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임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 소자의 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015217124
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 발광다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 또는 박막 상면에 유전체 마스크와, 유전체 마스크 상면에 임프린트 레진(Imprint resin)을 형성하고, 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형태를 포함하는 나노 요철 패턴이 형성된 임프린트 스템프(Imprint stemp)를 이용하여 임프린트 레진을 형성하여, 광 추출 효율을 증가시키는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 소자는 n-전극, n-전극 하면에 형성되고, 요철 패턴을 포함하는 n형 반도체층, n형 반도체층 하면에 형성되고, 정공과 전자를 발생시켜 빛을 방출하는 활성층, 활성층 하부에 형성된 p형 반도체층, p형 반도체층 하부에 형성되고, 활성층에서 발생한 빛을 반사시키는 결합 금속층, 결합 금속층 하부에 형성된 기판 또는 박막을 포함하는 것을 특징으로 한다.나아가, n형 반도체층은 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상으로 이루어진 요철 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하며, 요철 패턴은 오목한 부분의 최하부에서 최상부까지의 높이가 0.1~2.3㎛ 이고, 상기 오목한 부분의 최하부의 선폭이 0.3~3.3㎛의 범위에 속하며, 밀도는 107~1010 개/㎠ 인 것을 특징으로 한다.더 나아가, 요철 패턴은 수직 방향으로 좌우 대칭을 이루고, 요철 패턴의 하부가 상부보다 넓으며, 상기 상부가 상기 n형 반도체층의 수직 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.따라서, 발광다이오드 소자의 n형 반도체층 상면에 유전체 마스크층과 임프린트 레진을 형성하고, 임프린트 레진 상면을 임프린트 스템프로 가압하고, 열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 각뿔, 원뿔, 다각기둥 또는 원기둥 모양의 요철 패턴이 생성된 레진 패턴 층을 형성함으로써, 요철 패턴의 상부가 n형 반도체층 또는 p형 반도체층의 수직 방향으로 형성된다.나아가, n형 반도체층은 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상으로 이루어진 요철 패턴을 형성하고, 요철 패턴은 수직 방향으로 좌우 대칭을 이루며, 요철 패턴의 하부가 상부보다 넓고, 상부가 n형 반도체의 수직 방향으로 형성됨으로써, 활성층에서 생성되어 n형 반도체층 요철 패턴에 부딪히는 광자의 입사각 및 반사각은 임계각보다 넓게 형성되고, 광자는 n형 반도체층을 통해 공기층으로 굴절되며, 발광다이오드 광 추출 효율이 증가하게 된다.
Int. CL H01L 33/22 (2014.01)
CPC H01L 33/005(2013.01) H01L 33/005(2013.01) H01L 33/005(2013.01)
출원번호/일자 1020110135976 (2011.12.16)
출원인 (재)한국나노기술원
등록번호/일자 10-1294000-0000 (2013.08.01)
공개번호/일자 10-2013-0068667 (2013.06.26) 문서열기
공고번호/일자 (20130807) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.12.16)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 (재)한국나노기술원 대한민국 경기도 수원시 영통구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 주인찬 대한민국 서울특별시 영등포구
2 박형호 대한민국 대전광역시 유성구
3 임웅선 대한민국 경기도 수원시 팔달구
4 최재혁 대한민국 경기도 화성시
5 신찬수 대한민국 경기도 수원시 영통구
6 고철기 대한민국 서울특별시 송파구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이준성 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로**길 **, ***호 준성특허법률사무소 (대치동, 대치빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 (재)한국나노기술원 경기도 수원시 영통구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2011.12.16 수리 (Accepted) 1-1-2011-1000132-14
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2012.07.12 수리 (Accepted) 4-1-2012-5149774-07
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2012.10.22 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2012.11.15 수리 (Accepted) 9-1-2012-0085238-34
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.11.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0713481-14
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.01.28 수리 (Accepted) 1-1-2013-0082806-24
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.01.28 무효 (Invalidation) 1-1-2013-0079880-11
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.01.28 수리 (Accepted) 1-1-2013-0079894-50
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.01.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0082805-89
10 보정요구서
Request for Amendment
2013.02.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0014961-58
11 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation
2013.03.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0029968-17
12 등록결정서
Decision to grant
2013.07.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0460705-24
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.06.30 수리 (Accepted) 4-1-2015-5087922-39
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번호 청구항
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기판 또는 박막 상면에 결합 금속층(Bonding Metal)을 형성하고, 상기 결합 금속층 상면에 p형 반도체층 그리고 그 상면에 활성층 및 n형 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계;상기 n형 반도체층 상면에 임프린트 레진층(Imprint resin)을 형성하는 단계;습식 식각을 통해 N-face n-GaN 기판에 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상을 포함하는 요철이 형성된 n-GaN 템플레이트(Template)를 형성하거나, 실리콘 웨이퍼(Si wafer) 상부에 포토레지스트 패턴(Photoresist Pattern)을 형성하고, 빛을 이용한 포토케미컬 에칭(Photochemical etching)을 통해 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상을 포함하는 요철이 형성된 실리콘 템플레이트를 형성하고, 상기 n-GaN 템플레이트 또는 실리콘 템플레이트에 실리콘(Si), 석영(Quartz) 또는 고분자 중 어느 하나의 물질을 주입하여 임프린트 스템프(Imprint stemp)를 형성하는 단계;상기 임프린트 레진층 상면을 상기 임프린트 스템프로 가압하고, 열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상이 포함된 요철 패턴이 생성된 레진 패턴 층을 형성하는 단계;건식 식각을 통해 상기 레진 패턴을 제거하여, 상기 n형 반도체에 다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상이 포함된 요철 패턴을 형성하는 단계;다각뿔 또는 원뿔 중 어느 하나의 형상이 포함된 요철 패턴이 형성된 상기 n형 반도체에 n-전극을 형성하여 발광다이오드 소자를 취득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
8 8
제 7항에 있어서, 상기 기판 또는 박막 상면에 결합 금속(Bonding Metal), p형 반도체, 활성층 및 n형 반도체를 순차적으로 형성하는 단계 이 후,상기 n형 반도체 상면에 유전체 마스크 층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
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제 7항에 있어서, 상기 습식 식각은,불산(HF), 염산(HCl), 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 옥살산(Oxalic Acid), 완충 산화물 에칭체(Buffered Oxide Etchant, BOE), 수산화나트륨(NaOH) 또는 과산화수소(H2O2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합용액을 15℃~90℃ 온도에서, 3초~3시간 동안 습식 식각하는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 유전체 마스크는,SiO2(Silicon diocide), Si3N4(Silicon Nitride), Al2O3, TiO2, ZnS 및 CaF2 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
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제 7항에 있어서, 상기 임프린트 레진은,가교성 모노머, 아크릴산 에스테르 모노머, 방향족 비닐계 모노머, 수산기를 갖는 불포화 모노머, 산기를 갖는 불포화 모노머, 중합 연쇄 이동제, 산화 안정제 또는 중합 개시제 중 어느 하나 이상을 포함하며,임프린트용 스탬프를 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 30℃ ~ 300℃ 온도에서, 1초 ~ 5초간 조사하여 형성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
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제 7항에 있어서, 상기 건식 식각은,스퍼터 에칭(Sputter Etching), 리엑티브 레디컬 에칭(Reactive Radical Etching) 또는 리엑티브 이온 에칭(Reactive Lon Etching) 중 어느 하나의 방법으로 이루어지고, Cl2, HBr, HCl, SF6, CF4, CHF3, NF3, O2, BCl3 및 CFCs(ChloroFluoroCarbons)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
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제 13항에 있어서, 상기 건식 식각은,N2, Ar 및 He 중 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함하며,10~30 mTorr의 공정압력, RF power 50~200W의 조건으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트 스템프를 이용한 발광다이오드 제조 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 중소기업청 KANC 제조현장녹색화기술개발사업 식물 생장용 블록 타입 RED 모듈/조명 등 개발