KR101093208B1 - Led with lens diffusing light and the manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101093208B1
KR101093208B1 KR1020100075155A KR20100075155A KR101093208B1 KR 101093208 B1 KR101093208 B1 KR 101093208B1 KR 1020100075155 A KR1020100075155 A KR 1020100075155A KR 20100075155 A KR20100075155 A KR 20100075155A KR 101093208 B1 KR101093208 B1 KR 101093208B1
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이상헌
백종협
정탁
이승재
주진우
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한국광기술원
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Abstract

PURPOSE: An LED and a manufacturing method thereof are provided to improve the productivity of a product using the LED by installing the LED on a board to a chip on board type. CONSTITUTION: One side of a board layer(10) is processed as a convex lens shape. A first semiconductor layer(22), a light-emitting layer(24), a second semiconductor layer(26), and an LED layer(20) are successively laminated. A second semiconductor electrode layer(36) is laminated and formed in a side which is touched with the second semiconductor layer. A first semiconductor electrode layer(34) is insulated with the light-emitting layer and the second semiconductor layer. The first semiconductor electrode layer passes through the center part of the LED layer in order to be electrically connected with the first semiconductor layer.

Description

확산 렌즈를 구비한 엘이디 및 그 제작방법{LED WITH LENS DIFFUSING LIGHT AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}LED with diffused lens and its manufacturing method {LED WITH LENS DIFFUSING LIGHT AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본원 발명은 엘이디(LED)의 빛 확산 효율을 향상시키며, 칩온보드 패키지(Chip on Board Packaging)에 의해 보드에 장착되는 확산 렌즈를 구비한 엘이디 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention improves the light diffusion efficiency of the LED (LED), and relates to an LED having a diffusion lens mounted on the board by a chip on board packaging (Chip on Board Packaging) and a manufacturing method thereof.

일반적으로 엘이디(LED)(이하 "엘이디"라 함)는 저전력의 소모, 반 영구적 수명 등의 장점으로 인해 현재 널리 사용되는 다양한 조명기구 또는 디스플레이 장치 등에 널리 사용되고 있다.In general, LEDs (hereinafter referred to as "LEDs") are widely used in various lighting fixtures or display devices that are widely used at present because of low power consumption and semi-permanent life.

상기 엘이디 중 무기 엘이디는 기판의 상부에 화학증착법 등의 에피택셜성장 방법에 의해 적층 형성되는 P형반도체층, 발광층 및 N형반도체층을 포함한다. 이 경우 기판은 에피택셜 성장을 위한 고온 환경에 적용할 수 있도록 열에 강하며 빛 투과성을 가지는 사파이어 기판이 사용되는 것이 일반적이다. 그리고 유기 엘이디는 기판 상에 양측에 전극층이 형성된 폴리머 물질(polymer material)을 적층 형성한 구조를 가진다.Inorganic LEDs among the LEDs include a P-type semiconductor layer, a light emitting layer, and an N-type semiconductor layer that are stacked on top of a substrate by an epitaxial growth method such as chemical vapor deposition. In this case, a sapphire substrate that is heat-resistant and light-transmissive is generally used so that the substrate can be applied to a high temperature environment for epitaxial growth. The organic LED has a structure in which a polymer material in which electrode layers are formed on both sides of a substrate is laminated.

상술한 구성의 무기 엘이디와 유기 엘이디는 각각의 전극에 전원을 인가하는 경우 전극으로부터 전자와 정공을 주입하여 이들이 여기 상태를 거쳐 다시 재결합하는 것에 의해 발광을 수행한다.The inorganic LED and the organic LED of the above-described configuration emit light by injecting electrons and holes from the electrodes when power is applied to the respective electrodes and recombining them through the excited state.

상술한 구성 및 기능을 가지는 엘이디에서 발생된 빛은 직진성을 가지게 되어 엘이디 자체로는 넓은 영역을 조명하는데 적합하지 않게 된다.The light generated from the LED having the above-described configuration and functions has a straightness, so that the LED itself is not suitable for illuminating a large area.

따라서 종래기술의 엘이디는 빛을 확산시켜 넓은 영역에 대한 조명을 수행할 수 있도록 하는 것이 필요하다.Therefore, the LED of the prior art needs to be able to diffuse the light to perform lighting for a large area.

이러한 이유로 종래기술에서는 대한민국 공개특허공보 제1998-086740호에 개시된 "반도체 발광 소자"(종래기술 1)의 경우와 같이 엘이디와 리드프레임을 와이어링(wiring)에 의해 연결한 후 빛 방출면으로 되는 상부면을 리프프레임의 상부 영역과 함께 수지를 돔형으로 형성하여 단위 발광체로서의 엘이디 유닛(종래기술 1에서 '반도체 발광 소자')을 제작한다. 이렇게 제작된 엘이디는 돔형의 수지에 의해 엘이디소자가 보호될 뿐만 아니라 수지의 내부에서 전파되는 빛이 수지에 의해 확산되어 넓은 영역에 대한 조명을 수행할 수 있도록 한다. For this reason, in the prior art, as in the case of the "semiconductor light emitting element" disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 1998-086740 (Prior Art 1), the LED and the lead frame are connected by wiring to form a light emitting surface. The upper surface is formed in a dome shape with the upper region of the leaf frame to produce an LED unit ('semiconductor light emitting device' in the related art 1) as a unit light emitting body. In this way, the LED is protected not only by the dome-type resin, but also the light propagating from the inside of the resin is diffused by the resin can be performed to illuminate a large area.

그러나 상술한 종래기술의 경우 엘이디소자를 제작한 후 별도의 돔형 수지를 밀봉하는 몰딩 공정을 수행하게 되므로 단위 발광체로서의 엘이디 유닛의 제작을 어렵게 하는 문제점을 가진다.
However, in the above-described prior art, since a molding process of sealing an additional dome resin is performed after fabricating an LED device, it is difficult to manufacture an LED unit as a unit light emitter.

따라서 본원 발명은 소자에서 발생된 빛의 확산을 수행함은 물론 엘이디 자체를 보호할 수 있도록 하는 반구형 렌즈를 엘이디의 박막 증착 공정에서 일체로 형성하여 별도의 수지로 밀봉하는 몰딩 공정을 수행하지 않고도 빛의 확산성 및 엘이디 소자의 보호 성능을 향상시키는 확산 렌즈를 구비한 엘이디를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in the present invention, the hemispherical lens is formed integrally in the thin film deposition process of the LED to protect the LED itself, as well as to diffuse the light generated from the device, and to perform the molding process without sealing the resin with a separate resin. An object of the present invention is to provide an LED having a diffusion lens that improves the diffusibility and the protection performance of the LED element.

또한 본원 발명은 엘이디가 플립칩(flip-chip) 구조를 가지는 것에 의해 와이어링 또는 별도의 패키징을 수행함이 없이 엘이디 자체를 칩온보드(chip on board) 형으로 보드 상에 장착될 수 있도록 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is a diffusion lens that allows the LED itself to be mounted on the board in the form of a chip on a board (chip on board) without the wiring or separate packaging by the LED having a flip-chip structure It is another object to provide an LED having a.

또한 본원 발명은 확산 렌즈가 일체형으로 형성되는 엘이디 제작방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In another aspect, the present invention is to provide an LED manufacturing method in which the diffusion lens is formed integrally.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 확산 렌즈를 구비한 엘이디는, 일면이 볼록 렌즈 형상으로 가공된 기판층;과, 상기 렌즈 형상을 이루는 면의 반대면에서 제 1 반도체층과 발광층과 제 2 반도체층이 순차적으로 적층되어 형성되는 엘이디층;과, 상기 제 2 반도체층과 접하는 면에 적층 형성되어 상기 제 2 반도체층으로 전원을 공급하는 제 2 반도체전극층;과 상기 발광층과 제 2 반도체층과 절연되되고 상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되도록 상기 엘이디층의 중심부를 관통하여 형성되는 제 1 반도체전극층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An LED having a diffusion lens of the present invention for achieving the above object is a substrate layer processed on one surface convex lens shape, and the first semiconductor layer, the light emitting layer and the second surface on the opposite side of the surface forming the lens shape An LED layer formed by sequentially stacking semiconductor layers; a second semiconductor electrode layer formed on a surface in contact with the second semiconductor layer to supply power to the second semiconductor layer; and the light emitting layer and the second semiconductor layer; And a first semiconductor electrode layer which is insulated and is formed through the central portion of the LED layer to be electrically connected to the first semiconductor layer.

상기 제 2 반도체전극층은 전도성 반사 금속층으로 적층 형성될 수 있다.The second semiconductor electrode layer may be formed by stacking a conductive reflective metal layer.

상기 엘이디는, 상기 제 2 반도체층과 상기 제 2 반도체전극층의 사이에 산화물투명전극층;을 더 포함하여 구성될 수 있다.The LED may further include an oxide transparent electrode layer between the second semiconductor layer and the second semiconductor electrode layer.

상기 제 2 반도체층은 상기 산화물투명전극층이 적층되는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 산화물투명전극층 방향으로 볼록한 다수의 집속볼록렌즈들을 가지는 집속볼록렌즈부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The second semiconductor layer may further include a convex convex lens unit having a plurality of convex convex lenses formed by etching on a surface on which the oxide transparent electrode layer is stacked and arranged in a lattice shape and convex toward the oxide transparent electrode layer.

상기 산화물투명전극층은 상기 제 2 반도체전극층과 접합되는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 제 2 반도체전극층 방향으로 볼록한 다수의 반사볼록렌즈들을 가지는 반사볼록렌즈부를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The oxide transparent electrode layer may further include a reflective convex lens unit having a plurality of reflective convex lenses formed by etching on a surface bonded to the second semiconductor electrode layer and disposed in a lattice shape and convex toward the second semiconductor electrode layer. .

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 확산 렌즈를 구비한 엘이디 제작방법은, 기판층의 상부에 순차적으로 제 1 반도체층과 발광층과 제 2 반도체층을 성장시켜 엘이디층을 형성하는 엘이디층형성과정;과, 상기 엘이디층을 식각하여 중심부에 홈을 형성한 후 절연층을 형성하고, 성장된 절연층의 중심부를 식각에 의해 제거하는 것에 의해 절연관을 형성하는 졀연관형성과정;과, 상기 절연관의 내부에 상기 제 1 반도체층으로 전원을 공급하는 전도성 물질을 성장시켜 제 1 반도체전극을 형성하는 제 1 반도체전극형성과정;과, 상기 절연관의 외측영역에서 상기 제 2 반도체층의 상부와 상기 제 1 반도체전극의 상부면에 전도성 금속층을 성장시켜, 상기 제 2 반도체층의 상부에는 제 2 반도체전극층을 형성하고, 상기 제 1 반도체전극의 상부에는 제 1 반도체전극층을 형성하는 역반사막금속층형성과정;과, 상기 기판의 외부로 노출된 면을 식각하여 렌즈 형상으로 가공하는 기판식각과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.LED manufacturing method having a diffusion lens of the present invention for achieving the above object, the LED layer forming process of forming an LED layer by sequentially growing the first semiconductor layer, the light emitting layer and the second semiconductor layer on the substrate layer And forming a dielectric tube by etching the LED layer to form a groove in the center portion, and then forming an insulating layer, and removing the center portion of the grown insulating layer by etching. Forming a first semiconductor electrode by growing a conductive material for supplying power to the first semiconductor layer inside the assembling; and forming an upper portion of the second semiconductor layer in an outer region of the insulating tube. A conductive metal layer is grown on an upper surface of the first semiconductor electrode, a second semiconductor electrode layer is formed on the second semiconductor layer, and a first on the first semiconductor electrode. Substrate etching process and, by etching a surface exposed to the outside of the substrate for processing in a lens shape;; reverse reflective metal layer forming process of forming a conductor electrode layer including characterized in that formed.

상기 엘이디 제작방법은 또한, 상기 엘이디층형성과정 중 제 2 반도체층의 형성 후, 상기 제 2 반도체층의 상기 산화물투명전극층이 적층되는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 산화물투명전극층 방향으로 볼록한 다수의 집속볼록렌즈들을 가지는 집속볼록렌즈부를 형성하는 집속볼록렌즈부형성과정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The LED fabrication method may further include forming the second semiconductor layer during the LED layer forming process and forming the lattice in a lattice form by etching the surface of the second semiconductor layer on which the oxide transparent electrode layer is stacked. The method may further include forming a focused convex lens portion to form a focused convex lens portion having a plurality of convex convex lenses.

상기 엘이디 제작 방법은 또한, 상기 제 1 반도체전극형성과정 이 후, 상기 절연관의 외측영역에서 상기 제 2 반도체층의 상부에 전도성 산화물투명전극층을 형성하는 산화물투명전극층형성과정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The LED manufacturing method may further include an oxide transparent electrode layer forming process of forming a conductive oxide transparent electrode layer on the second semiconductor layer in the outer region of the insulating tube after the first semiconductor electrode forming process. have.

상기 산화물투명전극층형성과정은, 산화물투명전극층의 형성 후 상기 제 2 반도체전극층과 접하는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 제 2 반도체전극층 방향으로 볼록한 다수의 반사볼록렌즈들을 가지는 반사볼록렌즈부를 형성하는 반사볼록렌즈부형성과정을 더 포함할 수 있다.
In the oxide transparent electrode layer forming process, after forming the oxide transparent electrode layer, a reflective convex lens having a plurality of reflective convex lenses formed by etching on a surface contacting with the second semiconductor electrode layer and disposed in a lattice shape and convex toward the second semiconductor electrode layer direction is formed. The method may further include a process of forming a reflective convex lens forming a portion.

본원 발명은 엘이디에서 발생된 빛의 확산을 수행함은 물론 엘이디 자체를 보호할 수 있도록 하는 확산 렌즈를 엘이디의 박막 증착 공정에서 일체로 형성하여 별도의 수지로 밀봉하는 몰딩 공정을 수행하지 않고도 엘이디의 빛의 확산성 및 엘이디 소자의 보호 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention diffuses the light generated from the LED, as well as the LED to form a diffusion lens that can protect the LED itself integrally formed in the LED thin film deposition process without the molding process of sealing with a separate resin LED light The effect of improving the diffusibility and the protection performance of the LED element.

또한 본원 발명은 엘이디가 플립칩(flip-chip) 구조를 가지는 것에 의해 와이어링 또는 별도의 패키징을 수행하지 않도록 함으로써 엘이디의 생산비용을 낮추고 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides an effect of lowering the production cost and productivity of the LED by not having to perform wiring or separate packaging by the LED having a flip-chip (flip-chip) structure.

또한 본원 발명은 와이어링 또는 별도의 패키징을 수행함이 없이 엘이디 자체를 칩온보드(chip on board) 형으로 보드 상에 장착될 수 있도록 함으로써 엘이디를 이용하는 제품의 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.
In addition, the present invention provides the effect of improving the productivity of the product using the LED by allowing the LED itself to be mounted on the board in the form of a chip on board (chip on board) without performing wiring or separate packaging.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 엘이디(100)의 단면도,
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 절단하여 II 방향으로 바라본 엘이디(100)단면도,
도 3은 도 1의 엘이디(100)의 제작방법을 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 엘이디(200)의 단면도,
도 5는 도 4의 엘이디(200)의 제작방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a cross-sectional view of the LED 100 according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED 100 viewed along the line II-II of FIG. 1 and viewed in the II direction.
3 is a flow chart showing a manufacturing method of the LED 100 of FIG.
4 is a cross-sectional view of the LED 200 according to the second embodiment of the present invention,
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the LED 200 of FIG. 4.

이하, 본 발명의 실시예들을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention will be described in more detail the present invention.

본 발명의 엘이디(100, 200)의 설명에서 기판층(10)으로부터 엘이디층(20) 및 역반사막전극층(30)이 상방향으로 박막 증착 공정에 의해 적층 형성된 후 박막 증착 공정이 완료된 엘이디(100, 200)를 뒤집어서 식각을 수행하는 것에 의해 기판층(10)을 확산 렌즈로 형성한 것으로 한다. 따라서 도 1 및 도 3의 설명에서 기판층(10)의 상부면과 상부면 방향을 '저면' 및 '하방향'으로 하여 설명한다.
In the description of the LEDs 100 and 200 of the present invention, the LED layer 20 and the anti-reflective film electrode layer 30 are laminated from the substrate layer 10 by a thin film deposition process in an upward direction, and then the LED deposition process is completed. , 200 is flipped over and the substrate layer 10 is formed of a diffusion lens by etching. 1 and 3, the upper and upper surface directions of the substrate layer 10 are described as 'bottom' and 'down direction'.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 엘이디(100)의 단면도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 절단하여 II 방향으로 바라본 엘이디(100)단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of the LED 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED 100 cut along the line II-II of FIG. 1 and viewed in the II direction.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 엘이디(100)는 식각에 의해 반구형 렌즈로 형성되는 기판층(10)과, 기판층(10)의 상부면에 증착, 스퍼터링, 화학기상증착법, 에피택시 등의 박막 증착 공정 및 포토리소그래피 공정을 선택적으로 적용하여 적층 형성되는 엘이디층(20)과, 절연관(12)과, n측 전극(13)(제 1 반도체전극)과, 역반사막전극층(30)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the LED 100 is formed of a hemispherical lens by etching, and is deposited on the upper surface of the substrate layer 10, sputtering, chemical vapor deposition, and epitaxy. LED layer 20, insulating tube 12, n-side electrode 13 (first semiconductor electrode), retroreflective film electrode layer 30 which are laminated by selectively applying a thin film deposition process and a photolithography process, etc. It is configured to include).

상기 기판층(10)은 상기 기판은 사파이어 기판을 원판으로 하여 형성된 에피 웨이퍼(epi wafer)를 식각에 의해 반구형 렌즈 형상으로 형성하는 것에 의해 빛을 확산시키는 확산렌즈의 기능을 수행하도록 구성된다. 이에 의해 몰딩에 의해 형성되는 에폭시 수지 등의 별도의 확산부재를 구성하지 않고도 기판층(10)에 의해 엘이디층(20)에서 생성된 빛을 자체적으로 확산시켜 빛의 조사 범위를 확장시킬 수 있도록 한다.The substrate layer 10 is configured to perform a function of a diffusion lens for diffusing light by forming an epi wafer formed by using a sapphire substrate as a base into a hemispherical lens shape by etching. As a result, the light generated in the LED layer 20 by the substrate layer 10 may be diffused by the substrate layer 10 without forming a separate diffusion member such as an epoxy resin formed by molding, thereby expanding the light irradiation range. .

상기 엘이디층(20)은 기판층(10)의 상부에서 박막 증착 공정에 의해 형성되는 n형 GaN형 반도체(22)(이하, '제 1 반도체층(22)'이라 함)와, 제 1 반도체층(22)의 상부면에 적층 형성되는 발광층(24)과, 발광층(24)의 상부면에 적층 형성되는 p형 GaN계 반도체층(26)(이하, '제 2 반도체층(26)'이라 함)으로 구성된다.The LED layer 20 is an n-type GaN type semiconductor 22 (hereinafter, referred to as a 'first semiconductor layer 22') formed by a thin film deposition process on the substrate layer 10, and a first semiconductor. The light emitting layer 24 laminated on the upper surface of the layer 22 and the p-type GaN based semiconductor layer 26 formed on the upper surface of the light emitting layer 24 (hereinafter referred to as 'second semiconductor layer 26') It is composed of.

상술한 구성에서 빛의 확산 효과를 높이기 위하여 기판층(10)의 굴절률은 1보다 크며 제 1 반도체층(22)의 굴절률보다 작거나 같은 값을 가진다. In order to enhance the light diffusion effect in the above-described configuration, the refractive index of the substrate layer 10 is greater than 1 and has a value less than or equal to the refractive index of the first semiconductor layer 22.

상기 엘이디층(20)의 중심부에는 엘이디층(20)을 상하로 관통하여 형성되는 절연관(12)과, 절연관(12)의 내측에서 제 1 반도체층(22)과 전기적으로 접속되도록 형성되는 전도성 물질 또는 n형 GaN계 반도체물질로 형성되는 제 1 반도체전극(13)이 형성된다. 상기 절연관(12)과 제 1 반도체전극(13)은 역반사막전극층(30)의 높이와 같은 높이를 가지도록 형성된다.
Insulated tube 12 is formed in the center of the LED layer 20 to penetrate the LED layer 20 up and down, and is formed to be electrically connected to the first semiconductor layer 22 inside the insulating tube 12. A first semiconductor electrode 13 formed of a conductive material or an n-type GaN-based semiconductor material is formed. The insulating tube 12 and the first semiconductor electrode 13 are formed to have the same height as that of the retroreflective electrode layer 30.

상기 역반사막전극층(30)은 절연관(12)의 외부에서 엘이디층(20)의 상부로 박막 증착 공정에 의해 증착 형성되는 전도성 산화물투명전극층(32)과 산화물투명전극층(32)의 상부에 증착형성되는 제 2 반도체전극층(34)과, 제 1 반도체전극(13) 상부면에 제 2 반도체전극층(34)과 동시에 증착 형성되는 제 1 반도체전극층(36)으로 구성된다.The retroreflective electrode layer 30 is deposited on the conductive oxide transparent electrode layer 32 and the oxide transparent electrode layer 32 which are formed by a thin film deposition process on the LED layer 20 outside the insulation tube 12. The second semiconductor electrode layer 34 is formed, and the first semiconductor electrode layer 36 is formed on the upper surface of the first semiconductor electrode 13 by vapor deposition with the second semiconductor electrode layer 34.

상기 산화물투명전극층(32)은 ITO 또는 ZnO(dopped ZnO) 등의 전도성 산화물투명전극층(32)이 절연관(12)의 외부 영역에서 제 2 반도체층(26)의 상부면에 성상시키는 것에 의해 형성된다. 그리고 상기 제 2 반도체전극층(34)과 제 1 반도체전극층(36)은 Al, Ag, Pt, Cr 등 반사특성이 우수하고 전기전도도가 우수한 금속을 상기 산화물투명전극층(32)과 절연관(12)의 내측에 형성된 제 1 반도체전극(13)의 상부면에서 성장시키는 것에 의해 형성된다.The oxide transparent electrode layer 32 is formed by forming a conductive oxide transparent electrode layer 32 such as ITO or doped ZnO (ZnO) on the upper surface of the second semiconductor layer 26 in an outer region of the insulating tube 12. do. In addition, the second semiconductor electrode layer 34 and the first semiconductor electrode layer 36 may be formed of a metal having excellent reflective properties such as Al, Ag, Pt, Cr, etc. and having excellent electrical conductivity. It is formed by growing on the upper surface of the first semiconductor electrode 13 formed inside of.

상술한 구성에서 절연관(12)의 외부에 증착 형성된 제 2 반도체전극층(34)은 제 2 반도체층(26)으로 전원을 공급하는 전극의 기능을 수행하게 되며, 절연관(12)의 내부에 형성되는 제 1 반도체전극층(36)은 제 1 반도체전극(13)을 통해 제 1 반도체층(22)으로 전원을 공급하는 전극의 기능을 수행하게 된다.
In the above-described configuration, the second semiconductor electrode layer 34 deposited on the outside of the insulating tube 12 performs a function of an electrode for supplying power to the second semiconductor layer 26. The formed first semiconductor electrode layer 36 performs a function of an electrode for supplying power to the first semiconductor layer 22 through the first semiconductor electrode 13.

도 3은 도 1의 엘이디(100)의 제작방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the LED 100 of FIG. 1.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 도 1의 엘이디(100)의 제작 방법을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the LED 100 of FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.

상기 엘이디(100)의 제작을 위해서는 사파이어기판(11)을 성장형성한다(S10: 기판층형성과정). 상기 사파이어기판(11)의 상부면에는 엘이디층(20)의 증착 성장을 용이하게 하기 위한 버퍼층(미 도시)이 형성될 수도 있다.In order to manufacture the LED 100, the sapphire substrate 11 is grown and formed (S10: substrate layer forming process). A buffer layer (not shown) may be formed on the top surface of the sapphire substrate 11 to facilitate deposition growth of the LED layer 20.

기판층(10)이 형성된 후에는 증착, 스퍼터링, 화학기상증착법, 에피택시 등의 박막 증착 공정을 적용하여 제 1 반도체층(n형 GaN계 반도체층)(22)을 적층 형성한다(S21: 제 1 반도체층형성과정).After the substrate layer 10 is formed, a first semiconductor layer (n-type GaN-based semiconductor layer) 22 is laminated by applying a thin film deposition process such as deposition, sputtering, chemical vapor deposition, or epitaxy (S21: first). 1 semiconductor layer formation process).

제 1 반도체층(22)이 형성된 후에는 SiO2 등의 절연층을 성장시킨 후 리소그래피를 적용하여 절연관(12)과 제 1 반도체전극(13)을 형성할 수 있도록 엘이디층(20)의 중심으로부터 일정 반경 내부 영역의 절연층을 제거하여 내부가 제 1 반도체층(22)까지 연통하는 홈으로 형성된 절연관(12)을 형성한다(S22: 절연관 형성과정).After the first semiconductor layer 22 is formed, an insulating layer such as SiO 2 is grown, and then the center of the LED layer 20 is formed to form the insulating tube 12 and the first semiconductor electrode 13 by lithography. The insulating layer 12 is removed from the insulating layer to form an insulating tube 12 formed with a groove communicating with the first semiconductor layer 22 (S22: insulating tube forming process).

이 후 절연관(12)의 내부에 제 1 반도체물질 또는 도전성 물질을 증착시키는 것에 의해 1 반도체전극(13)을 형성한다(S24: 제 1 반도체전극형성과정).Thereafter, the first semiconductor electrode 13 is formed by depositing the first semiconductor material or the conductive material in the insulating tube 12 (S24: first semiconductor electrode forming process).

제 1 반도체전극(13)을 형성한 후에는 절연관(12)의 외부영역에서 박막증착 공정을 순차적으로 수행하는 것에 의해 발광층(24)(S24: 발광층 형성과정)과 제 2 반도체층(26)(S26: 제 2 반도체층형성과정)을 증착 형성한다.After the first semiconductor electrode 13 is formed, the light emitting layer 24 (S24: light emitting layer forming process) and the second semiconductor layer 26 are sequentially formed by sequentially performing a thin film deposition process in an external region of the insulating tube 12. (S26: second semiconductor layer forming process) is deposited.

상기 과정에서 제 1 반도체층형성과정(S21)과 발광층형성과정(S24)과 제 2 반도체층 형성과정(S26)이 엘이디층 형성과정(S20)이 된다.In the above process, the first semiconductor layer forming process S21, the light emitting layer forming process S24, and the second semiconductor layer forming process S26 become the LED layer forming process S20.

엘이디층(20)의 형성이 완료된 후에는 절연관(12)의 외부 영역에 위치되는 제 2 반도체층(26)의 상부면에 ITO 또는 ZnO(dopped ZnO) 등의 전도성 산화물을 증착시키는 것에 의해 산화물투명전극층(32)을 형성한다(S40: 산화물투명전극형성과정).After the formation of the LED layer 20 is completed, an oxide is deposited by depositing a conductive oxide such as ITO or doped ZnO (ZnO) on the upper surface of the second semiconductor layer 26 located in the outer region of the insulating tube 12. The transparent electrode layer 32 is formed (S40: oxide transparent electrode forming process).

이후 산화물투명전극층(34)의 상부면과 제 1 반도체전극(13)의 상부면에 이 Al, Ag, Pt, Cr 등 반사특성이 우수하고 전기전도도가 우수한 금속을 증착 성장시킨다. 이에 의해 도 2와 같이, 절연관(12)의 외부영역은 산화물투명전극층(34)을 통해 유입된 빛을 반사하면서 제 2 반도체층(26)에 전원을 공급하는 제 2 반도체전극층(34)으로 된다. 그리고 절연관(12)의 내부에서 제 1 반도체전극(13)의 상부에는 제 1 반도체전극(13)을 통해 제 1 반도체층(22)으로 전원을 공급하는 제 1 반도체전극층(36)으로 형성된다(S60: 역반사막금속층형성과정). 상기 산화물투명전극층(32)과 상기 제 2 반도체전극층(34)이 역반사막전극층(30)이 된다.Subsequently, metals having excellent reflectivity and excellent electrical conductivity such as Al, Ag, Pt, Cr, etc. are deposited and grown on the upper surface of the oxide transparent electrode layer 34 and the upper surface of the first semiconductor electrode 13. As a result, as shown in FIG. 2, the outer region of the insulating tube 12 is a second semiconductor electrode layer 34 that supplies power to the second semiconductor layer 26 while reflecting light introduced through the oxide transparent electrode layer 34. do. The first semiconductor electrode 13 is formed as a first semiconductor electrode layer 36 that supplies power to the first semiconductor layer 22 through the first semiconductor electrode 13 in the insulating tube 12. (S60: retroreflective metal layer formation process). The oxide transparent electrode layer 32 and the second semiconductor electrode layer 34 become a retroreflective electrode layer 30.

역반사막금속층형성과정(S60)에 의해 제 2 반도체전극층(34)과 제 1 반도체전극층(36)이 형성된 후에는 엘이디(100)의 상부면에 위치되는 기판층(10)의 상부를 식각하여 기판층(10)을 구면 렌즈 형상으로 가공한다(S70: 기판식각과정). After the second semiconductor electrode layer 34 and the first semiconductor electrode layer 36 are formed by the retroreflective metal layer forming process (S60), an upper portion of the substrate layer 10 positioned on the upper surface of the LED 100 is etched to form a substrate. The layer 10 is processed into a spherical lens shape (S70: substrate etching process).

상기 기판식각과정(S70)은 엘이디(100)를 회전시킨 후 기판층(10)의 저면에 감광제를 도포하고 엘이디(100)의 직경에 대응하는 원반형 패턴을 가지는 마스크를 이용하여 감광, 현상 및 가열을 수행하여 엘이디(100)의 직경을 가지는 경화된 감광제층을 형성하고, 리플로우(reflow)법을 적용하여 감광제의 테두리 영역의 두께를 일정 기울기 값을 가지도록 감소시킨 후 반구형 렌즈 형상으로 식각을 수행하는 방법 등이 적용될 수 있다.
In the substrate etching process S70, after the LED 100 is rotated, a photosensitive agent is applied to the bottom surface of the substrate layer 10, and a photosensitive, developing and heating method is performed using a mask having a disk-shaped pattern corresponding to the diameter of the LED 100. To form a cured photoresist layer having a diameter of the LED 100, and to reduce the thickness of the edge region of the photoresist to have a predetermined slope value by applying a reflow method to etch into a hemispherical lens shape The method of performing may be applied.

상술한 처리과정에서 상기 절연관형성과정(S22)과 상기 제 1 반도체전극형성과정(S23)은 엘이디층(20)의 형성이 종료된 후, 또는 역반사막금속층형성과정(S60)이 종료된 후 선택적으로 수행될 수 있다.In the above-described process, the insulation tube forming process S22 and the first semiconductor electrode forming process S23 are performed after the formation of the LED layer 20 is finished or after the retroreflective metal layer forming process S60 is finished. May optionally be performed.

즉, 제 1 반도체층(22)을 형성하는 제 1 반도체층형성과정(S22)과 발광층(24)을 형성하는 발광층형성과정(S24)과 제 2 반도체층(p형 GaN계 반도체층)(26)을 형성하는 제 2 반도체층형성과정(S26)을 수행하여 제 1 반도체층(22)과 발광층(24)과 제 2 반도체층(26)이 적층된 엘이디층(20)을 형성한다(S20: 엘이디층형성과정).That is, the first semiconductor layer forming process (S22) for forming the first semiconductor layer 22, the light emitting layer forming process (S24) for forming the light emitting layer 24, and the second semiconductor layer (p-type GaN based semiconductor layer) 26 The second semiconductor layer forming process (S26) of forming the (1) is performed to form an LED layer 20 in which the first semiconductor layer 22, the light emitting layer 24 and the second semiconductor layer 26 are stacked (S20: LED layer formation process).

엘이디층(20)이 형성된 후에는 엘이디층(20)의 중심부에 대한 식각을 수행하여 절연관(12)이 위치될 홈을 형성한 후 홈내부에 절연층을 형성하고 다시 식각을 수행하는 것에 절연관(12)을 형성한 후 제 1 반도체전극(13)을 성장시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 이때 제 1 반도체전극(13)은 산화물투명전극층(32)을 형성하는 도전성 산화물 등의 전도성 물질로 형성된다.
After the LED layer 20 is formed, the center of the LED layer 20 is etched to form a groove in which the insulating tube 12 is to be located, and then an insulating layer is formed inside the groove and the etching is performed again. This may be done by growing the first semiconductor electrode 13 after forming the associative 12. In this case, the first semiconductor electrode 13 is formed of a conductive material such as a conductive oxide forming the oxide transparent electrode layer 32.

도 3의 처리 과정에 따라 엘이디(100)를 제작함으로써 기판층(10)이 발광층(24)에서 발광된 빛을 확산시키는 렌즈역할을 수행하게 되므로 엘이디의 제작 시 빛의 확산을 위한 수지를 밀봉하는 몰딩 등의 작업을 수행하지 않을 수 있게 된다.By manufacturing the LED 100 according to the process of Figure 3, since the substrate layer 10 serves as a lens to diffuse the light emitted from the light emitting layer 24 to seal the resin for the diffusion of light during the manufacture of the LED It is not possible to perform operations such as molding.

또한, 산화물투명전극층(32)과 제 2 반도체전극층(34)이 전도성을 가지는 것에 의해 제 2 반도체층(26)으로 전원을 공급하는 제 2 전극으로 기능하고, 제 1 반도체전극층(36)은 제 1 반도체전극(13)과 함께 제 1 반도체층(22)으로 전원을 공급하는 제 1 전극의 기능을 수행하는 플립칩 구조를 가지게 된다. 이에 따라 제 1 반도체전극층(36)과 제 2 반도체전극층(34)을 직접 보드에 접속시키는 것에 의해 엘이디(100)를 칩온보드 형태로 보드에 장착할 수 있도록 한다. 따라서 엘이디(100)의 보드 장착을 위한 와이어링 또는 패키징 등의 공정을 줄여 엘이디(100)을 필요로 하는 제품의 생산성을 향상시킨다.
In addition, since the oxide transparent electrode layer 32 and the second semiconductor electrode layer 34 have conductivity, the oxide transparent electrode layer 32 and the second semiconductor electrode layer 34 function as a second electrode for supplying power to the second semiconductor layer 26. The first semiconductor electrode 13 has a flip chip structure which performs a function of a first electrode which supplies power to the first semiconductor layer 22. Accordingly, by connecting the first semiconductor electrode layer 36 and the second semiconductor electrode layer 34 directly to the board, the LED 100 can be mounted on the board in the form of a chip on board. Therefore, by reducing the process such as wiring or packaging for mounting the board of the LED 100 improves the productivity of the product requiring the LED (100).

도 4는 본원 발명의 제 2 실시예에 따르는 엘이디(200)의 단면도이고, 도 5는 도 4의 엘이디(200) 제작방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.4 is a cross-sectional view of the LED 200 according to the second embodiment of the present invention, Figure 5 is a flow chart showing the processing of the LED 200 manufacturing method of FIG.

도 4 및 도 5와 같이 상기 엘이디(200)는 빛의 추출 효율을 더욱 향상시키기 위하여 도 1 및 도 2의 엘이디(100)의 구성에 더하여 제 2 반도체층(26)의 상부면에 형성되는 집속볼록렌즈부(27)와 산화물투명전극층(32)의 상부면에 형성되는 반사볼록렌즈부(33)를 더 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the LED 200 focuses on the upper surface of the second semiconductor layer 26 in addition to the configuration of the LED 100 of FIGS. 1 and 2 to further improve light extraction efficiency. The convex lens part 27 and the reflective convex lens part 33 formed on the upper surface of the oxide transparent electrode layer 32 are further comprised.

상기 집속볼록렌즈부(27)는 리플로우(Reflow)법을 적용하여 제 2 반도체층(26)의 상부면에 구면을 가지며 제 2 반도체층(26)과 일체로 형성되고 격자상을 배치되는 다수의 집속볼록렌즈(27a)를 식각에 의해 형성하는 것에 의해 형성된다. 상기 집속볼록렌즈부(27)의 형성은 도 5에서 제 2 반도체층형성과정(S26) 이후에 수행되는 집속볼록렌즈부형성과정(S30)이 된다.The convex convex lens part 27 has a spherical surface on an upper surface of the second semiconductor layer 26 by applying a reflow method, and is formed integrally with the second semiconductor layer 26 and has a lattice shape. Is formed by forming the condensed convex lens 27a by etching. Formation of the convex lens portion 27 is a convex lens portion forming process S30 performed after the second semiconductor layer forming process S26 in FIG. 5.

상기 집속볼록렌즈부(27)가 형성된 제 2 반도체층(26)의 상부에 산화물투명전극층(32)이 형성되는 경우 상기 산화물투명전극층(32)의 저면은 집속볼록렌즈(27a)들에 의해 집속볼록렌즈(27a)들과 대응하도록 요입되는 다수의 집속오목렌즈(33a)들로 형성된다.When the oxide transparent electrode layer 32 is formed on the second semiconductor layer 26 on which the convex lens portion 27 is formed, the bottom surface of the oxide transparent electrode layer 32 is focused by the convex lenses 27a. It is formed of a plurality of focusing concave lenses 33a concaved to correspond to the convex lenses 27a.

그리고 상기 반사볼록렌즈부(33)는 상기 산화물투명전극층(32)의 상부면에 리플로우(Reflow)법을 적용하여 식각을 수행하는 포토리소그래피에 의해, 구면으로 산화물투명전극층(32)과 일체로 형성되어 격자상으로 배치되는 다수의 반사볼록렌즈(33a)를 형성하는 것에 의해 형성된다. 상기 반사볼록렌즈부(33)의 형성은 도 5의 처리과정 중 산화물투명전극층형성과정(S40) 이 후에 수행되는 반사볼록렌즈부형성과정(S60)이 된다.
In addition, the reflective convex lens unit 33 is integrally formed with the oxide transparent electrode layer 32 in a spherical surface by photolithography which performs etching by applying a reflow method to an upper surface of the oxide transparent electrode layer 32. It is formed by forming a plurality of reflective convex lenses 33a which are formed and arranged in a lattice shape. Formation of the reflective convex lens unit 33 is a reflective convex lens forming process (S60) performed after the oxide transparent electrode layer forming process (S40) during the processing of FIG. 5.

집속볼록렌즈형성과정(S30)과 반사볼록렌즈형성과정(S50)에 의해 형성된 상기 집속볼록렌즈(27a)의 중심과 상기 반사볼록렌즈(33a)의 중심은 동일 수직선상에 위치된다.The center of the convex lens 27a and the center of the reflective convex lens 33a formed by the convex lens forming process S30 and the reflective convex lens forming process S50 are positioned on the same vertical line.

상기 산화물투명전극층(32)의 두께는 반사볼록렌즈(33a)의 반경보다는 작고 집속볼록렌즈(27a)의 반경보다는 크며, 집속볼록렌즈(27a)의 반경은 집속볼록렌즈(27a)들 사이 간격보다 크다.The thickness of the oxide transparent electrode layer 32 is smaller than the radius of the reflective convex lens 33a and larger than the radius of the focused convex lens 27a, and the radius of the focused convex lens 27a is larger than the distance between the focused convex lenses 27a. Big.

상기 산화물투명전극층(32)의 굴절률은 제 2 반도체층(26)의 굴절률보다 작은 값을 가지도록 형성된다.The refractive index of the oxide transparent electrode layer 32 is formed to have a value smaller than the refractive index of the second semiconductor layer 26.

또한 상기 구조의 산화물투명전극층(32)은 진행되는 빛의 흡수를 최소화하기 위하여 200nm 이하의 두께를 가지는 박막으로 형성된다.In addition, the oxide transparent electrode layer 32 having the above structure is formed of a thin film having a thickness of 200 nm or less in order to minimize the absorption of light.

또한 상기 제 2 반도체층(22)의 상부면에 형성되는 집속볼록렌즈(27a)들과 산화물투명전극층(32)의 상부면에 형성되는 반사볼록렌즈(33a)들이 동일한 방향으로 볼록하게 형성되는 것에 의해 산화물투명전극층(32)의 내부에서 전파되는 빛의 경로가 최소로 되어 산화물투명전극층(32)에 의한 빛의 흡수를 더욱 최소화한다.In addition, the convex convex lenses 27a formed on the upper surface of the second semiconductor layer 22 and the reflective convex lenses 33a formed on the upper surface of the oxide transparent electrode layer 32 are convexly formed in the same direction. As a result, the path of light propagating inside the oxide transparent electrode layer 32 is minimized, thereby further minimizing light absorption by the oxide transparent electrode layer 32.

또한 산화물투명전극층(32)의 굴절률은 제 2 반도체층(26)의 굴절률보다 작게 된다. 이에 의해 제 2 반도체층(26)을 통해 산화물투명전극층(32)으로 입사되는 빛이 입사각보다 큰 각을 이루며 굴절되도록 하여 반사오목미러(34a)로 입사되도록 한다. 반사오목미러(34a)에 의해 반사된 빛은 집속볼록렌즈(27a)를 통해 제 2 반도체층(26)으로 재 입사되는 경우 입사각보다 작은 각을 가지고 입사되도록 굴절되는 것에 의해 엘이디층(20)에서 생성된 빛이 입사 방향과 거의 평행한 방향으로 외부로 방출되도록 하여 빛의 추출 효율을 역반사막전극층(30)이 형성되지 않은 엘이디에 비해 약 40% 이상 향상시키게 된다.In addition, the refractive index of the oxide transparent electrode layer 32 is smaller than that of the second semiconductor layer 26. As a result, light incident on the oxide transparent electrode layer 32 through the second semiconductor layer 26 is refracted at an angle greater than the angle of incidence so that the incident light is incident on the reflective concave mirror 34a. The light reflected by the reflective concave mirror 34a is refracted to have an angle smaller than the angle of incidence when the light is reincident into the second semiconductor layer 26 through the convex convex lens 27a. Since the generated light is emitted to the outside in a direction substantially parallel to the incident direction, the light extraction efficiency is improved by about 40% or more compared to the LED on which the retroreflective electrode layer 30 is not formed.

도 5의 처리과정 중 집속볼록렌즈부형성과정(S30)과 반사볼록렌즈부형성과정(S50) 이외의 과정은 도 3의 처리과정과 동일한 과정이므로 설명을 생략한다.
Processes other than the focused convex lens forming process (S30) and the reflective convex lens forming process (S50) of FIG. 5 are the same processes as those of FIG.

본원발명에서 상기 집속볼록렌즈와 상기 반사볼록렌즈는 필요에 따라 빛의 방출 방향에 대하여 오목한 집속오목렌즈와 반사오목렌즈로 구성될 수도 있다.
In the present invention, the convex convex lens and the reflective convex lens may be composed of a concave concave lens and a concave concave lens which are concave with respect to a light emission direction as necessary.

100, 200: 엘이디
10: 기판층, 20: 엘이디층, 22: 제 1 반도체층, 24: 발광층, 26: 제 2 반도체층, 27a: 집속볼록렌즈, 27, 127: 집속볼록렌즈부
30: 역반사막전극층, 32: 산화물투명전극층, 33a: 반사볼록렌즈, 33: 반사볼록렌즈부, 34: 제 1 반도체전극층, 34a: 반사오목미러, 36: 제 1 반도체전극층
100, 200: LED
10: substrate layer, 20: LED layer, 22: first semiconductor layer, 24: light emitting layer, 26: second semiconductor layer, 27a: focused convex lens, 27, 127: focused convex lens part
30: retroreflective film electrode layer, 32: oxide transparent electrode layer, 33a: reflective convex lens, 33: reflective convex lens portion, 34: first semiconductor electrode layer, 34a: reflective concave mirror, 36: first semiconductor electrode layer

Claims (9)

일면이 볼록 렌즈 형상으로 가공된 기판층;과,
상기 렌즈 형상을 이루는 면의 반대면에서 제 1 반도체층과 발광층과 제 2 반도체층이 순차적으로 적층되어 형성되는 엘이디층;과,
상기 제 2 반도체층과 접하는 면에 적층 형성되어 상기 제 2 반도체층으로 전원을 공급하는 제 2 반도체전극층;과
상기 발광층과 제 2 반도체층과 절연되되고 상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되도록 상기 엘이디층의 중심부를 관통하여 형성되는 제 1 반도체전극층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디.
A substrate layer having one surface processed into a convex lens shape; and
An LED layer formed by sequentially stacking a first semiconductor layer, a light emitting layer, and a second semiconductor layer on an opposite surface of the lens-shaped surface;
A second semiconductor electrode layer laminated on a surface in contact with the second semiconductor layer to supply power to the second semiconductor layer; and
And a first semiconductor electrode layer insulated from the light emitting layer and the second semiconductor layer and formed to penetrate the central portion of the LED layer to be electrically connected to the first semiconductor layer. LED.
청구항 1항에 있어서,
상기 제 2 반도체전극층은 전도성 반사 금속층으로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디.
The method according to claim 1,
And the second semiconductor electrode layer is formed by laminating a conductive reflective metal layer.
청구항 1항에 있어서,
상기 제 2 반도체층과 상기 제 2 반도체전극층의 사이에 산화물투명전극층;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디.
The method according to claim 1,
And an oxide transparent electrode layer between the second semiconductor layer and the second semiconductor electrode layer.
청구항 3항에 있어서,
상기 제 2 반도체층은 상기 산화물투명전극층이 적층되는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 산화물투명전극층 방향으로 볼록한 다수의 집속볼록렌즈들을 가지는 집속볼록렌즈부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디.
The method according to claim 3,
The second semiconductor layer is formed by etching on the surface on which the oxide transparent electrode layer is stacked, disposed in a lattice shape, and further comprising a convex convex lens unit having a plurality of convex convex lenses convex toward the oxide transparent electrode layer. LED with a diffusion lens.
청구항 3항에 있어서, 상기 산화물투명전극층은,
상기 제 2 반도체전극층과 접합되는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 제 2 반도체전극층 방향으로 볼록한 다수의 반사볼록렌즈들을 가지는 반사볼록렌즈부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디.
The method of claim 3, wherein the oxide transparent electrode layer,
The diffusing lens further comprises a reflective convex lens portion formed by etching on the surface bonded to the second semiconductor electrode layer and disposed in a lattice shape and having a plurality of reflective convex lenses convex toward the second semiconductor electrode layer. LED equipped.
기판층의 상부에 순차적으로 제 1 반도체층과 발광층과 제 2 반도체층을 성장시켜 엘이디층을 형성하는 엘이디층형성과정;과,
상기 엘이디층의 중심부를 식각한 후 제 1 반도체층으로 전원공급을 위한 제 1 반도체전극의 절연을 위한 절연관을 형성하는 졀연관형성과정;과,
상기 절연관의 내부에 상기 제 1 반도체층으로 전원을 공급하는 전도성 제 1 반도체전극을 형성하는 제 1 반도체전극형성과정;과,
상기 절연관의 외측 영역에서 상기 제 2 반도체층의 상부와 상기 제 1 반도체전극의 상부에 전도성 금속층을 성장시켜, 상기 제 2 반도체층의 상부에는 제 2 반도체전극층을 형성하고, 상기 제 1 반도체전극의 상부에는 제 1 반도체전극층을 형성하는 역반사막금속층형성과정;과,
상기 기판층의 외부로 노출된 면을 식각하여 렌즈 형상으로 가공하는 기판식각과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디 제작방법.
An LED layer forming process of forming an LED layer by sequentially growing a first semiconductor layer, a light emitting layer, and a second semiconductor layer on the substrate layer; and,
Forming a dielectric tube after etching the central portion of the LED layer to form an insulating tube for insulating the first semiconductor electrode for supplying power to the first semiconductor layer;
A first semiconductor electrode forming step of forming a conductive first semiconductor electrode for supplying power to the first semiconductor layer inside the insulation tube;
In the outer region of the insulator tube, a conductive metal layer is grown on the second semiconductor layer and on the first semiconductor electrode to form a second semiconductor electrode layer on the second semiconductor layer, and the first semiconductor electrode. A retroreflective metal layer forming process of forming a first semiconductor electrode layer on an upper portion of the;
And a substrate etching process of etching the surface exposed to the outside of the substrate layer to form a lens shape.
청구항 6항에 있어서, 상기 엘이디층형성과정 중 제 2 반도체층의 형성 후,
상기 제 2 반도체층의 역반사막금속층이 적층되는 방향의 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 역반사막금속층 방향으로 볼록한 다수의 집속볼록렌즈들을 가지는 집속볼록렌즈부를 형성하는 집속볼록렌즈부형성과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디 제작방법,
The method of claim 6, after the formation of the second semiconductor layer during the LED layer formation process,
A convex convex lens portion is formed on the surface of the second semiconductor layer in which the retroreflective metal layer is stacked by etching to form a convex lens portion having a plurality of convex convex lenses convex in the direction of the retroreflective metal layer. LED manufacturing method having a diffusion lens, characterized in that further comprises;
청구항 6항에 있어서, 상기 제 1 반도체전극형성과정 이 후,
상기 절연관의 외측 영역에서 상기 제 2 반도체층과 제 2 반도체전극층 사이에 전도성 산화물투명전극층을 형성하는 산화물투명전극층형성과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디 제작방법.
The method of claim 6, wherein after forming the first semiconductor electrode,
And an oxide transparent electrode layer forming step of forming a conductive oxide transparent electrode layer between the second semiconductor layer and the second semiconductor electrode layer in an outer region of the insulator tube.
청구항 8항에 있어서, 상기 산화물투명전극층형성과정은,
산화물투명전극층의 형성 후 상기 제 2 반도체전극층과 접하는 면에 식각에 의해 형성되어 격자상으로 배치되며 제 2 반도체전극층 방향으로 볼록한 다수의 반사볼록렌즈들을 가지는 반사볼록렌즈부를 형성하는 반사볼록렌즈부형성과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 렌즈를 구비한 엘이디 제작방법.
The method of claim 8, wherein the oxide transparent electrode layer forming process,
After the oxide transparent electrode layer is formed, a reflective convex lens portion is formed on the surface contacting the second semiconductor electrode layer by etching to form a reflective convex lens portion having a plurality of reflective convex lenses convex toward the second semiconductor electrode layer. LED manufacturing method having a diffusion lens characterized in that it further comprises a process.
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