KR20120002818A - Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method of the same - Google Patents

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이동주
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Abstract

PURPOSE: A nitride semiconductor light emitting diode and a manufacturing method thereof are provided to form various color senses about a finally emitted light by selectively wavelength-converting the light which is generated from a plurality of light emission regions. CONSTITUTION: A light emitting structure comprises an n-type semiconductor layer(120), an active layer(130), and p-type semiconductor layer(140) which are formed on a substrate. A separation groove(150) divides the light emitting structure into a plurality of separation regions by eliminating a part within the light emitting structure to at least the active layer. A wavelength conversion layer(160) is formed on one separation region among a plurality of separation regions. The wavelength conversion layer comprises a light-converting material. An n-type electrode(170) is electrically connected to the n-type semiconductor layer. A plurality of p-type electrodes(180,185) is respectively formed on region separate from the region in which the wavelength conversion layer is formed among a plurality of separation regions.

Description

질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법{NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Nitride semiconductor light emitting device and its manufacturing method {NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히, 하나의 소자에서 다양한 색감의 구현이 가능한 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device, and more particularly, to a nitride semiconductor light emitting device capable of realizing various colors in one device and a method of manufacturing the same.

발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전류가 가해지면, p형 및 n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말하며, 이러한 LED는 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성 및 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 뿐만 아니라, LED는 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점 때문에 주로 패키지 형태로서 다양한 디스플레이장치 및 광원으로서 널리 이용되고 있다. 특히 조명장치 및 디스플레이 장치의 백라이트(backlight)를 대체할 수 있는 고효율, 고출력 광원으로서 적극적으로 개발되고 있는 추세에 있다. Light Emitting Diodes (LEDs) are semiconductor devices that can realize various colors of light based on the recombination of electrons and holes at junctions of p-type and n-type semiconductors when current is applied. The demand continues to increase because of its many advantages including long life, low power, good initial drive characteristics and high vibration resistance. In addition, the LED has been widely used as a variety of display devices and light sources mainly in the form of a package because of the advantages of excellent monochromatic peak wavelength, excellent light efficiency, and miniaturization. In particular, there is a trend to actively develop as a high efficiency, high output light source that can replace the backlight of the lighting device and the display device.

특히, 질화물계 반도체 발광소자는 청색, 녹색 또는 적색 등의 단파장 광을 포함한 넓은 파장대역의 광을 생성할 수 있는 발광소자로서, 백색 발광소자 또한 상용화에 성공하여 급속한 속도로 시장이 성장하고 있다. 고효율의 3원색과 백색 발광소자가 등장하면서 LED의 응용범위도 넓어져 기존의 단순한 디스플레이나 휴대용 액정 디스플레이용 시장에서 벗어나 점점 천연색 전광판, 교통신호등, 이미지 스캐너, LCD BLU(Back Light Unit), 전장용, 자동차의 전조등, 조명용 등으로 다양한 관련 기술분야에서 크게 각광받고 있다. 따라서, 이러한 추세에 따라 질화물계 반도체 발광소자는 다양한 색감의 표현이 요구되고 있다. In particular, nitride-based semiconductor light emitting devices are light emitting devices capable of generating light in a wide wavelength band including short wavelength light such as blue, green, or red, and white light emitting devices have also been commercialized, and the market is rapidly growing. With the introduction of high efficiency three primary colors and white light emitting devices, the application range of LEDs has also expanded, leaving the market for conventional simple displays or portable liquid crystal displays. It is attracting much attention in various related technical fields for headlights and lighting of automobiles. Therefore, according to this trend, the nitride-based semiconductor light emitting device is required to express various colors.

그러나 종래 질화물 반도체 발광소자의 경우, 하나의 소자에서는 동일한 색감의 발광만 가능하거나 그 정격전류를 변화시켜 색감을 달리 구현한다. 이 경우, 전류량에 따른 색감의 변화는 극히 미세한 색감 변화만 가능하고, 그 광량의 변화가 심하다는 단점이 있었다.
However, in the case of the conventional nitride semiconductor light emitting device, only one light emitting device may emit light of the same color or different color currents by changing its rated current. In this case, the change in color according to the amount of current is possible only a very slight color change, there is a disadvantage that the change in the amount of light is severe.

상술한 종래의 문제를 해소하기 위해, 본 발명은 하나의 소자에서 복수의 분할 영역을 형성하고, 상기 복수의 분할 영역에 대해 선택적으로 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성함으로써 다양한 색감 구현이 가능한 질화물 반도체 발광소자를 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above-mentioned conventional problem, the present invention provides a plurality of divided regions in one device, and forms a wavelength conversion layer including a photoconversion material selectively for the plurality of divided regions, thereby implementing various colors. It is an object of the present invention to provide a nitride semiconductor light emitting device.

또한, 본 발명은 상기 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태는, 기판 위에 형성된 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 중 일부 영역이 적어도 상기 활성층까지 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈; 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 형성되며, 광변환물질을 포함하는 파장변환층; 상기 n형 반도체층과 전기적으로 연결된 n형 전극; 및 상기 복수의 분할 영역의 상면 중 상기 파장변환층이 형성된 영역을 제외한 영역에 각각 형성된 복수의 p형 전극;을 포함하는 질화물 반도체 발광소자를 제공한다.
In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention, a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer formed on a substrate; A separation groove in which a portion of the light emitting structure is removed to at least the active layer to separate the light emitting structure into a plurality of divided regions; A wavelength conversion layer formed on at least one division region of the plurality of division regions, the wavelength conversion layer comprising a photoconversion material; An n-type electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer; And a plurality of p-type electrodes formed in regions except for the region where the wavelength conversion layer is formed, among upper surfaces of the plurality of divided regions.

이 경우, 상기 복수의 분할 영역은 동일한 층구조를 가지며, 동일 파장대역의 광을 발생하는 것이며, 상기 복수의 분할 영역은 상기 n형 반도체층까지 제거된 분리홈에 의해 분리되며, 상기 n형 전극 형성 영역을 통해 서로 연결되는 것일 수 있고, 상기 복수의 p형 전극에 독립적으로 전류를 주입하여 혼합광의 색온도를 변화시킬 수 있다.
In this case, the plurality of divided regions have the same layer structure and generate light of the same wavelength band, and the plurality of divided regions are separated by separation grooves removed to the n-type semiconductor layer, and the n-type electrode It may be connected to each other through the formation region, it is possible to change the color temperature of the mixed light by injecting a current independently to the plurality of p-type electrodes.

또한, 상기 복수의 분할 영역의 활성층은 청색광을 발생하며, 상기 파장변환층은 상기 청색광을 여기광으로 하여 황색광으로 파장변환하는 것일 수 있으며, 또는, 상기 복수의 분할 영역의 활성층은 청색광을 발생하며, 상기 파장변환층은 상기 청색광을 여기광으로 하여 녹색광 혹은 적색광으로 파장변환하는 것일 수 있으며, 또는, 상기 복수의 분할 영역의 활성층은 UV를 발생하며, 각 분할 영역은 상면에 서로 다른 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 더 구비하는 것일 수 있다. 이때, 상기 파장변환층은 상기 UV를 여기광으로 하여 청색, 녹색, 황색 및 적색광 중 적어도 하나의 광으로 파장변환하는 것일 수 있으며, 상기 광변환물질은 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 및 양자점으로 이루어진 그룹 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
The active layers of the plurality of divided regions may generate blue light, and the wavelength conversion layer may convert the blue light into excitation light and convert the wavelength into yellow light, or the active layers of the plurality of divided regions generate blue light. The wavelength conversion layer may be wavelength conversion into green light or red light by using the blue light as excitation light, or the active layers of the plurality of divided regions generate UV, and each divided region has a different light conversion on the upper surface thereof. It may be further provided with a wavelength conversion layer containing a material. In this case, the wavelength conversion layer may be a wavelength conversion to at least one of blue, green, yellow and red light by using the UV as excitation light, the light conversion material is a yellow phosphor, green phosphor, blue phosphor, red phosphor And it may be at least one selected from the group consisting of quantum dots.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 기판 위에 형성된 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 중 p형 반도체층의 일부 영역이 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈; 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 형성되며, 광변환물질을 포함하는 파장변환층; 상기 n형 반도체층과 전기적으로 연결된 n형 전극; 및 상기 복수의 분할 영역의 상면 중 상기 파장변환층이 형성된 영역을 제외한 영역에 각각 형성된 복수의 p형 전극;을 포함하는 질화물 반도체 발광소자를 제공한다.
On the other hand, another embodiment of the present invention, a light emitting structure comprising an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer formed on a substrate; A separation groove in which a portion of the p-type semiconductor layer of the light emitting structure is removed to separate the light emitting structure into a plurality of divided regions; A wavelength conversion layer formed on at least one division region of the plurality of division regions, the wavelength conversion layer comprising a photoconversion material; An n-type electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer; And a plurality of p-type electrodes formed in regions except for the region where the wavelength conversion layer is formed, among upper surfaces of the plurality of divided regions.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 기판 위에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 중 일부 영역을 적어도 상기 활성층까지 제거하여 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈 및 n형 전극 형성 영역을 형성하는 단계; 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계; 상기 n형 전극 형성 영역에 n형 전극을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 분할 영역 각각에 p형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다.
On the other hand, another embodiment of the present invention, forming a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer on the substrate; Removing a portion of the light emitting structure to at least the active layer to form a separation groove and an n-type electrode forming region for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions; Forming a wavelength conversion layer including a photoconversion material on at least one of the plurality of divided regions; Forming an n-type electrode in the n-type electrode formation region; And forming a p-type electrode in each of the plurality of divided regions.

이 경우, 상기 분리홈을 형성하는 단계는 상기 복수의 분할 영역들이 동일한 층구조를 갖도록 상기 발광구조물을 분리하는 단계일 수 있으며, 상기 분리홈을 형성하는 단계는 상기 n형 전극 형성 영역을 제외하고 상기 n형 반도체층까지 제거하는 것에 의해 수행될 수 있다.
In this case, the forming of the separation groove may be a step of separating the light emitting structure such that the plurality of divided regions have the same layer structure, and the forming of the separation groove may exclude the n-type electrode forming region. It may be performed by removing even the n-type semiconductor layer.

또한, 상기 파장변환층을 형성하는 단계는 상기 복수의 분할 영역 상에 각각 서로 다른 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계일 수 있으며, 상기 광변환물질은 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 및 양자점으로 이루어진 그룹 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
The forming of the wavelength conversion layer may include forming a wavelength conversion layer including different photoconversion materials on the plurality of divided regions, and the photoconversion material may be a yellow phosphor, a green phosphor, or a blue color. It may be at least one selected from the group consisting of a phosphor, a red phosphor and a quantum dot.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 기판 위에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 중 p형 반도체층의 일부 영역이 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈 및 n형 전극 형성 영역을 형성하는 단계; 상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계; 상기 n형 전극 형성 영역에 n형 전극을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 분할 영역 각각에 p형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, forming a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer on the substrate; Removing a portion of the p-type semiconductor layer of the light emitting structure to form a separation groove and an n-type electrode formation region for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions; Forming a wavelength conversion layer including a photoconversion material on at least one of the plurality of divided regions; Forming an n-type electrode in the n-type electrode formation region; And forming a p-type electrode in each of the plurality of divided regions.

본 발명에 따르면, 단일 소자에 대해 적어도 2개 이상의 발광 영역을 형성하고, 상기 복수의 발광 영역으로부터 발생하는 광을 선택적으로 파장변환함으로써 최종적으로 방출되는 광에 대한 색감을 다양하게 구현할 수 있다.According to the present invention, by forming at least two light emitting regions for a single device, and selectively wavelength-converts the light generated from the plurality of light emitting regions it is possible to implement a variety of colors for the finally emitted light.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자를 X-X' 라인을 따라 절단한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자의 측단면도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자에서 다양한 색감을 구현하는 일예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 측단면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 1.
3 is a side cross-sectional view of the nitride semiconductor light emitting device illustrated in FIG. 1 taken along the line XX ′.
4 is a side cross-sectional view of the nitride semiconductor light emitting device according to the second embodiment of the present invention.
5 to 9 are side cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 1.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of implementing various colors in the nitride semiconductor light emitting device of FIG. 1.
11 is a side cross-sectional view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자를 X-X' 라인을 따라 절단한 측단면도이다.
1 is a perspective view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 1. A cross-sectional side view of the device taken along the line XX '.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)을 포함하는 발광구조물과, n형 반도체층(120) 및 p형 반도체층(140)에 전기적으로 연결된 n형 및 p형 전극(170, 180, 185)을 포함한다. 그리고, 발광구조물은 일부 영역이 적어도 활성층(130)까지 제거되어 형성되는 분리홈(150)에 의해 2개의 분할 영역으로 분리되어 있으며, 2개의 분할 영역 중 적어도 하나의 상면에 파장변환층(160)이 형성되어 있다. 이러한 발광구조물은 n형 반도체층(120)이 노출되도록 일부 영역이 제거된 n형 전극 형성 영역을 가지며, n형 전극 형성 영역에는 n형 전극(170)이, 2개의 분할 영역의 상면 각각에는 p형 전극(180, 185)이 형성되어 있다.
1 to 3, the nitride semiconductor light emitting device 100 according to the first embodiment of the present invention includes an n-type semiconductor layer 120, an active layer 130, and a p-type semiconductor layer formed on a substrate 110. And a n-type and p-type electrode 170, 180, and 185 electrically connected to the n-type semiconductor layer 120 and the p-type semiconductor layer 140. In addition, the light emitting structure is divided into two divided regions by a separation groove 150 formed by removing at least a portion of the active layer 130. The wavelength conversion layer 160 is formed on at least one of the two divided regions. Is formed. The light emitting structure has an n-type electrode formation region in which a portion of the n-type semiconductor layer 120 is removed, and an n-type electrode 170 is formed in the n-type electrode formation region, and p is formed on each of the upper surfaces of the two divided regions. Type electrodes 180 and 185 are formed.

여기서, 발광구조물은 기판(110) 상에 차례대로 형성된 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)을 구비한다. 상기 기판(110)은 질화물 반도체층의 성장을 위해 제공되는 성장용 기판으로서 사파이어 기판을 사용할 수 있다. 사파이어 기판은 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a축 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등을 갖는다. 이 경우, C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다. 하지만, 본 실시예에서 기판(110)은 사파이어 기판으로 제한되는 것은 아니며, 사파이어 기판 대신 SiC, Si, GaN, AlN 등으로 이루어진 기판도 사용 가능하다. 그리고, 도시하지는 않았지만, 기판(110)과 n형 반도체층(120) 사이의 격자부정합을 완화하기 위해 버퍼층(미도시)이 기판(110) 상에 형성될 수 있으며, 이러한 버퍼층은 AlN 또는 GaN을 포함하는 저온핵성장층일 수 있다.
The light emitting structure includes an n-type semiconductor layer 120, an active layer 130, and a p-type semiconductor layer 140 sequentially formed on the substrate 110. The substrate 110 may use a sapphire substrate as a growth substrate provided for growth of the nitride semiconductor layer. Sapphire substrates are hexagonal-Rhombo R3c symmetric crystals with lattice constants of 13.001 및 and 4.758 c in the c-axis and a-axis directions, respectively. 1102) surface and the like. In this case, the C plane is mainly used as a nitride growth substrate because it is relatively easy to grow a nitride thin film and stable at high temperatures. However, in the present embodiment, the substrate 110 is not limited to the sapphire substrate, and a substrate made of SiC, Si, GaN, AlN, or the like may be used instead of the sapphire substrate. Although not shown, a buffer layer (not shown) may be formed on the substrate 110 to mitigate lattice mismatch between the substrate 110 and the n-type semiconductor layer 120, and the buffer layer may be formed of AlN or GaN. It may be a low temperature nucleus growth layer comprising.

그리고, n형 반도체층(110) 및 p형 반도체층(140)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖고, 각각 n형 불순물 및 p형 불순물이 도핑된 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 대표적으로, GaN, AlGaN, InGaN이 있다. 또한, 상기 n형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 또는 C 등이 사용될 수 있으며, 상기 p형 불순물로는 Mg, Zn 또는 Be 등이 대표적이다. 상기 n형 및 p형 반도체층(120, 140)은 질화물 반도체층 성장에 관하여 공지된 공정을 이용할 수 있으며, 예컨대, 유기금속 기상증착법(MOCVD), 분자빔성장법(MBE) 및 하이드라이드 기상증착법(HVPE) 등이 이에 해당한다.
In addition, the n-type semiconductor layer 110 and the p-type semiconductor layer 140 is Al x In y Ga (1-xy) N composition formula (where 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y ≦ 1) and doped with n-type impurities and p-type impurities, respectively, and typically, GaN, AlGaN, InGaN. In addition, Si, Ge, Se, Te or C may be used as the n-type impurity, and the p-type impurity may be representative of Mg, Zn or Be. The n-type and p-type semiconductor layers 120 and 140 may use known processes for growing nitride semiconductor layers. For example, organometallic vapor deposition (MOCVD), molecular beam growth (MBE) and hydride vapor deposition. (HVPE) and the like.

그리고, 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합하여 발광하도록 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 배치된 다중양자우물구조를 가진다. 이때, 양자장벽층은 p형 반도체층(140)으로부터 주입되는 정공이 터널링가능한 두께를 갖는 초격자구조로 이루어질 수 있다. 이러한 양자장벽층은 AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1, 0<y≤1, 0<x+y≤1)으로 이루어질 수 있으며, 양자우물층은 InzGa(1-z)N(0≤z≤1)으로 이루어질 수 있다.
The active layer 130 has a multi-quantum well structure in which quantum well layers and quantum barrier layers are alternately disposed so that electrons and holes recombine and emit light. In this case, the quantum barrier layer may have a superlattice structure having a thickness through which tunnels of holes injected from the p-type semiconductor layer 140 can be tunneled. The quantum barrier layer may be formed of Al x In y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, 0 <x + y ≦ 1), and the quantum well layer may be formed of In z Ga ( 1-z) N (0 ≦ z ≦ 1).

그리고, 본 발명의 제1 실시형태에서, 발광구조물은 분리홈(150)에 의해 2개의 분할 영역으로 분리되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구현하고자 하는 형태에 따라 2개 이상의 분할 영역을 가질 수 있다. 상기 분할 영역들은 n형 반도체층(120)을 공유하고 있으며, n형 반도체층(120) 상에 형성된 n형 전극(170)을 공통 전극으로 구비한다. 그리고, 분할 영역들은 동일한 층구조를 가지므로 동일한 파장대역의 광을 발생한다. 이러한 분할 영역들 중 일측에만 파장변환층(160)을 형성함으로써 선택적으로 분할 영역의 상면, 즉, 광방출면을 통해 나오는 광을 다른 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 분할 영역별로 서로 다른 광을 방출시킬 수 있다. 또한, 파장변환층(160)을 통해 색변환된 광과 파장변환층이 형성되지 않은 분할 영역의 광방출면으로부터 방출되는 광, 즉 색변환되지 않은 광이 서로 혼합되어 원하는 색을 구현할 수 있으며, 특히 백색광을 구현할 수 있다. 상기 파장변환층(160)은 광변환물질이 포함된 수지층으로, 필름형태로 미리 제작된 후 분할 영역 상에 부착될 수 있으며, 또한, 스크린 프린팅 등의 인쇄법에 의해 분할 영역 상에 직접 인쇄될 수도 있다.
In the first embodiment of the present invention, the light emitting structure is divided into two divided regions by the separating groove 150, but is not limited thereto and may have two or more divided regions according to a form to be implemented. . The divided regions share the n-type semiconductor layer 120, and include the n-type electrode 170 formed on the n-type semiconductor layer 120 as a common electrode. Since the divided regions have the same layer structure, light of the same wavelength band is generated. By forming the wavelength conversion layer 160 only on one side of the divided regions, light emitted through the upper surface of the divided region, that is, the light emitting surface, may be selectively converted into light having a different wavelength. Therefore, different light may be emitted for each divided region. In addition, the color converted through the wavelength conversion layer 160 and the light emitted from the light emitting surface of the divided region in which the wavelength conversion layer is not formed, that is, the non-color converted light may be mixed with each other to achieve a desired color. In particular, white light can be realized. The wavelength conversion layer 160 is a resin layer containing a photoconversion material, which may be pre-fabricated in a film form and then attached to a divided area, and also directly printed on the divided area by a printing method such as screen printing. May be

이러한 파장변환층(160)의 광변환물질은 청색 형광체로서 (Ba, Sr, Ca)5(PO4)3Cl:(Eu2+, Mn2 +) 또는 Y2O3:(Bi3 +, Eu2 +) 들 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 적색 형광체로서 나이트라이드계 또는 설파이드계의 적색 형광체를 사용할 수 있으며, 녹색 형광체는 실리케이트계, 설파이드계 및 나이트라이드계 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 황색 형광체로는 YAG 또는 TAG계열의 가넷계 형광체를 사용할 수 있다. 또한, 상술한 녹색, 적색, 청색 및 황색 형광체뿐만 아니라 나노 입자의 사이즈를 조절함으로써 청색부터 적색까지의 색깔을 내는 양자점 또한 사용할 수 있다. 상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe와 같은 II-VI족 화합물 반도체 나노결정일 수 있다.
The light conversion material for wavelength conversion layer 160 is a blue phosphor (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4) 3 Cl: (Eu 2+, Mn 2 +) or Y 2 O 3: (Bi 3 +, Eu 2 + ) can be selected and used, red phosphor of the nitride or sulfide-based red phosphor can be used, the green phosphor may be any one of silicate, sulfide and nitride, yellow As the phosphor, a garnet-based phosphor of YAG or TAG series can be used. In addition, not only the above-described green, red, blue and yellow phosphors, but also the quantum dots emitting colors from blue to red may be used by controlling the size of the nanoparticles. The quantum dots may be II-VI compound semiconductor nanocrystals such as CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe.

구체적으로, 발광구조물은 청색광을 발생하는 질화물계 반도체층을 포함할 수 있으며, 파장변환층(160)은 상기 청색광을 여기광으로 하여 황색광으로 파장변환하는 광변환물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 발광구조물의 활성층에서 나온 청색광이 파장변환층(160)에서 황색광으로 색변환된다. 또한, 발광구조물은 청색광을 발생하는 질화물계 반도체층을 포함할 수 있으며, 파장변환층(160)은 상기 청색광을 여기광으로 하여 적색광 및 녹색광으로 파장변환하는 광변환물질을 각각 포함할 수 있다. 이 경우, 발광구조물의 활성층에서 나온 청색광이 파장변환층에서 녹색광 및 적색광으로 색변환되며, 이들이 혼합되어 백색광이 구현될 수 있다. 따라서, 전자의 경우, 복수의 분할 영역 중 일측은 황색광을 방출하고, 다른 분할 영역의 활성층은 청색광을 방출하므로, 최종적으로 황색광과 청색광이 혼합되어 백색광을 구현하게 된다. 후자의 경우, 복수의 분할 영역 중 일측의 활성층은 청색광을 방출하고, 다른 분할 영역은 녹색광을 방출하며, 또 다른 분할 영역은 적색광을 방출하므로, 최종적으로 푸르스름한 백색광 또는 완전한 백색광을 구현할 수 있다.
Specifically, the light emitting structure may include a nitride based semiconductor layer for generating blue light, and the wavelength conversion layer 160 may include a light conversion material for converting the blue light into excitation light and converting it into yellow light. In this case, blue light emitted from the active layer of the light emitting structure is converted into yellow light in the wavelength conversion layer 160. In addition, the light emitting structure may include a nitride-based semiconductor layer for generating blue light, and the wavelength conversion layer 160 may include a light conversion material for converting the wavelength into red light and green light using the blue light as excitation light. In this case, blue light emitted from the active layer of the light emitting structure is color-converted to green light and red light in the wavelength conversion layer, and white light may be mixed by mixing them. Therefore, in the former case, one side of the plurality of divided regions emits yellow light, and the active layer of the other divided region emits blue light, and finally yellow light and blue light are mixed to realize white light. In the latter case, the active layer on one side of the plurality of divided regions emits blue light, the other divided region emits green light, and the other divided region emits red light, thereby finally achieving bluish white light or completely white light.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)는 하나의 발광소자에서 복수의 분할 영역을 갖도록 발광구조물을 분리하고, 복수의 분할 영역에서 발생된 광을 선택적으로 일부 파장변환함으로써 다양한 색감의 광을 구현할 수 있다.
As described above, the nitride semiconductor light emitting device 100 according to the first embodiment of the present invention separates the light emitting structure to have a plurality of divided regions in one light emitting element, and selectively converts light generated in the plurality of divided regions to a partial wavelength. By converting, various colors of light can be realized.

도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자의 측단면도이다. 제1 실시형태와는 달리, 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리 홈(150)을 활성층(150)까지 제거하지 않고 p형 반도체층(120)까지만 제거하여, 발광영역인 활성층의 손실을 줄이고, 전 발광영역에 걸쳐 전류를 균일하게 주입할 수 있다.
4 is a side cross-sectional view of the nitride semiconductor light emitting device according to the second embodiment of the present invention. Unlike the first embodiment, the separation groove 150 for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions is removed only to the p-type semiconductor layer 120 without removing the active layer 150, thereby reducing the loss of the active layer as the light emitting region. It is possible to reduce the current and uniformly inject current over the entire light emitting area.

도 5 내지 도 9은 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다.
5 to 9 are cross-sectional side views for explaining a method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device shown in FIG. 1.

먼저, 도 5를 참조하면, 먼저 기판(110) 상에 차례로 적층되는 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)을 포함하는 발광구조물을 형성한다. 이때, 각 반도체층들(120, 130, 140)은 금속유기 화학기상증착(MOCVD), 분자선 성장(MBE) 또는 수소화합물기상성장(HVPE) 방법 등으로 형성될 수 있다.
First, referring to FIG. 5, first, a light emitting structure including an n-type semiconductor layer 120, an active layer 130, and a p-type semiconductor layer 140 that are sequentially stacked on the substrate 110 is formed. In this case, each of the semiconductor layers 120, 130, and 140 may be formed by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam growth (MBE), or hydrogen compound vapor deposition (HVPE).

이어서, 도 6를 참조하면, 발광구조물 중 일부 영역을 적어도 활성층(130)까지 제거하여 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈(150)을 형성한다. 여기서, 분리홈(150)은 발광 영역의 감소를 최소화하면서, 상기 분할 영역들을 전기적으로 분리할 수 있는 정도의 폭을 가질 수 있도록 형성되며, 가능한 좁게 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 분리홈(150)은 적어도 p형 반도체층(140) 및 활성층(130)의 일부를 식각함으로서 완성되며, 식각은 ICP/RIE 방법 등을 사용하여 행한다.
Subsequently, referring to FIG. 6, at least a portion of the light emitting structure is removed to at least the active layer 130 to form a separation groove 150 for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions. Here, the separation groove 150 is formed to have a width that can be electrically separated from the divided regions while minimizing the reduction of the light emitting region, and preferably formed as narrow as possible. At this time, the separation groove 150 is completed by etching at least a portion of the p-type semiconductor layer 140 and the active layer 130, the etching is performed using an ICP / RIE method or the like.

그 다음에, 도 7을 참조하면, 도 5와 같이 얻어진 구조물에서 n형 전극 형성 영역(155)을 형성한다. 즉, n형 반도체층(120)이 노출되도록 발광구조물의 일부 영역을 제거하는 것에 의해 완성되며, 식각은 ICP/RIE 방법 등을 사용하여 행할 수 있다.
Next, referring to FIG. 7, an n-type electrode formation region 155 is formed in the structure obtained as shown in FIG. 5. That is, by removing a portion of the light emitting structure to expose the n-type semiconductor layer 120, the etching can be performed using an ICP / RIE method or the like.

이어서, 도 8을 참조하면, n형 전극 형성 영역(155)에 n형 전극(170)을 형성하고, 복수의 분할 영역 상에 p형 전극(180, 185)을 각각 형성한다. 이때, n형 및 p형 전극(170, 180, 185)은 증착 또는 도금 공정을 통해 형성될 수 있다.
Subsequently, referring to FIG. 8, the n-type electrode 170 is formed in the n-type electrode formation region 155, and the p-type electrodes 180 and 185 are formed on the plurality of divided regions, respectively. In this case, the n-type and p-type electrodes 170, 180, and 185 may be formed through a deposition or plating process.

그 다음에, 도 9를 참조하면, 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 파장변환층(160)을 형성한다. 이때, 파장변환층(160)은 분할 영역의 상면 중 p형 전극(185)이 형성된 영역을 제외한 상면에 인쇄 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
Next, referring to FIG. 9, the wavelength conversion layer 160 is formed on at least one of the plurality of divided regions. In this case, the wavelength conversion layer 160 may be formed on the upper surface of the divided region except for the region where the p-type electrode 185 is formed through a printing process or the like.

이와 같이, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(100)는 n형 반도체층(120)을 공유하고 활성층과 p형 반도체층으로 이루어진 복수의 분할 영역을 형성하고, 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 선택적으로 파장변환층(160)을 형성함으로써 다양한 색감의 구현이 가능하다.
As described above, the nitride semiconductor light emitting device 100 of the present invention shares a n-type semiconductor layer 120 and forms a plurality of divided regions consisting of an active layer and a p-type semiconductor layer, and at least one divided region of the plurality of divided regions. By selectively forming the wavelength conversion layer 160 thereon, it is possible to implement a variety of colors.

도 10는 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자에서 구동전압을 달리하여 다양한 색감을 구현하는 일예를 설명하기 위한 개략도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(100)는 발광구조물을 2 등분하고, 선택적으로 하나의 분할 영역에 파장변환층을 형성한다. 그리고, 각 분할 영역에 서로 다른 크기의 전류(DC1, DC2)를 인가하여 발생하는 광의 휘도를 조절할 수 있다. 즉, 각 분할 영역에 주입되는 전류를 개별적으로 조절함으로써, 최종적으로 방출되는 광의 색감을 다양하게 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 발광구조물이 청색광을 발생하는 경우, 하나의 분할 영역에는 상기 청색광을 여기광으로 하여 황색광으로 파장변환하는 파장변환층이 형성될 수 있다. 이때, 각 분할 영역의 전류를 독립적으로 조절하는 것에 의해, 청색광, 푸르스름한 백색광 및 백색광의 다양한 색감을 구현할 수 있다.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of implementing various colors by varying a driving voltage in the nitride semiconductor light emitting device of FIG. 1. Referring to FIG. 9, the nitride semiconductor light emitting device 100 of the present invention divides the light emitting structure into two equal parts, and optionally forms a wavelength conversion layer in one division region. In addition, the luminance of light generated by applying currents DC1 and DC2 having different magnitudes to each divided region may be adjusted. That is, by individually adjusting the current injected into each divided region, the color of the finally emitted light can be variously changed. For example, when the light emitting structure generates blue light, a wavelength conversion layer may be formed in one division area to convert the blue light into excitation light and convert the wavelength into yellow light. In this case, by independently adjusting the current of each divided region, various colors of blue light, bluish white light, and white light can be realized.

도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 측단면도이다. 여기서, 도 10에 도시된 제2 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)는 구성이 도 1의 질화물 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다. 다만, 분할 영역 모두의 상면에 파장변환층을 형성한 점에서 차이가 있으므로, 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 달라지는 구성에 대해서만 설명한다.
11 is a side cross-sectional view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention. Here, the nitride semiconductor light emitting device 200 according to the second embodiment shown in FIG. 10 is substantially the same as the nitride semiconductor light emitting device 100 of FIG. 1. However, since there is a difference in forming the wavelength conversion layer on the upper surface of all the divided regions, the description of the same configuration is omitted, and only the different configuration will be described.

도 11을 참조하면, 본 제3 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)는 기판(210) 상에 형성된 n형 반도체층(220), 활성층(230) 및 p형 반도체층(240)을 포함하는 발광구조물과, n형 반도체층(220) 및 p형 반도체층(240)에 전기적으로 연결된 n형 및 p형 전극(270, 280, 285)을 포함한다. 그리고, 발광구조물은 적어도 활성층(230)까지 일부 영역이 제거되어 형성되는 분리홈(250)에 의해 2개의 분할 영역으로 분리되어 있다. 이러한 발광구조물은 n형 반도체층(220)이 노출되도록 일부 영역이 제거된 n형 전극 형성 영역을 가지며, n형 전극 형성 영역에는 n형 전극(270)이, 2개의 분할 영역의 상면 각각에는 p형 전극(280, 285)이 형성되어 있다.
Referring to FIG. 11, the nitride semiconductor light emitting device 200 according to the third embodiment includes an n-type semiconductor layer 220, an active layer 230, and a p-type semiconductor layer 240 formed on the substrate 210. And n-type and p-type electrodes 270, 280, and 285 electrically connected to the n-type semiconductor layer 220 and the p-type semiconductor layer 240. In addition, the light emitting structure is divided into two divided regions by the separating groove 250 formed by removing at least a portion of the region up to the active layer 230. The light emitting structure has an n-type electrode formation region in which some regions are removed so that the n-type semiconductor layer 220 is exposed. Type electrodes 280 and 285 are formed.

본 실시형태에서, 발광구조물은 UV를 발생하는 질화물계 반도체층을 포함하며, 각 분할 영역의 상면에는 파장변환층(260, 265)이 형성되어 있다. 각 파장변환층(260, 265)에는 서로 다른 광변환물질이 포함되어 있으며, 예를 들어, 상기 광변환물질은 황색, 녹색, 적색 및 청색 광변환물질 중 적어도 하나일 수 있다.
In the present embodiment, the light emitting structure includes a nitride based semiconductor layer that generates UV, and the wavelength conversion layers 260 and 265 are formed on the upper surface of each division region. Each of the wavelength conversion layers 260 and 265 may include different photoconversion materials. For example, the photoconversion material may be at least one of yellow, green, red, and blue photoconversion materials.

구체적으로, 분할 영역 각각에 황색 광변환물질을 포함하는 파장변환층(260)과 청색 광변환물질을 포함하는 파장변환층(265)이 형성된 경우, 각 파장변환층(260, 265)은 발광구조물의 각 분할 영역의 광방출면으로부터 나온 UV가 황색 광변환물질 및 청색 광변환물질에 의해 황색광 및 청색광으로 각각 색변환된다. 그러면, 황색광 및 청색광이 혼합되어 백색광이 구현될 수 있다. 또는, 분할 영역 각각에 적색 광변환물질을 포함하는 파장변환층(260)과 녹색 광변환물질을 포함하는 파장변환층(265)을 포함하는 파장변환층(265)이 형성된 경우, 각 파장변환층(260, 265)은 발광구조물의 각 분할 영역의 광방출면으로부터 나온 UV가 적색 광변환물질 및 녹색 광변환물질에 의해 적색광 및 녹색광으로 각각 색변환된다. 그러면, 적색광 및 녹색광이 혼합되어 황색광이 구현될 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 각 분할 영역의 상면에 형성함으로써 다양한 색감을 구현할 수 있다.
In detail, when the wavelength conversion layer 260 including the yellow light conversion material and the wavelength conversion layer 265 including the blue light conversion material are formed in each of the divided regions, each of the wavelength conversion layers 260 and 265 may include a light emitting structure. The UV emitted from the light emitting surface of each divided region of is converted into yellow light and blue light by yellow light converting material and blue light converting material, respectively. Then, yellow light and blue light may be mixed to implement white light. Alternatively, when the wavelength conversion layer 265 including the wavelength conversion layer 260 including the red light conversion material and the wavelength conversion layer 265 including the green light conversion material is formed in each of the divided regions, each wavelength conversion layer is formed. Reference numerals 260 and 265 denote color conversion of UV light emitted from the light emitting surface of each divided region of the light emitting structure into red light and green light by the red light conversion material and the green light conversion material, respectively. Then, red light and green light may be mixed to implement yellow light. As such, by forming the wavelength conversion layer including different light conversion materials on the upper surface of each division region, various colors may be realized.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

100, 200: 반도체 발광 소자 110: 기판
120, 220: n형 반도체층 130, 230: 활성층
140, 240: p형 반도체층 150: 분리홈
160, 260, 265: 파장변환층 170: n형 전극
180, 185, 280, 285: p형 전극100 and 200: semiconductor light emitting element 110: substrate
120, 220: n-type semiconductor layer 130, 230: active layer
140 and 240: p-type semiconductor layer 150: separation groove
160, 260, 265: wavelength conversion layer 170: n-type electrode
180, 185, 280, 285: p-type electrode

Claims (16)

기판 위에 형성된 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
상기 발광구조물 중 일부 영역이 적어도 상기 활성층까지 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈;
상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 형성되며, 광변환물질을 포함하는 파장변환층;
상기 n형 반도체층과 전기적으로 연결된 n형 전극; 및
상기 복수의 분할 영역의 상면 중 상기 파장변환층이 형성된 영역을 제외한 영역에 각각 형성된 복수의 p형 전극;을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.
A light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer formed on the substrate;
A separation groove in which a portion of the light emitting structure is removed to at least the active layer to separate the light emitting structure into a plurality of divided regions;
A wavelength conversion layer formed on at least one division region of the plurality of division regions, the wavelength conversion layer comprising a photoconversion material;
An n-type electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer; And
And a plurality of p-type electrodes each formed in a region of the upper surface of the plurality of divided regions except for the region in which the wavelength conversion layer is formed.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 영역은 동일한 층구조를 가지며, 동일 파장대역의 광을 발생하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
The plurality of divided regions have the same layer structure and emit light having the same wavelength band.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 영역은 상기 n형 반도체층까지 제거된 분리홈에 의해 분리되며, 상기 n형 전극 형성 영역을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
And the plurality of divided regions are separated by separation grooves removed to the n-type semiconductor layer, and connected to each other through the n-type electrode formation region.
제1항에 있어서,
상기 복수의 p형 전극에 독립적으로 전류를 주입하여 혼합광의 색온도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that to change the color temperature of the mixed light by injecting a current independently to the plurality of p-type electrodes.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 영역의 활성층은 청색광을 발생하며, 상기 파장변환층은 상기 청색광을 여기광으로 하여 황색광으로 파장변환하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
The active layer of the plurality of divided regions generates blue light, and the wavelength conversion layer converts the wavelength into yellow light using the blue light as excitation light.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 영역의 활성층은 청색광을 발생하며, 상기 파장변환층은 상기 청색광을 여기광으로 하여 녹색광 및 적색광 중 적어도 하나로 파장변환하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
The active layer of the plurality of divided regions generates blue light, and the wavelength conversion layer converts the wavelength into at least one of green light and red light using the blue light as excitation light.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 영역의 활성층은 UV를 발생하며, 각 분할 영역은 상면에 서로 다른 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
The active layer of the plurality of divided regions generates UV, and each divided region further comprises a wavelength conversion layer including a different photoconversion material on the upper surface.
제7항에 있어서,
상기 파장변환층은 상기 UV를 여기광으로 하여 청색, 녹색, 황색 및 적색광 중 적어도 하나의 광으로 파장변환하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 7, wherein
The wavelength conversion layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that for converting the wavelength to at least one of blue, green, yellow and red light by using the UV as excitation light.
제1항에 있어서,
상기 광변환물질은 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 및 양자점으로 이루어진 그룹 중 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method of claim 1,
The light conversion material is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that at least one selected from the group consisting of a yellow phosphor, a green phosphor, a blue phosphor, a red phosphor and a quantum dot.
기판 위에 형성된 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
상기 발광구조물 중 p형 반도체층의 일부 영역이 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈;
상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 형성되며, 광변환물질을 포함하는 파장변환층;
상기 n형 반도체층과 전기적으로 연결된 n형 전극; 및
상기 복수의 분할 영역의 상면 중 상기 파장변환층이 형성된 영역을 제외한 영역에 각각 형성된 복수의 p형 전극;을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.
A light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer formed on the substrate;
A separation groove in which a portion of the p-type semiconductor layer of the light emitting structure is removed to separate the light emitting structure into a plurality of divided regions;
A wavelength conversion layer formed on at least one division region of the plurality of division regions, the wavelength conversion layer comprising a photoconversion material;
An n-type electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer; And
And a plurality of p-type electrodes each formed in a region of the upper surface of the plurality of divided regions except for the region in which the wavelength conversion layer is formed.
기판 위에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계;
상기 발광구조물 중 일부 영역을 적어도 상기 활성층까지 제거하여 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈 및 n형 전극 형성 영역을 형성하는 단계;
상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계;
상기 n형 전극 형성 영역에 n형 전극을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 분할 영역 각각에 p형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
Forming a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer on the substrate;
Removing a portion of the light emitting structure to at least the active layer to form a separation groove and an n-type electrode forming region for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions;
Forming a wavelength conversion layer including a photoconversion material on at least one of the plurality of divided regions;
Forming an n-type electrode in the n-type electrode formation region; And
And forming a p-type electrode in each of the plurality of divided regions.
제11항에 있어서,
상기 분리홈을 형성하는 단계는 상기 복수의 분할 영역들이 동일한 층구조를 갖도록 상기 발광구조물을 분리하는 단계인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
The method of claim 11,
The forming of the separation groove is a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that for separating the light emitting structure so that the plurality of divided regions have the same layer structure.
제11항에 있어서,
상기 분리홈을 형성하는 단계는 상기 n형 전극 형성 영역을 제외하고 상기 n형 반도체층까지 제거하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
The method of claim 11,
The forming of the isolation grooves is performed by removing the n-type semiconductor layer except for the n-type electrode formation region.
제11항에 있어서,
상기 파장변환층을 형성하는 단계는 상기 복수의 분할 영역 상에 각각 서로 다른 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
The method of claim 11,
The forming of the wavelength conversion layer is a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that for forming a wavelength conversion layer including a different photoconversion material on the plurality of divided regions.
제14항에 있어서,
상기 광변환물질은 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 및 양자점으로 이루어진 그룹 중 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
The method of claim 14,
And the photoconversion material is at least one selected from the group consisting of a yellow phosphor, a green phosphor, a blue phosphor, a red phosphor, and a quantum dot.
기판 위에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계;
상기 발광구조물 중 p형 반도체층의 일부 영역이 제거되어 상기 발광구조물을 복수의 분할 영역으로 분리하는 분리홈 및 n형 전극 형성 영역을 형성하는 단계;
상기 복수의 분할 영역 중 적어도 하나의 분할 영역 상에 광변환물질을 포함하는 파장변환층을 형성하는 단계;
상기 n형 전극 형성 영역에 n형 전극을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 분할 영역 각각에 p형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.Forming a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer on the substrate;
Removing a portion of the p-type semiconductor layer of the light emitting structure to form a separation groove and an n-type electrode formation region for separating the light emitting structure into a plurality of divided regions;
Forming a wavelength conversion layer including a photoconversion material on at least one of the plurality of divided regions;
Forming an n-type electrode in the n-type electrode formation region; And
And forming a p-type electrode in each of the plurality of divided regions.
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KR20170040921A (en) * 2015-10-06 2017-04-14 엘지이노텍 주식회사 Light emitting device and lighting apparatus having the same
CN111863853A (en) * 2019-04-24 2020-10-30 深圳第三代半导体研究院 Vertical integrated unit diode chip

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