(57)【要約】【課題】本発明は白色発光ダイオードチップおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による白色発光ダイオードチップの製造方法は、絶縁体基板と、該絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように第１クラッド層の上に形成される活性層と、活性層の上に形成される第２クラッド層と、第２クラッド層および第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップにおいて、絶縁体基板を除去する段階と、バッファー層の下と第２クラッド層の上のうちの一つ以上に蛍光体層を形成する段階とを含むことを特徴とする。【選択図】図１
2009130360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップにおいて、前記絶縁体基板を除去する段階と、
前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に蛍光体層を形成する段階と、
を含むことを特徴とする白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体層を形成する段階において、前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに蛍光体層が形成され、
前記蛍光体層は、赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項１に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項３】
反射層を形成する段階を更に含み、
前記反射層は、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成され、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記バッファー層の下に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体層を形成する段階は、
前記バッファー層の下に第１蛍光体層を形成する段階と、
前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に第２蛍光体層を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項５】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項４に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項６】
絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップを利用して白色発光ダイオードチップを製造する白色発光ダイオードチップの製造方法であって、
前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に蛍光体層を形成する段階を含むことを特徴とする白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項７】
前記蛍光体層を形成する段階において、前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに蛍光体層が形成され、
前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項６に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項８】
反射層を形成する段階を更に含み、
前記反射層は、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成され、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記絶縁体基板の下に形成されることを特徴とする請求項６に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項９】
前記蛍光体層を形成する段階は、
前記絶縁体基板の下に第１蛍光体層を形成する段階と、
前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に第２蛍光体層を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１０】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項９に記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１１】
前記赤色蛍光体層は、ＣａＡｌＳｉＮ３にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する赤色励起蛍光体で形成され、
前記緑色蛍光体層は、ＣａＳｃ２Ｏ４にセリウム（Ｃｅ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体または（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体で形成されることを特徴とする請求項２、請求項５、請求項７、及び請求項１０のうちのいずれか一つに記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１２】
前記第１蛍光体層の下に反射層を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項４、請求項５、請求項９、及び請求項１０のうちのいずれか一つに記載の白色発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１３】
請求項１、請求項２、請求項４、請求項５、及び請求項６から請求項１０のうちのいずれか一つに記載の白色発光ダイオードチップの製造方法により製造されたことを特徴とする白色発光ダイオードチップ。
【請求項１４】
バッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップと、
前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に形成される蛍光体層とを含むことを特徴とする白色発光ダイオードチップ。
【請求項１５】
前記蛍光体層は前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに形成され、
前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項１４に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項１６】
反射層を更に含み、
前記反射層は、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成され、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記バッファー層の下に形成されることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項１７】
前記蛍光体層は、
前記バッファー層の下に形成される第１蛍光体層と、
前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に形成される第２蛍光体層とを含むことを特徴とする請求項１４に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項１８】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項１７に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項１９】
絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップと、
前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に形成される蛍光体層とを含むことを特徴とする白色発光ダイオードチップ。
【請求項２０】
前記蛍光体層は前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに形成され、
前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項１９に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項２１】
反射層を更に含み、
前記反射層は、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成され、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記絶縁体基板の下に形成されることを特徴とする請求項１９に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項２２】
前記蛍光体層は、
前記絶縁体基板の下に形成される第１蛍光体層と、
前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に形成される第２蛍光体層とを含むことを特徴とする請求項１９に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項２３】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることを特徴とする請求項２２に記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項２４】
前記赤色蛍光体層は、ＣａＡｌＳｉＮ３にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する赤色励起蛍光体で形成され、
前記緑色蛍光体層は、ＣａＳｃ２Ｏ４にセリウム（Ｃｅ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体または（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体で形成されることを特徴とする請求項１５、請求項１８および請求項２０のうちのいずれか一つに記載の白色発光ダイオードチップ。
【請求項２５】
前記第１蛍光体層の下に形成される反射層を更に含むことを特徴とする請求項１７、請求項１８、請求項２２、および請求項２３のうちのいずれか一つに記載の白色発光ダイオードチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色発光ダイオードチップおよびその製造方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、青色発光ダイオードチップの内部に蛍光体層を形成して白色光を発散する白色発光ダイオードチップを製造する製造方法およびそれにより製造された白色発光ダイオードチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード素子は、電気信号を光学信号に変換する装置であり、電気信号が加わると発光ダイオード素子は光を発散するようになる。発光ダイオード素子は、電極リードを含むリードフレームに発光ダイオードチップを装着して形成されることが一般的である。発光ダイオード素子は、発光ダイオードチップの種類により青色、赤色、緑色の発光波長に該当する光を発散する。
【０００３】
発光ダイオード素子は、優れた単色性ピーク（ｐｅａｋ）波長を有し、光効率に優れ、小型化が可能であるという長所を有するため、多様なディスプレイ装置および光源として幅広く使用されている。特に、白色発光ダイオードは、照明装置またはディスプレイ装置のバックライト（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）を代替できる高出力および高効率の光源として脚光を浴びている。
【０００４】
このような白色発光ダイオード素子を具現する方法として従来は青色発光ダイオードチップの外部に蛍光体を塗布して白色光に変換する方法が主に使用されていた。
【０００５】
一例として、青色発光ダイオードチップの周囲および上部を覆う蛍光体樹脂層を形成して白色光を発散する白色発光ダイオード素子を具現する方法がある。このとき、蛍光体樹脂層はＹＡＧ（Ｙ-Ａｌ-Ｇａ系）蛍光体とエポキシまたはシリコンを混合した蛍光体で形成される。青色発光ダイオードチップを囲む射出反射板により形成された空間に蛍光体樹脂層を満たすことによって、青色発光ダイオードチップの周囲および上部を覆う蛍光体樹脂層が形成され得る。青色発光ダイオードチップにより発散された青色光のうちの一部は樹脂層に含まれているＹＡＧ蛍光体によりピーク波長が５５５ｎｍである黄緑色光で励起され、この黄緑色光と青色発光ダイオードチップにより直接発散される青色光とが合成されて望む白色光が発散される。
【０００６】
しかしながら、このような方式で製造された白色発光ダイオード素子は、低い量子効率および低い演色性指数（ＣＲＩ、Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｉｎｄｅｘ）を有するという問題点があった。また、このような白色発光ダイオード素子は、電流密度により演色性指数が変化し、太陽光に近い白色光を発散し難いという短所があった。
【０００７】
また、このような従来の製造方法は、発光ダイオードチップの上部に蛍光体を塗布する工程が必要であるため、製造コストが上昇するという問題点があった。
【０００８】
また、従来の白色発光ダイオード素子製造方法によれば、射出反射板の内部に満たされる樹脂の量、時間、および粘度の変化に敏感であり、作業時の条件により他の色の光を発散するダイオード素子が作られてしまい、工程の収率を落とすことがあった。
【０００９】
また、青色発光ダイオードチップの上部に蛍光体層が形成されることによって白色発光ダイオード素子の全体的な厚さが大きくなるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前述のような問題点を解決するために創出されたものであって、本発明が解決しようとする課題（目的）は、青色発光ダイオードチップの効率を最大限利用しながら簡単な工程で高演色性指数を有する高効率の白色発光ダイオードチップおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、青色発光ダイオードチップを白色光を発散するダイオードチップに変換することによって、このチップが適用される白色発光ダイオード素子の厚さを画期的に減少できる白色発光ダイオードチップおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を達成するための本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法は、絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップにおいて、前記絶縁体基板を除去する段階と、前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に蛍光体層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記蛍光体層を形成する段階において、前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに蛍光体層が形成されることができ、前記蛍光体層は、赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることができる。
【００１４】
本発明の実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法は、反射層を形成する段階を更に含むことができる。反射層は、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成されることができ、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記バッファー層の下に形成されることができる。
【００１５】
前記蛍光体層を形成する段階は、前記バッファー層の下に第１蛍光体層を形成する段階と、前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に第２蛍光体層を形成する段階とを含むことができる。
【００１６】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることができる。
【００１７】
本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法は、絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む青色発光ダイオードチップを利用して白色発光ダイオードチップを製造する。白色発光ダイオードチップの製造方法は、前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に蛍光体層を形成する段階を含む。
【００１８】
前記蛍光体層を形成する段階において、前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに蛍光体層が形成されることができ、前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることができる。
【００１９】
本発明の実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法は、反射層を形成する段階を更に含むことができる。反射層は、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成されることができ、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記絶縁体基板の下に形成されることができる。
【００２０】
前記蛍光体層を形成する段階は、前記絶縁体基板の下に第１蛍光体層を形成する段階と、前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に第２蛍光体層を形成する段階とを含むことができる。
【００２１】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることができる。
【００２２】
前記赤色蛍光体層は、ＣａＡｌＳｉＮ３にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する赤色励起蛍光体で形成されることができ、前記緑色蛍光体層は、ＣａＳｃ２Ｏ４にセリウム（Ｃｅ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体または（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体で形成されることができる。
【００２３】
本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法は、前記第１蛍光体層の下に反射層を形成する段階を更に含むことができる。
【００２４】
本発明の実施例による白色発光ダイオードチップは、前述の本発明の実施例による白色発光ダイオードチップの製造方法のうちのいずれか一つの製造方法により製造される。
【００２５】
本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップは、 青色発光ダイオードチップと蛍光体層とを含む。青色発光ダイオードチップは、バッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む。蛍光体層は、前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に形成される。
【００２６】
前記蛍光体層は前記バッファー層の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに形成されることができ、前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることができる。
【００２７】
本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップは、反射層を更に含むことができる。反射層は、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成されることができ、前記バッファー層の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記バッファー層の下に形成されることができる。
【００２８】
前記蛍光体層は、前記バッファー層の下に形成される第１蛍光体層と、前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に形成される第２蛍光体層とを含むことができる。
【００２９】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることができる。
【００３０】
本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップは、 青色発光ダイオードチップと蛍光体層とを含む。青色発光ダイオードチップは、絶縁体基板と、前記絶縁体基板の上に形成されるバッファー層と、前記バッファー層の上に形成される第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面のうちの一部が露出されるように前記第１クラッド層の上に形成される活性層と、前記活性層の上に形成される第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記第１クラッド層にそれぞれ形成される正極電極および陰極電極とを含む。
【００３１】
蛍光体層は、前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちの一つ以上に形成される。
【００３２】
前記蛍光体層は前記絶縁体基板の下と前記第２クラッド層の上のうちのいずれか一つのみに形成されることができ、前記蛍光体層は赤色蛍光体層または緑色蛍光体層であることができる。
【００３３】
本発明の実施例による白色発光ダイオードチップは、反射層を更に含むことができる。反射層は、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成された場合、前記蛍光体層の下に形成されることができ、前記絶縁体基板の下に前記蛍光体層が形成されていない場合、前記絶縁体基板の下に形成されることができる。
【００３４】
前記蛍光体層は、前記絶縁体基板の下に形成される第１蛍光体層と、前記第２クラッド層の上のうち、前記正極電極を除外した部分に形成される第２蛍光体層とを含むことができる。
【００３５】
前記第１蛍光体層と前記第２蛍光体層のうちのいずれか一つは赤色蛍光体層であり、他の一つは緑色蛍光体層であることができる。
【００３６】
前記赤色蛍光体層は、ＣａＡｌＳｉＮ３にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する赤色励起蛍光体で形成されることができ、前記緑色蛍光体層は、ＣａＳｃ２Ｏ４にセリウム（Ｃｅ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体または（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体で形成されることができる。
【００３７】
本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップは、 前記第１蛍光体層の下に形成される反射層を更に含むことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、白色発光ダイオードチップ自体が青色光子、赤色光子、および緑色光子を全て発散する高演色性指数（ＣＲＩ）を有する高輝度の白色光を発散でき、これによって、従来のＹＡＧ系蛍光体を使用して作った白色発光ダイオード素子が有することができない９０以上の高い演色性指数を有することができる。
【００３９】
また、チップ自体に蛍光体層を形成することによって、従来の蛍光エポキシ樹脂を発光ダイオードチップ上にディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）する工程を省略できて製造コストを節約でき、工程投資費用を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
なお、図面において複数の層および領域を明確に表現するためにその厚さを拡大して示した。また、明細書全体にわたって類似する部分については同一な図面符号を付けた。そして、層や膜などの部分が他の部分の「上に」または「下に」あるとする時、これは他の部分の「直上に」または「直下に」ある場合のみならず、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」または「直下に」あるとする時にはその中間に他の部分がないことを意味する。
【００４２】
まず、図１を参照して本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップおよびその製造方法について詳細に説明する。
【００４３】
図１は本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップの斜視図である。
【００４４】
本発明の実施例による白色発光ダイオードチップは、従来の青色発光ダイオードチップの上段と下段のうちのいずれか一つ以上に蛍光体層を形成して具現されることができる。
【００４５】
図１に示された本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップは、従来の青色発光ダイオードチップの最下段にある絶縁体基板（図１に不図示）を除去した後にチップの下段および上段にそれぞれ形成された赤色蛍光体層１１７１と緑色蛍光体層１１３１を含む。
【００４６】
まず、本発明の実施例による白色発光ダイオードチップの製造に使用される従来の青色発光ダイオードチップについて説明する。
【００４７】
青色発光ダイオードチップはその最下段に絶縁体基板を含む。絶縁体基板はサファイア（Ａｌ２Ｏ３）のような絶縁体で形成され得る。
【００４８】
バッファー層（ｂｕｆｆｅｒ  ｌａｙｅｒ ）１１５、第１クラッド層（ｆｉｒｓｔ  ｃｌａｄ  ｌａｙｅｒ）１１４、活性層（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）１１３７、１１３６、１１３５、１１３４、そして第２クラッド層（ｓｅｃｏｎｄ  ｃｌａｄ  ｌａｙｅｒ）１１３３、１１３が絶縁体基板上に順次に形成される。バッファー層１１５、第１クラッド層１１４、活性層１１３７、１１３６、１１３５、１１３４、そして第２クラッド層１１３３、１１３をＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のような方法で順次に成長させた後、反応イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ）のような方法で第２クラッド層１１３３、１１３と活性層１１３７、１１３６、１１３５、１１３４の設定された部分をエッチングすることによって、図１に示された形態の層状構造が作られる。例えば、バッファー層１１５はＡｌＧａＮ系、ＧａＮ系、またはＡｌＩｎＮ系を成長させて形成されることができ、図面にはバッファー層１１５が３個の層からなる場合が示されているが、バッファー層１１５の個数はこれに限定されない。第１クラッド層１１４はケイ素（Ｓｉ）がドーピング（ｄｏｐｅｄ）されたＧａＮ系で形成され得る。活性層１１３７、１１３６、１１３５、１１３４はＧａＮ系またはＩｎＧａＮ系のダブルヘテロ（ｄｏｕｂｌｅ  ｈｅｔｅｒｏ）構造で形成され得る。第２クラッド層１１３３、１１３はマグネシウム（Ｍｇ）がドーピングされたＡｌＧａＮ系とＧａＮ系で形成され得る。
【００４９】
そして、陰極電極（Ｎ型電極）１１２と正極電極（Ｐ型電極）１１１が第１クラッド層１１４と第２クラッド層１１３３、１１３にそれぞれ形成される。陰極電極１１２は第１クラッド層１１４の上面のうちの露出された部分に形成され、かつ活性層１１３７、１１３６、１１３５、１１３４から離隔されるように形成される。
【００５０】
一方、図面には示されていないが、青色発光ダイオードチップは第２クラッド層１１３上に形成される静電気放電からチップを保護するためのＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉａｃｈａｒｇｅ）層を更に含むことができる。この場合、青色発光ダイオードチップの上段に形成される蛍光体層（図１で１１３１と示された層）は、ＥＳＤ層の上に形成されることができ、この場合も本発明の範囲に属することはもちろんである。
【００５１】
まず、前述のような青色発光ダイオードチップの最下段に位置する絶縁体基板（図１に不図示）を除去する。例えば、絶縁体基板はグラインディング（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）により除去することができる。絶縁体基板が除去されることによってその上に位置するバッファー層１１５の下面が露出される。絶縁体基板はその材質の特性上、光の輝度を落とすが、絶縁体基板が除去されることによって白色発光ダイオードチップで発散される光の輝度が改善されることができる。
【００５２】
本発明の実施例によれば、バッファー層１１５の下と第２クラッド層１１３３、１１３の上のうちの一つ以上に蛍光体層が形成され得る。
【００５３】
また、赤色蛍光体層１１７１が露出されたバッファー層１１５の下面に形成される。赤色蛍光体層１１７１は、赤色励起蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）を蒸着したりコーティングして形成され得る。
【００５４】
一方、緑色蛍光体層１１３１が青色発光ダイオードチップの上面、つまり、第２クラッド層１１３３、１１３の上面に形成される。緑色蛍光体層１１３１は緑色励起蛍光体（ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ）を蒸着したりコーティングして形成され得る。
【００５５】
これによって、図１に示されているように、バッファー層１１５の下に赤色蛍光体層１１７１が形成され、第２クラッド層１１３３、１１３の上に緑色蛍光体層１１３１が形成されている白色発光ダイオードチップが具現される。
【００５６】
一方、図１に示されているように、反射層１１８が赤色蛍光体層１１７１の下に更に形成され得る。反射層１１８はアルミニウムのような光を反射できる任意の素材を蒸着して形成され得る。反射層１１８が設置されることによって、下方へ進行する光が上方向へ反射されて発光ダイオードチップの光効率が改善され得る。
【００５７】
図１にはバッファー層１１５の下と第２クラッド層１１３３、１１３の上の全てに蛍光体層１１７１、１１３１が形成された場合が示されているが、この２個の蛍光体層１１７１、１１３１のうちのいずれか一つが省略されることができる。また、図１にはバッファー層１１５の下に赤色蛍光体層１１７１が形成され、第２クラッド層１１３３、１１３の上に緑色蛍光体層１１３１が形成された場合が示されているが、バッファー層１１５の下に緑色蛍光体層が形成され、第２クラッド層１１３３、１１３の上に赤色蛍光体層が形成されることもできる。
【００５８】
バッファー層１１５の下に蛍光体層が形成されていない場合、反射層１１８はバッファー層１１５の直下に形成され得る。
【００５９】
以下、図２を参照して本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップおよびその製造方法について説明する。
【００６０】
図２は本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップの斜視図である。
【００６１】
本実施例による白色発光ダイオードチップは従来の青色発光ダイオードチップの絶縁体基板が除去されていない状態でチップの下段および上段にそれぞれ形成された赤色蛍光体層１１７１と緑色蛍光体層１１３１を含む。
【００６２】
図１を参照して説明した実施例とは異なり、青色発光ダイオードチップの絶縁体基板１１６が除去されていない状態で赤色蛍光体層１１７１が絶縁体基板１１６の下面に形成される。
【００６３】
一方、図２に示されているように、反射層１１８が赤色蛍光体層１１７１の下に更に形成され得る。
【００６４】
図２には絶縁体基板１１６の下と第２クラッド層１１３３、１１３の上の全てに蛍光体層１１７１、１１３１が形成された場合が示されているが、この２個の蛍光体層１１７１、１１３１のうちのいずれか一つが省略されることができる。また、図２には絶縁体基板１１６の下に赤色蛍光体層１１７１が形成され、第２クラッド層１１３３、１１３の上に緑色蛍光体層１１３１が形成された場合が示されているが、本発明の更に他の実施例では絶縁体基板１１６の下に緑色蛍光体層が形成され、第２クラッド層１１３３、１１３の上に赤色蛍光体層が形成されることもできる。
【００６５】
絶縁体基板１１６の下に蛍光体層が形成されていない場合、反射層１１８は絶縁体基板１１６の直下に形成され得る。
【００６６】
上述の実施例で、赤色蛍光体層１１７１はＣａＡｌＳｉＮ３にユーロピウム（Ｅｕ、ｅｕｒｏｐｉｕｍ）を活性化剤として使用する赤色励起蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）で形成されることができ、緑色蛍光体層１１３１はＣａＳｃ２Ｏ４にセリウム（Ｃｅ、ｃｅｒｉｕｍ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体（ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ）または（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４にユーロピウム（Ｅｕ）を活性化剤として使用する緑色励起蛍光体（（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ）で形成されることができる。
【００６７】
本発明の実施例によれば、活性層１１３７、１１３６、１１３５、１１３４は４３０ないし４６５ｎｍ代の青色光子を発光し、この青色光子は、赤色蛍光体層１１７１を通過しながら赤色励起蛍光体により６２０ないし６５０ｎｍ代のスペクトルピーク波長で励起され、この青色光子は緑色蛍光体層１１３１を通過しながら緑色励起蛍光体により５００ないし５８０ｎｍ代の波長で励起される。これによって、紫色光（４３０ないし６５０ｎｍ代の波長の光）とシアン（ｃｙａｎ）光（４３０ないし５８０ｎｍ代の波長の光）が同時に発光され、全可視領域（４００ないし８００ｎｍ波長）が発光される。これによって、本発明の実施例によれば、高演色性指数の高輝度の光を発散する白色発光ダイオードチップが具現されることができる。
【００６８】
また、赤色蛍光体層と緑色蛍光体層のうちのいずれか一つのみが形成される場合、紫色光（４３０ないし６５０ｎｍ代の波長の光）とシアン光（４３０ないし５８０ｎｍ代の波長の光）のうちのいずれか一つの領域の可視光領域が発光される白色発光ダイオードチップが具現されることができる。
【００６９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施例から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により容易に変更されて均等なものと認められる範囲の全ての変更および修正を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施例による白色発光ダイオードチップの斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例による白色発光ダイオードチップの斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１１１：正極電極
１１２：陰極電極
１１５：バッファー層
１１６：絶縁体基板
１１４：第１クラッド層
１１３４、１１３５、１１３６、１１３７：活性層
１１３３、１１３：第２クラッド層
１１７１：赤色蛍光体層
１１３１：緑色蛍光体層
１１８：反射層
【図１】
2009130360.tif 000003
【図２】
2009130360.tif 000004