KR101182919B1

KR101182919B1 - 발광소자

Info

Publication number: KR101182919B1
Application number: KR1020100131629A
Authority: KR
Inventors: 김성균; 임우식; 추성호; 범희영
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-09-13
Also published as: KR20120070189A

Abstract

실시 예에 따른 발광소자는, 발광구조물과 전극 사이의 접착력을 향상시키기 용이한 구조를 갖도록, 실시 예는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물, 상기 제2 반도체층 상에 투광성전극층, 상기 투광성 전극층 상에 제1 전극 및 상기 제2 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 절연성 물질로 이루어진 제1 LEL(Light Enhancement Layer)층; 을 포함하고, 상기 제1 LEL 층은 적어도 일부가 상기 투광성전극층과 접하도록 형성된 발광 소자를 제공한다.

Description

발광소자{Light emitting device}

실시 예는 발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광구조물과 전극 사이의 접착력을 향상시키기 용이한 구조를 갖는 발광소자에 관한 것이다.

일반적으로, 발광소자의 하나인 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전자와 홀의 재결합을 기초로 발광하는 반도체소자로서, 광통신, 전자기기 등에서 광원으로 널리 사용되는 것이다.

발광 다이오드에 있어서, 발광하는 광의 주파수(혹은 파장)은 반도체소자에 사용되는 재료의 밴드 갭 함수로서, 작은 밴드 갭을 갖는 반도체 재료를 사용하는 경우 낮은 에너지와 긴 파장의 광자가 발생하고, 넓은 밴드 갭을 갖는 반도체 재료를 사용하는 경우 짧은 파장의 광자가 발생한다.

최근에는 발광소자를 조명광원으로 이용하기 위해서 고휘도화가 요구되고 있으며, 이러한 고휘도화를 달성하기 위하여 전류를 균일하게 확산시켜 발광 효율을 증가시킬 수 있는 발광소자를 제작하기 위한 연구가 진행 중에 있다.

실시 예의 목적은, 발광구조물과 전극 사이의 접착력을 향상시키기 용이한 구조를 갖는 발광소자를 제공함에 있다.

실시 예에 따른 발광소자는, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물, 상기 제2 반도체층 상에 투광성전극층, 상기 투광성 전극층 상에 제1 전극 및 상기 제2 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 절연성 물질로 이루어진 제1 LEL((Light Enhancement Layer)층; 을 포함하고, 상기 제1 LEL 층은 적어도 일부가 상기 투광성전극층과 접하도록 형성될 수 있다.

실시 예에 따른 발광소자는, 발광구조물과 전극 사이에 활성층에서 방출되는 광보다 장파장인 광을 방출하도록 형광체 또는 형광필름으로 이루어진 LEL 층을 형성함으로써, 전극과의 접착력을 강화시킬 수 있어 신뢰성이 향상될 수 있으며, 형광체 또는 형광 필름의 색상에 따른 광의 색상을 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, LEL 층은 비도전 형광체 또는 형광필름을 사용할 수 있으며, 투과도가 50% 이상인 형광체 및 형광필름을 사용함으로써, 활성층에서 방출된 광을 투과하여, 광도 향상 및 신뢰도가 향상되는 이점이 있다.

도 1은 제1 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 발광소자의 동작을 나타내는 동작도이다.
도 3은 LEL층의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 5는 제3 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 6은 제4 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.

실시 예에 대한 설명에 앞서, 실시 예에서 언급하는 각 층(막), 영역, 패턴, 또는 구조물들의 기판, 각 층(막) 영역, 패드, 또는 패턴들의 "위(on)", "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와, "아래(under)"는 직접(directly)", 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 모든 것을 포함한다. 또한, 각 층의 위, 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서, 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의, 및 명확성을 위하여 과장되거나, 생략되거나, 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시 예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

도 1은 제1 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 기판(110) 및 기판(110) 상에 배치된 발광구조물(B)을 포함할 수 있다.

기판(110)은 질화물 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며. 사파이어 이외에, 기판(110)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN)로 형성될 수 있다.

여기서, 기판(110)과 발광구조물(B) 사이에는 버퍼층(112)가 배치될 수 있으며, 버퍼층(112)은 기판(110)과 발광구조물(B) 간의 격자 부정합을 완화하고 반도체층들이 용이하게 성장될 수 있도록 할 수 있다.

발광구조물(B)은 제1 반도체층(120), 제2 반도체층(140) 및 제1, 2 반도체층(120, 140) 사이에 활성층(130)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 반도체층(120)은 NH₃, TMGa, Si와 같은 제1 도펀트를 포함한 사일렌(SiH₄) 가스를 공급하여 형성할 수 있으며, 다층막으로 형성할 수 있고, 클래드층이 더 포함될 수 있다.

제1 반도체층(120)은 n형 반도체층을 포함하여 형성되어 활성층(130)에 전자를 제공할 수 있으며, 제1 반도체층(120)은 제1 도전형 반도체층으로만 형성되거나, 제1 도전형 반도체층 아래에 언도프트 반도체층(미도시)을 더 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정을 두지 않는다.

제1 도전형 반도체층은 예를 들어, n형 반도체층은 In_xAl_yGa₁ _-x- _yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.

상기 언도프트 반도체층은 제1 도전형 반도체층의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, n형 도펀트가 도핑되지 않아 제1 도전형 반도체층에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 제1 도전형 반도체층과 같다.

따라서, 제1 반도체층(120)에는 활성층(130) 및 제2 반도체층(140)이 순차적으로 적층될 수 있다.

활성층(130)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.

활성층(130)은 예를 들어, In_xAl_yGa₁ _-x- _yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW : Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 따라서, 더 많은 전자가 양자우물층의 낮은 에너지 준위로 모이게 되며, 그 결과 전자와 정공의 재결합 확률이 증가 되어 발광효과가 향상될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다.

제2 반도체층(140)은 상술한 활성층(130)에 정공을 주입하며, 제2 반도체층(140)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있는데, p형 반도체층은 In_xAl_yGa₁ _-x- _yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.

상술한 제1 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 반도체층(140)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

또한, 제2 반도체층(140) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 도전형 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있으며 이에 따라, 질화물 반도체 발광소자(100)는 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다.

제1 반도체층(120) 및 제2 반도체층(140) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 반도체층의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

또한, 상술한 바와는 달리 제1 반도체층(120)이 p형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(140)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 즉, 제1 반도체층(120)과 제2 반도체층(140)은 활성층(130)을 중심으로 서로 형성되는 위치가 바뀌어도 무방하나, 하기에서는 제1 반도체층(120)이 n형 반도체층을 포함하여 형성되고 기판(110) 상에 적층되는 것으로 기술한다.

활성층(130)과 제2 반도체층(140)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(120)의 일부가 노출되고, 노출된 제1 반도체층(120) 상면에는 티탄(Ti) 등으로 이루어지는 제2 전극(160)이 형성될 수 있다.

또한, 제2 전극(160)은 제1 반도체층(120)과 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다.

또한, 제2 반도체층(140) 상에는 투광성전극층(150)이 형성되며, 투광성전극층(150)의 외측 일면에는 니켈(Ni) 등으로 이루어진 제1 전극(170)이 형성될 수 있다.

투광성전극층(150)은 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 투광성전극층(150)은 적어도 일부에 오픈 영역을 가지고, 상기 오픈 영역 상에 제1 전극(170)이 포함될 수 있다. 이에 한정되지는 않는다.

도 1에 나타낸 제1 LEL층(Light Enhancement Layer, 180)은 제1 전극(170)이 형성된 위치와 적어도 일부분이 수직적으로 중첩되도록 제2 반도체층(140) 상에 형성될 수 있다.

여기서, 제1 LEL층(180)은 3Å 내지 1mm의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, Co-E-Beam 이나 Co-Sputter로 형광체(미도시)를 증착할 수 있다.

즉, 제1 LEL층(180)은 두께가 3Å 미만인 경우 제조공정상 공정수율이 어렵게 되는 문제가 발생되며, 1mm 보다 두껍게 되는 경우 광 투과도가 낮게 되어 광 효율이 낮아지는 문제가 발생되게 됨으로, 3Å 내지 1mm의 두께로 형성하는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 제1 LEL층(180)은 상기 형광체로 이루어지며, 이트륨(Y), 세륨(Ce), 란탄(La), 망간(Mn), 사마륨(Sm), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 규소(Si) 및 유로피움(Eu) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

다른 실시 예로, 제1 LEL층(180)은 이트륨(Y), 세륨(Ce), 란탄(La), 망간(Mn), 사마륨(Sm), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 규소(Si) 및 유로피움(Eu) 중 적어도 하나로 이루어진 산화물로 구성 될 수 있다.

또한, 제1 LEL층(180)은 상기 형광체 물질들 중 적어도 하나를 포함하며, M_xO_yN_z (M: Metal & Ceramics, O: Oxide, N : Nitride, X, Y, Z : 상수) 또는 M_xO_y (M : Metal & Ceramics, O : Oxide) 또는 C_xH_y (C : Cabon, H : Hydrogen )으로 인켑슐레이션(Encapsulation)되어 이루어질 수 있다.

여기서, 제1 LEL층(180)은 제1 전극(170)에 의한 광 흡수 및 그에 의한 광 손실을 최소화하며, 광 투과도가 50% 이상 되도록 할 수 있다.

또한, 제1 LEL층(180)은 제1 전극(170)의 하부에 형성됨에 따라 제1 전극(170) 하부로의 전류군집현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 제1 LEL층(180)은 비전도성으로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 제1 LEL층(180)은 제1 전극(170)의 하부에 형성함으로써, 제1 전극(170)으로부터 인가되는 전류(i)를 분산시킴으로써 전류군집현상을 방지할 수 있으며, 투과도가 50% 이상으로 비전도성으로 되어있어 전류(i)가 도통되지 않도록 할 수 있다.

따라서, 제1 전극(170)으로 인가되는 전류(i)는 제1 LEL층(180)의 양단으로 흐르게 되어, 전체적으로 균일하게 제1 반도체층(120)으로 인가될 수 있다.

그리고, 제1 LEL층(180)의 폭은 제1 전극(170)의 폭보다 크게 형성할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

또한, 제1 LEL층(180)은 복수의 층을 이루고 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않으며, 형광 필름 타입으로 형성될 수 있을 것이다.

도 2는 도 1에 나타낸 발광소자의 동작을 나타내는 동작도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 제1 반도체층(120), 활성층(130), 및 제2 반도체층(140), 투광성전극층(150), 제2 전극(160), 제1 전극(170) 및 제1 LEL층(180)을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 발광소자(100)는 제1 전극(170) 및 제2 전극(160)에서 공급되는 전자 및 정공이 활성층(130)에서 결합하여 광(Q)을 방출한다.

이때, 광(Q)은 발광소자(100)의 상부 및 측면으로 방출되며, 상부로 방출되는 광(Q)은 투광성전극층(150)을 투과하여 외부로 방출하게 된다.

여기서, 제1 LEL층(180)은 형광체(182)가 광(Q)을 흡수하여 광(Q) 보다 장파장인 제1 광(Q1)을 방출할 수 있다.

예를 들어, 제1 LEL층(180)을 이루는 형광체(182)가 노란색 형광체인 경우, 제1 광(Q1)은 노란색 광을 나타낼 것이며, 이 외에 다른 색상의 형광체를 사용함에 따라 제1 광(Q1)은 다른 색상을 나타낼 수 있을 것이다.

또한, 제1 LEL층(180)은 광 투과도가 50% 이상인 경우 광의 손실을 줄일 수 있으며, 형광체(182)에 의해 발광된 제1 광(Q1)을 외부로 방출할 수 있으므로, 광 효율의 손실을 최소화할 수 있으며, 외부에서 바라보는 경우 백색의 질화물 반도체 발광소자(100)로 육안으로 인식할 수 있을 것이며, 다른 색상의 경우에도 동일할 것이다.

도 3은 LEL층의 구조를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제1 LEL층(180)은 절연물질층 또는 형광체층 또는 형광체와 절연물질의 혼합층 또는 형광체층과 절연물질층이 교대로 한층 이상 적층 된 구조를 가질 수 있다.

도 3(a)를 참조하면, 제1 LEL층(180)은 절연물질로만 이루어질 수 있다.

즉, 제1 LEL층(180)은 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(Si3N4) 등의 절연성 물질을 이용하여 형성할 수 있다.

도 3(b)를 참조하면, 제1 LEL(180)은 형광체(182)만으로 이루어질 수 있다.

즉, 제1 LEL층(180)은 형광체(182) 만으로 이루어지며, 50% 의 투과도를 갖는 비전도성의 형광체(182)이면 색상에 상관없이 가능할 것이다.

도 3(c)를 참조하면, 제1 LEL층(180)은 상기 형광체 물질들 중 적어도 하나를 포함하며, M_xO_yN_z (M: Metal & Ceramics, O: Oxide, N : Nitride, X, Y, Z : 상수) 또는 M_xO_y (M : Metal & Ceramics, O : Oxide) 또는 C_xH_y (C : Cabon, H : Hydrogen )으로 인켑슐레이션(Encapsulation)되어 이루어질 수 있다.

도 3(d)를 참조하면, 제1 LEL층(180)은 제1, 2 층(180_1, 180_2)으로 이루어질 수 있으며, 제1 층(180_1)에는 형광체(182)만으로 이루어질 수 있으며, 제2 층(180_2)은 M_xO_yN_z (M: Metal & Ceramics, O: Oxide, N : Nitride, X, Y, Z : 상수) 또는 M_xO_y (M : Metal & Ceramics, O : Oxide), C_xH_y (C : Cabon, H : Hydrogen)층으로 이루어질 수 있을 것이다.

도 3(d)의 제1, 2 층(180_1, 180_2)은 서로 반대의 경우도 가능할 것이며, 이에 한정을 두지 않는다. 또한, 제1, 2 층(180_1, 180_2)은 서로 다른 굴절율을 가질 수 있으며, 동일 할 수 도 있을 것이며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 4는 제2 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이고, 도 5는 제3 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이며, 도 6은 제4 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 6은 도 1과 중복되는 구성에 대하여 설명을 생략하거나, 간략하게 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 발광소자(200)는 기판(210) 및 기판(210) 상에 배치되며, 제1 반도체층(220), 제2 반도체층(240) 및 제1, 2 반도체층(220, 240) 사이에 활성층(230)을 포함하는 발광구조물(B1)을 포함할 수 있다.

활성층(230)과 제2 반도체층(240)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(220)의 일부가 노출되고, 노출된 제1 반도체층(220) 상면에는 제2 전극(260)이 형성될 수 있다.

또한, 제2 반도체층(240) 상에는 투광성전극층(250)이 형성되며, 투광성전극층(250)의 외측 일면에는 제1 전극(270)이 형성될 수 있다. 즉, 투광성전극층(250)은 제2 반도체층(240)과 제1 LEL층(280) 전체 상부를 덮는 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 전극(270)은 투광성전극층(250) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 반도체층(240)과 투광성전극층(250) 사이에 제1 전극(270)과 일부가 수직적으로 중첩되어 제1 LEL층(280)이 배치될 수 있다. 여기서, 투광성전극층(250)은 제1 LEL층(280) 및 제2 반도체층(240) 상에 배치될 수 있다.

이와 같이, 제1 LEL층(280)은 투광성전극층(250) 하부에 배치되어, 제1 전극(270)에서 투광성전극층(250)으로 확산된 전류를 차단할 수 있으며, 활성층(230)에서 방출되는 광을 흡수하여 장파장의 광을 방출할 수 있다.

제1 LEL층(280)은 도 1 및 도 2에 나타낸 제1 LEL층(180)과 동일한 재질 및 특성을 가지므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 발광소자(300)는 기판(310) 및 기판(310) 상에 배치되며, 제1 반도체층(320), 제2 반도체층(340) 및 제1, 2 반도체층(320, 340) 사이에 활성층(330)을 포함하는 발광구조물(B2)을 포함할 수 있다.

활성층(330)과 제2 반도체층(340)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(320)의 일부가 노출되고, 노출된 제1 반도체층(320) 상면에는 제2 전극(360)이 형성될 수 있다.

또한, 제2 반도체층(340) 상에는 제1 전극(370) 및 제1 전극(370)의 일측 단면이 접하는 투광성전극층(350)이 배치될 수 있다.

제2 반도체층(340)과 제1 전극(370)사이에는 제1 LEL층(380)이 배치되며, 투광성전극층(350) 상에 제2 LEL층(382)이 배치되며, 발광구조물(B2)의 측면에 제3 LEL층(384)가 배치될 수 있다.

이때, 제1, 2, 3 LEL층(380, 382, 384)은 도 1 및 도 2에 나타낸 제1 LEL층(180)을 이루는 재질과 동일할 수 있다.

또한, 제3 LEL층(384)은 발광구조물(B2)의 측면에 배치되어, 패시베이션 즉 절연층으로 사용할 수 있어, 제1, 2 반도체층(320, 340) 사이의 단락을 방지할 수 있다.

여기서, 제2, 3 LEL층(382, 384)은 도 4에 나타낸 발광소자(200)에 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 6을 참조하면, 제4 실시예는 제1 실시예와 제1 전극의 구조에 차이가 있다.

제4 실시예의 발광소자(400)은 제1 전극(470)의 일부는 제1 LEL층(480)에 직접 접하고, 일부는 상기 투광성전극층(450)에 직접 접하는 구조를 가질 수 있다.

또한, 실시 예에서는 수평형 발광소자로 설명하였으나, 수직형 발광소자, 플립형 발광소자에 적용할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

실시 예에 따른 발광소자는 패키지 내에 실장될 수 있으며, 발광 다이오드가 실장된 발광소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다.

이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광 다이오드 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

기판;
상기 기판 상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물;
상기 제2 반도체층 상에 투광성전극층;
상기 투광성 전극층 상에 제1 전극; 및
상기 제2 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 절연성 물질로 이루어진 제1 LEL(Light Enhancement Layer)층; 을 포함하고,
상기 제1 LEL 층은,
상기 투광성전극층과 적어도 일부가 접촉되며, 형광체를 포함하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 LEL 층은,
상기 형광체로 이루어진 형광체층 또는 상기 형광체와 절연물질로 이루어진 혼합층 또는 상기 형광체로 이루어진 형광체층과 절연물질로 이루어진 절연물질층이 교대로 적층된 구조를 갖는 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 투광성전극층은,
상기 제2 반도체층과 상기 제1 LEL 층의 상부를 덮는 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 투광성전극층은,
적어도 일부에 오픈 영역을 가지며,
상기 제1 전극은,
상기 오픈 영역 상에 배치된 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극은,
상기 제1 LEL 층에 접촉된 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 LEL층은,
형광 필름인 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 LEL 층의 두께는,
3Å 내지 1mm인 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 투광성전극층 상에 제2 LEL 층;을 더 포함하며,
상기 제2 LEL 층은,
상기 제1 LEL 층과 동일한 재질인 발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 발광구조물의 측면에 제3 LEL 층;을 더 포함하며,
상기 제3 LEL 층은,
상기 제1 LEL 층과 동일한 재질인 발광소자.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 LEL 층은,
이트륨(Y), 세륨(Ce), 란탄(La), 망간(Mn), 사마륨(Sm), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 규소(Si) 및 유로피움(Eu) 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자.
제1 항에 있어서,
상기 제1 반도체층 상에 배치되며, 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결된 제2 전극을 포함하는 발광소자.