일반기술

광자 결정 구조를 이용한 LED 발광소자 및 그의 제조방법

광자결정(Photonic crystal) 구조를 이용하여 발광 효율을 향상시킨 LED 소자 및 제조방법에 관한 기술이다. 다층 구조를 가지는 LED에서는 빛이 굴절률이 높은 층에서 낮은 층으로 진행하면서 전반사가 일어나 발광 효율이 크게 떨어지는 현상이 발생한다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위하여 상부 전극 또는 빛이 굴절률이 높은 층에서 낮은 층으로 전파되는 경계면에 광자결정 구조를 도입한 LED 소자를 제공한다.LED의 발광효율을 향상시키기 위하여 여러 가지 기술들이 개발되어 왔으며 광자결정 구조를 이용한 기술은 비교적 최근에 소개되었다. 본 기술은 광자결정 구조를 이용한 기술을 개선한 것이다. 기존의 기술이 e-beam 리소그래피를 이용하여 발광층에 직접 광자결정 구조를 도입한데 비해 상부 전극 또는 굴절률이 다른 층들 사이의 경계면에 광자결정 구조를 도입한데 본 기술의 특징이 있다. e-beam 리소그래피 기술은 제조 공정에 오랜 시간이 걸려 대량생산에 적용시킬 수 없으며 제조단가가 증가하는 문제점을 가지고 있다. 또한 발광층에 형성된 광자결정 구조의 표면에서 광자가 소멸되는 현상이 발생하여 발광효율이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 본 기술은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제시된 것으로 여타 경쟁 기술들에 비해 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 예상된다.국내외 시장 규모 : 44,280억원(한국광산업 진흥회 )사업성 - LED는 현재까지 모바일 기기 등 IT 제품의 광원으로 주로 활용되고 있으나 향후에는 조명용 1차 광원으로 자리 잡을 것으로 예상되는 거대한 시장잠재력을 가진 기술이다. 이를 위해서는 휘도 향상, 제조단가의 대폭 하락을 가져오는 기술 개발이 이루어져야 한다. - 본 기술은 광자결정 구조를 이용하여 발광효율을 향상시키는 기술로서 비교적 최신 기술에 속한다. 양산기술의 개발 등 추가적인 기술개발이 필요하여 본 기술이 상용화되기까지는 다소 시일이 소요될 것으로 예상되나 기존에 제안된 광자결정 구조를 이용한 발광효율 향상 기술에 비하여 제작 시간이 짧고 제조비용도 낮을 것으로 보여 시장경쟁력이 있는 것으로 판단된다.