KR101662010B1 - 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 발광 소자는, 기판, 기판 상에 배치되고, 제1도전성 반도체층, 제2도전성 반도체층 및 제1도전성 반도체층과 제2도전성 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물, 기판과 발광구조물 사이에 위치하며, 발광구조물이 생성하는 빛을 반사하는 반사층, 및 반사층과 활성층 사이에 위치하는 형광층을 포함하고, 형광층은 발광구조물에서 반사층으로 향하는 빛을 여기하여 발광구조물에서 생성된 빛보다 장파장의 빛을 형성한다.

Description

발광 소자{Light Emitting Device}
실시예는 발광 소자에 관한 것으로, 특히 칩을 제조하는 공정 단계에서 형광층을 형성하여 패키지 공정에서의 형광층 생성을 요구하지 않는 발광 소자에 관한 것이다.
통상, 질화물 계열의 발광 소자는 자외선, 청색, 및 녹색 영역을 포괄하는 발광 영역을 가진다. GaN 계열의 질화물 발광 소자는 주로 사파이어 기판에 버퍼층을 형성 후, 버퍼 층 위에 다중 양자우물 구조의 활성층을 형성하도록 구성된다. 질화물 발광 소자는 청색, 또는 녹색의 빛을 생성하도록 공정이 처리되면, 이후, 발광 칩의 형태로 패키지(package)에 마운트(mount)되고, 패키지에 마운트된 이후, 백색광을 형성하기 위해 패키지에 형광체를 도포하여 백색광이 방출되는 발광 소자로 완성된다. 그러나, 패키지 제조 공정에서 발광 칩 위에 도포되는 형광체는 균일도가 일정하지 않고, 형광체는 투명 실리콘에 혼합된 상태로 패키지에 도포되므로 발광 칩에서 발생하는 열에 취약한 단점이 있다.
실시예는 발광 칩 제조공정 단계에서 형광층이 구현되도록 하는 발광 소자를 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자는, 활성층, 상기 활성층에 의해 매립되는 반사층, 및 상기 반사층과 상기 활성층 사이에 마련되며, 상기 반사층에서 반사되는 빛에 여기되어 백색광을 형성하는 형광층을 포함한다.
실시예는 칩을 형성하는 공정 단계에서 형광층을 형성함으로써 에폭시 수지 계열에 포함되는 형광체의 불균일 도포 현상을 최소화하며, 발광 소자의 제조 공정도 간소화할 수 있다.
도 1 내지 도 5는 본 실시예에 따른 발광 소자의 개념과 통상적인 발광 소자를 비교 설명하기 위한 참조도면,
도 6은 제1실시예에 따른 발광 소자의 구조에 대한 개념도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광 소자의 구조에 대한 개념도, 그리고
도 8 내지 도 14는 제1실시예에 따른 수직형 질화물 발광 소자에 대한 공정 순서를 설명하기 위한 참조도면을 도시한다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 소자에 대해 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5는 본 실시예에 따른 발광 소자의 개념과 통상적인 발광 소자를 비교 설명하기 위한 참조도면을 나타낸다.
먼저, 도 1은 패키지 공정 단계에서 형광체가 도포되는 일 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 패키지의 몸체(11)에는 발광 칩(12)이 마운트되고, 발광 칩(12)의 위에는 형광층(13)이 형성되며, 형광층(13)과 발광 칩(12)을 견고히 고정하기 위한 투명 실리콘, 또는 에폭시 수지와 같은 봉지재(14)에 의해 몰딩 처리되는 일 예를 도시한다.
도 1에서 발광 칩(12)이 청색의 빛을 방출하는 청색 발광 칩(12)이라고 가정할 때, 청색 발광 칩(12) 위에는 황색 형광체가 도포되어 청색 발광 칩(12)에서 방출되는 청색 광에 의해 여기된다. 형광체(13)는 청색 광에 의해 여기되어 백색의 빛을 형성하고, 백색 빛은 봉지재(14)를 통해 외부로 방출된다. 이때, 발광 칩(12)에서 발생하는 열은 봉지재(14)를 열화시켜 봉지재(14)의 투명도를 저감시키며, 봉지재(14)가 열화되는 정도에 비례하여 발광 소자(10)의 휘도는 감소한다.
다음으로, 도 2는 발광 패키지의 몸체(22)에 마운트되는 발광 칩(22)에서 청색 광이 방출될 때, 몸체(22) 내부를 밀봉하는 봉지재(23)에 포함되는 형광체가 청색 광에 의해 여기되어 백색광을 형성하는 발광 소자(20)를 도시한다.
봉지재(23)는 투명 실리콘, 또는 투명 에폭시 재질에 형광체를 함께 혼합하여 형성하며, 발광 칩(22)이 몸체(22)에 마운트된 후, 몸체(21) 내부를 충진하여 발광 소자(20)를 완성할 수 있다. 그러나, 봉지재(23)에 혼합된 형광체의 산포는 균일하지 않으며, 형광체 산포의 불균일성에 의해 백색의 품질이 저하된다.
도 3은 자외선을 방출하는 발광 칩(32), 및 발광 칩(32)에 순차로 도포되는 R 형광체(32b), G 형광체(32c), 및 B 형광체(32a)를 포함한다. 도 3에 도시된 발광 소자(30)는 자외선을 방출하는 발광 칩(32)이 R, G, B 형광체(32a ∼ 32c)를 차례로 여기하여 백색광을 형성한다. 봉지재(33)는 별도의 형광 물질을 포함하지 않으며, 투명 실리콘, 또는 투명 에폭시와 같은 재질로 발광 칩(32)을 밀봉한다.
발광 칩(32)이 자외선 대역의 파장을 방출할 때, R, G, B 삼색의 형광체(32a ∼ 32c)에 대한 박막을 형성하여 순차로 발광 칩(32) 위에 적층해야 하므로, 형광체(32a ∼ 32c)의 투명도가 저하되며, 발광 칩(32)을 몸체(31)에 마운트한 뒤, 패키지 공정 단계에서 형광층을 형성해야 한다는 점에서는 이전 발광 소자(10, 20)와 크게 다를 바 없다.
도 4는 몸체(41)에 삼색 발광 칩(42, 43, 44)을 마운트하고, 삼색 발광 칩(42, 43, 44)을 몸체(41)에 마운트 후, 봉지재(45)로 밀봉한 일 예를 도시한다. 도시된 발광 소자(40)는 백색 광을 발생하기 위해, R, G, 및 B 삼원색의 발광 칩(42, 43, 44)을 필요로 하므로 하나의 발광 소자를 형성하는데 매우 비 효율적임은 따로 설명할 필요가 없을 것이다. 또한, 3개의 발광 칩(42, 43, 44)에서 방출되는 열은 봉지재(45)의 투명도의 저감을 가속화하여 시간의 흐름에 따라 발광 소자(40)의 휘도는 감소한다.
도 5는 실시예에 따른 발광 소자의 개념도를 도시한다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는, 패키지 공정 단계에서 형광체가 도포되는 것이 아니라, 발광 칩 제조 공정에서 형광층을 형성함으로써 패키지 공정 단계의 문제점, 예컨대, 투명 재질의 봉지재가 열화되는 문제점을 해결한다. 실시예에 따른 발광 소자는 기판(101) 위에 순차로 형성되는 반사층(102), 형광층(103), 발광구조물(104), 및 전극(108)의 배열 순서를 가지며, 발광구조물(104)에서 방출되는 빛 중 외부로 직접 방출되는 P1 방향의 빛은 외부로 그대로 방출되나, P2, 및 P3 방향의 빛은 반사층(102)에서 반사되어 외부로 향할 때, 또는 반사층(102)으로 향할 때, 형광층(103)에 의해 여기될 수 있다.
발광구조물(104)에서 방출되는 빛이 청색광 이라고 가정할 때, 형광층(103)은 황색 형광체, TAG 형광체, Silicate 계열 형광체, 및 SAM 계열 형광체 중 어느 하나의 형광체로 구성될 수 있으며, 이들 형광체를 얇게 도포하거나, 나노-인 프린트(Nano-ins print) 인쇄방식에 따라 형광층(103)을 형성할 수 있다.
만일, 발광구조물(104)이 자외선을 방출하는 경우, 형광층(103)은 R, G, B 각 각에 대한 형광체가 모두 포함되어야 한다. R, G, B 각각에 대한 형광체는 독립된 R 형광층, G 형광층, 및 B 형광층이 차례로 적층되어 하나의 형광층(103)을 형성하거나, 아니면, 형광층(103) 하나에 R, G, B 각각에 대한 형광체가 고루 분포하는 형태일 수 있다.
형광층(103)에 의해 발광구조물(104)에서 방출되는 빛은 백색광에 가까운 색감을 가진다. 그러나, 발광구조물(104)에서 외부로 직접(direct) 방출되는 방향(P1)의 빛은 청색광을 띄고 있으며, 본 실시예에 따른 발광 소자는 백색이면서 푸른 색을 띄는, 즉, 색온도(color temprature)가 통상의 백색에 비해서는 약간 높은 수치를 가질 수 있다.
도 5에서, 발광구조물(104)이 외부로 직접 방출하는 방향(P1)의 빛과 반사층(102)으로 향하는 방향(P2, P3)의 빛의 비율은 대략 1:2 정도이므로, 실시예에 따른 발광 소자에서 방출되는 빛의 색상은 백색광에 가깝다고 할 수 있다. 백색광은 청색광의 비율에 따라 색온도(color temprature)가 변경되며, 본 실시예에 따른 발광 소자는 청색 빛을 띄는 백색광, 즉 색온도가 높은 백색광을 구현 가능하다.
본 실시예에서, P1 : (P2 + P3)의 비율은 1 : 2를 제시하였다. 그러나, 이 비율은 발광구조물(104)의 제조방법에 따라 증감될 수 있으며 고정된 값을 의미하지는 않는다.
형광층(103)은 청색 광을 여기하여 백색 광을 형성하지만, 너무 얇게 형성하는 경우 백색의 광 특성이 저하할 수 있으며, 너무 두껍게 형성할 경우, 휘도가 저감될 우려가 있다.
형광층(103)의 두께는 0.5㎛ ∼ 4㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 1㎛ ∼ 2㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에서, 기판(101)은 사파이어(Al203) 기판, 또는 SiC 기판이 적용될 수 있다. 그러나, 기판(101)은 열전도 특성의 개선을 위해 사파이어 기판, 또는 SiC 기판으로 발광 소자를 형성 후, 플립 칩 본딩 방식에 따라 사파이어 기판(또는 SiC 기판)을 SiO2 기판으로 대체할 수도 있다. 또한, 기판(101)은 GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수도 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
도 6은 본 제1실시예에 따른 발광 소자의 개념도를 도시한다.
도 6을 참조하면, 제1실시예에 따른 수직형 질화물 발광 소자는, 금속층(101b)과 실리콘 층(101a)으로 형성되는 기판(101), 기판(101) 위에 형성되는 전류 확산층(105), 전류 확산층(105) 위에 순차로 형성되는 반사층(102), 형광층(103), 투명 전도성 산화물층(106), 발광구조물(104), 및 전극(108)으로 구성된다.
발광구조물(104)은 전자와 정공이 결합하여 낮은 에너지 준위로 천이할 때, 빛을 생성하는 활성층(104b), 활성층(104b)에 정공을 캐리어로서 제공하는 제1도전성 반도체층(104a), 활성층(104b)에 전자를 캐리어로서 제공하는 제2도전성 반도체층(104c), 및 투광성 전극층(104d)를 포함할 수 있으며, 투광성 전극층(104d)에는 활성층(104b)에서 외부로 향하는 빛이 고루 퍼지도록 하기 위한 광추출구조(104e)가 더 포함될 수 있다. 광추출구조(104e)는 규칙적인 프리즘 형상이거나, 불규칙 패턴의 형태가 주로 이용되나, 이 외에 볼록, 또는 오목 렌즈형상을 가질 수도 있으며, 기타 다양한 형태로 구현되어도 무방하다.
여기서, 활성층(104b)은 예를 들어, InxAlyGa1 -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.
실시예에 따른 발광 소자가 다중 양자 우물 구조를 가질 때, 전자와 정공의 재결합 확률이 증가 되어 발광효과가 향상될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 발광 소자의 활성층(104b)은 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 가질 수도 있으나, 본 명세서에서는 다중 양자우물구조를 중심으로 기술하도록 한다. 다만, 이에 한정하지는 않는다. 활성층(104b)은 GaN 계열의 다양한 물질을 조합하여 이루어질 수 있고, 그 예로 AlInGaN, InGaN 등이 사용될 수 있다.
투명 전도성 산화물층(106)과 발광구조물(104) 사이에는 전류제한층(CBL)이 마련된다. 전류제한층(CBL)은, 예를들어 제1도전성 반도체층(104a)이 n형 반도체층일 때, 전자가 전극(108)의 하부에 밀집되는 전류군집현상을 방지하기 위해 마련된다. 이러한 전류제한층(CBL)은 이산화규소(SiO2), 또는 이산화규소(SiO2)를 포함하는 산화알루미늄(Al2O3)으로 구성될 수도 있다.
활성층(104b)의 하부에 마련되는 제1도전성 반도체층(104a)은 p형 도펀트가 도핑되어 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 제2도전성 반도체층(104c)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 제2도전성 반도체층(104c)은 GaN층, AlGaN층, InGAN층 등과 같은 GaN계 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, n형 도펀트가 도핑되어 n형 반도체층을 형성할 수 있다. 또한, 전극(108)은 ITO, AZO, IZO, Ag, Pt, Ni, Au, Rh, Pd 중 적어도 하나 또는 이들의 합금 형태를 가질 수 있다.
도 6에서, 발광구조물(104)은, 발광구조물(104)을 이루는 대부분의 영역에서 빛을 방출하므로 일부는 외부로 직접 방출되고, 나머지는 투명 전도성 산화물층(106)을 통과하여 반사층(102)으로 향할 수 있다. 발광구조물(104)에서 외부로 직접 방출되는 직접 광(direct light)과 반사층(102)으로 향하는 간접 광(indirect light)의 비율이 대략 1:2 ∼ 1:3에 해당하는 것을 이용하여 발광구조물(104) 아래쪽에 마련되는 형광층(103)을 통해 백색광을 구현할 수 있다.
발광구조물(104) 아래에는 투명 전도성 산화물층(106)이 형성되어 발광구조물(104)과 채널층(CHN)을 선택적으로 연결한다. 투명 전도성 산화물층(106)은 루테늄/금(Ru/Au), 니켈/금(Ni/Au) 또는 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide, ITO)와 같은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다.
투명 전도성 산화물층(106) 아래에는 형광층(103)과 반사층(102)이 순차로 위치한다. 형광층(103)은 황색 형광체, TAG 형광체, Silicate 계열 형광체, 및 SAM 계열 형광체, 및 기타 적절한 재료로 구현될 수 있다. 이하, 형광층(103)은 발광구조물(104)이 청색 광을 방출한다는 가정하에 설명하도록 한다.
반사층(102)은 형광층(103) 아래에 위치하며, Ag, 또는 Al과 같이 반사율이 높은 금속, 또는 이들 금속에 대한 산화물로 형성될 수 있다. 반사층(102)은 발광구조물(104)에서 방출되는 간접 광(indirect light)을 다시 발광구조물(104)로 반사하며, 이때, 형광층(103)은 청색의 간접 광에 여기되어 백색광을 형성한다. 물론, 형광층(103)은 발광구조물(104)에서 반사층(102)으로 간접 광이 방출될 때도 청색 광에 여기되어 백색광을 형성할 수 있음은 물론이다. 전류 확산층(105)은 반사층(102)과 기판(101) 사이에 형성되며, 발광구조물(104)의 발광 면적을 최대화하여 실시예에 따른 발광 소자의 구동 전압을 낮춘다. 그리고, 발광구조물(104)의 양 측단에는 패시베이션층(107)을 형성하여 발광구조물(104)의 손상을 방지하고, 보호할 수 있도록 한다.
도 7은 제2실시예에 따른 발광 소자의 구조에 대한 개념도를 도시한다.
도 7을 참조하면, 앞서, 도 6을 통해 설명된 개념도와 유사하되, 다만, 형광층(103b)의 형태에서 차별점을 갖는다. 따라서, 도 7의 구성 부재들 중, 도 6에서 설명된 것과 동일한 부재에 대한 설명은 생략하며, 동일한 부재에 대한 설명은 도 6에 대한 설명을 준용하도록 한다.
도 7에서, 형광층(103b)은 일정 간격마다 패터닝 처리된 형태를 갖는다. 패터닝 처리에 의해 발광구조물(104)과 발광구조물(104) 아래의 층이 단절되지 않도록 할 수 있으며, 이는 발광구조물(104)의 전류 확산효과를 증가시킨다.
또한, 형광층(103a)에 대한 패터닝 처리에 의해 발광구조물(104)에서 반사층(102)으로 향하는 간접 광의 색상은 푸른 색상에 근접할 수 있다.
이는, 간접 광이 반사층(102)에서 반사되어 외부로 향할 때, 형광층(103)을 통과하는 비율이 저감하는데 따른 것으로, 형광층(103a)에 형성되는 패턴의 폭에 따라 제2실시예에 따른 발광 소자에서 방출되는 빛의 색 온도를 조절할 수 있음을 의미한다. 색 온도는 청색 계열로 향할수록 증가하며, 적색 계열로 향할수록 그 값이 낮아진다.
형광층(103a)에 대한 패터닝 간격은 0.1㎛ ∼ 1㎛ 일 수 있으며, 패터닝 간격은 형광층(103a)의 두께, 또는 제조 공정의 용이함에 따라 증감될 수 있다.
도 8 내지 도 14는 제1실시예에 따른 발광 소자에 대한 공정 순서를 설명하기 위한 참조도면을 도시한다. 제2실시예에 따른 공정 순서는 형광층(103a)에 대한 패터닝 공정만이 추가되므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
먼저, 사파이어 기판(101)에 형성되는 발광구조물(104)에 채널층(CHN)과 전류제한층(CBL)을 형성하고, 채널층(CHN)이 형성된 발광구조물(104) 상부에 투명 전도성 산화물층(106)을 형성한다. 이때, 발광구조물(104)은 청색 광을 방출한다고 가정한다.
다음으로, 도 9를 참조하면 투명 전도성 산화물층(106) 위에는 형광층(103)이 1㎛ ∼ 2㎛의 두께로 형성된다. 만일, 제2실시예에 도시된 형광층(103a)을 형성하고자 할 경우, 형광층(103)을 형성 후, 패터닝 공정을 더 수행할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 형광층(103) 위에 Ag, 또는 Al을 이용하여 반사층(102)을 형성하고, 이후, 도 11에 도시된 바와 같이 전류 확산층(105), 및 웨이퍼 본딩 금속층(110)을 순차로 형성한다.
다음으로, 도 12를 참조하면, 서브 기판(109)과 웨이퍼 본딩 금속층(110)을 접합한다. 도 12의 공정은, 사파이어 기판(101)을 제거하기 전, 사파이어 기판(101)을 대체하기 위한 새로운 서브 기판을 형성하는 공정에 해당한다.
다음으로, 도 13을 참조하면, LLO(Laser Lift Off) 공정에 의해 사파이어 기판(101)을 제거한다. LLO 공정은 사파이어 기판(101)과 발광구조물(104)의 경계면에 300㎚ ∼ 400㎚ 파장대의 레이저를 조사하여 경계면을 가열함으로써, 사파이어 기판(101)과 발광구조물(104)을 분리한다. 도 13에 도시된 LLO 공정에 의해 사파이어 기판(101)이 제거되면, 도 14에 도시된 바와 같이 서브 기판(109)이 사파이어 기판(101)을 대신하며, 발광구조물(104)의 노출된 영역을 보호하기 위해, 패시베이션 공정을 통해 발광구조물(104)의 양 측단에 패시베이션층(107)을 형성한다.
마지막으로, 도 14에 도시된 활성층의 표면에 광추출구조(104e)를 형성하고 전극(108)을 형성하면, 도 6에 도시된 형태의 수직형 질화물 발광 소자의 단면을 볼 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광 소자는 하나의 패키지를 이룰수 있다. 예를들어, 실시예에 따른 발광 소자는 패키지 몸체, 상기 몸체에 형성되며 상기 발광 소자와 외부 전원을 전기적으로 연결하기 위한 적어도 하나의 전극, 상기 전극, 상기 발광 소자의 상부와 측면을 매설하는 몰딩부를 포함할 수 있다. 이에 더하여, 패키지 몸체에는 방열을 위한 방열구조, 예를들어, 패키지 몸체의 일 측에 형성되어 발광 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열구, 또는 패키지 몸체의 외부 노출면에 부착되고 전극과 연결되는 방열패드, 및 방열판이 더 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자가 하나의 패키지를 이룰 때, 조명장치(예를들어 램프, 가로등), 또는 백라이트 유닛과 같은 장치에 적용될 수 있다. 실시예에 따른 발광 소자는 에피(epi) 공정 단계에서 형광층을 구비하므로 몰딩부에 형광물질을 첨가할 필요가 없고, 열에 의해 쉽게 변질되는 몰딩부의 재질(예를 들어 실리콘, 에폭시 등) 열화에 따른 문제점이 발생하지 않는다.
실시예에 따른 발광 소자가 백라이트 유닛에 적용될 경우, 실시예에 따른 발광 소자는 복수개가 기판(예를들어 PCB(Printed Circuit Board)) 상에 어레이 배열 될 수 있으며, 상기한 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치되어 백라이트 유닛을 구성할 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 작동할 수 있다. 이상에서 실시예들에 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 본 실시예의 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 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101 : 기판 102 : 반사층
103 : 형광층 104 : 활성층
105 : 전류 확산층 106 : 투명 전도성 산화물층
107 : 패시베이션층 108 : 전극
109 : 서브 기판 110 : 웨이퍼 본딩 금속층

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1도전성 반도체층, 제2도전성 반도체층 및 상기 제1도전성 반도체층과 상기 제2도전성 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물;
    상기 기판과 상기 발광구조물 사이에 위치하며, 상기 발광구조물이 생성하는 빛을 반사하는 반사층;
    상기 반사층과 상기 발광구조물 사이에 위치하고, 두께가 1㎛ 내지 2㎛인 형광층;
    상기 형광층과 상기 활성층 사이에 위치하는 투명 전도성 산화물층;
    상기 투명 전도성 산화물층과 발광구조물 사이 형성되어, 상기 투명 전도성 산화물층 과 발광구조물을 선택적으로 연결시키는 채널층;
    상기 투명 전도성 산화물층과 발광구조물 사이 형성되는 전류제한층;
    을 포함하고,
    상기 발광 구조물에서 외부로 직접 방출되는 직접광과 상기 반사층에서 반사돼 나오는 간접 광의 비율이 1:2 ∼ 1:3인 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성층은,
    청색 광을 방출하는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형광층은,
    황색 형광체, TAG 형광체, Silicate 계열 형광체, 및 SAM 계열 형광체 중 어느 하나로 형성되는 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 활성층은,
    자외선을 방출하는 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 형광층은,
    R, G, B 삼색 형광물질로 구성되는 발광 소자.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은,
    Ag, 및 Al 중 어느 하나로 형성되는 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 반사층 사이에 마련되는 전류 확산층;을 더 포함하는 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 형광층은,
    상기 반사층 위에 형성되는 나노 인-프린트(Nano-ins print) 층인 발광 소자.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 형광층은,
    전류 확산을 위해 미리 설정된 폭의 패터닝(patterning) 구조를 포함하는 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 형광층은,
    0.1㎛ 내지 1㎛ 폭의 패턴을 구비하는 발광 소자.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 반도체층과 상기 제2도전성 반도체층은,
    각각 p형 반도체층, 및 n형 반도체층인 발광 소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 형광층은 상기 발광구조물에서 상기 반사층으로 향하는 빛을 여기하여 상기 발광구조물에서 생성된 빛보다 장파장의 빛을 형성하는 발광 소자.
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