して第１電極パッド１２６ａとコンタクトすることができ、これにより第１導電型半導体層１２１と電気的に接続されることができる。第２バンプ電極１２８ｂは、第４開口部１２９ｂを介して第２電極パッド１２６ｂとコンタクトすることができ、これを介して第２導電型半導体層１２２と電気的に接続することができる。第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂは、発光構造体１２０との重畳領域だけでなく、発光構造体１２０と重ならない領域まで配置されることができる。
【0098】
図１２を参照すると、第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂは、発光構造体１２０と重なる領域から外側方向に延びた形態で提供されることができる。第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂは、熱の分散が容易な導体で提供されることができ、これにより第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂによる熱分散効果が向上されることができる。
【0099】
第１バンプ電極１２８ａは、第３開口部１２９ａによって、第２絶縁層１２９下面から第１電極パッド１２６ａに向かって引き込まれる段差が形成されることができ、第３開口部１２９ａの傾斜した側面に沿って傾斜して形成されることができる。また、第１バンプ電極１２８ａの下部領域は第２絶縁層１２９の下面に配置され、第１バンプ電極１２８ａの上部は第１電極パッド１２６ａの一面にコンタクトして配置される。第１バンプ電極１２８ａの上部領域と下部領域とを接続する第１バンプ電極１２８ａの延長領域は、第３開口部１２９ａの傾斜側面に沿って傾斜して配置されることができる。
【0100】
第２バンプ電極１２８ｂは、第４開口部１２９ｂによって、第２絶縁層１２９下面から第２電極パッド１２６ｂに向かって引き込まれる段差が形成されることができ、第４開口部１２９ｂの傾斜した側面に沿って傾斜して形成されることができる。また、第２バンプ電極１２８ｂの下部領域は第２絶縁層１２９の下面に配置され、第２バンプ電極１２８ｂの上部は第２電極パッド１２６ｂの一面にコンタクトして配置される。第２バンプ電極１２８ｂの上部領域と下部領域とを接続する第２バンプ電極１２８ｂの延長領域は、第４開口部１２９ｂの傾斜側面に沿って傾斜して配置されることができる。
【0101】
第１バンプ電極１２８ａの延長領域と第２バンプ電極１２８ｂの延長領域とは互いに異なる角度で形成されることができる。また、第１バンプ電極１２８ａの延長領域と第２バンプ電極１２８ｂの延長領域とは互いに異なる長さを有することができる。第１バンプ電極１２８ａの延長領域は、第２バンプ電極１２８ｂの延長領域と等しいか、より長く形成されることができる。
【0102】
第２絶縁層１２９のうちバンプ層１２８の一面に接触する面には、後述する凹凸１３０に対応する形状が形成されることができる。言い換えれば、第２絶縁層１２９の表面に凹凸パターンが形成されることができる。このような第２絶縁層１２９の凹凸パターンは、レーザー、溝、エッチングなどにより様々な形状で形成されることができる。例えば、第２絶縁層１２９の凹凸パターンにより、バンプ層１２８が第２絶縁層１２９に積層されるとき、バンプ層１２８の一面に凹凸１３０が形成されることができる。
【0103】
バンプ層１２８は、第２絶縁層１２９上に積層されることができる。このようなバンプ層１２８には、バンプ層１２８と第２絶縁層１２９との接合力を増加させるための凹凸１３０が形成されることができる。また、第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂのそれぞれには凹凸１３０が形成されることができる。このような凹凸１３０により、バンプ層１２８と第２絶縁層１２９との間の接触面積を増加させることができ、第２絶縁層１２９と電極層１２６との接合力が増加することができる。
【0104】
図１３を参照すると、このような凹凸１３０は、バンプ層１２８の両面のうち第２絶縁層１２９と対向する一面に形成されることができる。例えば、凹凸１３０は、バンプ層１２８のうち発光構造体１２０と重ならない領域に形成されることができる。また、凹凸１３０は、複数の凹部１３０－１と複数の凸部１３０－２とを含むことができる。このような複数の凹部１３０－１と複数の凸部１３０－２とは、第２絶縁層１２９の表面に沿って互いに交互に配置されることができる。また、凹凸１３０の凸部１３０－２は、第２絶縁層１２９に向かって突出して形成されることができ、凹部１３０－１は第２絶縁層１２９から離隔する方向に形成されることができる。このような凸部１３０－２と凹部１３０－１とは多様に形成されることができる。一例として、凸部１３０－２と凹部１３０－１は三角形の断面を有することができる。別の例として、凸部１３０－２と凹部１３０－１は曲線状の断面を有することができる。さらに別の例として、凸部１３０－２と凹部１３０－１は多角形の断面を有することができる。また、積層方向を基準に凹凸１３０の凹部１３０－１の端部から凸部１３０－２の端部までの長さはバンプ層１２８の積層方向への厚さの半分以上になるように形成されることができる。また、凸部１３０－２の端部からバンプ層１２８の他面までの長さｌは、１μｍ以上３μｍ以下に形成されることができる。
【0105】
一方、先に凹凸１３０はバンプ層１２８の両面のうち第２絶縁層１２９と対向する一面に形成されるものとして説明したが、これは例示に過ぎず、これによって本発明が限定されるものではない。したがって、本発明の第８実施例の変形例によれば、凹凸１３０はバンプ層１２８のうち、第２絶縁層１２９と対向する一面の反対面にのみ形成されてもよい。この場合、凹凸１３０は、発光構造体１２０の外側を向くように形成されることができる（図１４参照）。
【0106】
また、本発明の第８実施例の他の変形例によれば、凹凸１３０はバンプ層１２８の両面に形成されることもできる。この場合、バンプ層１２８の両面のうち、第２絶縁層１２９と接触する一面の反対面である他面に形成された凹凸１３０の凸部１３０－２は、第２絶縁層１２９から離隔する方向に突出することができ、凹部１３０－１は、第２絶縁層１２９に向かって凹状に形成されることができる。また、バンプ層１２８の一面に形成された凹凸１３０の凸部１３０－２の端部から他面に形成された凹凸１３０の凸部１３０－２の端部までの長さｌは、 １μｍ以上３μｍ以下に形成されることができる。（図１５参照）。
【0107】
本発明の実施例によれば、発光素子１００のバンプ層１２８の一面に凹凸１３０が形成され得るため、発光素子１００の接合力が高くなることができる。すなわち、バンプ層１２８の一面の凹凸１３０により、第２絶縁層１２９とバンプ層１２８との接触面積が広くなり、第２絶縁層１２９とバンプ層１２８との間の接合力が高くなることができ、発光素子１００の信頼性を向上させることができる。
【0108】
一方、このような構成に加えて、本発明の第９実施例によれば、発光構造体１２０は絶縁膜１３１をさらに含むことができる。
【0109】
図１６及び図１７を参照すると、絶縁膜１３１はバンプ層１２８及び第２絶縁層１２９の少なくとも一部を覆うことができる。また、絶縁膜１３１にはバンプ層１２８が露出するように複数の開口部１３１ａ、１３１ｂが形成されることができる。絶縁膜１３１は、第１バンプ電極１２８ａの下面の一部を露出する第５開口部１３１ａと、第２バンプ電極１２８ｂの下面の一部を露出する第６開口部１３１ｂとを含む。 第１バンプ電極１２８ａ及び第２バンプ電極１２８ｂは、第５開口部１３１ａ及び第６開口部１３１ｂを介して他の装置と電気的に接続することができ、外部から電源が供給されることができる。また、絶縁膜１３１のうちバンプ層１２８の凹凸１３０に接触しない面を平坦に形成することができる。
【0110】
一方、先に凹凸１３０はバンプ層１２８の両面のうち第２絶縁層１２９と対向する一面に形成されるものとして説明したが、これは例示に過ぎず、これによって本発明が限定されるものではない。したがって、本発明の第９実施例の変形例によれば、凹凸１３０は、バンプ層１２８のうち第２絶縁層１２９と対向する一面の反対面にのみ形成されることもできる。この場合、凹凸１３０は、発光構造体１２０の外側を向くように形成されることができる。また、絶縁膜１３１のうちバンプ層１２８の凹凸１３０に接触する部分は、凹凸１３０の形状に対応して凹凸パターンを有することができる（図１８参照）。
【0111】
また、本発明の第９実施例の他の変形例によれば、凹凸１３０はバンプ層１２８の両面に形成されることもできる。この場合、バンプ層１２８の両面のうち、第２絶縁層１２９と接触する一面の反対面である他面に形成された凹凸１３０の凸部１３０－２は、第２絶縁層１２９から離隔する方向に突出することができ、凹部１３０－１は、第２絶縁層１２９に向かって凹状に形成されることができる（図１９参照）。
【0112】
一方、このような構成に加えて、本発明の第１０実施例によれば、発光構造体１２０は、接着層１３２とブラック遮断層１３３とをさらに含むことができる。
【0113】
図２０および図２１を参照すると、接着層１３２は、光透過層１１０と発光構造体１２０との間に配置されることができる。このような接着層１３２は、発光構造体１２０を光透過層１１０上に接着させることができる。また、接着層１３２には、光透過層１１０によって凹凸１３２ａが形成されることができる。言い換えれば、光透過層１１０において接着層１３２に接触する面に凹凸１３２ａが形成されることができる。このような凹凸１３２ａにより、接着層１３２と光透過層１１０との接触面積が広くなり、接着層１３２と光透過層１１０との接着力が増加することができる。
【0114】
図２２を参照すると、ブラック遮断層１３３は光透過層１１０と接着層１３２との間に配置されることができる。ブラック遮断層１３３は、光を遮断または吸収する役割を果たすことができる。言い換えれば、ブラック遮断層１３３は、発光構造体１２０から放出された光が積層方向に放出されず、光透過層１１０の側面に放出されることを防止することができる。また、ブラック遮断層１３３には凹凸１３３ａが形成されることができる。言い換えれば、光透過層１１０においてブラック遮断層１３３に接触する面に凹凸１３３ａが形成されることができる。このような凹凸１３３ａにより、ブラック遮断層１３３と光透過層１１０との接触面積が広くなり、ブラック遮断層１３３と光透過層１１０との接着力が増加することができる。
【0115】
本実施例において、バンプ層１２８に形成された凹凸１３０は第１凹凸１３０と呼ぶことができ、接着層１３２に形成された凹凸１３２ａは第２凹凸１３２ａと呼ぶことができ、ブラック遮断層１３３に形成された凹凸１３３ａは第３凹凸１３３ａと呼ぶことができる。
【0116】
このように、接着層１３２によって発光構造体１２０が光透過層１１０に効率よく接合されることができる。また、接着層１３２は、光透過層１１０に形成された凹凸によって光透過層１１０と接触する面積が増加することができる。言い換えれば、接着層１３２と光透過層１１０との接着力が高くなることができる。
【0117】
ブラック遮断層１３３によって発光構造体１２０から放出された光が積層方向に放出されることができる。また、ブラック遮断層１３３は、光透過層１１０に形成された凹凸によって光透過層１１０と接触する面積が増加することができる。言い換えれば、ブラック遮断層１３３と光透過層１１０との間の接着力が高くなることができる。
【0118】
以上、本発明の実施形態を具体的な実施例として説明したが、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されず、本明細書に開示された技術的思想に従う最も広い範囲を有するものと解釈されるべきである。当業者は、開示された実施例を組合せ／置換して摘示されていない形状のパターンを実施することができるが、これも本発明の範囲から逸脱しないであろう。さらに、当業者は、本明細書に基づいて開示された実施例を容易に変更または変形することができ、そのような変更または変形も本発明の権利範囲に属することは明らかである。
【符号の説明】
【0119】
１ ディスプレイ装置
１０ 発光モジュール
２０ パネル基板
３０ 発光部
１００ 発光素子
１１０ 光透過層
１１１ 光入射面
１１２ 光出射面
１１３ ボイド
１２０ 発光構造体
１２０ａ 第１発光構造体
１２０ｂ 第２発光構造体
１２０ｃ 第３発光構造体
１２１ 第１導電型半導体層
１２２ 第２導電型半導体層
１２３ 活性層
１２４ オーミック層
１２５ コンタクト層
１２５ａ 第１コンタクトパッド
１２５ｂ 第２コンタクトパッド
１２６ 電極層
１２６ａ 第１電極パッド
１２６ｂ 第２電極パッド
１２７ 絶縁層
１２７ａ 第１開口部
１２７ｂ 第２開口部
１２８ バンプ層
１２８ａ 第１バンプ電極
１２８ｂ 第２バンプ電極
１２９ 第２絶縁層
１２９ａ 第３開口部
１２９ｂ 第４開口部
１３０ 第１凹凸
１３０－１ 凹部
１３０－２ 凸部
１３１ 絶縁膜
１３１ａ 第５開口部
１３１ｂ 第６開口部
１３２ 接着層
１３２ａ 第２凹凸
１３３ ブラック遮断層
１３３ａ 第３凹凸
１４０ｂ 第２バンプ電極
２００ モールディング部
３００ モジュール基板
１０ 発光モジュール
２０ パネル基板
３０ 発光部
１００ 発光素子
１１０ 光透過層
１１１ 光入射面
１１２ 光出射面
１１３ ボイド
１２０ 発光構造体
１２０ａ 第１発光構造体
１２０ｂ 第２発光構造体
１２０ｃ 第３発光構造体
１２１ 第１導電型半導体層
１２２ 第２導電型半導体層
１２３ 活性層
１２４ オーミック層
１２５ コンタクト層
１２５ａ 第１コンタクトパッド
１２５ｂ 第２コンタクトパッド
１２６ 電極層
１２６ａ 第１電極パッド
１２６ｂ 第２電極パッド
１２７ 絶縁層
１２７ａ 第１開口部
１２７ｂ 第２開口部
１２８ バンプ層
１２８ａ 第１バンプ電極
１２８ｂ 第２バンプ電極
１２９ 第２絶縁層
１２９ａ 第３開口部
１２９ｂ 第４開口部
１３０ 第１凹凸
１３０－１ 凹部
１３０－２ 凸部
１３１ 絶縁膜
１３１ａ 第５開口部
１３１ｂ 第６開口部
１３２ 接着層
１３２ａ 第２凹凸
１３３ ブラック遮断層
１３３ａ 第３凹凸
１４０ｂ 第２バンプ電極
２００ モールディング部
３００ モジュール基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【国際調査報告】