KR20200051197A - 발광 소자 - Google Patents

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KR20200051197A
KR20200051197A KR1020180134230A KR20180134230A KR20200051197A KR 20200051197 A KR20200051197 A KR 20200051197A KR 1020180134230 A KR1020180134230 A KR 1020180134230A KR 20180134230 A KR20180134230 A KR 20180134230A KR 20200051197 A KR20200051197 A KR 20200051197A
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김태훈
오정록
최성우
윤철수
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Abstract

발광 소자는 제1 발광 구조체, 상기 제1 발광 구조체 상의 제1 색변환층, 및 상기 제1 색변환층 상의 제1 다층필터를 포함하는 제1 픽셀, 및 제2 발광 구조체, 상기 제2 발광 구조체 상의 제2 색변환층, 및 상기 제2 색변환층 상의 제2 다층필터를 포함하는 제2 픽셀을 포함한다. 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터의 각각은 제1 필름 및 제2 필름을 포함하는 적어도 하나의 적층체를 포함한다. 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 제1 다층필터를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성되고, 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 내부에서 생성된 광의 일부를 반사시키도록 구성된다.

Description

발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 소자에 대한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드(Ligth Emitting Diode, LED) 소자에 대한 것이다.
반도체 발광 소자는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 소자를 포함하며, 낮은 소비 전력, 높은 밝기, 긴 수명 등의 여러 장점을 가지고 있다. 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전기에너지를 이용하여 장치 내에 포함되어 있는 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 접합된 반도체의 전자와 정공이 재결합하며 발생하는 에너지를 광으로 변환하여 방출한다. 이러한 발광 다이오드는 현재 조명, 표시 장치, 및 광원으로서 널리 이용되며 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다. 최근에서는 고화질을 구현하는 플렉서블 디스플레이의 구현을 위하여 마이크로 단위의 LED 칩을 사용하는 디스플레이 장치에 대한 개발이 이루어지고 있다. 마이크로 단위의 LED 칩을 이용한 디스플레이 장치에서 보다 높은 휘도, 색재현율, 및 광 효율을 확보하기 위한 연구들이 진행되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 광 효율이 증가된 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 색재현율이 증가된 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 발광 소자는, 제1 발광 구조체, 상기 제1 발광 구조체 상의 제1 색변환층, 및 상기 제1 색변환층 상의 제1 다층필터를 포함하는 제1 픽셀; 및 제2 발광 구조체, 상기 제2 발광 구조체 상의 제2 색변환층, 및 상기 제2 색변환층 상의 제2 다층필터를 포함하는 제2 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터의 각각은 제1 필름 및 제2 필름을 포함하는 적어도 하나의 적층체를 포함할 수 있다. 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 제1 다층필터를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있고, 상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 내부에서 생성된 광의 일부를 반사시키도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 발광 소자는, 제1 발광 구조체, 상기 제1 발광 구조체 상의 제1 색변환층, 및 상기 제1 색변환층 상의 제1 다층 필터를 포함하는 제1 픽셀; 및 제2 발광 구조체, 상기 제2 발광 구조체 상의 제2 색변환층, 및 상기 제2 색변환층 상의 제2 다층 필터를 포함하는 제2 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 제1 다층 필터 및 상기 제2 다층 필터의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 제1 필름들 및 제2 필름들을 포함할 수 있다. 상기 제1 필름들의 굴절율은 상기 제2 필름들의 굴절율과 다를 수 있다. 상기 제1 다층필터는 제1 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성되고, 상기 제2 다층필터는 제2 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제1 최소 파장은 상기 제2 최소 파장과 다를 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 광 효율 및 색재현율이 증가된 발광 소자 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다.
도 2는 도 1의 제1 다층필터 및 제2 다층필터를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1의 제1 다층필터 및 제2 다층필터의 일 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 5의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다.
도 9는 도 8의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 도 8의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다.
도 12 내지 도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자의 제조방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다. 도 2는 도 1의 제1 다층필터 및 제2 다층필터를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 1의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이고, 도 4는 도 1의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자(1000)는 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3)은 서로 인접하여 배치되는 제1 픽셀(PX1), 제2 픽셀(PX2), 및 제3 픽셀(PX3)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3)은 수평 방향(HD)을 따라 나란하게 배치될 수 있다.
상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3)의 각각은 발광 구조체(50)를 포함할 수 있다. 상기 발광 구조체(50)는 제1 반도체층(10), 제2 반도체층(30), 및 이들 사이의 활성층(20)을 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체층(10), 상기 활성층(20), 및 상기 제2 반도체층(30)은 수직 방향(VD)을 따라 차례로 적층될 수 있다. 상기 제1 반도체층(10)의 도전형은 상기 제2 반도체층(30)의 도전형과 다를 수 있다. 상기 제1 반도체층(10)은 P형 불순물을 포함하는 반도체층일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 반도체층(10)은 GaN를 포함하는 질화물 반도체층일 수 있고, P형 불순물(일 예로, 마그네슘(Mg))을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 반도체층(30)은 N형 불순물을 포함하는 반도체층일 수 있다. 일 예로, 상기 제2 반도체층(30)은 GaN를 포함하는 질화물 반도체층일 수 있고, N형 불순물(일 예로, 실리콘(Si))을 더 포함할 수 있다. 상기 활성층(20)은 상기 제1 반도체층(10)과 상기 제2 반도체층(30) 사이에 개재될 수 있고, 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 배출할 수 있다. 상기 활성층(20)은 양자 우물층과 양자 장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조일 수 있다. 일 예로, 상기 양자 우물층은 InGaN을 포함할 수 있고, 상기 양자 장벽층은 GaN 또는 AlGaN을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조체(50)는 청색광(Lo)을 방출하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 픽셀(PX1) 내 상기 발광 구조체(50)는 제1 발광 구조체(50A)로, 상기 제2 픽셀(PX2) 내 상기 발광 구조체(50)는 제2 발광 구조체(50B)로, 상기 제3 픽셀(PX3) 내 상기 발광 구조체(50)는 제3 발광 구조체(50C)로 지칭될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 발광 구조체들(50A, 50B, 50C)은 상기 수평 방향(HD)을 따라 서로 이격될 수 있다.
분리 절연막(60)이 상기 제1 내지 제3 발광 구조체들(50A, 50B, 50C) 사이에 개재될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 발광 구조체들(50A, 50B, 50C)은 상기 분리 절연막(60)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. 상기 분리 절연막(60)은 일 예로, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및/또는 실리콘 산질화물을 포함할 수 있다.
격벽 구조체(70)가 상기 분리 절연막(60) 상에 배치될 수 있다. 상기 격벽 구조체(70)는 상기 수평 방향(HD)으로 서로 이격되는 복수의 개구부들(72)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 개구부들(72)의 각각은 상기 격벽 구조체(70)를 관통하여 상기 발광 구조체(50)를 노출할 수 있다. 상기 복수의 개구부들(72)의 각각은 상기 제2 반도체층(30)의 일면을 노출할 수 있다. 상기 복수의 개구부들(72)은 상기 제1 내지 제3 발광 구조체들(50A, 50B, 50C)을 각각 노출할 수 있다. 상기 격벽 구조체(70)는 일 예로, 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 사파이어(sapphire), 및/또는 갈륨 질화물(GaN)을 포함할 수 있다.
반사막(80)이 상기 복수의 개구부들(72)의 각각의 내측면 상에 배치될 수 있다. 상기 반사막(80)은 상기 발광 구조체(50)로부터 방출되는 광을 반사시킬 수 있다. 일 예로, 상기 반사막(80)은 Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, 및 이들의 조합을 포함하는 금속층일 수 있다. 다른 예로, 상기 반사막(80)은 티타늄 산화물 또는 알루미늄 산화물 등의 금속 산화물이 함유된 PPA(polyphthalamide)와 같은 수지층일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 반사막(80)은 굴절율이 다른 복수의 절연막들이 수 내지 수백 회 반복하여 적층된 구조를 갖는 분산 브래그 반사층(distributed Bragg reflector layer)일 수 있다. 이 경우, 상기 반사막(80)은 SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, TiSiN, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3)의 각각은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치된 상기 반사막(80)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 중 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치되는 제1 색변환층(90A)을 포함할 수 있다. 상기 제1 색변환층(90A)은 상기 제1 발광 구조체(50A)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 제1 광(L1)으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 중 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치되는 제2 색변환층(90B)을 포함할 수 있다. 상기 제2 색변환층(90B)은 상기 제2 발광 구조체(50B)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 제2 광(L2)으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)은 서로 다른 파장을 가질 수 있고, 서로 다른 색을 나타낼 수 있다. 일 예로, 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)은 각각 적색광 및 녹색광일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 색변환층(90A) 및 상기 제2 색변환층(90B)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 색을 나타낼 수 있다. 상기 제1 색변환층(90A) 및 상기 제2 색변환층(90B)의 각각은 형광체 및 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 일 예로, 산화물계, 질화물계, 산질화물계, 실리케이트계, 및 플루오라이드계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 양자점은 III-V 및/또는 II-VI 화합물 반도체을 포함하는 반도체 나노 입자일 수 있다.
상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 중 상기 제3 픽셀(PX3)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치되는 투명층(90C)을 포함할 수 있다. 상기 투명층(90C)은 상기 제3 발광 구조체(50C)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 그대로 투과시킬 수 있다. 상기 투명층(90C)은 일 예로, 실리콘 수지를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 제1 색변환층(90A) 상에 배치되는 제1 다층필터(100A)를 포함할 수 있고, 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 제2 색변환층(90B) 상에 배치되는 제2 다층필터(100B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 제1 필름들(110) 및 제2 필름들(120)을 포함할 수 있다. 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)은 상기 수직 방향(VD)을 따라 교대로 적층될 수 있다. 상기 제1 필름들(110)의 굴절율은 상기 제2 필름들(120)의 굴절율과 다를 수 있다. 일 예로, 상기 제1 필름들(110)의 굴절율은 상기 제2 필름들(120)의 굴절율보다 클 수 있다. 상기 제1 필름들(110)은 TiO2, SiO2, MgF2, Y2O3, ZrO2, Al2O3, HfO2, 및 Ta2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 제2 필름들(120)은 TiO2, SiO2, MgF2, Y2O3, ZrO2, Al2O3, HfO2, 및 Ta2O3 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 제1 필름들(110)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 다층필터(100A)는 i) 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)과 상기 제1 색변환층(90A) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120) 위에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A) 내 상기 최상층의 제1 필름(110)은 상기 제1 다층필터(100A)의 최상부에 대응할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 최하층의 제1 필름(110) 및 상기 최상층의 제1 필름(110)의 각각의 두께(110t1)가 상기 제1 필름들(110) 중 다른 제1 필름들(110)의 두께(110t1)보다 작도록 구성될 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)는 i) 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)과 상기 제2 색변환층(90B) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120) 위에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B) 내 상기 최상층의 제1 필름(110)은 상기 제2 다층필터(100B)의 최상부에 대응할 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 최하층의 제1 필름(110) 및 상기 최상층의 제1 필름(110)의 각각의 두께(110t2)가 상기 제1 필름들(110) 중 다른 제1 필름들(110)의 두께(110t2)보다 작도록 구성될 수 있다.
상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있다. 일 예로, 서로 인접하는 하나의 제1 필름(110) 및 하나의 제2 필름(120)이 하나의 적층체(S1)를 구성하는 경우, 상기 제1 다층필터(100A)는 n개의 상기 적층체들(S1-Sn)을 포함할 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 m개의 상기 적층체들(S1-Sm)을 포함할 수 있다. 여기서, n과 m은 서로 다른 정수이다. 즉, 상기 제1 다층필터(100A) 내 상기 적층체들(S1-Sn)의 수는 상기 제2 다층필터(100B) 내 상기 적층체들(S1-Sm)의 수와 다를 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 다층필터(100A) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t1)는 상기 제2 다층필터(100B) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t2)와 다를 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제1 다층필터(100A) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t1)는 상기 제2 다층필터(100B) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t2)와 다를 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)의 적층 횟수(즉, 상기 적층체들의 수), 상기 제1 필름들(110)의 두께, 및 상기 제2 필름들(120)의 두께 중 적어도 하나의 관점에서 상기 제2 다층필터(100B)와 다르게 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 조절될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 다층필터(100A)는 제1 최소 파장(λmin1)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 제2 최소 파장(λmin2)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)과 다를 수 있다.
상기 제1 색변환층(90A)은 상기 제1 발광 구조체(50A)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 제1 광(L1)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 광(L1)의 일부(L1p)를 통과시키고 상기 제1 광(L1)의 잔부(L1r)를 반사시킬 수 있다. 도 3에서, 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링되지 않은 상기 제1 광(L1)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링된 상기 제1 광(L1p, 즉, 상기 제1 광(L1)의 상기 일부)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 최소 파장(λmin1)보다 큰 파장을 갖는, 상기 제1 광(L1)의 상기 일부(L1p)를 선택적으로 통과시킬 수 있다. 상기 제1 광(L1)이 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링됨에 따라, 상기 필터링된 제1 광(L1p)의 파장의 반치폭(FWHM1p)이 감소될 수 있다(즉, FWHM1p < FWHM1).
상기 제2 색변환층(90B)은 상기 제2 발광 구조체(50B)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 제2 광(L2)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 광(L2)의 일부(L2p)를 통과시키고 상기 제2 광(L2)의 잔부(L2r)를 반사시킬 수 있다. 도 4에서, 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링되지 않은 상기 제2 광(L2)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링된 상기 제2 광(L2p, 즉, 상기 제2 광(L2)의 상기 일부)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 큰 파장을 갖는, 상기 제2 광(L2)의 상기 일부(L2p)를 선택적으로 통과시킬 수 있다. 상기 제2 광(L2)이 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링됨에 따라, 상기 필터링된 제2 광(L2p)의 파장의 반치폭(FWHM2p)이 감소될 수 있다(즉, FWHM2p < FWHM2).
상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)이 각각 적색광 및 녹색광인 경우, 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 클 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 평탄층(150)이 상기 격벽 구조체(70) 상에 배치되어 상기 투명층(90C) 및 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)을 덮을 수 있다. 일 예로, 상기 평탄층(150)의 상면은 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)의 상면들과 실질적으로 공면을 이룰 수 있다. 상기 평탄층(150)은 일 예로, 투명 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 보호층(160)이 상기 평탄층(150) 상에 배치될 수 있고, 상기 평탄층(150) 및 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)의 상기 상면들을 덮을 수 있다. 상기 보호층(160)은 일 예로, 투명 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 필터링된 제1 광(L1p)을 방출할 수 있고, 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 필터링된 제2 광(L2p)을 방출할 수 있다. 일 예로, 상기 필터링된 제1 광(L1p) 및 상기 필터링된 제2 광(L2p)은 각각 적색광 및 녹색광일 수 있다. 상기 제3 픽셀(PX3)은 상기 청색광(Lo)을 그대로 방출할 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 픽셀(PX1) 및 상기 제2 픽셀(PX2)은 상대적으로 감소된 반치폭들을 갖는 상기 필터링된 제1 광(L1p) 및 상기 필터링된 제2 광(L2p)을 각각 방출할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 내지 제3 픽셀들(PX1, PX2, PX3)을 포함하는 상기 발광 소자(1000)의 색재현율(Color gamut)이 증가될 수 있다. 더하여, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 광(L1)의 상기 잔부(L1r)를 상기 제1 픽셀(PX1) 내부로 반사시킬 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 광(L2)의 상기 잔부(L2r)를 상기 제2 픽셀(PX2)의 내부로 반사시킬 수 있다. 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)에 의해 반사된 광들은 상기 제1 및 제2 픽셀들(PX1, PX2) 내부에서 재사용될 수 있고, 이에 따라, 상기 발광 소자(1000)의 광 효율이 증가될 수 있다.
도 5는 도 1의 제1 다층필터 및 제2 다층필터의 일 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 5의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이고, 도 7은 도 5의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다. 설명의 간소화를 위해, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 발광 소자와 차이점을 주로 설명한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 제1 색변환층(90A) 상에 배치되는 제1 다층필터(100A)를 포함할 수 있고, 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 제2 색변환층(90B) 상에 배치되는 제2 다층필터(100B)를 포함할 수 있다.
상기 제1 다층필터(100A)는 제1 하부 필터구조(FLA) 및 제1 상부 필터구조(FUA)를 포함할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 하부 필터구조(FLA)가 상기 제1 색변환층(90A)과 상기 제1 상부 필터구조(FUA) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 및 상기 제1 상부 필터구조(FUA)의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 필름들(110)의 굴절율은 상기 제2 필름들(120)의 굴절율보다 클 수 있다.
상기 제1 하부 필터구조(FLA)는 i) 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)과 상기 제1 색변환층(90A) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120)과 상기 제1 상부 필터구조(FUA) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 하부 필터구조(FLA)는 상기 최하층의 제1 필름(110) 및 상기 최상층의 제1 필름(110)의 각각의 두께(110t1)가 상기 제1 필름들(110) 중 다른 제1 필름들(110)의 두께(110t1)보다 작도록 구성될 수 있다. 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는 i) 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)이 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)과 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120)이 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110) 위에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는 상기 최하층의 제2 필름(120) 및 상기 최상층의 제2 필름(120)의 각각의 두께(120t1)가 상기 제2 필름들(120) 중 다른 제2 필름들(120)의 두께(120t1)보다 작도록 구성될 수 있다.
상기 제2 다층필터(100B)는 제2 하부 필터구조(FLB) 및 제2 상부 필터구조(FUB)를 포함할 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 하부 필터구조(FLB)가 상기 제2 색변환층(90B)과 상기 제2 상부 필터구조(FUB) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 및 상기 제2 상부 필터구조(FUB)의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 필름들(110)의 굴절율은 상기 제2 필름들(120)의 굴절율보다 클 수 있다.
상기 제2 하부 필터구조(FLB)는 i) 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)과 상기 제2 색변환층(90B) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110)이 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120)과 상기 제2 상부 필터구조(FUB) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제2 하부 필터구조(FLB)는 상기 최하층의 제1 필름(110) 및 상기 최상층의 제1 필름(110)의 각각의 두께(110t2)가 상기 제1 필름들(110) 중 다른 제1 필름들(110)의 두께(110t2)보다 작도록 구성될 수 있다. 상기 제2 상부 필터구조(FUB)는 i) 상기 제2 필름들(120) 중 최하층의 제2 필름(120)이 상기 제1 필름들(110) 중 최하층의 제1 필름(110)과 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 사이에 배치되도록, 그리고 ii) 상기 제2 필름들(120) 중 최상층의 제2 필름(120)이 상기 제1 필름들(110) 중 최상층의 제1 필름(110) 위에 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제2 상부 필터구조(FUB)는 상기 최하층의 제2 필름(120) 및 상기 최상층의 제2 필름(120)의 각각의 두께(120t2)가 상기 제2 필름들(120) 중 다른 제2 필름들(120)의 두께(120t2)보다 작도록 구성될 수 있다.
상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있다.
일 예로, 서로 인접하는 하나의 제1 필름(110) 및 하나의 제2 필름(120)이 하나의 적층체(S1)를 구성하는 경우, 상기 제1 하부 필터구조(FLA)는 n1개의 상기 적층체들(S1-Sn1)을 포함할 수 있고, 상기 제2 하부 필터구조(FLB)는 m1개의 상기 적층체들(S1-Sm1)을 포함할 수 있다. 여기서, n1과 m1은 서로 다른 정수이다. 즉, 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 내 상기 적층체들(S1-Sn1)의 수는 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 내 상기 적층체들(S1-Sm1)의 수와 다를 수 있다. 더하여, 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는 n2개의 상기 적층체들(S1-Sn2)을 포함할 수 있고, 상기 제2 상부 필터구조(FUB)는 m2개의 상기 적층체들(S1-Sm2)을 포함할 수 있다. 여기서, n2과 m2은 서로 다른 정수이다. 즉, 상기 제1 상부 필터구조(FUA) 내 상기 적층체들(S1-Sn2)의 수는 상기 제2 상부 필터구조(FUB) 내 상기 적층체들(S1-Sm2)의 수와 다를 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t1)는 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t2)와 다를 수 있다. 더하여, 상기 제1 상부 필터구조(FUA) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t1)는 상기 제2 상부 필터구조(FUB) 내 상기 제1 필름들(110) 중 적어도 하나의 두께(110t2)와 다를 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t1)는 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t2)와 다를 수 있다. 더하여, 상기 제1 상부 필터구조(FUA) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t1)는 상기 제2 상부 필터구조(FUB) 내 상기 제2 필름들(120) 중 적어도 하나의 두께(120t2)와 다를 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 및 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는, 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)의 적층 횟수(즉, 상기 적층체들의 수), 상기 제1 필름들(110)의 두께, 및 상기 제2 필름들(120)의 두께 중 적어도 하나의 관점에서, 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 및 상기 제2 상부 필터구조(FUB)와 각각 다르게 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 조절될 수 있다.
도 5, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 하부 필터구조(FLA)는 제1 최소 파장(λmin1)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있고, 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 최소 파장(λmin1)보다 크고 상기 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제2 하부 필터구조(FLB)는 제2 최소 파장(λmin2)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있고, 상기 제2 상부 필터구조(FUB)는 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 크고 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)과 다를 수 있고, 상기 제1 최대 파장(λmax1)은 상기 제2 최대 파장(λmax2)과 다를 수 있다.
도 1, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 색변환층(90A)은 상기 제1 발광 구조체(50A)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 제1 광(L1)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 광(L1)의 일부(L1p)를 통과시키고 상기 제1 광(L1)의 잔부(L1r)를 반사시킬 수 있다. 도 6에서, 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링되지 않은 상기 제1 광(L1)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링된 상기 제1 광(L1p, 즉, 상기 제1 광(L1)의 상기 일부)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 최소 파장(λmin1)보다 크고 상기 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장을 갖는, 상기 제1 광(L1)의 상기 일부(L1p)를 선택적으로 통과시킬 수 있다. 상기 제1 광(L1)이 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 필터링됨에 따라, 상기 필터링된 제1 광(L1p)의 파장의 반치폭(FWHM1p)이 감소될 수 있다(즉, FWHM1p < FWHM1).
상기 제2 색변환층(90B)은 상기 제2 발광 구조체(50B)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 제2 광(L2)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 광(L2)의 일부(L2p)를 통과시키고 상기 제2 광(L2)의 잔부(L2r)를 반사시킬 수 있다. 도 7에서, 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링되지 않은 상기 제2 광(L2)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링된 상기 제2 광(L2p, 즉, 상기 제2 광(L2)의 상기 일부)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 크고 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장을 갖는, 상기 제2 광(L2)의 상기 일부(L2p)를 선택적으로 통과시킬 수 있다. 상기 제2 광(L2)이 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 필터링됨에 따라, 상기 필터링된 제2 광(L2p)의 파장의 반치폭(FWHM2p)이 감소될 수 있다(즉, FWHM2p < FWHM2).
상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)이 각각 적색광 및 녹색광인 경우, 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 클 수 있고, 상기 제1 최대 파장(λmax1)은 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 클 수 있다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다. 도 9는 도 8의 제1 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이고, 도 10은 도 8의 제2 다층필터를 통과한 광의 파장변화를 나타내는 그래프이다. 설명의 간소화를 위해, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 발광 소자와 차이점을 주로 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 중 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치되는 제1 색변환층(90A)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 중 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72) 내에 배치되는 제2 색변환층(90B)을 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따르면, 상기 제1 색변환층(90A) 및 상기 제2 색변환층(90B)은 각각 상기 제1 발광 구조체(50A) 및 상기 제2 발광 구조체(50B)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 백색광(Lw)으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 색변환층(90A) 및 상기 제2 색변환층(90B)은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 동일한 색을 나타낼 수 있다. 일 예로, 상기 제1 색변환층(90A) 및 상기 제2 색변환층(90B)은 옐로우 형광체를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 제1 픽셀(PX1)은 상기 제1 색변환층(90A) 상에 배치되는 제1 다층필터(100A)를 포함할 수 있고, 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 제2 색변환층(90B) 상에 배치되는 제2 다층필터(100B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 도 5를 참조하여 설명한, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 및 상기 제1 상부 필터구조(FUA)를 포함할 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 및 상기 제2 상부 필터구조(FUB)를 포함할 수 있다. 상기 제1 하부 필터구조(FLA) 및 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는, 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)의 적층 횟수(즉, 상기 적층체들의 수), 상기 제1 필름들(110)의 두께, 및 상기 제2 필름들(120)의 두께 중 적어도 하나의 관점에서, 상기 제2 하부 필터구조(FLB) 및 상기 제2 상부 필터구조(FUB)와 각각 다르게 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 조절될 수 있다.
도 5, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따르면, 상기 제1 하부 필터구조(FLA)는 제1 최소 파장(λmin1)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있고, 상기 제1 상부 필터구조(FUA)는 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 최소 파장(λmin1)보다 크고 상기 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제2 하부 필터구조(FLB)는 제2 최소 파장(λmin2)보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있고, 상기 제2 상부 필터구조(FUB)는 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 크고 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장의 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)과 다를 수 있고, 상기 제1 최대 파장(λmax1)은 상기 제2 최대 파장(λmax2)과 다를 수 있다.
도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 상기 제1 색변환층(90A)은 상기 제1 발광 구조체(50A)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 백색광(Lw)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 백색광(Lw)으로부터 제1 광(L1)을 추출할 수 있다. 도 9에서, 상기 백색광(Lw)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제1 다층필터(100A)에 의해 추출된 상기 제1 광(L1)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 제1 최소 파장(λmin1)보다 크고 상기 제1 최대 파장(λmax1)보다 작은 파장을 갖는, 상기 제1 광(L1)을 상기 백색광(Lw)으로부터 추출할 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)는 상기 백색광(Lw)의 잔부를 반사시킬 수 있다.
상기 제2 색변환층(90B)은 상기 제2 발광 구조체(50B)로부터 방출되는 상기 청색광(Lo)을 상기 백색광(Lw)으로 변환시킬 수 있고, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 백색광(Lw)으로부터 제2 광(L2)을 추출할 수 있다. 도 10에서, 상기 백색광(Lw)의 파장은 점선으로 도시되고, 상기 제2 다층필터(100B)에 의해 추출된 상기 제2 광(L2)의 파장은 실선으로 도시된다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 크고 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 작은 파장을 갖는, 상기 제2 광(L2)을 상기 백색광(Lw)으로부터 추출할 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 백색광(Lw)의 잔부를 반사시킬 수 있다.
상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)은 서로 다른 파장을 가질 수 있고, 서로 다른 색을 나타낼 수 있다. 일 예로, 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)은 각각 적색광 및 녹색광일 수 있다. 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)이 각각 적색광 및 녹색광인 경우, 상기 제1 최소 파장(λmin1)은 상기 제2 최소 파장(λmin2)보다 클 수 있고, 상기 제1 최대 파장(λmax1)은 상기 제2 최대 파장(λmax2)보다 클 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 백색광(Lw)으로부터 서로 다른 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)을 각각 추출할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 픽셀(PX1) 및 상기 제2 픽셀(PX2)은 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)을 각각 방출할 수 있다. 더하여, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 백색광(Lw)의 잔부를 상기 제1 픽셀(PX1) 및 상기 제2 픽셀(PX2)의 내부로 각각 반사시킬 수 있다. 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)에 의해 반사된 광들은 상기 제1 및 제2 픽셀들(PX1, PX2) 내부에서 재사용될 수 있고, 이에 따라, 상기 발광 소자(1000)의 광 효율이 증가될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따르면 발광 소자의 단면도이다. 설명의 간소화를 위해, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 발광 소자와 차이점을 주로 설명한다.
도 11을 참조하면, 상기 발광 구조체(50)는 상기 제1 반도체층(10), 상기 제2 반도체층(30), 및 이들 사이의 상기 활성층(20)을 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따르면, 상기 제2 반도체층(30)은 그 상부에 요철층(30P)을 포함할 수 있다. 상기 요철층(30P)은 상기 발광 소자(1000)의 광 효율을 증가시키기 위해 채용될 수 있다.
도 12 내지 도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자의 제조방법을 나타내는 단면도들이다. 설명의 간소화를 위해, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 발광 소자와 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 12를 참조하면, 기판(75)의 제1 면(75a) 상에 제2 반도체층(30), 활성층(20), 및 제1 반도체층(10)이 차례로 형성될 수 있다. 상기 활성층(20)은 상기 제1 반도체층(10)과 상기 제2 반도체층(30) 사이에 개재되도록 형성될 수 있고, 상기 제2 반도체층(30)은 상기 기판(75)의 상기 제1 면(75a)과 상기 활성층(20) 사이에 개재되도록 형성될 수 있다. 상기 기판(75)은 상기 제1 면(75a)에 대향하는 제2 면(75b)을 가질 수 있다. 상기 기판(75)은 실리콘(Si) 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판, 사파이어 기판, 갈륨 질화물(GaN) 기판 등을 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 제1 반도체층(10) 상에 제1 마스크 패턴이 형성될 수 있고, 상기 제1 마스크 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 제1 반도체층(10), 상기 활성층(20), 및 상기 제2 반도체층(30)이 차례로 식각될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 반도체층(10), 상기 활성층(20), 및 상기 제2 반도체층(30)을 관통하는 분리 개구부(62)가 형성될 수 있다. 상기 분리 개구부(62)는 상기 기판(75)의 상기 제1 면(75a)을 노출하도록 형성될 수 있다. 이 후, 상기 제1 마스크 패턴은 제거될 수 있다. 상기 기판(75) 상에 남은, 상기 제1 반도체층(10), 상기 활성층(20), 및 상기 제2 반도체층(30)은 발광 구조체(50)를 구성할 수 있다.
분리 절연막(60)이 상기 분리 개구부(62) 내에 형성될 수 있다. 상기 분리 절연막(60)을 형성하는 것은, 상기 제1 반도체층(10) 상에 상기 분리 개구부(62)를 채우는 절연막을 형성하는 것, 및 상기 제1 반도체층(10)이 노출될 때까지 상기 절연막을 평탄화하는 것을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조체(50)는 상기 분리 절연막(60)을 사이에 두고 인접하는 발광 구조체(50)로부터 이격될 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 기판(75)의 상기 제2 면(75b)이 위를 향하도록 상기 기판(75)이 뒤집어질 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판(75)의 상기 제2 면(75b) 상에 그라인딩 공정이 수행될 수 있고, 이로 인해 상기 기판(75)의 상기 제2 면(75b)의 레벨이 낮아질 수 있다. 상기 기판(75)의 상기 제2 면(75b) 상에 제2 마스크 패턴이 형성될 수 있고, 상기 제2 마스크 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 기판(75)이 식각될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(75)을 관통하는 복수의 개구부들(72)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 개구부들(72)의 각각은 상기 발광 구조체(50)의 상기 제2 반도체층(30)의 일면을 노출할 수 있다. 이 후, 상기 제2 마스크 패턴은 제거될 수 있다. 상기 복수의 개구부들(72)이 형성된 상기 기판(75)은 격벽 구조체(70)로 정의될 수 있다. 상기 격벽 구조체(70)는 상기 분리 절연막(60)과 수직적으로 중첩될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 복수의 개구부들(72)의 각각에 의해 노출된 상기 제2 반도체층(30)의 상기 일면 상에 식각 공정이 수행될 수 있고, 이에 따라, 상기 제2 반도체층(30) 상에 도 11을 참조하여 설명한, 상기 요철층(30P)이 형성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 반사막(80)이 상기 복수의 개구부들(72)의 각각의 내측면 상에 형성될 수 있다. 상기 반사막(80)을 형성하는 것은, 상기 복수의 개구부들(72)의 각각의 일부를 채우는 도전막을 형성하는 것, 및 상기 도전막을 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다.
도 16을 참조하면, 제1 색변환층(90A), 제2 색변환층(90B), 및 투명층(90C)이 상기 복수의 개구부들(72) 내에 형성될 수 있다. 상기 제1 색변환층(90A), 상기 제2 색변환층(90B), 및 상기 투명층(90C)은 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부들(72)을 각각 채우도록 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 색변환층(90A)을 형성하는 것은, 상기 격벽 구조체(70) 상에 상기 복수의 개구부들(72) 중 대응하는 개구부(72)를 노출하고 상기 복수의 개구부들(72) 중 나머지 개구부들(72)을 채우는 제3 마스크 패턴을 형성하는 것, 및 상기 제3 마스크 패턴에 의해 노출된 상기 대응하는 개구부(72)를 채우도록 형광체 및/또는 양자점을 도포하거나 디스펜싱하는 것을 포함할 수 있다. 이 후, 상기 제3 마스크 패턴은 제거될 수 있다. 상기 제2 색변환층(90B) 및 상기 투명층(90C)은 상기 제1 색변환층(90A)과 실질적으로 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
제1 필터 마스크 패턴(M1)이 상기 격벽 구조체(70) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 필터 마스크 패턴(M1)은 제1 필터 개구부(OP1)를 포함할 수 있고, 상기 제1 필터 개구부(OP1)는 상기 제1 색변환층(90A)과 수직적으로 중첩할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 필터 개구부(OP1)는 상기 제1 색변환층(90A)의 일면을 노출할 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 다층필터(100A)가 상기 제1 필터 개구부(OP1) 내에 형성될 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)를 형성하는 것은, 제1 필름들(110) 및 제2 필름들(120)을 교대로 그리고 반복적으로 적층하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)은 일 예로, 스퍼터링 증착 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1 다층필터(100A)가 형성된 후, 상기 제1 필터 마스크 패턴(M1)은 제거될 수 있다.
도 18을 참조하면, 제2 필터 마스크 패턴(M2)이 상기 격벽 구조체(70) 상에 형성될 수 있다. 상기 제2 필터 마스크 패턴(M2)은 제2 필터 개구부(OP2)를 포함할 수 있고, 상기 제2 필터 개구부(OP2)는 상기 제2 색변환층(90B)과 수직적으로 중첩할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 필터 개구부(OP2)는 상기 제2 색변환층(90B)의 일면을 노출할 수 있다. 상기 제2 필터 마스크 패턴(M2)은 상기 제1 다층필터(100A)를 덮을 수 있다.
도 19를 참조하면, 제2 다층필터(100B)가 상기 제2 필터 개구부(OP2) 내에 형성될 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)를 형성하는 것은, 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)을 교대로 그리고 반복적으로 적층하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)은 일 예로, 스퍼터링 증착 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)가 형성된 후, 상기 제2 필터 마스크 패턴(M2)은 제거될 수 있다. 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 필름들(110) 및 상기 제2 필름들(120)의 적층 횟수(즉, 상기 적층체들의 수), 상기 제1 필름들(110)의 두께, 및 상기 제2 필름들(120)의 두께 중 적어도 하나의 관점에서 상기 제1 다층필터(100A)와 다르게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 형성될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 평탄층(150)이 상기 격벽 구조체(70) 상에 형성되어 상기 투명층(90C) 및 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)을 덮을 수 있다. 보호층(160)이 상기 평탄층(150) 상에 형성될 수 있고, 상기 평탄층(150) 및 상기 제1 및 제2 다층필터들(100A, 100B)의 상면들을 덮을 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 다층필터(100A)를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터(100B)를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 픽셀(PX1) 및 상기 제2 픽셀(PX2)로부터 방출되는 광의 파장 및 반치폭이 조절될 수 있다. 상기 방출 광의 반치폭이 감소됨에 따라, 상기 발광 소자(1000)의 색재현율(Color gamut)이 증가될 수 있다. 더하여, 상기 제1 다층필터(100A) 및 상기 제2 다층필터(100B)는 상기 제1 픽셀(PX1) 및 상기 제2 픽셀(PX2) 내부로 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 소자(1000)의 광 효율이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
50: 발광 구조체 60: 분리 절연막
70: 격벽 구조체 80: 반사막
90A: 제1 색변환층 90B: 제2 색변환층
90C: 투명층 100A: 제1 다층필터
100B: 제2 다층필터 150: 평탄층
160: 보호층 PX1, PX2, PX3: 픽셀들

Claims (20)

  1. 제1 발광 구조체, 상기 제1 발광 구조체 상의 제1 색변환층, 및 상기 제1 색변환층 상의 제1 다층필터를 포함하는 제1 픽셀; 및
    제2 발광 구조체, 상기 제2 발광 구조체 상의 제2 색변환층, 및 상기 제2 색변환층 상의 제2 다층필터를 포함하는 제2 픽셀을 포함하되,
    상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터의 각각은 제1 필름 및 제2 필름을 포함하는 적어도 하나의 적층체를 포함하고,
    상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 제1 다층필터를 통과하는 광의 파장대가 상기 제2 다층필터를 통과하는 광의 파장대와 다르도록 구성되고, 상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 내부에서 생성된 광의 일부를 반사시키도록 구성되는 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 필름의 굴절율은 상기 제2 필름의 굴절율과 다른 발광 소자.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 다층필터 내 상기 제1 필름의 두께는 상기 제2 다층필터 내 상기 제1 필름의 두께와 다른 발광 소자.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 다층필터 내 상기 제2 필름의 두께는 상기 제2 다층필터 내 상기 제2 필름의 두께와 다른 발광 소자.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 다층필터는 n개의 상기 적층체들을 포함하고, 상기 제2 다층필터는 m개의 상기 적층체들을 포함하되,
    상기 n 및 상기 m은 서로 다른 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 상기 제1 필름들 및 상기 제2 필름들을 포함하고,
    상기 제1 다층필터는 상기 제1 필름들 중 최하층의 제1 필름이 상기 제2 필름들 중 최하층의 제2 필름과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되도록 구성되고,
    상기 제2 다층필터는 상기 제1 필름들 중 최하층의 제1 필름이 상기 제2 필름들 중 최하층의 제2 필름과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되도록 구성되고,
    상기 제1 필름들의 굴절율은 상기 제2 필름들의 굴절율보다 큰 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 다층필터는 제1 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성되고, 상기 제2 다층필터는 제2 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성되고,
    상기 제1 최소 파장은 상기 제2 최소 파장과 다른 발광 소자.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 제2 색변환층과 다른 물질을 포함하는 발광 소자.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 제1 발광 구조체로부터 방출되는 광을 제1 광으로 변환시키는 물질을 포함하고,
    상기 제2 색변환층은 상기 제2 발광 구조체로부터 방출되는 광을 제2 광으로 변환시키는 물질을 포함하고,
    상기 제1 광 및 상기 제2 광은 서로 다른 파장을 가지는 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 다층필터는 상기 제1 광의 일부를 통과시키고 상기 제1 광의 잔부를 반사시키도록 구성되고,
    상기 제2 다층필터는 상기 제2 광의 일부를 통과시키고 상기 제2 광의 잔부를 반사시키도록 구성되는 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광 구조체들은 청색광을 방출하고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광은 각각 적색광 및 녹색광인 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터의 각각은 차례로 적층된 하부 필터구조 및 상부 필터구조를 포함하고,
    상기 하부 필터구조 및 상기 상부 필터구조의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 상기 제1 필름들 및 상기 제2 필름들을 포함하고,
    상기 하부 필터구조는 상기 제1 필름들 중 최하층의 제1 필름이 상기 제2 필름들 중 최하층의 제2 필름 아래에 배치되도록, 그리고, 상기 최하층의 제1 필름의 두께가 상기 제1 필름들 중 다른 제1 필름들의 두께보다 작도록 구성되고,
    상기 상부 필터구조는 상기 제2 필름들 중 최하층의 제2 필름이 상기 제1 필름들 중 최하층의 제1 필름 아래에 배치되도록, 그리고, 상기 최하층의 제2 필름의 두께가 상기 제2 필름들 중 다른 제2 필름들의 두께보다 작도록 구성되는 발광 소자.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 필름들의 굴절율은 상기 제2 필름들의 굴절율보다 큰 발광 소자.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 다층필터는 제1 최소 파장보다 크고 제1 최대 파장보다 작은 파장의 광의 통과시키도록 구성되고,
    상기 제2 다층필터는 제2 최소 파장보다 크고 제2 최대 파장보다 작은 파장의 광의 통과시키도록 구성되고,
    상기 제1 최소 파장 및 상기 제1 최대 파장은 각각 상기 제2 최소 파장 및 상기 제2 최대 파장과 다른 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 제2 색변환층과 동일한 물질을 포함하는 발광 소자.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층은 상기 제1 발광 구조체 및 상기 제2 발광 구조체로부터 방출된 광을 백색광으로 변환시키는 물질을 포함하고,
    상기 제1 다층필터는 상기 백색광으로부터 제1 광을 추출하도록 구성되고, 상기 제2 다층필터는 상기 백색광으로부터 제2 광을 추출하도록 구성되고,
    상기 제1 광 및 상기 제2 광은 서로 다른 파장을 가지는 발광 소자.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 다층필터 및 상기 제2 다층필터는 상기 백색광의 잔부를 반사시키도록 구성되는 발광 소자.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광 구조체들은 청색광을 방출하고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광은 각각 적색광 및 녹색광인 발광 소자.
  19. 청구항 1에 있어서,
    제3 픽셀을 더 포함하되,
    상기 제3 픽셀은 제3 발광 구조체, 및 상기 제3 발광 구조체 상의 투명층을 포함하는 발광 소자.
  20. 제1 발광 구조체, 상기 제1 발광 구조체 상의 제1 색변환층, 및 상기 제1 색변환층 상의 제1 다층 필터를 포함하는 제1 픽셀; 및
    제2 발광 구조체, 상기 제2 발광 구조체 상의 제2 색변환층, 및 상기 제2 색변환층 상의 제2 다층 필터를 포함하는 제2 픽셀을 포함하되,
    상기 제1 다층 필터 및 상기 제2 다층 필터의 각각은 교대로 그리고 반복적으로 적층된 제1 필름들 및 제2 필름들을 포함하고,
    상기 제1 필름들의 굴절율은 상기 제2 필름들의 굴절율과 다르고,
    상기 제1 다층필터는 제1 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성되고, 상기 제2 다층필터는 제2 최소 파장보다 큰 파장의 광을 통과시키도록 구성되고,
    상기 제1 최소 파장은 상기 제2 최소 파장과 다른 발광 소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220167957A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 한양대학교 산학협력단 디스플레이 및 그 제조 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102551354B1 (ko) * 2018-04-20 2023-07-04 삼성전자 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
CN109300887B (zh) * 2018-09-30 2024-03-01 武汉华星光电技术有限公司 背光装置及其制造方法
AU2021283948A1 (en) * 2020-06-03 2023-02-09 Jade Bird Display (shanghai) Limited Systems and methods for multi-color led pixel unit with vertical light emission
GB2595715B (en) * 2020-06-04 2022-08-17 Plessey Semiconductors Ltd Enhanced colour conversion and collimation of micro-LED devices
GB202014318D0 (en) * 2020-09-11 2020-10-28 Poro Tech Ltd LED Device
CN113036008B (zh) * 2021-03-12 2023-11-03 錼创显示科技股份有限公司 发光元件及显示面板
CN114141934B (zh) * 2021-11-22 2023-12-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制作方法
WO2024129842A1 (en) * 2022-12-15 2024-06-20 Lumileds Llc Segmented sapphire led with improved luminance confinement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006501617A (ja) * 2002-10-01 2006-01-12 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光の外部結合を改善した電界発光ディスプレイ
JP4806197B2 (ja) * 2005-01-17 2011-11-02 パナソニック株式会社 固体撮像装置
KR100721127B1 (ko) 2005-07-12 2007-05-22 (주)케이디티 이색성 칼라 필터를 이용한 평면 광원장치
CN100477324C (zh) * 2005-09-05 2009-04-08 中华映管股份有限公司 像素结构
KR20070029526A (ko) 2005-09-10 2007-03-14 삼성전자주식회사 자발광형 액정 표시장치
JP4613947B2 (ja) 2007-12-07 2011-01-19 ソニー株式会社 照明装置、色変換素子及び表示装置
WO2011014490A2 (en) 2009-07-30 2011-02-03 3M Innovative Properties Company Pixelated led
KR20110083361A (ko) 2010-01-14 2011-07-20 삼성전자주식회사 반사형 컬러 필터 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
EP2482350A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED assembly comprising a light scattering layer
US9831387B2 (en) * 2014-06-14 2017-11-28 Hiphoton Co., Ltd. Light engine array
WO2017160319A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Pixeldisplay Method and apparatus to enhance spectral purity of a light source
JP2017181901A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 コニカミノルタ株式会社 発光部材、およびこれを含む表示装置
JP6740762B2 (ja) 2016-07-13 2020-08-19 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
KR102671039B1 (ko) * 2016-09-28 2024-06-03 삼성디스플레이 주식회사 컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치
JP7248441B2 (ja) * 2018-03-02 2023-03-29 シャープ株式会社 画像表示素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220167957A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 한양대학교 산학협력단 디스플레이 및 그 제조 방법

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