KR102320865B1 - 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

실시예는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상의 가장 자리 영역에 배치되는 투광성 가이드; 및 상기 발광 구조물 상에서, 상기 투광성 가이드의 내부 영역에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 발광소자를 제공한다.

Description

발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE}
실시예는 발광 소자에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
발광 소자는 사파이어 등으로 이루어진 기판 위에 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물이 형성되고, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 제1 전극과 제2 전극이 배치된다. 발광 소자는 제1 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층에서 방출되는 빛은 활성층을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 등일 수 있다.
발광소자에서 방출된 제1 파장 영역의 광은 형광체를 여기하고, 형광체에서 제2 파장 영역의 광이 방출될 수 있다. 형광체는 발광소자를 둘러싸는 몰딩부 내에 포함되거나 형광체 필름의 형태로 배치될 수 있다.
도 1은 몰딩부 상에 형광체가 포함된 종래의 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.
패키지 몸체의 바닥면(110)에 발광소자(10)가 배치되고, 패키지 몸체의 바닥면(110)과 측벽(130)으로 둘러싸이는 캐비티(cavity)의 내부에 몰딩부(160)가 채워지는데, 몰딩부(160)내에 형광체(165)가 포함될 수 있다.
도 1의 발광소자 패키지(100)에서 몰딩부(160) 내의 형광체(165)의 분포가 고르지 않을 수 있고, 특히 형광체(165)가 캐비티의 바닥면에 집중될 수 있어서 발광소자 패키지(100)의 색온도 분포가 고르지 않을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 발광소자 상의 형광체 필름의 배치를 나타낸 도면이다.
형광체 필름(p)이 발광소자(chip) 상에 배치되는데, 형광체 필름(p)이 오픈된 영역에서는 전극 패드(pad)가 노출될 수 있다.
도 2a와 같이 형광체 필름(p)이 발광소자(chip) 상에 정확하게 얼라인(align)될 수 있으나, 도 2b 또는 도 2c에 도시된 바와 같이 형광체 필름(p)이 발광소자(chip)와 어긋나게 얼라인(align)될 수도 있는 문제점이 있으며, 이는 발광소자의 제조 후에 형광체 필름을 발광소자의 상부에 고정할 때 얼라인이 용이하지 않기 때문이다.
실시예는, 발광 소자 또는 발광소자 패키지에서 형광체를 고르게 분포하여 색온도 편차를 줄이고자 한다.
실시예는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상의 가장 자리 영역에 배치되는 투광성 가이드; 및 상기 발광 구조물 상에서, 상기 투광성 가이드의 내부 영역에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 발광소자를 제공한다.
투광성 가이드는, 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다.
투광성 가이드는 SiO2, Si3N4, TiO2 및 Al2O3 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
투광성 가이드의 단면은 폐곡선을 이루고, 상기 형광체 필름은 상기 폐곡선의 내부에 배치될 수 있다.
투광성 가이드는 상기 발광 구조물의 상부를 적어도 2개의 영역으로 분리하고, 상기 분리된 영역에 각각 다른 형광체 필름이 배치될 수 있다.
투광성 가이드의 두께는 0.5 마이크로 미터 내지 2 마이크로 미터일 수 있다.
투광성 가이드 제1 영역은 상기 발광 구조물의 상부 표면과 접촉하고, 제2 영역은 상기 발광 구조물의 측면과 접촉할 수 있다.
제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 전극과 제2 전극을 더 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 발광 구조물의 하부에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 발광 구조물의 측면과 접촉할 수 있다.
제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 오믹층과 제2 오믹층, 및 상기 제1 오믹층과 제2 오믹층을 전기적으로 차단하는 채널층을 더 포함할 수 있다.
투광성 가이드의 상부면의 높이는 상기 형광체의 상부면의 높이보다 낮을 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는, 투광성 가이드의 내부에 형광체 필름이 배치되어 형광체 필름이 투광성 가이드를 통하여 형광체 발광 구조물의 상부에 정확하게 얼라인될 수 있으며, 따라서 발광소자에서 방출되는 광의 색온도 분포가 고를 수 있다.
도 1은 몰딩부 상에 형광체가 포함된 종래의 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이고,
도 2a 내지 도 2c는 발광소자 상의 형광체 필름의 배치를 나타낸 도면이고,
도 3은 발광소자의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4a 내지 도 4c는 발광소자 상에 형광체 필름이 배치된 상면도들을 나타낸 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 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)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 3은 발광소자의 일실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 발광소자(200)는 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)로 이루어지는 발광 구조물(220)을 포함하고, 발광 구조물(220) 상의 가장 자리 영역에 투광성 가이드(280)가 배치될 수 있다. 발광 구조물(220)의 상부 영역에 형광체 필름(Phosphor film)이 배치될 수 있다.
투광성 가이드(280)는 발광 구조물(220)을 둘러싸고 배치되므로, 도 3의 발광소자(200)를 수평 방향으로 절단하면 투광성 가이드(280)의 단면은 폐곡선을 이룰 수 있고, 형광체 필름은 상술한 폐곡선의 내부에 배치될 수 있다.
투광성 가이드(280)의 일부 영역(제 1영역)은 발광 구조물(220)의 상부 표면과 접촉할 수 있고, 다른 영역(제2 영역)은 발광 구조물(220)의 측면과 접촉할 수 있다.
투광성 가이드(280) 두께(t1)는 0.5 마이크로 미터 내지 2 마이크로 미터일 수 있고, 형광체 필름의 두께(t2)는 50~ 200 마이크로 미터일 수 있다. 투광성 가이드(280) 두께(t1)는 0.5 마이크로 미터보다 작으면 형광체 필름을 안정적으로 가이드(guide)하기 어려울 수 있고, 2 마이크로 미터보다 두꺼우면 활성층(224)에서 방출되는 광의 흡수율이 높아지거나, 발광소자(200)의 가장 자리 영역의 두께가 너무 커질 수 있다.
도 3에서 투광성 가이드(280)의 높이가 형광체 필름의 높이보다 높게 배치되나, 투광성 가이드(280)의 높이가 형광체 필름의 높이보다 낮더라도 형광체 필름을 안정적으로 가이드할 수 있으면 충분하다. 이때, 투광성 가이드의 높이와 형광체 필름의 높이는, 각각 투광성 가이드와 형광체 필름의 상부면의 높이를 뜻한다.
도 3에서 발광 구조물(220)이 단차 구조를 이루고, 발광 구조물(220)의 상부면에 요철(236)이 배치되고 있으나, 상술한 단차 구조 및 요철(236)의 높이가 형광체 필름의 두께(t2)에 비하여 매우 작으므로, 형광체 필름이 발광 구조물(220) 내의 제1 도전형 반도체층(222)의 표면과 거의 밀착할 수 있다. 그리고, 형광체 필름의 양측면은 투광성 가이드(280)과 접촉할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
활성층(224)은 제1 도전형 반도체층(222)과 제2 도전형 반도체층(226) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층(224)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 예컨대, InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaNAlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 반도체층(226)이 AlxGa(1-x)N (0＜x＜1)으로 이루어질 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
투광성 가이드(280)는 발광 구조물(220)의 측면에 배치되고, 실리콘 질화물 예를 들면 SiO2, Si3N4 등으로 이루어지거나, TiO2 또는 Al2O3 등의 절연성 물질로 이루어질 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)의 표면은 단차(236)를 가지고 배치되는데, 제1 오믹층(252)과 대응되는 영역에서의 제1 도전형 반도체층(222)의 높이가 다른 영역, 예를 들면 제2 오믹층(256)과 대응되는 영역에서의 제1 도전형 반도체층(222)의 높이보다 높을 수 있다. 상술한 단차 구조는, 제1 오믹층(252)이 제2 도전형 반도체층(226)과 활성층(224) 및 제1 도전형 반도체층(222)의 일부를 관통하여 배치될 때, 제1 오믹층(252)과 대응되는 영역에서 제1 도전형 반도체층(222)의 두께가너무 얇아지지 않게 할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)의 표면에는 요철(236)이 형성될 수 있는데, 활성층(224)에서 방출되는 광을 추출 효율을 높일 수 있다.
제1 오믹층(252)은 발광 구조물(220)의 하부로부터 제2 도전형 반도체층(226)과 활성층(224)를 관통하고 제1 도전형 반도체층(222)과 전기적으로 컨택할 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(226)의 하부에는 제2 오믹층(256)이 배치되는데, 제1 오믹층(252)과 제2 오믹층(256)은 채널층(260)에 의하여 전기적으로 분리될 수 있다.
제1 오믹층(252)과 제2 오믹층(256)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들면 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-GaZnO), IGZO(In-GaZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
채널층(260)은 제2 도전형 반도체층(226)의 하부와 접촉하며 배치되고, 제1 오믹층(252)과 제2 오믹층(256)의 사이에 배치되어 제1 오믹층(252)과 제2 오믹층(256)을 전기적으로 분리할 수 있다.
채널층(260)은 절연성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들면 실리콘 질화물 상세하게는 SiO2, Si3N4 등으로 이루어지거나 또는 TiO2 또는 Al2O3 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 채널층(260)은 투광성 가이드(280)와 동일한 공정에서 동일한 재료로 제조될 수도 있다.
도 3에서 발광 구조물(220)의 양쪽 바깥 영역에서 제2 전극(266)이 배치되는데, 제2 전극(266)의 양측면은 채널층(260)에 둘러싸여 있고 하부면은 후술하는 캡핑층(265)를 통하여 반사층(258) 및 제2 전극(256)과 전기적으로 접촉할 수 있다.
제2 오믹층(256)의 상부면은 제2 도전형 반도체층(226)과 접촉하고, 측면은 채널층(260)과 접촉할 수 있다.
제2 오믹층(256)과 채널층(260)의 하부에는 반사층(258)이 배치되어 활성층(224)에서 방출되어 도 3에서 하부로 진행하는 빛을 반사시킬 수 있다.
반사층(258)은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
반사층(258)의 하부에는 캡핑층(capping layer, 265)이 배치되는데, 캡핑층(265)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
캡핑층(265)의 하부면 및 측면은 절연층(234)와 접촉하고 상부면은 제2 전극(266)과 채널층(260)과 반사층(258)과 각각 접촉할 수 있고, 도 3에서 제2 오믹층(256)과 반사층(258)이 하부 방향으로 돌출된 영역이 캡핑층(265)에 삽입되어 고정될 수 있다.
캡핑층(265)의 하부에는 절연층(234)이 배치되는데, 절연층(234)은 반사층(258)과도 접촉할 수 있으며, 절연층(234)의 반사층(258)을 관통하고 채널층(260)의 내부를 관통하여 후술하는 바와 같이 접착층(275a)과 확산 저지층(275b)이 상술한 절연층(234)의 내부를 통하여 제1 오믹층(252)과 접촉할 수 있다.
절연층(234)의 하부에는 확산 저지층(Diffusion blocking layer, 275b)이 배치되고, 확산 저지층(275b)의 하부에는 접착층(Wafer bonding layer, 275a)가 배치될 수 있다. 접착층(275a)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 상세하게는 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다.
확산 저지층(275b)은 절연층(234) 및 채널층(260)을 관통하여 제1 오믹층(252)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 접착층(275a)은 확산 저지층(275b)은 절연층(234) 및 채널층(260)을 관통하여 제1 오믹층(252)과 전기적으로 연결될 수 있다.
접착층(275a)의 하부에는 도전성 지지기판(270)이 배치될 수 있다. 도전성 지지기판(270)은 금속 또는 반도체 물질 등 도전성 물질로 형성되고, 제1 전극으로 작용할 수 있다. 즉 상술한 제2 전극(266)은 발광 구조물(220)과 대응하는 높이에서 발광 구조물(220)의 측면과 접촉하며 배치되고, 제1 전극은 발광 구조물의 하부에 배치될 수 있다.
전기 전도도 내지 열전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 반도체 소자 작동시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열 전도도가 높은 물질(ex. 금속 등)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
도전성 지지 기판(270)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가지기 위하여 50 내지 200 마이크로 미터의 두께로 이루어질 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 발광소자 상에 형광체 필름이 배치된 상면도들을 나타낸 도면이다.
도 4a에서 발광 구조물(GaN)의 가장 자리에는 패시베이션층(passivation layer)가 배치되어 발광 구조물(GaN)을 외부와 전기적으로 절연시킬 수 있다. 투광성 가이드(barrier, 도 3의 280)가 발광 구조물(GaN) 상의 일부 영역에 배치되고, 투광성 가이드(barrier)의 외부에 전극 패드(pad)가 배치되는데, 이때 전극 패드(pad)는 상술한 제2 전극일 수 있다.
도 4b에서는 도 4a에서 투광성 가이드(barrier)의 내부에 형광체 필름(P1)이 삽입되고 있다. 이러한 배치는, 형광체 필름(P1)이 투광성 가이드(barrier)를 통하여 형광체 발광 구조물의 상부에 정확하게 얼라인(align)될 수 있으며, 따라서 발광소자에서 방출되는 광의 색온도 분포가 고를 수 있다.
도 4c에서는 투광성 가이드(barrier)의 수평 단면이 2개의 폐곡선을 이루고, 각각의 폐곡선 영역 내에 서로 다른 형광체 필름(P1, P2)이 배치되고 있다. 이러한 구조의 발광소자는 발광 구조물에서 방출되는 단일 파장의 광이 서로 다른 형광체 필름(P1, P2)에 의하여 서로 다른 영역의 파장의 광으로 변환될 수 있고, 따라서 하나의 발광소자에서 2개 이상의 파장 영역의 광이 방출될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 하나의 발광소자 상에서 투광성 가이드가 3개 이상의 영역을 서로 분리하며 배치될 수 있고, 이때 각각의 분리된 영역에 서로 다른 형광체 필름이 배치되면 하나의 발광소자에서 3개 이상의 파장 영역의 광이 방출될 수도 있다.
상술한 발광소자는 하나 또는 복수 개가 하나의 발광소자 패키지 내에 배치될 수 있다.
발광소자 패키지 내에 발광소자가 배치될 때, 발광소자의 제1 전극과 제2 전극은 각각 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광소자의 둘레에는 실리콘 등을 포함하는 몰딩부가 배치되어 발광소자를 보호할 수 있다.
그리고, 상술한 발광소자 내지 발광소자 패키지는 조명 시스템의 광원으로 사용될 수 있는데, 일예로 영상표시장치의 백라이트 유닛과 조명 장치에 사용될 수 있다.
영상표시장치의 백라이트 유닛으로 사용될 때 에지 타입의 백라이트 유닛으로 사용되거나 직하 타입의 백라이트 유닛으로 사용될 수 있고, 조명 장치에 사용될 때 등기구나 벌브(bulb) 타입의 광원에 사용될 수도 있다.
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.
10, 200, chip: 발광소자 100: 발광소자 패키지
110: 바닥면 130: 측벽
160: 몰딩부 165: 형광체
220: 발광 구조물 222: 제1 도전형 반도체층
224: 활성층 226: 제2 도전형 반도체층
234: 절연층 236: 요철
252: 제1 오믹층 256: 제2 오믹층
258: 반사층 260: 채널층
265: 캡핑층 266: 제2 전극
270: 도전성 지지기판 275a: 접착층
275b: 확산 저지층 280, barrier: 투광성 가이드
P, P1, P2: 형광체 필름

Claims (10)

  1. 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 발광 구조물 상의 가장 자리 영역에 배치되고, SiO2, Si3N4, TiO2 및 Al2O3 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 투광성 가이드; 및
    상기 발광 구조물 상에서, 상기 투광성 가이드의 내부 영역에 배치되는 형광체 필름; 및
    상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 오믹층과 제2 오믹층, 및 상기 제1 오믹층과 제2 오믹층을 전기적으로 차단하는 채널층을 포함하고,
    상기 투광성 가이드의 단면은 폐곡선을 이루고, 상기 형광체 필름은 상기 폐곡선의 내부에 배치되고,
    상기 형광체 필름의 상면은 플랫(flat)하고,
    상기 발광 구조물의 상면은 중앙 영역과 가장 자리 영역만을 포함하고, 상기 중앙 영역은 모두 상기 형광체 필름과 접촉하고, 상기 가장 자리 영역은 모두 상기 투광성 가이드와 접촉하고,
    상기 제1 오믹층의 상부에서 상기 제1 도전형 반도체층의 상면은 상부로 돌출되고 요철이 구비되는 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 투광성 가이드는 상기 발광 구조물의 상부를 적어도 2개의 영역으로 분리하고, 상기 분리된 영역에 각각 다른 형광체 필름이 배치되는 발광소자.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 투광성 가이드의 두께는 0.5 마이크로 미터 내지 2 마이크로 미터이고, 상기 투광성 가이드의 제1 영역은 상기 발광 구조물의 상부 표면과 접촉하고, 상기 투광성 가이드의 제2 영역은 상기 발광 구조물의 측면과 접촉하는 발광소자.
  4. 삭제
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 투광성 가이드의 상부면의 높이는 상기 형광체의 상부면의 높이보다 낮은 발광소자.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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