KR20160034829A - 광 발생 장치 - Google Patents

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KR20160034829A
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이준기
손효근
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전남대학교산학협력단
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Abstract

전계방출효과에 의해 전자를 방출하고, 전자의 충돌에 따라 전자-정공 쌍의 형성 및 이들의 재결합에 따른 광을 형성하는 광 발생 장치가 개시된다. 자외선 또는 가시광의 형성을 위해서 요구되는 p형 반도체층의 개입없이 다중양자우물 구조를 가지는 광원층에서 전자-정공 쌍은 발생되고, 이들의 재결합에 의해 광은 발생된다.

Description

광 발생 장치{Device of Generating Light}
본 발명은 광 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전계방출효과를 이용하여 전자 발생층에서 방출되는 전자에 의해 활성층에서 광을 발생시키는 광 발생 장치에 관한 것이다.
최근들어 새로운 조명으로 발광 다이오드가 활성화되고 있다. 발광 다이오드는 p형 반도체층과 n형 반도체층 사이에 다중양자우물 구조를 채용하고 있으며, 다중양자우물 구조에서의 양자구속효과에 의해 발광 동작이 수행된다. 양자구속효과는 p형 반도체층에서 공급되는 정공과 n형 반도체층에서 공급되는 전자가 다중양자우물 구조에서 포획되는 현상을 지칭한다. 또한, 양자구속이 수행된 전자와 정공은 다중양자우물 구조 내에서 재결합합되고, 재결합에 의한 발광 동작이 수행된다.
상술한 양자구속효과 및 발광 메커니즘이 구현되기 위해서 다중양자우물 구조는 장벽층과 우물층을 요구한다. 즉, 장벽층들 사이에 우물층이 배치되는 구조가 형성되고, 우물층의 밴드갭은 방출광의 파장을 결정한다. 예컨대, 우물층의 밴드갭이 증가하면, 방출광의 파장은 짧아진다.
상술한 발광 메커니즘을 가지는 발광 다이오드는 단파장 대역의 광을 형성하는 경우에는 다소간의 문제를 가진다.
즉, 높은 밴드갭을 가지는 물질을 활성층으로 사용하고자 하는 경우, 활성층을 구성하는 다중양자우물 구조의 형성에 어려움이 있다. 이론적으로 높은 밴드갭을 가지는 물질로는 InGaN, GaN 또는 AlGaN이 있으며, 3원계의 화합물 반도체층을 단결정으로 형성하는데 기술적 어려움이 있다. 즉, 3원계 화합물 반도체층의 형성시, 점 결합 또는 선 결합 등이 나타나며 이는 내부양자효율의 저하 및 발광 동작시의 열 발생을 유발한다.
또한, 활성층에서 형성된 광이 단파장의 특징을 가지면, 발생된 광이 p형 반도체층 또는 n형 반도체층에 흡수되는 문제가 발생할 수 있다. 단파장의 광은 비교적 높은 에너지를 가지므로 p형 반도체층 및 n형 반도체층의 밴드갭의 조절에 관한 설계가 충분치 못하면 발생되는 광은 p형 반도체층 또는 n형 반도체층에 흡수되는 문제가 발생된다.
이외에 자외선 영역의 광을 형성하는 구조인 경우, p형 반도체층의 낮은 전기전도도로 인해 소자의 성능저하가 발생된다. 즉, 청색광을 구현하는 구조에서와 유사하게 도판트 활성화를 위한 열 처리가 수행된다 하더라도 충분한 도판트의 활성화가 진행되지 못하며, 낮은 정공의 농도로 인해 다중양자우물 구조에 충분한 양의 정공을 공급하지 못하는 문제가 발생된다.
또한, 발광 다이오드는 형성되는 광의 파장 대역에 따라 그 종류가 구분될 수 있다. 청색 발광 다이오드의 경우, 형광체의 적용을 통해 백색 발광 장치를 제조하는데 사용된다. 또한, 자외선 발광 다이오드는 살균 및 소독, 치료용 조명, 의약품의 제조 등에 사용되고 있으며, 파장 대역에 따라 UV-A, UV-B 및 UV-C로 구분되기도 한다.
자외선 발광 다이오드와 유사하게 자외선을 생성할 수 있는 조명으로는 저압 또는 중압 수은램프가 있는 바, 부피가 크며, 인체에 유해한 수은이 포함되므로 산업용으로만 사용되고 있으며, 수은 램프의 폐기시에는 환경 부하가 증가하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 자외선 발광 다이오드가 제안되고 있으나, 전술한 바대로 p형 반도체층의 형성과 전도도의 확보가 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 내부의 전반사 및 형성된 광의 재흡수로 인해 광 추출 효율이 낮으므로 일부 영역에서만 적용이 이루어지고 있는 실정이다.
일본 특개 2013-135035호
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전계방출효과에 의해 방출된 전자를 이용하여 자외선 또는 가시광을 발생시키고, 광의 추출 효율이 높은 광 발생 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 인가되는 외부 전원에 따라 전자를 발생하기 위한 전자빔 발생부; 및 상기 전자빔 발생부에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자에 의해 전자-정공 쌍을 형성하고, 이들의 재결합에 의한 광을 발생하기 위한 광 발생부를 포함하는 광 발생 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광 발생 장치는 전계방출효과에 의해 방출된 전자를 이용하므로 별도의 렌즈 및 거울로 구성되는 광학계를 필요로 하지 않으므로 소형 구성이 가능하다. 또한, 자외선을 발생시키는 경우, 인체에 해로운 수은과 같은 중금속 물질을 이용하지 않으므로 산업용 뿐 아니라 일반 가정용 조명으로도 이용할 수 있다.
또한, 광원층에서 발생되는 자외선 또는 가시광을 반사시키는 코팅층, 전자빔 발생층에서 방출되는 전자가 광원층에 입사되도록 유도하는 가이딩부를 둠으로써 기존 광 발생 장치에 비해 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 자외선의 경우, 기존의 p형 반도체층의 형성에 따른 광 추출 효율의 감소 및 광 흡수를 방지할 수 있으며, 이에 따른 소비전력을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 광 발생 장치를 복수개 구비하여, 각각의 장치마다 서로 다른 파장의 광을 발생시킬 수 있는 다채널 광 발생장치를 형성할 있다. 특히, 자외선을 발생시키는 경우, 자외선의 추출 효율을 향상시킴과 함께 하나의 장치로 살균, 소독, 치료 등에 필요한 각각의 파장을 갖는 자외선을 독립적으로 또는 동시에 발생시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 발생 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 광원층에서 발생되는 광이 방출되는 모습 및 광원층의 일면으로 방출되는 광이 코팅층에 의해 반사되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시에에 따른 광 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다채널 광 발생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 발생 장치를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 광 발생 장치는 전자빔 발생부(10) 및 상기 전자빔 발생부(10)와 대향하고 소정의 이격거리를 가지고 배치되는 광 발생부(10)를 가진다.
전자빔 발생부(10)는 인가되는 외부 전원에 따라 전자를 발생한다. 발생된 전자는 광 발생부(20)로 인가되고, 광 발생부(20)에서는 전자-정공쌍이 형성되고, 다중양자우물 구조에서의 양자구속 및 재결합에 의해 광이 형성된다. 따라서, 외부 전원은 전자빔 발생부(10)와 광 발생부(20)의 양단에 연결되고, 직류 또는 교류신호를 광 발생 장치에 인가한다.
또한, 생성되는 광의 종류는 광 발생부(20)에서 구비되는 다중양자우물 구조에 의해 결정된다. 다만, 전자-정공쌍이 전계에 의해 다중양자우물 구조로 이동하는 메커니즘 이외에 전자빔의 충돌 및 확산에 의해 다중양자우물 구조로 이동하는 메커니즘이 발생되는 본 발명의 취지에 비추어 발생되는 광은 자외선 또는 청색광이 유리하다.
광 발생 장치를 구성하는 전자빔 발생부(10)는 제1 기판(100) 및 전자빔 발생층(110)을 가진다.
제1 기판(100) 상에는 전자를 방출하는 전자빔 발생층(110)이 구비된다. 제1 기판(100)은 유리, 실리콘 또는 금속 재질로 구성될 수 있으며, 전자빔 발생층(110)이 결합 또는 접합될 수 있는 재질 또는 전자빔 발생층(110)을 지지할 수 있는 재질이라면 어느 것이나 가능할 것이다. 또한, 전자빔 발생층(110)과 제1 기판(100) 사이에는 별도의 접합층이 개재되고 이를 통해 전자빔 발생층(110)과 제1 기판(100)이 연결될 수 있다.
전자빔 발생층(110)은 전계방출효과(field emission effect)에 의해 전자를 방출한다. 전계방출효과란 외부에서 전기장이 인가될 때, 물질 표면의 전자가 터널링에 의해 외부로 방출되는 현상을 지칭한다. 이를 위해 전자빔 발생층(110)은 구리, 은 또는 이들의 합금과 같은 도전성 금속이나, 산화인듐주석(ITO)와 같은 도전성 산화물, 전자방출 능력을 가진 압전체, 실리콘 또는 탄소나노튜브로 대표되는 탄소나노물질 등으로 구성될 수 있다.
또한, 전자빔 발생층(110)에는 외부 전원이 직접 인가될 수 있으며, 별도로 제1 기판(100)을 통해 전계가 인가될 수 있다. 이외에 제1 기판(100)과 전자빔 발생층(110) 사이에 개입되는 접합층 등을 도전성 재질로 형성하여 이를 통해 외부 전원을 연결할 수 있다.
특히, 전하는 뾰족한 부분(tip)에 잘 모이고, 그 부분 주위에서 강한 전계가 형성되는 특징이 있다. 따라서, 전자빔 발생층(110)의 팁의 형태로 제조할 수 있는 재료의 선정을 통해 이를 구현할 수 있다. 예컨대, 금속 팁 또는 실리콘 팁 등이 전자빔 발생층(110)으로 이용될 수 있다.
즉, 전자빔 발생층(110)은 에미터(Emitter) 전극으로 작용하며 인가되는 전압에 따른 전계방출효과에 의해 전자를 방출한다.
광 발생부(20)는 입사되는 전자에 의한 전자-정공 쌍을 발생하고, 양자구속 효과에 따른 발광 동작을 수행한다. 이를 위해 상기 광 발생부(20)는 제2 기판(200), 광원층(210) 및 코팅층(220)을 가진다.
제2 기판(200)은 광원층(210)을 성장시키거나 접합하기 위한 지지체로서의 역할과 광원층(210)에서 발생되는 광을 투과시키는 광학적 윈도우(optical window)의 역할을 수행한다. 이를 위해 제2 기판(200)은 고온에서 안정된 구조를 가지는 사파이어, 산화아연 또는 석영 등으로 구성될 수 있으나, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
광원층(210)은 제2 기판(200) 상에 배치되며, 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자가 입사되면 광을 발생시킨다. 즉, 입사되는 전자에 의해 전자-정공 쌍이 발생되고, 생성된 전자 및 정공은 광원층(210)에 구비된 다중양자우물 구조에 유입된다. 유입된 전자 및 정공은 양자구속 효과에 의해 우물층에 정의되고, 재결합에 의해 발광 동작이 수행된다.
예컨대, 광원층(210)이 자외선을 발생하는 경우, 광원층(210)은 제2 기판(200)으로부터 성장된 AlN층, 그 상부에 형성된 질화물 반도체 박막 또는 양자우물층으로 이루어질 수 있다. 자외선을 발생시킬 수 있는 대표적인 질화물 반도체 박막으로는 3.4eV의 밴드갭을 가진 GaN, 6.2eV의 밴드갭을 가진 AlN 또는 그 사이 범위의 밴드갭을 가지는 AlGaN 등이 있다. 또한, 적절한 물질과 조성의 선택을 통해 높은 밴드갭을 가진 장벽층과 상대적으로 낮은 밴드갭을 가진 우물층을 반복하여 형성할 수 있다.
또한, 상기와 같은 질화물 반도체 박막으로 이루어진 광원층(210)에 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자가 입사되면, 광원층(210) 내의 원자와 충돌을 통해 전자와 정공을 발생시키는 과정이 수행되고, 발생된 전자와 정공은 우물층에 포획된 후 재결합에 의해 자외선이 방출된다.
또한, 광원층(210)이 가시광을 발생하는 경우, GaN과 InGaN의 순차형성을 통해 다중양자우물 구조를 형성할 수 있다. 발광 메커니즘은 전자가 광원층 내의 원자와 충돌하여 발생된 전자 및 정공의 재결합이며, 이는 설명된 바와 같다.
또한, 실시의 형태에 따라서 전자빔에 의한 전자-정공 쌍의 발생은 광원층에서 수행될 수도 있고, 코팅층(220)에서도 수행될 수 있다.
다른 실시의 형태로 광원층(210)은 형광 물질을 포함할 수 있다. 즉, 다중양자우물 구조가 아닌 형광 물질을 포함하는 광원층(210)에 의해 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자가 광원층(210)에 입사되면, 광원층(210)의 형광체 물질에서는 전자의 에너지를 흡수하여 형광체 물질의 에너지 준위가 여기되었다가 바닥 상태로 전이됨에 따라 광이 발생된다. 자외선 및 가시광을 형성하는 형광물질로는 산화물, 황화물 및 질화물계 물질 등이 있으며, 상기 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자가 광원층(210)에 입사되면, 상기 광원층(210)의 형광체 물질에서는 상기 전자의 에너지를 흡수하여 에너지 준위가 여기되었다가 바닥 상태로 전이됨에 따라 광이 발생하게 된다.
그러나, 상기 광원층(210)에서 발생되는 자외선 또는 가시광은 반드시 전자가 광원층(210)에 입사되는 방향과 동일 방향, 즉 광원층(210)으로부터 제2 기판(200)을 향해 방출되는 것은 아니다.
광원층(210)에서 발생되는 광은 구면발광을 하기 때문에, 전자가 광원층(210)에 입사되는 방향과 반대 방향으로도 방출되며, 이와 같은 방향으로 방출되는 광은 광손실로 나타난다.
광 추출 효율을 향상시키기 위한 하나의 방안으로 광원층(210) 상에 코팅층(220)이 형성되는 것이 바람직하다.
도 2는 광원층에서 발생되는 광이 방출되는 모습 및 광원층의 일면으로 방출되는 광이 코팅층에 의해 반사되는 모습을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 코팅층(220)은 전자빔 발생층(110)에서 방출되는 전자는 투과시키고, 광원층(210)에서 발생되어 광원층(210)의 일면으로 방출되는 광은 반사시키며, 제2 기판(200)의 타면 쪽으로 방출시키는 기능을 수행한다.
코팅층(220)이 형성되지 않는 경우, 광원층(210)으로부터 광원층(210)의 일면(211) 방향으로 방출되는 광은 모두 광손실로 나타나나, 광원층(210)의 일면(211)에 코팅층(210)이 배치되면 광원층(210)으로부터 제2 기판(200)의 타면(202)으로 방출되는 광의 양이 증가하여 광 추출 효율이 향상된다.
또한, 코팅층(220)은 광원층(210)에 입사된 전자가 누적되는 경우, 이를 외부로 방출하여 광원층(210)이 전자누적으로 인해 손상되는 것을 방지하는 기능도 수행한다.
이러한 코팅층(220)은 전자 투과, 광의 반사 및 전자누적 해소 기능을 수행하기 때문에 알루미늄, 니켈, 구리 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 이를 위해 코팅층(220)의 두께는 20nm 내지 100nm임이 바람직하다. 만일 코팅층(220)의 두께가 20nm 미만이면, 광원층(210)에서 발생되는 광이 반사되지 못하는 문제가 발생된다. 또한, 코팅층(220)의 두께가 100nm를 상회하면 전자가 투과하지 못하는 문제가 발생된다.
만일 코팅층(220)의 두께를 100nm를 상회하도록 구성하는 경우, 코팅층(220)은 전자빔을 통해 전자-정공 쌍을 형성할 수 있다. 형성된 전자 및 정공은 확산 또는 전계에 의해 광원층(210)으로 유입되고, 발광 동작이 수행될 수 있다.
특히, 본 실시예에서 전자빔 발생층(110)에서 방출되는 전자들 중 일부는 전자가 방출되는 각도 또는 방출된 전자들 사이의 충돌로 인해 모든 전자들이 광원층(210)에 입사되지 않는다. 따라서, 광의 추출 효율을 높이기 위해 전자빔 발생층(210)에서 방출되고 광원층(210)에 입사되는 전자의 양을 증가시킬 필요가 있다.
다시 도 1을 참조하면, 외부 전원은 코팅층(220) 또는 광원층(210)에 전기적으로 연결될 수 있다. 광원층(210)이 n형 또는 p형의 반도체층을 가지는 경우, 외부 전원은 광원층(210)에 접속될 수 있다. 또한, 외부 전원은 전자빔 발생부(10) 및 광 발생부(20)에 각각 연결되고, 양단에 인가되는 전압차에 의해 전자빔이 발생되고, 전자빔의 충돌에 의해 발생되는 전자-정공 쌍에 의해 발광 동작이 수행된다.
또한, 전자빔 발생부(10)와 광 발생부(20) 사이의 이격공간은 진공으로 유지됨이 바람직하나, 필요에 따라 특정의 기체로 채워질 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전자빔 발생층(110)에서 방출되어 광원층(210)에 입사되는 전자의 양을 증가시키기 위해 음전압이 인가된 가이딩부(230)가 배치된다.
상기 도 3에서는 전자빔 발생층(110)과 광원층(210) 사이의 공간을 중심으로 외곽에 각각 가이딩부(230)를 배치한 모습이 나타나지만, 반드시 이와 같은 배치만으로 한정되는 것은 아니다.
음전압이 인가된 가이딩부(230)는 전자빔 발생층(110)에서 발출된 전자에 척력을 미치며, 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자를 유도하여 광원층(210)에 입사되는 전자의 양을 증가시키며, 광원층(210)에서 발생되는 광의 양이 증가되어 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
가이딩부(230)는 원형고리, 원통, 사각고리 또는 사각통의 형상일 수 있으며, 단락(short) 또는 아크(arc) 현상을 방지하기 위해 가이딩부(230)는 전자빔 발생층(110) 및 광원층(210)으로부터 일정 거리로 이격되어 배치되는 것이 바람직하며, 전자빔 발생층(110)에서 방출되는 전자를 효과적으로 가이딩하기 위해서는 전자빔 발생층(110)에 인가되는 전압 대비 약 500V의 낮은 전압을 가이딩부에 인가하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제3 실시에에 따른 광 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 광 추출 효율의 향상을 위해 광원층(210)의 일면에 코팅층(220)이 형성되고, 전자빔 발생층(110)에서 방출된 전자를 광원층(210)으로 유도하기 위해 음전압이 인가된 가이딩부(230)가 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같은 광 발생 장치에 따르면, 전자빔 발생층(110)에서 방출되는 전자는 가이딩부(230)에 의해 유도되어, 광원층(210)에 입사되는 전자의 양이 증가되며, 광원층(210)에서 발생되는 광의 양도 증가한다.
또한, 광원층(210)에서 발생되어 광원층(210)의 일면(211) 방향으로 방출되는 광은 코팅층(220)에 의해 반사되어 광원층(210)으로부터 제2 기판(200)의 타면(202) 쪽으로 방출되는 광의 양이 증가된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다채널 광 발생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 광 발생 장치 중 어느 하나를 복수개 구비하여, 각각의 장치마다 서로 다른 파장의 광이 발생될 수 있도록 형성한 모습이다.
상기 도 5에서는 본 발명의 일 실시예로서 상술한 구성요소들을 포함할 수 있다. 즉, 제1 기판 A, B, C, D의 일면에는 전자빔 발생층이 각각 구비되고, 그와 대향되는 면에 일정거리 이격하여 위치한 제2 기판 A, B, C, D의 일면에는 광원층 또는 광원층과 코팅층이 순차 구비되며, 전자빔 발생층에서 방출된 전자를 광원층에 유도하기 위해 음전압이 인가된 가이딩부가 배치될 수 있다.
이와 같은 다채널 광 발생 장치에 의하면, 광 추출 효율을 높일 수 있으며, 광 발생 장치가 자외선을 방출하도록 구성하는 경우, 동시에 하나의 장치로 살균, 소독, 치료 등에 필요한 각각의 파장을 갖는 자외선의 선택적 발생이 가능해진다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 제1 기판 110 : 전자빔 발생층
200 : 제2 기판 210 : 광원층
220 : 코팅층 230 : 가이딩부

Claims (10)

  1. 인가되는 외부 전원에 따라 전자를 발생하기 위한 전자빔 발생부; 및
    상기 전자빔 발생부에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자에 의해 전자-정공 쌍을 형성하고, 이들의 재결합에 의한 광을 발생하기 위한 광 발생부를 포함하는 광 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자빔 발생부는,
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 전자를 발생시키기 위한 전자빔 발생층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 발생부는,
    제2 기판; 및
    상기 제2 기판 상에 배치되고, 입사되는 상기 전자-정공 쌍의 재결합에 따른 발광 동작을 수행하는 광원층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광 발생부는,
    상기 광원층 상에 형성되고, 상기 전자빔 발생층에서 방출되는 전자는 통과시키고, 상기 광원층에서 발생되는 광은 반사시키는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 코팅층은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 20nm 내지 100nm인 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광 발생 장치는,
    상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자를 상기 광 발생부로 유도하기 위해 음전압이 인가되는 가이딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가이딩부는 원형고리, 원통, 사각고리 또는 사각통의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 광 발생부는,
    제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 배치되고 입사되는 상기 전자-정공 쌍의 재결합에 따른 발광 동작을 수행하는 광원층; 및
    상기 광원층 상에 형성되고, 상기 전자빔 발생층에서 방출되는 전자는 통과시키고, 상기 광원층에서 발생되는 광은 반사시키는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 발생 장치.
  10. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 따른 광 발생 장치를 복수개 구비하여 각각의 장치마다 서로 다른 파장의 광을 발생하도록 형성된 다채널 광 발생 장치.
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