KR101863732B1 - 발광소자 - Google Patents

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KR101863732B1
KR101863732B1 KR1020110103662A KR20110103662A KR101863732B1 KR 101863732 B1 KR101863732 B1 KR 101863732B1 KR 1020110103662 A KR1020110103662 A KR 1020110103662A KR 20110103662 A KR20110103662 A KR 20110103662A KR 101863732 B1 KR101863732 B1 KR 101863732B1
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권관철
이대희
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 발광소자는, 제1 반도체층, 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층의 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광구조물; 및 발광구조물 상부에 배치되며 전기전도성을 갖는 선택적 투과층;을 포함하며, 선택적 투과층은 제1 층, 제3 층, 및 제1 층과 제3 층 사이에 배치되는 제2 층을 포함한다.

Description

발광소자{Light Emitting Device}
실시예는 발광소자에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 광의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모컨, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 점차 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
보통, 소형화된 발광다이오드는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도가 높이지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다.
이때, 발광다이오드의 내부에서 전반사로 인한 내부흡수를 최소화하는 것이 필요하다.
실시예는 선택적 투과층을 포함하며 백색광 재현율이 개선되고 광 추출 효율이 향상된 발광소자를 제공한다.
실시예에 따른 발광소자는, 제1 반도체층, 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층의 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광구조물; 및 발광구조물 상부에 배치되며 전기전도성을 갖는 선택적 투과층;을 포함하며, 선택적 투과층은 제1 층, 제3 층, 및 제1 층과 제3 층 사이에 배치되는 제2 층을 포함한다.
실시예에 따른 발광소자는 선택적 투과층을 포함하여 백색광 재현률(White Conversion Ratio)을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 선택적 투과층이 낮은 저항성을 가져 동작전압을 낮출 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 선택적 투과층이 특정파장의 광을 차단시킬 수 있어, 방출되는 광의 파장을 특정할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 선택적 투과층이 상부로부터 반사되어 발광 구조물로 향하는 광을 재반사하여 발광 효율이 개선될 수 있다.
도 1 은 실시예에 따른 발광소자의 단면도,
도 2 는 도 1 의 A 영역을 확대한 확대도,
도 3 은 실시예에 따른 발광소자와 종래 기술에 따른 발광소자의 파장별 광 추출 효율을 나타낸 비교도,
도 4 는 실시예에 따른 발광소자의 단면도,
도 5 는 도 4 의 B 영역을 확대한 확대도,
도 6a 는 실시예의 발광소자를 포함한 발광소자 패키지를 나타낸 사시도,
도 6b 는 실시예의 발광소자를 포함한 발광소자 패키지를 나타낸 단면도,
도 7a 는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도,
도 7b 는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명장치를 도시한 단면도,
도 8 은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도, 그리고
도 9 는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐 만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들. 성분들. 영역들. 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 될 것이다.
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 1 은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이고, 도 2 는 도 1의 A 영역을 확대한 확대도이며, 도 3 은 실시예에 따른 발광소자와 종래 기술에 따른 발광소자의 파장별 광 추출 효율을 나타낸 비교도이다..
도 1 및 도 2 를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 반도체층(162), 제2 반도체층(166) 및 제1 반도체층(162)과 상기 제2 반도체층(166)의 사이에 배치되는 활성층(164)을 포함하는 발광구조물(160) 및 발광구조물(160) 상부에 배치되며 전기전도성을 가지며, 제1 층(172), 제3 층(176) 및 제1 층(172)과 제3 층(176) 사이에 배치되는 제2 층(174)을 포함하는 선택적 투과층(170)을 포함한다.
기판(110)은 열전도성이 우수한 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 또한 전도성 물질로 형성할 수 있는데, 금속 물질 또는 전도성 세라믹을 이용하여 형성할 수 있다. 기판(110)은 단일층으로 형성될 수 있고, 이중 구조 또는 그 이상의 다중 구조로 형성될 수 있다.
기판(110)은 금속, 예를 들어 Au, Ni, W, Mo, Cu, Al, Ta, Ag, Pt, Cr중에서 선택된 어느 하나로 형성하거나 둘 이상의 합금으로 형성할 수 있으며, 서로 다른 둘 이상의 물질을 적층하여 형성할 수 있다. 기판(110)은 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, GaN, Ga2O3 와 같은 캐리어 웨이퍼로 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
이와 같은 기판(110)은 발광소자(100)에서 발생하는 열의 방출을 용이하게 하여 발광소자(100)의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다.
기판(110) 상에는 기판(110)과 전도층(130)의 결합을 위하여 결합층(Wafer Bonding Layer)(120)을 형성될 수 있다. 결합층(120)은 예를 들어, 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 은(Ag), 니켈(Ni), 나이오븀(Nb) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
결합층(120) 상에는 전도층(130)이 형성될 수 있다. 전도층(130)은 금속의 확산을 방지하는 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 바나듐(V), 철(Fe), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 합금을 포함할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
전도층(130)은 발광 소자(100)의 제조 공정상 발생할 수 있는 깨짐, 또는 박리와 같은 기계적 손상을 최소화할 수 있다. 또한, 전도층(130)은 기판(110) 또는 결합층(120)을 구성하는 금속 물질이 발광 구조물로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
전도층(130)은 스퍼터링 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 스퍼터링 증착 방법을 사용할 경우, 이온화된 원자를 전기장에 의해 가속시켜, 전도층(130)의 소스 재료(source material)에 충돌시키면, 소스 재료의 원자들이 튀어나와 증착된다. 또한, 금속 증착 방법이나, 유테틱 메탈을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수도 있다. 전도층(130)은 복수의 층으로 형성될 수도 있으며 이에 한정하지 않는다.
한편, 전도층(130) 상에는 제1 전극층(140)이 형성될 수 있으며, 제1 전극층(140)은 오믹층(ohmic layer)(146), 반사층(reflective layer)(142) 중 적어도 한 층을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 전극층(140)은 오믹층/반사층의 구조일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 제1 전극층(140)은 반사층(142)과 오믹층(146)이 순차로 적층된 형태일 수 있다.
반사층(142)은 오믹층(146)의 하면에 배치될 수 있으며, 반사특성이 우수한 물질, 예를 들어 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있다. 또한 반사층(142)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 또한 반사층(142)을 발광 구조물(160)(예컨대, 제1 반도체층(162))과 오믹 접촉하는 물질로 형성할 경우, 오믹층(146)은 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
오믹층(146)은 발광구조물(160)의 하면에 오믹 접촉되며, 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다. 오믹층(146)은 투광성 전극층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 구현할 수 있다. 오믹층(146)은 제1 반도체층(162)에 캐리어의 주입을 원활히 하기 위한 것으로, 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.
또한 제1 전극층(140)은 본딩층(미도시)을 포함할 수 있으며, 이때 본딩층(미도시)은 배리어 금속(barrier metal) 또는 본딩 금속, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 이에 한정하지 않는다.
한편, 제1 전극층(140)과 후술하는 발광 구조물 사이에는 전류제한층(150)(CBL : Current Blocking Layer)이 배치될 수 있다.
전류제한층(150)은 전기 절연성을 갖는 재질, 제1 전극층(140) 또는 결합층(120)보다 전기 전도성이 낮은 재질 및 제1 반도체층(162)과 쇼트키 접촉을 형성하는 재질 중 적어도 하나를 이용하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, Si3N4, Al2O3, TiOx, TiO2, Ti, Al, Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극층(140)과 발광구조물(160) 사이에 전류제한층(150)이 배치됨으로써, 전류 군집현상이 방지될 수 있다. 전류제한층(150)은 제2 반도체층(166) 상에 배치될 수 있는 제2 전극층(180)과 수직방향으로 적어도 일 영역이 중첩되게 배치될 수 있다.
제1 전극층(140) 상에는 발광구조물(160)이 배치될 수 있다. 발광구조물(160)은 적어도 제1 반도체층(162), 활성층(164) 및 제2 반도체층(166)을 포함할 수 있고, 제1 반도체층(162)과 제2 반도체층(166) 사이에 활성층(164)이 배치된 구성으로 이루어질 수 있다.
제1 반도체층(162)은 활성층(164)에 정공을 주입하도록 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 제1 반도체층(162)은 예를 들어, InxAlyGa1 -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.
상기 제1 반도체층(162) 상에는 활성층(164)이 형성될 수 있다. 활성층(164)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 이중접합구조, 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.
활성층(164)이 양자우물구조로 형성된 경우 예컨데, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 우물층과 InaAlbGa1 -a- bN (0≤a≤1, 0≤b≤1, 0≤a+b≤1)의 조성식을 갖는 장벽층을 갖는 단일 또는 다중 양자우물구조를 가질 수 있다. 우물층은 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
활성층(164)의 위 또는/및 아래에는 도전성 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전성 클래드층(미도시)은 활성층의 밴드 갭보다 더 넓은 밴드갭을 가지는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 클래드층(미도시)은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조 등을 포함할 수 있다. 또한, 도전성 클래드층(미도시)은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다.한편, 활성층(164)과 제1 반도체층(162) 사이에 중간층(미도시)이 형성될 수 있으며, 중간층(미도시)은 고 전류 인가시 제2 반도체층(166)으로부터 활성층(164)으로 주입되는 전자가 활성층(164)에서 재결합되지 않고 제1 반도체층(162)으로 흐르는 현상을 방지하는 전자 차단층(Electron blocking layer)일 수 있다. 중간층(미도시)은 활성층(164)에 포함된 장벽층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 가질 수 있으며, p 형 AlGaN 과 같은 Al 을 포함한 반도체층으로 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다. 중간층(미도시)은 활성층(164)보다 상대적으로 큰 밴드갭을 가짐으로써, 제2 반도체층(166)으로부터 주입된 전자가 활성층(164)에서 재결합되지 않고 제1 반도체층(162)으로 주입되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 활성층(164)에서 전자와 정공의 재결합 확률을 높이고 누설전류를 방지할 수 있다.
활성층(164) 상에는 제2 반도체층(166)이 위치할 수 있다. 제2 반도체층(166)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 활성층(164)에 전자를 제공할 수 있다. 제2 반도체층(166)은 예를 들어, InxAlyGa1 -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, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상술한 제1 반도체층(162), 활성층(164), 중간층(미도시) 및 제2 반도체층(166)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), 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 제1 반도체층(162) 및 제2 반도체층(166) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 반도체층은 다양한 도핑 농도 분포를 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 제1 반도체층(162)이 n 형 반도체층으로 구현되고, 제2 반도체층(166)이 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 제2 반도체층(166) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 반도체층(미도시)이 배치될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 이에 따라, 발광 소자(100)는 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다.
도 2 를 참조하면, 발광구조물(160)의 상부에는 광 추출 구조(168)가 형성될 수 있다.
광 추출 구조(168)는 제2 반도체층(166)의 상부 표면의 일부 또는 전체 영역에 형성될 수 있다. 광 추출 구조(168)는 제2 반도체층(166)의 상면의 적어도 일 영역에 대해 에칭을 수행함으로써 형성될 수 있으며 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 에칭 과정은 습식 또는/및 건식 에칭 공정을 포함하며, 에칭 과정을 거침에 따라서, 제2 반도체층(166)의 상면은 광 추출 구조를 형성하는 요철부를 포함할 수 있다.
요철부는 규칙적인 형상 및 배열을 갖도록 형성될 수 있으며, 불규칙한 형상 및 배열을 갖도록 형성될 수도 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다. 요철부는 평탄하지 않는 상면으로서, 랜덤한 형상의 수개의 요철이 배열되거나 소정의 패턴을 형성하여 텍스쳐(texture) 패턴, 요철 패턴, 평탄하지 않는 패턴(uneven pattern) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
요철부는 측 단면이 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔, 원뿔대, 다각뿔대 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 광 추출 구조(168)는 PEC(photo electro chemical) 등의 방법으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 광 추출 구조(168)가 제2 반도체층(166)의 상면에 형성됨에 따라서 활성층(164)으로부터 생성된 빛이 제2 반도체층(166)의 상면으로부터 전반사되어 재흡수되거나 산란되는 것이 방지될 수 있으므로, 발광소자(100)의 광 추출 효율의 향상에 기여할 수 있다.
선택적 투과층(170)은 발광구조물(160)의 적어도 일 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 선택적 투과층(170)은 제2 반도체층(166)의 상면에 배치될 수 있다.
선택적 투과층(170)은 전기전도성을 가질 수 있으며, 제2 반도체층(166) 상에 선택적 투과층(170)이 배치된 경우, 선택적 투과층(170)은 제2 반도체층(166)과 오믹접촉을 형성할 수 있다. 따라서, 선택적 투과층(170)은 제2 전극층(180)에서 공급된 전류를 제2 반도체층(166)에 전달할 수 있다.
선택적 투과층(170)은 복층 구조를 가질 수 있으며, 예컨대 제1 층(172), 제3 층(176), 및 제1 층(172)과 제3 층(176) 사이에 배치되는 제2 층(174)을 포함할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다. 선택적 투과층(170)이 발광구조물(160)의 상면에 배치되는 경우 제1 층(172)과 제2 반도체층(166)이 접하게 배치될 수 있다.
한편, 도 2 에 도시된 바와 같이, 발광 구조물(160) 상에 광 추출 구조(168)가 형성될 경우, 선택적 투과층(170) 또한 광 추출 구조(168)의 형상에 따라 요철 구조를 가질 수 있다.
선택적 투과층(170)이 발광구조물(160)의 상면에 배치된 경우 제1 층(172)은 발광구조물(160)의 상면에 오믹 접촉될 수 있다. 제1 층(172)은 층 또는 복수의 패턴으로 형성될 수 있다. 제1 층(172)은 투광성 전극층일 수 있으며, 에컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), 및 GZO(gallium zinc oxide) 중 하나 이상을 이용하여 구현될 수 있다.
제1 층(172)은 두께가 15 nm 내지 25 nm 일 수 있다. 제1 층(172)의 두께가 15nm 이하인 경우에는 형성이 어려우며 선택적 투과성이 저하될 수 있다. 또한, 두께가 25nm 이상인 경우에는 광투과성이 떨어질 수 있고 선택적 투과성이 저하되며, 저항성이 커져 발광소자의 동작전압이 올라갈 수 있다.
한편, 제3 층(176)은 제1 층(172)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제3 층(176)은 제1 층(172)과 굴절율 및 두께가 같을 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
제2 층(174)은 제1 층(172)과 제3 층(176) 사이에 배치될 수 있다. 제2 층(174)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au) 또는 AgCu 중에 하나를 포함할 수 있다.
제1 층(172) 및 제3 층(176)과 제2 층(174)은 서로 굴절율이 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 층(172) 및 제3 층(176)을 형성하는 물질이 ITO 인 경우 굴절률은 2.0 일 수 있고, 제2 층(174)을 형성하는 물질이 은(Ag)인 경우 굴절률은 0.27로 서로 상이할 수 있다.
또한, 제1 층(172)과 제2 층(174)이 서로 상이한 굴절율을 가짐에 따라서, 선택적 투과층(170)은 발광구조물(160)에서 생성된 빛은 투과시키고, 외부에서 조사된 빛은 반사시킬 수 있다. 예컨대, 도 2 에 도시된 바와 같이, 발광 구조물(160)에서 생성되어 상부로 향하는 광 L1 은 투과하며, 상부로부터 반사되어 발광 구조물(160)을 향하는 광 L2 는 반사시킴으로써, 발광 효율을 개선할 수 있다.
제2 층(174)이 특정 두께를 갖고 제1 층(172) 및 제3 층(176) 사이에 배치되는 경우 광투과성을 가질 수 있다. 한편, 금속으로 형성되는 제2 층(174)의 두께를 조절하여 선택적 투과층(170)을 투과하는 광의 파장을 선택할 수 있다. 예컨대, 제2 층(174)은 5nm 내지 15nm 의 두께를 가질 수 있다. 제2 층(174)의 두께가 5nm 이하인 경우에는 외부로 발산되었던 빛이 반사되어 돌아왔을 때 다시 반사시키는 기능을 구현하기 어려울 수 있고, 두께가 15nm 이상인 경우에는 광투과성이 저하되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.
발광 구조물(160) 상에 선택적 투과층(170)이 배치됨에 따라서, 소정의 파장 영역에서 더욱 큰 광 추출 효율이 달성될 수 있다. 예컨대, 도 3 에 도시된 바와 같이 선택적 투과층(170)이 발광 구조물(160) 상에 배치될 경우 ITO 층이 배치된 경우에 비해서 약 320 nm 내지 430 nm 범위에서 더욱 우수한 광 투과율 및 광 추출 효율이 달성될 수 있다. 따라서, 발광소자(100)의 보다 명료한 색 재현이 가능해질 수 있으며, 백색광 재현율이 개선될 수 있다.
제2 전극층(180)은 선택적 투과층(170) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극층(180)은 선택적 투과층(170)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극층(180)은 외부에서 제공되는 전원을 선택적 투과층(170)에 제공할 수 있다.
제2 전극층(180)은 전도성 물질, 예를 들어, 인듐(In), 코발트(Co), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 레늄(Re), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 탄탈(Ta), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 나이오븀(Nb), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 및 티타늄 텅스텐 합금(WTi) 중에서 선택된 금속 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
도 4 는 실시예에 따른 발광소자를 도시한 단면도이고, 도 5 는 실시예에 따른 발광소자의 B 부분을 확대한 확대도이다.
도 4 및 도 5 를 참조하면, 발광 구조물(260) 하부에는 제2 선택적 투과층(290)이 형성될 수 있다.
선택적 투과층은 복수개일 수 있다. 예컨대, 선택적 투과층은 발광구조물(260)의 상면에 배치되는 제1 선택적 투과층(270) 및 발광 구조물(260)의 하면에 배치되는 제2 선택적 투과층(290)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 선택적 투과층(290)은 발광구조물(260)과 제1 전극층(240) 사이에 배치될 수 있다.
제2 선택적 투과층(290)은 제1 전극층(240)에서 제공되는 전류를 발광구조물(260)에 제공할 수 있으며, 예컨대 제2 선택적 투과층(290)은 제1 반도체층(262)과 오믹접촉할 수 있다.
제2 선택적 투과층(290)은 제1 층(292), 제2 층(294) 및 제3 층(296)을 포함할 수 있다. 제2 선택적 투과층(290)의 제1 내지 제3 층(292, 294, 296)은 상술한 제1 선택적 투과층(180)의 제1 층(172), 제2 층(174), 및 제3 층(176)과 같은 구조를 가질 수 있다.
즉, 제1 층(292)은 제1 반도체층(262)과 접하게 형성되고, 제3 층(296)은 제1 전극층(240)과 접하게 형성되며, 제2 층(294)은 제1 층(292)과 제3 층(296) 사이에 형성될 수 있다.
제2 선택적 투과층(290)은 발광구조물(260)에서 발생된 빛을 상부 방향으로 반사시킬 수 있다. 제2 선택적 투과층(290)은 발광구조물(260)의 하면에 배치되는 경우 빛을 선택적으로 투과시켜 하부에 배치되는 반사층(242)에 빛을 전달시킬 수 있다. 제2 선택적 투과층(290)은 하부에 배치된 반사층(242)에서 반사되어 올라오는 빛을 선택적으로 투과시켜 발광소자의 색재현성 및 백색광 재현율을 개선할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)를 나타낸 사시도이며, 도 6b는 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)의 단면을 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b 를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 캐비티가 형성된 몸체(310), 몸체(310)에 실장된 제1 및 제2 전극(340, 350), 제1 및 제2 전극(340, 350)과 전기적으로 연결되는 발광소자(320) 및 캐비티에 형성되는 봉지재(330)를 포함할 수 있고, 봉지재(330)는 형광체(미도시)를 포함할 수 있다.
몸체(310)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board), 세라믹 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(310)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(310)의 내측면은 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 발광소자(320)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.
몸체(310)에 형성되는 캐비티를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
봉지재(330)는 캐비티에 충진될 수 있으며, 형광체(미도시)를 포함할 수 있다. 봉지재(330)는 투명한 실리콘, 에폭시 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있다. 봉지재(330)는 캐비티 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
형광체(미도시)는 발광소자(320)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자 패키지(300)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
봉지재(330)에 포함되어 있는 형광체(미도시)는 발광소자(320)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체중 하나가 적용될 수 있다.
형광체(미도시)는 발광소자(320)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(320)가 청색 발광 다이오드이고 형광체(미도시)가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자 패키지(300)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
발광소자(320)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체(미도시)를 혼용하는 경우, 발광소자(320)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하는 경우를 예로 들 수 있다.
형광체(미도시)는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 것일 수 있다.
몸체(310)에는 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)이 실장될 수 있다. 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 발광소자(320)와 전기적으로 연결되어 발광소자(320)에 전원을 공급할 수 있다.
제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광소자(320)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있다. 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 발광소자(320)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수 있다.
도 5b에서는 발광소자(320)가 제1 전극(340) 상에 실장 되었으나, 이에 한정되지 않으며, 발광소자(320)와 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 와이어 본딩(wire bonding) 방식, 플립 칩(flip chip) 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광소자(320)는 제1 전극(340) 상에 실장되며, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 발광 소자 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 소자일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 발광 소자(320)는 한 개 이상 실장될 수 있다.
발광소자(320)는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형 타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type), 또는 플립 칩 모두에 적용 가능하다.
발광소자(320)는 발광구조물의 상면 또는 하면에 선택적 투과층(미도시)이 배치되어 특정파장을 선택하여 투과시킬 수 있고, 봉지재(330)에서 반사되어 돌아오는 빛은 다시 반사시켜 발광소자(320)의 상면으로 방출시켜 백색광 재현율을 극대화시킬 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광소자 패키지(300)의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다.
발광소자 패키지(300), 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 발광소자(미도시) 또는 발광소자 패키지(300)를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 7a는 일 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명 시스템(400)을 도시한 사시도이며, 도 7b는 도 7a의 조명 시스템의 D-D' 단면을 도시한 단면도이다.
즉, 도 7b 는 도 7a의 조명 시스템(400)을 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 조명 시스템(400)은 몸체(410), 몸체(410)와 체결되는 커버(430) 및 몸체(410)의 양단에 위치하는 마감캡(450)을 포함할 수 있다.
몸체(410)의 하부면에는 발광소자 모듈(443)이 체결되며, 몸체(410)는 발광소자 패키지(444)에서 발생한 열이 몸체(410)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열 발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
발광소자 패키지(444)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
발광소자(미도시)는 발광구조물의 상면 또는 하면에 선택적 투과층(미도시)이 배치되어 특정파장을 선택하여 투과시킬 수 있고, 봉지재(미도시)에서 반사되어 돌아오는 빛은 다시 반사시켜 발광소자(미도시)의 상면으로 방출시켜 백색광 재현율을 극대화시킬 수 있다.
상기 선택적 투과층(미도시)을 포함한 발광소자(미도시)를 포함하여 발광소자 패키지(444) 및 조명 시스템(400)의 광추출 효율이 향상되고 조명 시스템(400)의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
발광소자 패키지(444)는 기판(442) 상에 다색, 다열로 실장되어 모듈을 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라서 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 기판(442)으로 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 를 사용할 수 있다.
커버(430)는 몸체(410)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
커버(430)는 내부의 발광소자 모듈(443)을 외부의 이물질 등으로부터 보호할 수 있다. 커버(430)는 발광소자 패키지(444)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
발광소자 패키지(444)에서 발생하는 광은 커버(430)를 통해 외부로 방출되므로, 커버(430)는 광투과율이 우수하여야 하며, 발광소자 패키지(444)에서 발생하는 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하는 재질로 형성될 수 있다. 커버(430)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethylen Terephthalate;PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;PC), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
마감캡(450)은 몸체(410)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 마감캡(450)에는 전원 핀(452)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명 시스템(400)은 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있다.
도 8 은 일 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 8 은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(500)는 액정표시패널(510)과 액정표시패널(510)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(570)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(510)은 백라이트 유닛(570)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(510)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(512) 및 박막 트랜지스터 기판(514)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(512)은 액정표시패널(510)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(514)은 구동 필름(517)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(518)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(514)은 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(514)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(570)은 빛을 출력하는 발광소자 모듈(520), 발광소자 모듈(520)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(510)로 제공하는 도광판(530), 도광판(530)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(550, 560, 564) 및 도광판(530)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(530)으로 반사시키는 반사 시트(540)로 구성된다.
발광소자 모듈(520)은 복수의 발광소자 패키지(524)와 복수의 발광소자 패키지(524)가 실장되어 모듈을 이룰 수 있도록 기판(522)을 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(524)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
발광소자(미도시)는 발광구조물의 상면 또는 하면에 선택적 투과층(미도시)이 배치되어 특정파장을 선택하여 투과시킬 수 있고, 봉지재(미도시)에서 반사되어 돌아오는 빛은 다시 반사시켜 발광소자(미도시)의 상면으로 방출시켜 백색광재현율을 극대화시킬 수 있다.
상기 선택적 투과층(미도시)을 포함한 발광소자(미도시)를 포함한 발광소자 패키지(524)를 포함하여 백라이트 유닛(570)의 광추출 효율이 향상되고 백라이트 유닛(570)의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
백라이트유닛(570)은 도광판(530)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(510) 방향으로 확산시키는 확산필름(560)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(550)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(550)를 보호하기 위한 보호필름(564)을 포함할 수 있다.
도 9 는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 8 에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 9 는 실시예에 따른 직하 방식의 액정 표시 장치(600)이다. 액정 표시 장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다. 액정표시패널(610)은 도 8에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(670)은 복수의 발광소자 모듈(623), 반사시트(624), 발광소자 모듈(623)과 반사시트(624)가 수납되는 하부 섀시(630), 발광소자 모듈(623)의 상부에 배치되는 확산판(640) 및 다수의 광학필름(660)을 포함할 수 있다.
발광소자 모듈(623)은 복수의 발광소자 패키지(622)와 복수의 발광소자 패키지(622)가 실장되어 모듈을 이룰 수 있도록 기판(621)을 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(622)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
발광소자(미도시)는 발광구조물의 상면 또는 하면에 선택적 투과층(미도시)이 배치되어 특정파장을 선택하여 투과시킬 수 있고, 봉지재(미도시)에서 반사되어 돌아오는 빛은 다시 반사시켜 발광소자(미도시)의 상면으로 방출시켜 백색광재현율을 극대화시킬 수 있다.
상기 선택적 투과층(미도시)을 포함한 발광소자(미도시)를 포함한 발광소자 패키지(622)를 포함하여 백라이트 유닛(670)의 광추출 효율이 향상되고 백라이트 유닛(670)의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
반사 시트(624)는 발광소자 패키지(622)에서 발생한 빛을 액정표시패널(610)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
발광소자 모듈(623)에서 발생한 빛은 확산판(640)에 입사하며, 확산판(640)의 상부에는 광학 필름(660)이 배치된다. 광학 필름(660)은 확산 필름(666), 프리즘필름(650) 및 보호필름(664)를 포함하여 구성된다.
실시예에 따른 발광소자는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다
110 : 기판 120 : 결합층
130 : 전도층 140 : 제1 전극층
160 : 발광구조물 170 : 선택적 투과층
180 : 제2전극층
290 : 제2 선택적 투과층

Claims (10)

  1. 제1 반도체층, 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층의 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광구조물;
    상기 발광구조물 상부에 배치되며 전기 전도성을 갖는 제1 선택적 투과층;
    상기 발광 구조물의 하부에 배치되는 제2 선택적 투과층; 및
    상기 활성층과 상기 제1 반도체층 사이에 형성되는 중간층을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 선택적 투과층은 제1 층, 제3 층 및 상기 제1 층과 상기 제3 층 사이에 배치되는 제2 층을 포함하며,
    상기 중간층은 상기 활성층에 포함된 장벽층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 가지는 전자 차단층이며,
    상기 제1 층의 두께는 15 nm 내지 25 nm이며,
    상기 제2 층의 두께는 5 nm 내지 15nm인 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 상이한 굴절율을 갖는 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 층은 상기 제1 층과 동일한 굴절율을 가지며,
    상기 제3 층은 상기 제1 층과 동일한 두께를 갖는 발광소자.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), AgCu 중에 하나를 포함하는 발광소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층 또는 상기 제3 층은 ITO, AZO, GZO, IZO, 또는 IZTO 중에 하나 이상을 포함하는 발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광구조물의 상면에 형성된 광 추출 구조를 포함하는 발광소자.
  10. 삭제
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