KR20130074081A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 발광 소자에 관한 것이다.An embodiment relates to a light emitting device.
발광 다이오드(Light-Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자이다. Light-emitting diodes (LEDs) are semiconductor light emitting devices that convert current into light.
반도체 발광 소자는 고 휘도를 갖는 광을 얻을 수 있어, 디스플레이용 광원, 자동차용 광원 및 조명용 광원으로 폭넓게 사용되고 있다.BACKGROUND ART A semiconductor light emitting device can obtain light having high luminance and is widely used as a light source for a display, a light source for an automobile, and a light source for an illumination.
하지만, 반도체 발광 소자는 내부의 광이 외부로 출사되지 않아, 광 추출 효율이 낮은 문제가 있다.However, the semiconductor light emitting device has a problem in that light is not emitted to the outside, so the light extraction efficiency is low.
실시예는 광 추출 효율이 향상된 발광 소자를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device having improved light extraction efficiency.
실시예에 따르면, 발광 소자는, 광을 생성하는 발광 구조물; 및 상기 발광 구조물 상에 광 추출층을 포함하고, 상기 광 추출층은, 음 굴절률을 갖도록 하기 위해 서로 교대로 적층된 다수의 유전층과 다수의 금속층을 포함한다.According to an embodiment, the light emitting device comprises: a light emitting structure for generating light; And a light extraction layer on the light emitting structure, wherein the light extraction layer includes a plurality of dielectric layers and a plurality of metal layers alternately stacked with each other to have a negative refractive index.
실시예는 광이 내부로 반사되지 않고 외부로 반사되도록 금속층과 유전층이 적층된 광 추출층을 형성함으로써, 광 추출 효율을 극대화할 수 있다. The embodiment can maximize light extraction efficiency by forming a light extraction layer in which a metal layer and a dielectric layer are stacked such that light is not reflected inside but reflected outside.
도 1은 제1 실시예에 따른 수평형 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 광 추출층을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 굴절률에 따라 광의 진행 모습을 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 광진행 메커니즘을 설명하는 그래프이다.
도 5는 도 1의 또 다른 광 추출층을 도시한 도면이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 플립형 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 수직형 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a horizontal light emitting device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view illustrating the light extraction layer of FIG. 1.
3a and 3b are views showing the progress of light according to the refractive index.
4A, 4B and 4C are graphs illustrating the light traveling mechanism.
FIG. 5 is a view illustrating another light extraction layer of FIG. 1.
6 is a view showing a flip type light emitting device according to the second embodiment.
7 is a view showing a vertical light emitting device according to the third embodiment.
8 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
9 is a diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
10 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In describing an embodiment according to the invention, in the case of being described as being formed "above" or "below" each element, the upper (upper) or lower (lower) Directly contacted or formed such that one or more other components are disposed between the two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)" may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
이하의 설명에서 '외부'라 함은 공기 중을 의미할 수 있다. In the following description, "external" may mean air.
도 1은 제1 실시예에 따른 수평형 발광 소자를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a horizontal light emitting device according to a first embodiment.
도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 수평형 발광 소자(10)는 기판(11), 발광 구조물(19), 투명전극층(21), 광 추출층(27) 및 제1 및 제2 전극(31, 33)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the horizontal
상기 발광 구조물(19)은 제1 도전형 반도체층(13), 활성층(15) 및 제2 도전형 반도체층(17)을 포함할 수 있다.The
상기 발광 소자(10)는 상기 기판(11)과 상기 제1 도전형 반도체층(13) 사이의 격자 상수 차이에 의한 격자 부정합을 완화시켜주기 위해 상기 기판(11)과 상기 제1 도전형 반도체층(13) 사이에 버퍼층을 더 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
상기 버퍼층에 의해 상기 기판(11) 상에 형성된 상기 발광 구조물(19)에 결함, 예컨대 크랙(cracks), 보이드(void), 그레인(grain) 및 굴곡(bowing)이 발생하지 않는다.Defects such as cracks, voids, grains and bowing do not occur in the
도시되지 않았지만, 상기 버퍼층과 상기 제1 도전형 반도체층(13) 사이에 도펀트를 포함하지 않는 비 도전형 반도체층이 더 포함될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.Although not shown, a non-conductive semiconductor layer containing no dopant may be further included between the buffer layer and the first
상기 버퍼층, 상기 제1 도전형 반도체층(13), 활성층(15) 및 제2 도전형 반도체층(17)은 III족 및 V족 화합물 반도체 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The buffer layer, the first
상기 화합물 반도체 재질로는 예컨대, Al, In, Ga 및 N을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The compound semiconductor material may include, for example, Al, In, Ga, and N, but is not limited thereto.
상기 기판(11)은 열 전도성 및/또는 투과도가 우수한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 상기 기판(11)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
상기 기판(11) 또는 상기 버퍼층 아래에 상기 제1 도전형 반도체층(13)이 형성될 수 있다.The first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, n형 도펀트를 포함하는 n형 반도체층일 수 있지만, 이에 대해서는 한전하지 않는다. 상기 제1 도전형 반도체층(13)은 예컨대 AlGaN 또는 GaN를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 n형 도펀트는 Si, Ge 또는 Sn를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The first conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(13)은 제1 캐리어, 예컨대 전자(electrons)를 상기 활성층(15)으로 공급하여 주기 위한 도전층으로서의 역할을 하며, 상기 활성층(15)의 제2 캐리어, 예컨대 정공(holes)이 상기 버퍼층으로 넘어가지 못하게 하는 장벽층으로서의 역할을 할 수 있다. The first
상기 제1 도전형 반도체층(13)에 고농도의 도펀트가 도핑됨으로써, 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 도전층으로서의 역할을 할 수 있다. The dopant having a high concentration is doped into the first
상기 제1 도전형 반도체층(13)은 상기 활성층(15)과 같거나 더 큰 밴드갭을 가지는 화합물 반도체 재질로 형성함으로써, 활성층(15)의 정공이 버퍼층으로 넘어가지 못하게 하는 장벽층으로서의 역할을 할 수 있다.The first conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(13) 아래에 상기 활성층(15)이 형성될 수 있다.The
상기 활성층(15)은 예컨대 상기 제1 도전형 반도체층(13)으로부터 공급된 전자와 상기 제2 도전형 반도체층(17)으로부터 공급된 정공을 재결합시켜 자외선 광을 발광시킬 수 있다. 자외선 광의 생성을 위해 상기 활성층(15)은 적어도 와이드 밴드갭을 가져야 한다.For example, the
상기 활성층(15)은 단일 양자 우물 구조(SQW), 다중 양자 우물 구조(MQW), 양자점 구조 및 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The
상기 활성층(15)은 GaN, InGaN, AlGaN 및 AlInGaN으로부터 선택된 하나 또는 이들의 주기적인 반복으로 형성될 수 있다. The
실시예의 활성층(15)은 365nm 내지 488nm 파장의 광을 생성할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
예컨대, 상기 활성층(15)은 365nm 파장의 광, 405nm 파장의 광 및 488nm 파장의 광 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.For example, the
상기 활성층(15) 아래에 상기 제2 도전형 반도체층(17)이 형성될 수 있다. The second conductivity
상기 제2 도전형 반도체층(17)은 예컨대 p형 도펀트를 포함하는 p형 반도체층일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 제2 도전형 반도체층(17)은 예컨대 AlGaN 또는 GaN일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 p형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The second
상기 제2 도전형 반도체층(17)은 정공을 상기 활성층(15)으로 공급하여 주기 위한 도전층으로서의 역할을 할 수 있다. The second
상기 제2 도전형 반도체층(17)에 고농도의 도펀트가 도핑됨으로써, 정공이 자유롭게 이동할 수 있는 도전층으로서의 역할을 할 수 있다. A high concentration of dopant is doped into the second
상기 활성층(15)의 전자가 상기 제2 도전형 반도체층(17)으로 넘어오지 못하도록 하기 위해 상기 활성층(15)과 상기 제2 도전형 반도체층(17) 사이에 제3 도전형 반도체층이 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.A third conductivity type semiconductor layer is formed between the
보다 확실하게 활성층(15)의 전자가 상기 제2 도전형 반도체층(17)으로 넘어가지 못하도록 하기 위해, 상기 활성층(15)과 상기 제2 도전형 반도체층(17) 또는 상기 제3 도전형 반도체층 사이에 전자 차단층이 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.In order to more reliably prevent electrons in the
예컨대, 상기 제3 도전형 반도체층과 상기 전자 차단층은 AlGaN로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, the third conductivity type semiconductor layer and the electron blocking layer may be formed of AlGaN, but are not limited thereto.
예컨대, 상기 전자 차단층은 적어도 상기 제3 도전형 반도체층보다 큰 밴드갭을 가질 수 잇지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. For example, the electron blocking layer may have a band gap larger than at least the third conductivity type semiconductor layer, but is not limited thereto.
예컨대, 상기 제3 도전형 반도체층과 상기 전자 차단층이 AlGaN로 형성되는 경우, 상기 전자 차단층이 상기 제3 도전형 반도체층보다 큰 밴드갭을 갖도록 하기 위해, 상기 전자 차단층이 상기 제3 도전형 반도체층보다 더 높은 Al 함량을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, when the third conductivity type semiconductor layer and the electron blocking layer are formed of AlGaN, the electron blocking layer is formed in the third layer so that the electron blocking layer has a larger band gap than the third conductivity type semiconductor layer. It may have a higher Al content than the conductive semiconductor layer, but is not limited thereto.
상기 제2 도전형 반도체층(17) 상에는 투명전극층(21)이 형성될 수 있다. 상기 투명전극층(21)은 전원을 상기 제2 도전형 반도체층(17)의 보다 넓은 영역으로 공급하여 주는 스프레딩 효과를 얻기 위해 도전층으로서의 역할 수 있다. 또한, 상기 투명전극층(21)은 광을 외부로 출사되도록 하기 위해 투명성이 우수한 재질로 형성될 수 있다. The
상기 투명전극층(21)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/ITO로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
상기 투명전극층(21) 상에 광 추출층(27)이 형성될 수 있다.The
상기 광 추출층(27)은 광이 발광 소자(10) 내부에 머무르게 하지 않도 가능한 외부로 출사되도록 하여, 광 추출 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. The
통상적으로, 활성층(15)에서 생성된 광은 사방으로 진행될 수 있다. 일부 광은 상기 제1 도전형 반도체층(13)을 경유하여 상기 기판(11)으로 진행되고, 다른 일부 광은 상기 제2 도전형 반도체층(17)을 경유하여 투명전극층(21)으로 진행될 수 있다.Typically, light generated in the
상기 발광 구조물(19)은 외부의 공기보다 높은 굴절률을 갖는다. 따라서, 상기 제2 도전형 반도체층(17) 또는 상기 투명전극층(21)으로 진행된 광은 외부로 출사될 수도 있고 내부로 반사될 수도 있다. The
즉, 상기 제2 도전형 반도체층(17) 또는 상기 투명전극층(21)에 대해 일정 각도 이상의 입사각으로 입사된 광은 외부로 출사되지 않고 내부로 전반사될 수 있다. That is, light incident at an angle of incidence greater than or equal to a predetermined angle with respect to the second conductivity-
다시 말해, 도 3a에 도시한 바와 같이, 0보다 큰 굴절률을 갖는 매질로 광이 입사되는 경우, 17° 이상의 각도로 입사된 광은 내부로 전반사될 수 있다.In other words, as shown in FIG. 3A, when light is incident on a medium having a refractive index greater than zero, the light incident at an angle of 17 ° or more may be totally internally reflected.
이에 반해, 0보다 작은 굴절률(이하 음굴절률이라 함) 갖는 매질로 광이 입사되는 경우, 90° 이상의 각도로 입사된 광에 한해서만 전반사될 수 있다.In contrast, when light is incident on a medium having a refractive index smaller than zero (hereinafter referred to as negative refractive index), only light incident at an angle of 90 ° or more may be totally reflected.
도 3a 및 도 3b로부터, 음굴절률을 갖는 매질을 사용하는 경우, 거의 대부분의 광이 외부로 출사되는 것을 알 수 있다. 3A and 3B, when using a medium having a negative refractive index, it can be seen that most of the light is emitted to the outside.
실시예의 광 추출층(27)은 음굴절률을 갖도록 설계되어, 광 추출 효율을 극대화할 수 있다.The
상기 광 추출층(27)은 도 2에 도시한 바와 같이, 금속층(23a, 23b)과 유전층(25)이 적층으로 형성된 멀티층을 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the
상기 금속층(23a, 23b)으로는 금속 물질이 사용되는데, 예컨대 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 몰리브텐(Mo)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나가 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.Metal materials are used as the
상기 유전층(25)으로는 투명한 산화 계열 물질, 투명한 질화 계열 물질 또는 카바이드 계열 물질이 사용될 수 있다. As the
예컨대, 투명한 산화 계열 물질로는 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, SiO2 및 SiOx로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나가 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, transparent oxide-based materials include ITO, IZO (In-ZnO), GZO (Ga-ZnO), AZO (Al-ZnO), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), IrOx, RuOx One selected from the group consisting of SiO 2 and SiO x can be used, but is not limited thereto.
이러한 산화 계열 물질 중에서 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx 및 RuOx은 도전성을 가지므로, 전류 스프레딩의 역할을 할 수 있다.Among these oxide-based materials, ITO, IZO (In-ZnO), GZO (Ga-ZnO), AZO (Al-ZnO), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), IrOx, and RuOx are conductive. As a result, it can serve as a current spreading.
예컨대, 투명한 질화 계열 물질로는 Si3N4 또는 SixNy일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, the transparent nitride-based material may be Si 3 N 4 or Si x N y , but is not limited thereto.
예컨대, 투명한 카바이드 계열 물질로는 SiC일 수 잇지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, the transparent carbide-based material may be SiC, but is not limited thereto.
도 2에는 제1 금속층(23a), 유전층(25) 및 제2 금속층(23b)의 3층 구조만을 도시하고 있지만, 실시예의 광 추출층(27)은 3층 이상의 멀티층도 가능하다.Although only the three-layer structure of the
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 실시예의 광 추출층(27A)는 다수의 금속층(101)과 다수의 유전층(103)이 서로 교대로 배열된 멀티층을 포함할 수 있다. That is, as shown in FIG. 5, the
이러한 멀티층에서 최하층과 최상층은 금속층(10)일 수 있다. In this multi-layer, the lowermost layer and the uppermost layer may be the
상기 금속층(101)은 광의 투과를 결정하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 금속층(101)의 설계에 따라 광이 투과될 수도 있고 또는 광이 흡수될 수도 있다. The
이하의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 도 2의 금속층(23a, 23b)과 유전층(25)으로 설명한다.In the following embodiments, for convenience of description, the
도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 금속층(23a, 23b)은 그 금속 물질 종류에 따른 고유한 플라즈마 주파수(ωp)과 고유한 플라즈마 모멘텀(kp)을 갖는다. As shown in Figs. 4A to 4C, the
이에 대해, 광은 활성층(15)의 물질 종류에 따라 그 고유한 파장 주파수(ω)이 결정될 수 있다.In contrast, light may have its own wavelength frequency ω depending on the type of material of the
아울러, 광 추출층(27)에서 금속층(23a, 23b) 또는 유전층(25)의 면에 수평한 방향으로 z축 방향의 모멘텀(kz)이 존재하고 금속층(23a, 23b) 또는 유전층(25)의 면에 수직한 방향으로 x축 방향의 모멘텀(kx)이 존재할 수 있다. In addition, there is momentum k z in the z-axis direction in the direction parallel to the plane of the
이러한 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, Band II 영역과 같이 z축 모멘텀(kz)에 따라 금속층(23a, 23b)의 플라주마 주파수(ωp)의 광의 주파수(ω)의 비율이 0.6 부근에서 음굴절률 특성을 가짐을 알 수 있다. In this case, as shown in FIG. 4, the ratio of the frequency ω of light at the plasma frequency ω p of the
도 4c는 가로축이 플라즈마 모멘텀(kp)에 대한 z축의 모멘텀(kz)을 도시하고 세로축이 플라즈마 모멘텀(kp)에 대한 x축의 모멘텀(kx)을 도시한다. Figure 4c is the horizontal axis shows the plasma momentum momentum (k z) z-axis of the (k p), and the vertical axis shows the momentum along the x axis (x k) for a plasma momentum (k p).
도 4c에 도시한 바와 같이, z축 모멘텀에 대해 음굴절률 특성을 가짐을 보여주고 있다.As shown in FIG. 4C, it has a negative refractive index characteristic for the z-axis momentum.
이러한 음굴절률 특성에 의해 광이 거의 90°의 입사각으로 광 추출층(27)에 입사되더라도 내부로 반사되지 않고 외부로 출사될 수 있다.Due to the negative refractive index characteristic, even though the light is incident on the
실시예의 광 추출층(27)은 이러한 음굴절률 특성을 갖도록 하기 위해, 상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25) 모두 0.2λp의 두께를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 여기서, λp는 금속층(23a, 23b)의 플라즈마 주파수(ωp)의 파장을 나타낼 수 있다. The
λp는 금속층(23a, 23b)의 물질 종류에 따라 달라지므로, 상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25)의 두께 또한 상기 금속층(23a, 23b)을 어떤 금속 물질로 사용하는냐에 따라 달라질 수 있다. Since λ p depends on the type of material of the
예컨대, 금속 물질로 은(Ag)이 사용되는 경우, 은(Ag)의 플라즈마 파장(λp)은 대략 137.61nm일 수 있다. 이러한 경우, 상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25)의 두께는 0.2*137.61=27.522nm일 수 있다.For example, when silver (Ag) is used as the metal material, the plasma wavelength λ p of silver (Ag) may be approximately 137.61 nm. In this case, the thicknesses of the
상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25)의 두께는 서로 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있다.The thicknesses of the
예컨대 상기 금속층(23a, 23b)의 두께는 0.2λp인데 반해, 상기 유전층(25)의 두께는 0.2λp보다 크거나 작게 설계될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.For example, the thickness of the
따라서, 활성층(15)의 광의 파장에 따라 그에 맞는 금속층(23a, 23b)의 물질과 유전층(25)의 물질이 선정되고, 금속층(23a, 23b)과 유전층(25)의 두께가 선정됨으로서, 광 추출층(27)이 마치 단일 음굴절률 특성을 갖는 매질로 간주되고, 불투명한 금속층(23a, 23b)임에 불구하고 광이 투과될 수 있다. 이러한 음굴절률 특성의 광 추출층(27)에 의해 광은 내부로 전반사되지 않고 외부로 출사되므로, 광 추출 효율이 현저하게 향상될 수 있다.Accordingly, the material of the
예컨대, 365nm 파장의 광이나 405nm의 광은 금속층(23a, 23b)으로서 은(Ag)이 사용되고 유전층(25)으로서 ITO나 Si3N4이 사용되는 경우, 상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25)이 적층된 광 추출층(27)을 통해 외부로 출사될 수 있다. For example, when the light having a wavelength of 365 nm or the light having a wavelength of 405 nm is used as silver (Ag) as the
예컨대, 488nm의 광은 금속층(23a, 23b)으로서 은(Ag)이 사용되고 유전층(25)으로서 SiC이 사용되는 경우, 상기 금속층(23a, 23b)과 상기 유전층(25)이 적층된 광 추출층(27)을 통해 외부로 출사될 수 있다. For example, when light of 488 nm is used as silver (Ag) as the
상기 광 추출층(27)으로 입사된 광은 상기 광 추출층(27)의 면에 대해 수직한 방향으로 설정된 경계면을 기준으로 외부로 반사될 수 있다. The light incident on the
예컨대, 광이 광 추출층(27)의 좌하의 대각선 방향으로 입사되는 경우, 상기 광 추출층(27)의 수직 경계면에 대해 좌상의 대각선 방향으로 반사되어 외부로 출사될 수 있다.For example, when the light is incident in the left and right diagonal directions of the
상기 제1 도전형 반도체층(13) 상에 제1 전극(31)이 형성되고, 상기 발광 구조물(19), 즉 상기 제2 도전형 반도체층(17) 상에 제2 전극(33)이 형성될 수 있다. A
상기 광 추출층(27)의 유전층(25)의 물질, 예컨대 ITO이 도전성을 갖는 경우, 상기 제2 전극(33)은 상기 광 추출층(27) 상에 형성될 수도 있다. When the material of the
이에 반해, 상기 광 추출층(27)의 유전층(25)의 물질, 예컨대 SiC이 도전성을 갖지 못하는 경우, 상기 제2 전극(33)의 배면은 적어도 상기 제2 도전형 반도체층(17)에 접하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 전극(33)은 예컨대 상기 광 추출층(27)과 상기 투명전극층(21)을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층(17)과 연결될 수 있다.In contrast, when the material of the
상기 제2 전극(33)의 상면은 전원 공급을 위한 패드 역할을 해야 하므로, 상기 광 추출층(27)이나 상기 투명전극층(21)의 관통홀보다 적어도 큰 사이즈를 가질 수 있다. Since the upper surface of the
상기 제2 전극(33)은 제1 및 제2 배면을 가질 수 있고, 상기 제1 배면은 상기 광 추출층(27)과 상기 투명전극층(21)을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층(17)에 접하도록 형성되고, 상기 제2 배면은 상기 광 추출층(27), 구체적으로 최상층에 있는 금속층(23a, 23b)의 상면의 일부 영역에 접촉되도록 형성될 수 있다. The
상기 제2 전극(33)인 이와 같이 상기 광 추출층(27)이나 투명전극층(21)을 관통되도록 형성됨으로써, 상기 제2 전극(33)의 접합력도 더욱 더 향상될 수 있다. As the
한편, 상기 발광 구조물(19)의 측면, 즉 제1 도전형 반도체층(13)과 제2 도전형 반도체층(17) 사이의 전기적인 쇼트를 방지하기 위해 적어도 상기 발광 구조물(19)의 측면에 보호층(29)이 형성될 수 있다.Meanwhile, at least a side surface of the
상기 보호층(29)은 투명성이 우수하고 전도성이 낮은 재질이나 절연성 재질로 형성될 있는데, 예컨대 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, Al2O3 및 TiO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 실시예는 광이 내부로 반사되지 않고 외부로 반사되도록 금속층(23a, 23b)과 유전층(25)이 적층된 광 추출층(27)을 형성함으로써, 광 추출 효율을 극대화할 수 있다. In the first exemplary embodiment, the
이상의 제1 실시예에 대한 도면에 도시되지 않았지만, 활성층(15)의 광이 기판(11)으로 진행되어, 기판(11)에서 반사되어 제1 전극(31)의 형성된 제1 도전형 반도체층(13)으로 진행된 경우, 이러한 광이 보다 많이 외부로 출사되도록 하기 위해 상기 제1 전극(31)이 형성된 제1 도전형 반도체층(13)에 광 추출층(27)이 더 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 전극(31)을 제외한 제1 도전형 반도체층(13)의 모든 상면에 광 추출층(27)이 형성될 수 있다. Although not shown in the drawings for the first embodiment, the light of the
만일 광 추출층(27)이 상기 제1 전극(31)이 형성된 제1 도전형 반도체층(13) 상에 형성되는 경우, 상기 제1 전극(31)이 형성된 제1 도전형 반도체층(13) 상에는 형성되지 않을 수도 있다. 이러한 경우, 상기 보호층(29)은 상기 발광 구조물(19)의 측면과 상기 제2 전극(33)이 형성된 광 추출층(27)의 상면의 에지 영역에 형성될 수 있다. If the
도 6은 제2 실시예에 따른 플립형 발광 소자를 도시한 도면이다.6 is a view showing a flip type light emitting device according to the second embodiment.
제2 실시예는 제1 실시예의 투명전극층(21) 대신에 반사층(35)이 사용되고, 광 추출층(27)이 기판(11) 상에 기판(11) 층에 형성되는 한편, 발광 소자가 뒤집어져 사용되는 것을 제외하고는 제1 실시예와 거의 동일하다.In the second embodiment, the
제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 보다 상세한 설명은 생략한다.In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 플립형 발광 소자(10A)는 기판(11), 발광 구조물(19), 반사층(35), 광 추출층(27) 및 제1 및 제2 전극(31, 33)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the flip type
도시되지 않았지만, 제1 실시예와 마찬가지로 발광 구조물(19)의 측면의 전기적인 쇼트를 방지하기 위해 보호층(29)이 형성될 수 있다.Although not shown, as in the first embodiment, the
제1 실시예에 따른 발광 소자(10)는 광이 제2 도전형 반도체층(17)이나 투명전극층(21)을 통해 외부로 출사되는 구조를 가질 수 있다.The
이에 반해, 제2 실시예에 따른 발광 소자(10A)는 광이 기판(11)을 통해 외부로 출사되는 구조를 가질 수 있다. In contrast, the
따라서, 기판(11)으로 진행되는 광을 보다 많이 외부로 출사시키기 위해, 광 추출층(27)이 상기 기판(11) 상에 형성될 수 있다.Therefore, in order to emit more light traveling to the
상기 광 추출층(27)의 구성과 그 동작 기능은 이미 제1 실시예에서 상세히 설명하였으므로, 더 이상의 설명은 생략한다.Since the configuration and the operation function of the
상기 광 추출층(27)이 상기 기판(11) 상에 형성됨으로써, 상기 활성층(15)에서 상기 기판(11)으로 통해 상기 광 추출층(27)으로 진행된 광은 내부로 전반사되지 않고 상기 광 추출층(27)의 면에 수직인 방향에 설정된 경계면을 기준으로 외부로 반사될 수 있다. As the
상기 반사층(35)은 예컨대, 도전성과 반사성이 우수한 금속 물질로 형성될 수 있는데, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
상기 반사층(35)이 도전성이 우수하지 안는 경우, 상기 제2 전극(33)으로 공급된 전원이 상기 반사층(35)에 의해 상기 제2 도전형 반도체층(17)으로 공급되기 어려울 수도 있다. When the
제2 실시예는 광이 내부로 반사되지 않고 외부로 반사되도록 금속층(23a, 23b)과 유전층(25)이 적층된 광 추출층(27)을 형성함으로써, 광 추출 효율을 극대화할 수 있다. In the second embodiment, the
도 7은 제3 실시예에 따른 수직형 발광 소자를 도시한 도면이다.7 is a view showing a vertical light emitting device according to the third embodiment.
도 7을 참조하면, 제1 실시예에 따른 수평형 발광 소자(10)에서 제2 도전형 반도체층(17) 상에 채널층(43), 전극층(45), 접합층(47) 및 전도성 지지 부재(49)를 형성하고 180도 뒤집은 다음, 기판(11)을 제거할 수 있다. 이어서, 메사 식각을 통해 발광 구조물(19)의 측면을 경사지게 형성하고, 제1 도전형 반도체층(13)의 상면에 광 추출을 향상시키기 위한 광 추출층(27)이 형성될 수 있다. 이어서, 발광 구조물(19)을 보호하기 위해 발광 구조물(19)의 측면, 채널층(43)의 상면 및 발광 구조물(19)의 상면 일부분에 보호층(51)이 형성되며, 상기 광 추출층(27) 상에 전극(53)이 형성될 수 있다. 이와 같은 방법으로 제3 실시예에 따른 수직형 발광 소자(10B)가 제조될 수 있다. Referring to FIG. 7, in the horizontal
상기 광 추출층(27)의 구조 및 기능은 제1 실시예와 동일하므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.Since the structure and function of the
상기 전극층(45)은 광을 반사시키는 반사 특성을 갖는 한편 발광 구조물(19)에 전원을 공급하는 도전 특성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 전극층(45)은 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 및 Hf로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
상기 도전성지지 부재는 전기가 흐를 수 있는 도전성 재질로 형성되는데, 예컨대 Cu, Au, Ni, Mo 및 Cu-W로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The conductive support member is formed of a conductive material through which electricity can flow. For example, the conductive support member may be formed of at least one selected from the group consisting of Cu, Au, Ni, Mo, and Cu-W, but is not limited thereto.
상기 보호층(51)은 채널층(43)과 동일한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
상기 채널층(43)과 상기 보호층(51)은 산화물, 질화물 및 절연 물질 중 하나로 형성될 수 있다. 상기 채널층(43)과 상기 보호층(51)은 예컨대, ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, GZO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, 및 TiO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. The
상기 전극(53)은 제1 실시예의 제2 전극(33)과 같이 광 추출층(27)을 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 전극(53)은 제1 및 제2 배면을 포함하고, 상기 제1 배면은 상기 광 추출층(27)을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층(13)에 접촉되도록 형성되고, 상기 제2 배면은 상기 광 추출층(27) 구체적으로 광 추출층(27)의 최상층인 금속층(23a, 23b)의 상면의 일부 영역에 접촉하도록 형성될 수 있다. The
이와 같이 상기 전극(53)의 제1 배면은 상기 광 추출층(27)의 내부 측면과 상기 제1 도전형 반도체층(13)의 표면과 접촉하고 상기 전극(53)의 제2 배면은 상기 광 추출층(27)의 최상층인 금속층(23a, 23b)의 상면의 일부 영역에 접촉하도록 함으로써, 상기 전극(53)의 접착 성능을 향상시킬 수 있다. As such, the first rear surface of the
한편, 전류의 수직 방향으로의 집중을 방지하기 위한 전류 차단층(41)이 상기 전극(53)과 수직 방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다. On the other hand, the
상기 전류 차단층(41)은 상기 보호층(51)과 상기 채널층(43)과 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
실시예에 따른 발광 소자(10)는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자(10)가 어레이된 구조를 포함하며, 도 8 및 도 9에 도시된 표시 장치와, 도 10에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.The
도 8은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 8 is an exploded perspective view of the display device according to the embodiment.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 8, the
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 상기 바텀 커버 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(10)를 포함하며, 상기 발광 소자(10)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(10)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자(10)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.At least one light emitting
상기 복수의 발광 소자(10)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(10)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1061)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 9 is a view showing a display device having a light emitting device according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(10)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. Referring to FIG. 9, the
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(10)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다. The
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. The
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.The
도 10은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.10 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자(10)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(10)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. The
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자(10)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자(10) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자(10)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
10, 10A, 10B: 발광 소자
11: 기판
13: 제1 도전형 반도체층
15: 활성층
17: 제2 도전형 반도체층
19: 발광 구조물
21: 투명전극층
23a, 23b, 101: 금속층
25, 103: 유전층
27, 27A: 광 추출층
29, 51: 보호층
31: 제1 전극
33: 제2 전극
35: 반사층
41: 전류 차단층
43: 채널층
45: 전극층
47: 접합층
49: 전도성 지지 부재
53: 전극10, 10A, 10B: light emitting element
11: substrate
13: First conductive type semiconductor layer
15:
17: second conductivity type semiconductor layer
19: light emitting structure
21: transparent electrode layer
23a, 23b, 101: metal layer
25, 103: dielectric layer
27, 27A: light extraction layer
29, 51: protective layer
31: first electrode
33: Second electrode
35: reflective layer
41: current blocking layer
43: channel layer
45: electrode layer
47: bonding layer
49: conductive support member
53: electrode
Claims (20)
상기 발광 구조물 상에 광 추출층을 포함하고,
상기 광 추출층은,
음 굴절률을 갖도록 하기 위해 서로 교대로 적층된 다수의 유전층과 다수의 금속층을 포함하는 발광 소자.A light emitting structure for generating light; And
A light extraction layer on the light emitting structure,
The light extraction layer,
A light emitting device comprising a plurality of dielectric layers and a plurality of metal layers alternately stacked on each other to have a negative refractive index.
상기 발광 구조물은,
제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 활성층; 및
상기 활성층 상에 형성된 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 소자.The method of claim 1,
The light emitting structure,
A first conductive semiconductor layer;
An active layer formed on the first conductive semiconductor layer; And
A light emitting device comprising a second conductivity type semiconductor layer formed on the active layer.
상기 광 추출층은 상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고,
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 제1 전극; 및
상기 광 추출층 상에 형성된 제2 전극을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 2,
The light extraction layer is formed on the second conductivity type semiconductor layer,
A first electrode formed on the first conductive semiconductor layer; And
The light emitting device further comprises a second electrode formed on the light extraction layer.
상기 제2 전극은 상기 광 추출층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층에 접촉하도록 형성되는 발광 소자.The method of claim 3,
The second electrode is formed to penetrate the light extraction layer to contact the second conductive semiconductor layer.
상기 제2 도전형 반도체층과 상기 광 추출층 사이에 형성된 투명전극층을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 3,
The light emitting device further comprises a transparent electrode layer formed between the second conductivity-type semiconductor layer and the light extraction layer.
상기 금속층은 상기 제2 도전형 반도체층의 상면에 접하여 형성되는 발광 소자.The method of claim 1,
The metal layer is formed in contact with the upper surface of the second conductive semiconductor layer.
상기 제1 도전형 반도체층 아래에 형성된 기판을 더 포함하고,
상기 광 추출층은 상기 기판 아래에 형성되는 발광 소자.The method of claim 2,
Further comprising a substrate formed under the first conductive semiconductor layer,
The light extracting layer is formed under the substrate.
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성된 반사층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 제1 전극; 및
상기 반사층 상에 형성된 제2 전극을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 7, wherein
A reflective layer formed on the second conductive semiconductor layer;
A first electrode formed on the first conductive semiconductor layer; And
The light emitting device further comprises a second electrode formed on the reflective layer.
상기 광 추출층의 금속층은 상기 기판의 배면에 접하여 형성되는 발광 소자.The method of claim 7, wherein
The metal layer of the light extraction layer is formed in contact with the back of the substrate.
상기 광 추출층은 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 형성되고,
상기 광 추출층 아래에 형성된 전극;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 전극층; 및
상기 제2 도전형 반도체층의 외곽 에지 영역을 따라 형성된 채널층을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 2,
The light extraction layer is formed under the first conductivity type semiconductor layer,
An electrode formed under the light extraction layer;
An electrode layer on the second conductivity type semiconductor layer; And
And a channel layer formed along an outer edge region of the second conductive semiconductor layer.
상기 광 추출층의 금속층은 상기 제1 도전형 반도체층의 배면에 접하여 형성되는 발광 소자.The method of claim 10,
The metal layer of the light extraction layer is formed in contact with the back surface of the first conductivity type semiconductor layer.
상기 광 추출층의 최하층과 최상층은 금속층인 발광 소자.The method of claim 1,
The lowermost layer and the uppermost layer of the light extraction layer is a metal layer.
상기 유전층은 산화 계열 물질, 질화 계열 물질 및 카바이드 계열 물질 중 하나인 발광 소자.The method of claim 1,
The dielectric layer is one of an oxide-based material, a nitride-based material and a carbide-based material.
상기 금속층은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 몰리브텐(Mo)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는 발광 소자.The method of claim 1,
The metal layer is made of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), platinum (Pt), gold (Au), tungsten (W), copper (Cu), and molybdenum (Mo). A light emitting device comprising one selected from the group consisting of.
상기 유전층과 상기 금속층은 동일한 두께인 발광 소자.The method of claim 1,
And the dielectric layer and the metal layer have the same thickness.
상기 두께는 0.2λp이고, λp는 상기 금속층의 물질의 고유 파장인 발광 소자.17. The method of claim 16,
Wherein the thickness is 0.2λ p and λ p is the intrinsic wavelength of the material of the metal layer.
상기 활성층에서 생성되는 광의 파장에 따라 상기 유전층의 물질과 상기 금속층의 물질이 결정되는 발광 소자.The method of claim 2,
And a material of the dielectric layer and a material of the metal layer are determined according to the wavelength of light generated in the active layer.
상기 광이 365nm 파장인 경우, 상기 유전층은 ITO 및 Si3N4 중 하나이고, 상기 유전층은 은(Ag)인 발광 소자.18. The method of claim 17,
When the light has a wavelength of 365 nm, the dielectric layer is one of ITO and Si 3 N 4 , and the dielectric layer is silver (Ag).
상기 광이 405nm 파장인 경우, 상기 유전층은 ITO 및 Si3N4 중 하나이고, 상기 유전층은 은(Ag)인 발광 소자.18. The method of claim 17,
Wherein when the light has a wavelength of 405 nm, the dielectric layer is one of ITO and Si 3 N 4 , and the dielectric layer is silver (Ag).
상기 광이 488nm 파장인 경우, 상기 유전층은 SiC이고, 상기 금속층은 은(Ag)인 발광 소자.18. The method of claim 17,
Wherein the light has a wavelength of 488 nm, the dielectric layer is SiC and the metal layer is silver (Ag).
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