KR101873550B1 - 발광소자 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광소자는, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성되는 활성층을 포함한 발광 구조물을 포함하고, 상기 제2 반도체층 상에 형성된 투광성 전극층, 상기 투광성 전극층 상에 서로 이격되어 형성되는 복수의 제1 돌기부 및 상기 복수의 제1 돌기부와 투광성 전극층 상에 형성된 제1 반사층 및 상기 제1 반사층 상에 형성되는 제2 반사층을 포함하며, 상기 제1 반사층은 적어도 제1 굴절률을 갖는 제1 층 및 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함하여 발광 효율이 개선될 수 있다.
Description
실시예는 발광소자에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
보통, 소형화된 LED는 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.
실시예는 발광 효율이 개선된 발광소자를 제공한다.
실시예에 따른 발광소자는, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성되는 활성층을 포함한 발광 구조물을 포함하고, 상기 제2 반도체층 상에 형성된 투광성 전극층, 상기 투광성 전극층 상에 서로 이격되어 형성되는 복수의 제1 돌기부 및 상기 복수의 제1 돌기부와 투광성 전극층 상에 형성된 제1 반사층 및 상기 제1 반사층 상에 형성되는 제2 반사층을 포함하며, 상기 제1 반사층은 적어도 제1 굴절률을 갖는 제1 층 및 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함한다.
여기서, 상기 제1 반도체층의 상면의 일부가 노출되고, 상기 노출된 상면에 위치하는 제1전극 및 상기 제2 반사층 상에 형성되고, 상기 투광성 전극층과 전기적으로 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 반사층은 제1 층 및 제2 층 교번하여 반복 적층될 수 있다.
그리고, 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결된 제1 전극 및 상기 제2 반사층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 반사층은 상기 투광성 전극층과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사층은 상기 제1 반사층의 상면으로부터 상기 제1 반사층의 측면을 따라 상기 투광성 전극층의 상면으로 연장될 수 있다.
실시예는 투광성전극 상에 돌기부가 형성되고, 상기 돌기부 상에 제1 반사층 및 제2 반사층이 형성됨으로써, 발광소자를 보호하는 동시에, 제2 반도체층 상에서 전류확산을 효율적으로 시킬 수 있다.
또한, 제2 전극에 의해 광이 흡수되는 것을 방지하여 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1a은 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 1b는 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1a의 실시예에 따른 발광소자의 A 부분 확대 단면이다.
도 3은 실시예에 따른 돌기부의 모습을 나타낸 확대도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 돌기부의 다양한 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자가 패키지 기판에 플립칩 본딩된 형태를 도시하는 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명 시스템을 도시한 사시도 이다.
도 12는 도 11의 조명 시스템의 C-C′단면을 도시한 단면도이다.
도 13은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도 이다.
도 14는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 1b는 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1a의 실시예에 따른 발광소자의 A 부분 확대 단면이다.
도 3은 실시예에 따른 돌기부의 모습을 나타낸 확대도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 돌기부의 다양한 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자가 패키지 기판에 플립칩 본딩된 형태를 도시하는 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명 시스템을 도시한 사시도 이다.
도 12는 도 11의 조명 시스템의 C-C′단면을 도시한 단면도이다.
도 13은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도 이다.
도 14는 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 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.
또한, 실시예에서 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 1a은 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이고, 도 1b는 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1a의 실시예에 따른 발광소자의 A 부분 확대 단면이고, 도 3은 실시예에 따른 돌기부의 모습을 나타낸 확대도이며, 도 4는 다른 실시예에 따른 돌기부의 다양한 모습을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 지지부재(110), 지지부재(110) 상에 배치되는 발광구조물, 발광구조물상에 형성된 투광성전극층(150), 투광성전극층(150) 상에 형성된 제1 돌기부(161) 및 투광성전극층(150)과 제1 돌기부(161) 상에 형성된 반사층(170)을 포함할 수 있으며, 발광구조물은 제1 반도체층(120), 제2 반도체층(140) 및 제1 반도체층(120) 과 제2 반도체층(140) 사이의 활성층(130)을 포함할 수 있다.
지지부재(110)는 광 투과적 성질을 가지는 재질, 예를 들어 사파이어(Al2O3), GaN, ZnO, AlO 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 또한, 사파이어(Al2O3) 지지부재에 비해 열전도성이 큰 SiC 지지부재일 수 있다. 다만, 지지부재(110)의 굴절율은 광 추출 효율을 위해 제1 반도체층(120)의 굴절율보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 지지부재(110)의 상측 면에는 광 추출 효율을 높이기 위해 PSS(PSS : Patterned SubStrate) 구조가 마련될 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 지지부재 (110)는 PSS 구조를 가지거나, 또는 가지지 않을 수 있다.
한편, 지지부재(110) 상에는 지지부재(110)와 제1 반도체층(120) 사이의 격자 부정합을 완화하고 반도체층이 용이하게 성장될 수 있도록 하는 버퍼층(미도시)이 위치할 수 있다. 버퍼층(미도시)은 저온 분위기에서 형성할 수 있으며, 반도체층과 지지부재와의 격자상수 차이를 완화시켜 줄 수 있는 물질로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, GaN, InN, AlN, AlInN, InGaN, AlGaN, 및 InAlGaN 과 같은 재질 중 선택할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
버퍼층(미도시) 상에는 제1 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 반도체층(140)을 포함한 발광 구조물이 형성될 수 있다.
버퍼층(미도시) 상에는 제1 반도체층(120)이 위치할 수 있다. 제1 반도체층(120)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 활성층(130)에 전자를 제공할 수 있다. 제1 반도체층(120)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 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
또한, 제1 반도체층(120)아래에 언도프트 반도체층(미도시)을 더 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 언도프트 반도체층은 제1 반도체층(120)의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, n형 도펀트가 도핑되지 않아 제1 반도체층(120)에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 제1 반도체층(120)과 같을 수 있다.
상기 제1 반도체층(120) 상에는 활성층(130)이 형성될 수 있다. 활성층(130)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.
활성층(130)이 양자우물구조로 형성된 경우 예컨대, 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(130)의 위 또는/및 아래에는 도전성 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전성 클래드층(미도시)은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(130)의 밴드 갭보다는 큰 밴드 갭을 가질 수 있다.
제2 반도체층(140)은 활성층(130)에 정공을 주입하도록 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 제2 반도체층(140)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.
한편, 활성층(130)과 제2 반도체층(140) 사이에 중간층(미도시)이 형성될 수 있으며, 중간층은 고 전류 인가 시 제1 반도체층(120)으로부터 활성층(130)으로 주입되는 전자가 활성층(130)에서 재결합되지 않고, 제2 반도체층(140)으로 흐르는 현상을 방지하는 전자 차단층(Electron blocking layer)일 수 있다. 중간층은 활성층(130)보다 상대적으로 큰 밴드갭을 가짐으로써, 제1 반도체층(120)으로부터 주입된 전자가 활성층(130)에서 재결합되지 않고 제2 반도체층(140)으로 주입되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 활성층(130)에서 전자와 정공의 재결합 확률을 높이고 누설전류를 방지할 수 있다.
한편, 상술한 중간층은 활성층(130)에 포함된 장벽층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 가질 수 있으며, p 형 AlGaN 과 같은 Al 을 포함한 반도체층으로 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
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), 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 제1 반도체층(120) 및 제2 반도체층(140) 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(120)이 p형 반도체층으로 구현되고, 제2 반도체층(140)이 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 제2 반도체층(140) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 발광 소자(100)는 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 활성층(130)과 제2 반도체층(140)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(120)의 일부가 노출되고, 노출된 제1 반도체층(120) 상면에는 제1 전극(122)이 형성될 수 있다.
또한, 제2 반도체층(140) 상에는 투광성전극층(150)이 형성되며, 투광성전극층(150)의 외측 일면에는 제2 전극(142)이 형성될 수 있다. 다시 설명하면, 투광성전극층(150)과 제2 전극(142)은 전기적으로 연결된다.
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 포함하여 형성될 수 있으며, 제2 반도체층(140)의 외측 일면 전체에 형성됨으로써, 전류군집현상을 방지할 수 있다.
투광성전극층(150)상에는 서로 이격되어 형성되는 복수의 제1 돌기부(161)가 형성될 수 있다. 제1 돌기부(161)는 활성층(130)에서 발생한 광을 난반사 시키고, 결과적으로 발광소자(100)의 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 돌기부(161)는 소정의 패턴을 형성할 수 있다. 패턴은 규칙적 또는 불규칙적일 수 있고, 이에 한정을 두지 않는다.
도2 및 도3을 참조하면, 제1 돌기부(161)의 폭(l)은 바람직하게는 100Å 내지 20000Å일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 폭(l)은 투광성전극층(150)에 접하는 면의 길이를 의미한다. 제1 돌기부(161)의 폭(l)이 100Å 보다 작은 경우 광의 분산효과를 얻을 수 없고, 제1 돌기부(161)의 폭(l)이 20000Å 보다 큰 경우 역시 광의 확산효과를 얻을 수 없다.
제1 돌기부(161)의 높이(h)는 바람직하게는, 100Å 내지 20000Å일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 돌기부(161)의 높이(h)가 100Å 보다 작은 경우 광의 분산효과를 얻을 수 없고, 제1 돌기부(161)의 높이(h)가 20000Å 보다 큰 경우 광이 투과하기 어려우므로 광의 확산효과를 얻을 수 없다.
서로 인접한 제1 돌기부(161) 사이의 이격거리(d)는 바람직하게 100Å 내지 20000Å수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 돌기부(161)는 예를 들면, SiO2, SiN, Al2O3 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 제1 돌기부(161)는 예를 들면, 원뿔기둥, 원기둥, 반구 또는 육면체 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 또한, 원뿔기둥, 원기둥, 반구 또는 육면체 중 둘 이상의 형상을 가질 수도 있다. 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 도 4에서 제1 돌기부(161)의 형상을 도시하고 있지만 이에 한정되지 않는다.
또한, 복수의 제1 돌기부(161)는 동일한 형상을 가질 수도 있지만, 서로 다르거나, 몇 가지 형상을 가질 수도 있다. 다시 설명하면, 복수의 제1 돌기부(161)는 일정형상을 가지고 제 투광성전극층(150)의 제1영역에 배열되고, 다른 형상을 가지고 제2영역에 배열될 수 있다. 또는 윈기둥 형상의 제1 돌기부(161)와 육면체 형상의 제1 돌기부(161)가 랜덤하게 투광성전극층(150) 상에 배열될 수도 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 제1 돌기부(161)는 다양한 배열을 가질 수 있다.
제1 돌기부(161)는 예를 들면, E-beam을 사용하여 증착하거나 또는 PR(Photo Resist) 방식으로 부분 증착하여 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 건식식각 또는 습식식각의 방법도 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 한편, 제1 반도체층(120) 상의 적어도 일 면에는 제1 전극(122)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 전극(122)은 제1 반도체층(120)과 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 활성층(130)과 제2 반도체층(140)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(120)의 일부가 노출될 수 있고, 노출된 제1 반도체층(120) 상에는 제1 전극(122)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 반도체층(120)은 활성층(130)을 향하는 상면과 지지부재(110)을 향하는 하면을 포함하고, 상면은 적어도 일 영역이 노출된 영역을 포함하며, 제1 전극(122)은 상면의 노출된 영역 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 반도체층(120)의 일부가 노출되게 하는 방법은 소정의 식각 방법을 사용할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 또한, 식각방법은 습식 식각, 건식 식각방법을 사용할 수 있다.
또한, 제2 전극(142)은 투광성전극층(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 투광성전극층(150) 상에 제2 전극(142)이 형성될 수 있다. 그리고, 투광성전극층(150) 상에 반사층(170)이 형성되는 경우, 제2 전극(142)과 투광성전극층(150)은 반사층(170)의 개구부를 통하여 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 및 2 전극(122, 142)은 전도성 물질, 예를 들어 In, Co, Si, Ge, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, 및 WTi 중에서 선택된 금속을 포함할 수 있으며, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며 이에 한정하지 아니한다.
다시 도 1a 및 도 2를 참조하면, 반사층(170)은 제1 반사층(171)과 제1 반사층(171)상에 형성되는 제2 반사층(172)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 반사층(171)은 적어도 제1 굴절률을 갖는 제1 층(171a) 및 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층(171b)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 반사층(171)은 제1 굴절률을 갖는 제1 층(171a) 및 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층(171b)을 포함하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 반사층(171)은 굴절율이 서로 다른 층들(171a, 171b)이 교번적으로 반복 적층된 구조를 이룰 수 있다. 일 예로 제1 층(171a)은 저굴절율층일 수 있으며, 제2 층(171b)은 고굴절율층일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 제1 반사층(171)은 2층 내지 30층이 적층될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, λ가 활성층(130)에서 발생한 광의 파장이고 n이 매질의 굴절율이고, m을 홀수라 할 때, 제1 반사층(171)은, mλ/4n의 두께로 저굴절율을 가지는 제1 층(171a)과 고굴절율을 가지는 제2 층(171b)을 교대로 반복 적층하여 특정 파장대(λ)의 광에서 95% 이상의 반사율을 얻을 수 있는 반도체 적층 구조로 이루어진다.
따라서, 저굴절율을 가지는 제1 층(171a)과 고굴절율을 가지는 제2 층(171b)은 기준 파장의 λ/4배의 두께를 가질 수 있으며, 이때 각 층(171a, 171b)의 두께는 2Å 내지 10um로 형성할 수 있다.
그리고, 제1 반사층(171)의 두께는 제한이 없으나, 바람직하게는 100Å 내지 10000Å일 수 있다.
또한, 제1 반사층(171)을 형성하는 각 층(171a, 171b)은 MxOy (M : Metal, O : Oxide, X, Y : 상수)로 구성될 수 있다.
일 예로 저굴절율을 가지는 제1 층(171a)은 굴절율 1.4의 SiO2 또는 굴절율 1.6의 Al2O3가 이용될 수 있으며, 고굴절율을 가지는 제2 층(171b)은 굴절율 2 이상의 TiO2 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 저굴절율을 가지는 제1 층(171a)과 고굴절율을 가지는 제2 층(171b)들 사이의 매질의 굴절율을 크게 하는 것에 의해 반사율을 보다 크게 할 수 있다.
그리고, 제1 반사층(171)의 두께는 제1 돌기부(161)의 높이 보다 두꺼울 수 있다.
이와 같은 제1 반사층(171)은 발진 파장보다 밴드갭 에너지가 커서 광의 흡수가 잘 일어나지 않고, 광의 대부분이 전반사가 되기 때문에 광의 반사도가 크다.
이와 같은 위치에 제1 반사층(171)이 형성됨으로써 외부 요인에 의한 투광성전극층(150), 제1 돌기부(161) 또는 제1 반도체층(120)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 반사층(171)은 광 반사도가 크기 때문에 제1 반사층(171)이 발광소자(100)의 외측면에 형성됨으로써, 실시예의 발광소자100)가 플립칩형으로 사용되는 경우 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
특히 제1 반사층(171)은 발광소자(100)의 제1 전극(122)과 제2 전극(142)이 형성된 영역을 제외한 모든 영역에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 않는다. 다양한 실시예에 대해서는 후술한다.
즉, 투광성전극층(150)의 외측 일면 중 제2 전극(142)이 위치하는 영역을 제외한 영역 및 일부 노출된 제1 반도체층(120) 상면 중 제1 전극(122)이 위치하는 영역을 제외한 영역에 제1 반사층(171)이 형성될 수 있다. 또는 투광성전극층(150)의 외측 일면 중 제2 전극(142)이 위치하는 영역을 제외한 영역에만 형성될 수 있다.
제2 반사층(172)은 상술한 제1 반사층(171) 상에 형성된다.
제2 반사층(172)은 은 합금(Ag alloy)을 포함할 수 있다. 한편, 은 합금(Ag alloy)은 은(Ag)과 Cu, Re, Bi, Al, Zn, W, Sn, In 및 Ni 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 한편, 은 합금은 100도 내지 700도 에서 alloy를 수행함으로써 형성될 수 있다. 또한, 제2 반사층(172)은 전도성을 가질 수 있다.
한편, 은(Ag)은 50 wt % 이상 함유될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
제2 반사층(172)은 제1 반사층(171)에 의해 반사되지 않는 광을 다시 반사시키는 역할을 하여 실시예의 발광소자(100)가 플립 칩 형태로 사용되는 경우 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 반사층(170) 외면에는 충격완화층이 추가적으로 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 플립칩 패키지 제조 공정 중 다이본딩공정에서는 충격이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 제1 반도체층(120) 외면에는 충격완화층이 추가적으로 형성될 수 있다. 충격완화층에 대해서는 도 9를 참조하여 후술한다.
발광소자(100)의 측면 및 상부 영역에는 패시베이션(미도시)이 형성될 수 있으며, 패시베이션(미도시)은 절연성 재질로 형성될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 도 1에서 도시하고 설명한 발광소자와 동일한 구성요소에 대하여서는 설명을 생략하며, 설명의 편의상 동일한 도번을 사용하기로 한다.
도 5를 참조하면, 실시예의 발광소자(200)은 제1 반도체층(220), 활성층(230) 및 제2 반도체층(240)을 포함하는 발광구조물, 제2 반도체층(240) 상에 형성된 투광성전극층(250), 투광성전극층(250) 상에 형성된 제1 돌기부(261) 및 투광성전극층(250)과 제1 돌기부(261) 상에 형성된 반사층(270)을 포함할 수 있다.
반사층(270)은 제1 반사층(271)과 제1 반사층(271) 상에 형성된 제2 반사층(272)을 포함할 수 있고, 제2 전극(242)은 제2 반사층(272)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2 전극(242)은 제2 반사층(272) 상에 형성될 수 있다. 그리고 이때에, 제2 반사층(272)은 투광성전극층(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 5 에서 도시하는 바와 같이 제2 반사층(272)은 제1 반사층(271)의 상면으로부터 제1 반사층(271)의 측면을 따라 투광성전극층(250)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 반사층(271)에 복수의 개구부가 형성되고 상술한 개구부를 통하여 제2 반사층(272)과 투광성전극층(250)이 연결될 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 제2 반사층(272) 상에 제2 전극(242)이 형성되는 경우, 활성층(230)에 발생한 광이 제1 반사층(271)과 제2 반사층(272)에 전반사되므로 광이 제2 전극(242)에 의해 흡수되는 것을 방지하여서 광 추출 효율을 향상시키고, 제2 전극(242)은 제2 반사층(272)을 통해 투광성전극층(250)에 연결되므로, 제2 반도체층(240) 상에 효과적으로 전류 확산효과를 얻을 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 실시예의 발광소자(300)은 제1 반도체층(320) 상의 적어도 일 면에는 제1 전극(322)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 전극(322)은 제1 반도체층(320)과 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 활성층(330)과 제2 반도체층(340)은 일부가 제거되어 제1 반도체층(320)의 일부가 노출될 수 있고, 노출된 제1 반도체층(320) 상에는 제1 전극(322)이 형성될 수 있다.
이때에, 제1 반도체층(320)의 노출된 상면에는 복수의 제2 돌기부(362)가 형성될 수 있다. 그리고, 투광성전극층(350) 상에 형성된 제1 반사층(371)은 투광성전극층(350)의 상면으로부터 제2 반도체층(340) 및 활성층(330) 의 측면을 따라 제1 반도체층(320)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다.
그리고, 제1 반도체층(320)의 노출된 상면에 형성된 제1 반사층(371) 상에 제2 반사층(372)이 형성될 수 있다.
여기서, 제2 돌기부(362)는 제1 돌기부(161)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
제1 전극(322)은 제2 반도체층(340)과 제1 반사층(371)의 개구부를 통해서 연결될 수 있고, 이때, 제1 전극(322)의 일영역은 제2 돌기부(362) 상에 수직적으로 중첩될 수도 있고, 제2 돌기부(362)와 수직적으로 중첩되지 않을 수도 있다. 이에 한정되지 않는다.
이와 같이 제2 돌기부(362)가 형성되고, 제1 반사층(371)이 연장되는 경우, 활성층(330)에서 발생한 광이 제1 전극(322)에 의해 흡수되는 것을 방지하고, 제1 반사층(371)에 의해 전반사되므로, 발광소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 실시예의 발광소자(400)는 반사층(470)이 제1 돌기부(461)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 반사층(470)은 평평하게 형성될 수도 있다. 반사층(470)에도 소정의 패턴이 형성되어서 발광소자의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 실시예의 발광소자(500)는 발광구조물의 측면에 경사부를 가지고, 경사부에는 복수의 제3 돌기부(563)를 포함할 수 있다.
그리고, 경사부와 복수의 제3 돌기부(563) 상에 제1 반사층(571)이 형성될 수 있다.
복수의 제3 돌기부(563)는 제1 돌기부(561)의 구성과 동일한 구성을 가질 수 있다.
이와 같이 경사부에 제3 돌기부(563)와 제1 반사층(571)이 형성된 경우 활성층(530)에서 발생한 광을 전반사 또는 난반사시키므로 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자가 패키지 기판에 플립칩 본딩된 형태를 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 패키지기판(290)상에 플립칩 본딩된 발광소자가 도시되어 있다. 도 5의 발광소자가 패키지기판(290) 상에 플립칩 본딩된 것이다.
이와 같이 형성된 반사층(270)은 투광성전극층(250) 또는 제1 반도체층(120)을 보호하는 보호층으로서의 역할뿐 아니라, 제2 전극(242)에서의 광 흡수를 방지하고, 지지부재(210) 쪽으로 광을 배출하게 함으로써, 발광소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 활성층(230)에서 발생한 광은 제1 반사층(360)에 의해 반사되어 전체적으로 지지부재(210) 쪽으로 진행하게 되는데, 대략 사파이어(Al2O3)로 형성된 지지부재(210)의 굴절율이 2.4이고, 제1 반도체층(220)의 굴절율이 2.0이며, 활성층(230)의 굴절율이 1.8정도 이므로, 스넬의 법칙에 의하면, 굴절율이 작은 매질에서 굴절율이 큰 매질로 광이 진행하면 매질간의 경계면에서 전반사가 일어나지 않으므로, 결과적으로 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
한편, 패키지기판(290)상에는 도체패턴(292,294)이 형성되며, 도체패턴(292,294)은 솔더(296,298)를 통해 플립칩형 발광소자의 제2 전극(242)와 제1 전극(222)와 전기적으로 접속된다.
한편, 플립칩 패키지 제조 공정 중 다이본딩공정에서는 충격이 발생될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 반사층(270) 외면에는 충격완화층이 추가적으로 형성될 수 있다. 충격완화층은 텅스텐(W) 또는 그 합금으로 형성될 수 있다. 또한 텅스텐(W) 또는 그 합금은 열전도성이 우수하므로, 충격완화층은 열싱크로서 작용할 수도 있다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자 패키지(10)는 몸체(1)와, 몸체(1)에 설치된 제1 전극층(8), 제2 전극층(9) 및 몸체(1)에 설치되어 제1 전극층(8) 및 제2 전극층(9)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광소자(6)를 포함할 수 있다. 발광소자(6)는 플립칩 방식에 의해 솔더(5)를 통해 제1 전극층(8) 및 제2 전극층(9)과 연결될 수 있다.
몸체(1)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 발광소자(6)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
제1 전극층(8) 및 제2 전극층(9)은 서로 전기적으로 분리되어 형성되며, 발광소자(6)에 전원을 제공한다. 또한, 제1 전극층(8) 및 제2 전극층(9)은 발광소자(6)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(6)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
한편, 보다 효과적으로 발광소자(6)의 광 방출을 전면 방향으로 집중시키기 위해 몸체(1)상에 반사층(2)을 형성할 수 있다. 일반적으로 이러한 반사층(2)은 반사계수가 높은 은(Ag)이나 알루미늄(Al) 등의 금속을 사용할 수 있으며, 이때, 전극층(8,9)과의 전기적인 접촉을 방지하기 위해 반사층(2) 상부에는 절연층(3)을 더 형성해 주는 것이 바람직하다.
또한, 몸체(1)에는 캐비티(7)가 형성되어 발광다이오드(6)를 실장할 수 있으며, 캐비티(7)에는 몰딩부재를 충진하여 발광다이오드(6)를 포위하여 보호할 수 있다. 한편, 몰딩부재는 형광체가 포함되어 발광소자(6)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
본 실시예는 플립 칩 타입의 발광 소자를 중심으로 기술하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수평형 구조 또는 수직형 구조에 적용될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(10)는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광소자 패키지(10)의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 12 는 도 11 의 조명장치의 C-C′ 단면을 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 조명장치(600)는 몸체(610), 몸체(610)와 체결되는 커버(630) 및 몸체(610)의 양단에 위치하는 마감캡(650)을 포함할 수 있다.
몸체(610)의 하부면에는 발광소자 모듈(640)이 체결되며, 몸체(610)는 발광소자 패키지(644)에서 발생된 열이 몸체(610)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자 패키지(644)는 PCB(642) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라서 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB(642)로 MPPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
발광소자 패키지(644)는 연장된 리드 프레임(미도시)를 포함하여 향상된 방열 기능을 가질 수 있으므로, 발광소자 패키지(644)의 신뢰성과 효율성이 향상될 수 있으며, 발광소자 패키지(622) 및 발광소자 패키지(644)를 포함하는 조명장치(600)의 사용 연한이 연장될 수 있다.
커버(630)는 몸체(610)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
커버(630)는 내부의 발광소자 모듈(640)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(630)는 발광소자 패키지(644)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(630)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(630)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광소자 패키지(644)에서 발생한 광은 커버(630)를 통해 외부로 방출되므로 커버(630)는 광 투과율이 우수하여야 하며, 발광소자 패키지(644)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(630)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(650)은 몸체(610)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(650)에는 전원핀(652)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(600)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 13 은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 13 은 에지-라이트 방식으로, 액정표시장치(700)는 액정표시패널(710)과 액정표시패널(710)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(770)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(710)은 백라이트 유닛(770)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(710)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(712) 및 박막 트랜지스터 기판(714)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(712)은 액정표시패널(710)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(714)은 구동 필름(717)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로 기판(718)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(714)은 인쇄회로 기판(718)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로 기판(718)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(714)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(770)은 빛을 출력하는 발광소자 모듈(720), 발광소자 모듈(720)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(710)로 제공하는 도광판(730), 도광판(730)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(750, 766, 764) 및 도광판(730)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(730)으로 반사시키는 반사 시트(740)로 구성된다.
발광소자 모듈(720)은 복수의 발광소자 패키지(724)와 복수의 발광소자 패키지(724)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(722)을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(770)은 도광판(730)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(710) 방향으로 확산시키는 확산필름(766)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(750)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(750)를 보호하기 위한 보호필름(764)을 포함할 수 있다.
도 14 은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 13 에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 14 은 직하 방식으로, 액정표시장치(800)는 액정표시패널(810)과 액정표시패널(810)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(870)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(810)은 도 13에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(870)은 복수의 발광소자 모듈(823), 반사시트(824), 발광소자 모듈(823)과 반사시트(824)가 수납되는 하부 섀시(830), 발광소자 모듈(823)의 상부에 배치되는 확산판(840) 및 다수의 광학필름(860)을 포함할 수 있다.
발광소자 모듈(823) 복수의 발광소자 패키지(822)와 복수의 발광소자 패키지(822)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(821)을 포함할 수 있다.
반사 시트(824)는 발광소자 패키지(822)에서 발생한 빛을 액정표시패널(810)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자 모듈(823)에서 발생한 빛은 확산판(840)에 입사하며, 확산판(840)의 상부에는 광학 필름(860)이 배치된다. 광학 필름(860)은 확산 필름(866), 프리즘필름(850) 및 보호필름(864)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 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.
또한, 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 이해되어서는 안될 것이다.
100: 발광소자 120: 제1 반도체층
130: 활성층 140: 제2 반도체층
150: 투광성전극층 161: 제1 돌기부
170: 반사층 171: 제1 반사층
172: 제2 반사층
130: 활성층 140: 제2 반도체층
150: 투광성전극층 161: 제1 돌기부
170: 반사층 171: 제1 반사층
172: 제2 반사층
Claims (18)
- 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성되는 활성층을 포함한 발광 구조물;
상기 제2 반도체층 상에 형성된 투광성 전극층;
상기 투광성 전극층 상에 서로 이격되어 형성되는 복수의 제1 돌기부;
상기 복수의 제1 돌기부와 투광성 전극층 상에 형성된 제1 반사층; 및
상기 제1 반사층 상에 형성되는 제2 반사층을 포함하며,
상기 제1 반사층은 적어도 제1 굴절률을 갖는 제1 층 및 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함하고,
상기 제1 반도체층의 상면의 일부가 노출되고, 상기 노출된 상면에 위치하는 제1전극;
상기 제2 반사층 상에 형성되고, 상기 투광성 전극층과 전기적으로 연결된 제2 전극을 포함하며,
상기 제1 반도체층의 노출된 상면에 형성되는 복수의 제2 돌기부를 포함하고,
상기 제1 반사층은 상기 투광성전극층의 상면으로부터 상기 제2 반도체층 및 활성층의 측면을 따라 상기 제1 반도체층의 상면으로 연장되는 발광소자. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2 전극과 상기 투광성전극층은,
상기 제1 및 제2 반사층의 개구부를 통하여 연결되는 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1 반사층의 제1 층 및 제2 층은 교번하여 반복 적층되고,
상기 제1 반사층은 2층 내지 30층이 적층되며,
상기 제1 반사층의 두께는 상기 제1 돌기부의 높이 보다 두꺼운 발광소자. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반사층은,
상기 제1 돌기부의 형상에 대응되고,
상기 제1 반사층은 SiO2, Al2O3 및 TiO2 중 어느 하나를 포함하고,
상기 제2 반사층은 은(Ag)과 Cu, Re, Bi, Al, Zn, W, Sn, In 및 Ni 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결된 제1 전극;
상기 제2 반사층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 반사층은 전도성을 가지며, 상기 투광성 전극층과 전기적으로 연결되고,
상기 제2 반사층은 상기 제1 반사층의 상면으로부터 상기 제1 반사층의 측면을 따라 상기 투광성 전극층의 상면으로 연장되는 발광소자. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 발광구조물은 측면에 경사부를 가지고,
상기 경사부에는 복수의 제3 돌기부가 형성되는 발광소자. - 제1항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 돌기부 내지 제3 돌기부는 원뿔기둥, 원기둥, 반구 또는 육면체 중 어느 하나 이상의 형상을 가지고,
상기 제1 돌기부 내지 제3 돌기부 의 폭(l)은 100Å 내지 20000Å이며,
상기 제1 돌기부 내지 제3 돌기부 의 높이(h)는 100Å 내지 20000Å이고,
상기 제1 돌기부 내지 제3 돌기부 의 서로 인접한 각각의 돌기부 사이의 이격거리(d)는 100Å 내지 20000Å이고,
상기 제1 돌기부 내지 제3 돌기부 는 소정의 패턴을 형성하는 발광소자. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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