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발광다이오드에 있어서,제1면과 제2면을 포함하는 투광성 기판;제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 기판의 제1면에 형성된 반도체 적층 구조체; 및상기 기판의 제2면에 패턴을 갖도록 형성된 굴절율 조절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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청구항 1에 있어서, 상기 굴절율 조절층은, 상기 패턴이 다수의 나노 구조물을 갖도록, 나노 임프린트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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청구항 1에 있어서, 상기 굴절율 조절층은, 암염(rock salt) 구조를 갖는 금속 산화물의 증착에 의해 형성되어, 상기 패턴이 다수의 피라미드 구조들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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청구항 3에 있어서, 상기 굴절율 조절층은 MxM'1-xO(x≤1, M= Mg, Ca, Zn, Ni 중 하나, M'=Be, Ca, Sr, Ba 중 하나 이상)로 표시되는 금속 산화물을 증착하여 형성된 1종 이상의 금속 산화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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청구항 4에 있어서, 상기 금속 산화물은 표면에 도핑된 불순물을 포함하며, 상기 불순물은 B, In, Zn, Tl, Al, Sn, Ga, Te, Si, C, Ge, N, P, As, Sb, Bi, S, Se, Br, I, Ti 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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6
청구항 1에 있어서, 상기 기판의 제1면에 다수의 볼록부를 포함하는 패턴이 형성되고, 상기 패턴 상으로 반도체 적층 구조체가 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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청구항 1 내지 청구항 6의 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 사파이어 기판을 포함하고 상기 반도체 적층 구조는 질화갈륨계 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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8
청구항 1 내지 청구항 6의 어느 한 항에 있어서,투명전극층;제1 전극패드; 및제2 전극패드를 더 포함하되,상기 제1 도전형 반도체층은 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층의 일부가 제거되어 노출된 영역을 갖고,상기 투명전극층은 상기 제2 도전형 반도체층 상에형성되고,상기 제1 전극패드는 상기 제1 도전형 반도체층의 노출 영역에 형성되고,상기 제2 전극패드는 상기 투명전극층 상에 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드
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발광다이오드의 제조방법에 있어서,제1면과 제2면을 갖는 투광성 기판을 준비하는 단계;상기 기판의 제1면에 반도체 적층 구조체를 형성하는 단계; 및상기 기판의 제2면에 굴절율 조절층을 형성하는 단계를 포함하며,상기 굴절율 조절층은 상기 반도체 적층 구조체의 굴절율과 공기 굴절율 사이의 굴절율을 가지며 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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10
청구항 9에 있어서, 상기 굴절율 조절층을 형성하는 단계는 나노 임프린트 몰드의 가압에 의해 상기 굴절율 조절층에 상기 패턴을 형성하며, 상기 패턴은 다수의 나노 구조물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 10에 있어서, 상기 굴절율 조절층은 나노 임프린트 레진, 포토-레지스트, 폴리-이미드, 졸-겔, 스핀-온-그래스 물질 또는 이들의 혼합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 9에 있어서, 상기 굴절율 조절층을 형성하는 단계는 암염(rock salt) 구조를 갖는 금속 산화물을 상기 기판의 제2면에 증착하여 상기 굴절율 조절층을 형성하되, 상기 패턴은 상기 금속 산화물의 증착 과정에서 자발적으로 생긴 다수의 피라미드 구조들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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13
청구항 12에 있어서, 상기 굴절율 조절층을 형성하는 것은 전자빔 증착, 스퍼터링 또는 열 증착 방법으로 상기 금속 산화물을 증착하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 12에 있어서, 상기 굴절률 조절층에 대하여 전자선(e-beam), 간섭 패터닝(interference) 또는 이온 빔 리소그래피(ion beam lithography) 방법을 이용하여 상기 굴절률 조절층 표면에 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 12에 있어서, 상기 굴절율 조절층은 MxM'1-xO(x≤1, M= Mg, Ca, Zn, Ni 중 하나, M'=Be, Ca, Sr, Ba 중 하나 이상)로 표시되는 금속 산화물을 증착하여 형성된 1종 이상의 금속 산화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 15에 있어서, 상기 금속 산화물은 표면에 도핑된 불순물을 포함하며, 상기 불순물은 B, In, Zn, Tl, Al, Sn, Ga, Te, Si, C, Ge, N, P, As, Sb, Bi, S, Se, Br, I, Ti 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 9에 있어서, 상기 굴절율 조절층을 형성하는 단계 전에 상기 기판의 제2면을 산소 플라즈마, 질소 플라즈마 또는 UVO를 이용하여 표면처리 하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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18
청구항 9에 있어서, 상기 반도체 적층 구조체를 형성하는 단계는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성의 일부를 식각에 의해 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역을 노출시키는 것을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층에는 투명전극층이 형성되고, 상기 제1 도전형 반도체층의 노출 영역과 상기 투명전극층에는 제1 전극패드와 제2 전극패드가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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청구항 9 내지 청구항 18의 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 준비하는 단계에서 상기 제1면에 다수의 볼록부들이 형성된 패턴을 포함하는 사파이어 기판이 준비되고, 상기 반도체 적층 구조체를 형성하는 단계에서 형성된 상기 반도체 적층 구조는 상기 패턴 상에 형성된 질화갈륨계 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제조방법
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