사업화 유망기술

디스플레이 발광 LED 소자

광 추출 효율을 개선한 발광 LED 소자

본 기술은 발광 다이오드 소자 기술로 광 추출 효율 및 전류 주입 효율을 향상 시킨 기술이다.

보유기관 : 고려대학교       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

본 기술은 발광 다이오드 소자 기술로 광 추출 효율 및 전류 주입 효율을 향상시킨 기술임

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
광 추출 효율 개선을 위한 LED 소자 외 4건 10-1792940외 4건

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 본 기술은 발광 다이오드 소자 기술로 광 추출 효율 및 전류 주입 효율을 향상시킨 기술임

- 상부 전극 및 복수의 닷(dot) 형태의 상부 전류 주입 전극들을 통해 LED의 광추출효율 및 전류 주입 효율을 향상시킴

대표도면

[본 기술을 적용한 수직형 전극 적층의 예]

기술의 필요성

- 반도체 소자인 발광다이오드는 측향식 구조를 시작으로 점차 고휘도 특성을 위한 플립-칩, 수직형 구조로 발전해옴

- 차량조명 적용과 같은 고전력/고온 환경에서 고휘도 특성을 구현하기 위해서 수직형 LED 개발이 필수적임

기존기술대비 우수성

- 다양한 메쉬(mesh) 구조 전극에 관한 연구가 진행되고 있으나 전극을 금속으로 사용하게되면 광 흡수 문제에서 자유로울 수 없음

- 전도성 향상을 위해 반도체 층과 오믹 콘택을 잘 형성하는 물질들을 사용하는데 불투명하기때문에 전극이 있는 부분은 빛이 나올 수 없어 LED의 광추출 효율을 떨어짐

기술 구현 내용

본 발광 LED 소자는 아래와 같이 구현됨
- 기판 상에 n형 GaN층 적층

- 활성층 적층 및 p형 GaN층 적층

- 존도성 금속 산화물을 이용한 전류 퍼짐층

- 퍼짐층 위에 전류 주입 전극 구비

- 전극패턴에 전극패드 연결

시장동향

- 세계 디스플레이 시장은 ’14~’16년 세계 경기둔화, 스마트폰·TV·PC 수요를 견인할 킬러 애플리케이션 부재, 디스플레이 패널 가격 하락 등으로 침체기를 겪었으나, ’17년부터 차세대 디스플레이인 OLED 성장에 힘입어 ’20년까지 성장 지속 전망

- 2017년 세계 디스플레이 시장 규모는 1,251억 달러에서 2024년 1,455억 달러 규모로 성장할 전망

- 국내 디스플레이 수출은 프리미엄 제품의 OLED패널 수요 증대로 2016년 대비 9.1% 증가한 273.8억 달러 규모로 성장

[세계 디스플레이 시장 전망]

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