KR101435511B1 - Light emitting diode with labrynth - Google Patents

Light emitting diode with labrynth Download PDF

Info

Publication number
KR101435511B1
KR101435511B1 KR1020130086732A KR20130086732A KR101435511B1 KR 101435511 B1 KR101435511 B1 KR 101435511B1 KR 1020130086732 A KR1020130086732 A KR 1020130086732A KR 20130086732 A KR20130086732 A KR 20130086732A KR 101435511 B1 KR101435511 B1 KR 101435511B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type electrode
type
light emitting
pattern
emitting diode
Prior art date
Application number
KR1020130086732A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오범환
김양겸
이동진
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
일진엘이디(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단, 일진엘이디(주) filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020130086732A priority Critical patent/KR101435511B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101435511B1 publication Critical patent/KR101435511B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40Materials therefor
    • H01L33/42Transparent materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to a light emitting diode which can improve luminous efficiency by enhancing uniformity of current distribution between an n type electrode and a p type electrode thereof, and reducing an internal reflection and reabsorption phenomenon thereof. To achieve this, the present invention provides the light emitting diode with a maze shape including a base substrate; a main substrate layer (35) disposed on an upper part of the base substrate (310) to form a p-n hetero-junction structure of a semiconductor having a p type electrode pad (360) and an n type electrode pad (350) connected to an external power source; a transparent electrode (370) forming an upper part of the main substrate layer (35); and a first pattern part (300) engraved to have a maze shape by an upper part of the transparent electrode (370) which is between an n type electrode finger (352) extending from the n type electrode pad (350) and a p type electrode finger (362) extending from the p type electrode pad (360).

Description

미로 모양 구조를 갖는 발광다이오드{LIGHT EMITTING DIODE WITH LABRYNTH}[0001] LIGHT EMITTING DIODE WITH LABRYNTH [0002]

본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 미로 모양 패턴의 식각 구조를 형성하여, 발광효율을 향상시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode having a labyrinth shape, which is configured to form an etched structure of a labyrinthine pattern to improve luminous efficiency.

일반적으로 발광다이오드(LIGHT EMITTING DIODE)는 전자와 홀의 재결합을 기초로 발생하는 반도체 소자로서, 광통신, 전자기기를 비롯하여, 휴대폰, 카메라 플래시, LCD 백라이트 등 다양한 기기의 광원으로 널리 사용되고 있다.2. Description of the Related Art LIGHT EMITTING DIODE is a semiconductor device which is generated based on the recombination of electrons and holes, and is widely used as a light source for a variety of devices such as optical communication, electronic devices, mobile phones, camera flashes, and LCD backlights.

예를 들면 발광다이오드를 사용한 조명기기는 종래의 백열전구나 형광등과 비교하여 저소비전력이고 또한 저발열성이기 때문에 장래에 있어서 이들을 대체하기 위한 차세대 조명으로 각광받고 있다.For example, lighting devices using light emitting diodes are in the spotlight as next generation lighting for replacing them in the future because they have lower power consumption and lower heat generation than conventional incandescent lamps and fluorescent lamps.

이러한 발광다이오드는 기본적으로 단방향 수직구조의 p-n 접합구조를 가지는 발광다이오드가 널리 사용되고 있다.As such a light emitting diode, a light emitting diode having a p-n junction structure of a unidirectional vertical structure is widely used.

도 1은 일반적인 발광다이오드의 단면도를 나타낸다.Figure 1 shows a cross-sectional view of a typical light emitting diode.

도 1을 참조하면, 발광다이오드(10)는 하부에 형성된 베이스 기판(110) 상에 n형 반도체층을 이루는 n-GaN층(120)과, p형 반도체층을 형성하는 p-GaN층(130) 및 이들 사이에 게재되는 활성층(140; QUANTUM WELL ACTIVE LAYER)을 포함한다.1, the light emitting diode 10 includes an n-GaN layer 120 forming an n-type semiconductor layer and a p-GaN layer 130 forming a p-type semiconductor layer on a base substrate 110 formed below And an active layer 140 (QUANTUM WELL ACTIVE LAYER) disposed therebetween.

그리고, 상기 n-GaN층(120)과, p-GaN층(130)은 외부 전원에 각각 전기적으로 연결되는 N형 전극(150)과, p형 전극(160)을 각각 구비한다.The n-GaN layer 120 and the p-GaN layer 130 each include an n-type electrode 150 electrically connected to an external power source and a p-type electrode 160, respectively.

이를 통해, 발광다이오드(10)는 p-GaN층(130)에서 활성층(140)을 거쳐 n-GaN층(120)으로 전류가 흐른다. 따라서, 발광다이오드(10)의 p형 전극(160)에 양의 부하를, n형 전극(150)에 음의 부하를 가하게 되면, p-GaN층(130)과 n-GaN층(120)으로부터 각각 정공과 전자들이 활성층(140)으로 모여 재결합함으로써 발광을 하게 된다.The current flows from the p-GaN layer 130 through the active layer 140 to the n-GaN layer 120 through the light emitting diode 10. Therefore, when a positive load is applied to the p-type electrode 160 of the light emitting diode 10 and a negative load is applied to the n-type electrode 150, the p-type GaN layer 130 and the n- Holes and electrons are collected and recombined in the active layer 140 to emit light.

이러한, 일반적인 발광다이오드(10)는 활성층(140)의 내부 양자효율(Internal Quantum Efficiency)과, 구조적인 특성의 한계에 의해 광추출효율(Optical Extraction Efficiency)이 처음부터 결정되는 제약이 따르므로, 이러한 활성층에 다중양자우물(MULTIPLE QUNTUM-WELL) 구조를 형성하여 발광다이오드(10)의 전광변환효율 및 광방출효율에 제약을 주는 문제점을 해결하고 있다.Since the general light emitting diode 10 has a limitation that the optical extraction efficiency is determined from the beginning due to the internal quantum efficiency of the active layer 140 and the limitation of the structural characteristics, (MULTIPLE QUNTUM-WELL) structure is formed in the active layer to solve the problem of limiting the electro-optical conversion efficiency and the light emission efficiency of the light emitting diode (10).

한편, 상기 p-GaN층(130)의 상부에는, 발광 구조물로부터 방출되는 빛이 p-GaN층(130)의 상부에서 발광 구조물 내부로 반사되거나 측면으로 빠져나가는 전반사가 일어나기 쉽다.On the other hand, in the upper part of the p-GaN layer 130, the light emitted from the light emitting structure is likely to be reflected to the inside of the light emitting structure at the upper part of the p-GaN layer 130 or to be totally reflected to the side.

따라서, 외부 환경(공기 등)과의 굴절률 차이를 줄이기 위하여, p-GaN층(130)과 P형 전극(160) 사이에 ITO(INDIUM TIN OXIDE), IZO(INDIUM ZINC OXIDE), ZnO(ZINC OXIDE) 또는 ZCO(ZINC CARBON OXIDE) 등의 재질로 구성될 수 있는 투명전극(170)을 형성하는 것이 일반적이다.Therefore, in order to reduce the refractive index difference with the external environment (air, etc.), ITO (INDIUM TIN OXIDE), IZO (INDIUM ZINC OXIDE), ZnO (ZINC OXIDE ) Or ZCO (ZINC CARBON OXIDE) or the like.

투명전극(170)은 전반사를 감소시킬 뿐만 아니라, 투과성이 좋기 때문에, p-GaN층(130) 쪽으로 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시킬 수 있다.Since the transparent electrode 170 not only reduces the total reflection but also has good transparency, it is possible to increase the extraction efficiency of light emitted toward the p-GaN layer 130.

하지만, 투명전극(170)은 전도도가 높지 않기 때문에, 전류의 확산이 잘 이루어지지 않아, 전류 주입 면적이 작다는 문제점이 있으며, 이러한 작은 전류 주입 면적은 발광다이오드(10)의 발광 효율을 저하시키는 주원인으로 알려져 있다.However, since the conductivity of the transparent electrode 170 is not high, current is not diffused well and the current injection area is small. Such a small current injection area lowers the luminous efficiency of the light emitting diode 10 It is known as the main reason.

한편, 이러한 발광다이오드(10)는 양 전극 사이의 거리가 전류분포에 큰 영양을 주는 것으로 알려져 있다.On the other hand, it is known that the distance between the two electrodes of the light emitting diode 10 greatly nourishes the current distribution.

도 2는 n형 전극과, p형 전극 사이의 거리 d에 따른 발광다이오드의 전류분포도의 전산모사 분석 사진이다.2 is a computer simulation image of a current distribution diagram of the light emitting diode according to the distance d between the n-type electrode and the p-type electrode.

도 2에서 보는 바와 같이, 발광다이오드 구조에 있어서, 대부분의 전류는 메사 에지(MESA EDGE) 영역에서 흐르며, 이러한 비균일한 전류분포는 발광다이오드의 효율저하 원인으로 알려져 있으며, 전극 사이의 거리 d가 작아질수록 더 균일한 전류분포를 이루는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, in the light emitting diode structure, most of the current flows in the MESA EDGE region. Such a non-uniform current distribution is known to cause a decrease in the efficiency of the light emitting diode. It can be seen that a more uniform current distribution is obtained.

상기한 발광다이오드의 효율저하를 방지하기 위한 종례기술의 일례로써, 국내공개특허 제10-2012-0111960호는 양측에 p형 전극과 n형 전극이 형성된 발광다이오드에 투명전극의 개구부를 복수개 형성하여 전류분포의 균일도를 개선하기 위한 기술이 기재되어 있다.As an example of a conventional technique for preventing the efficiency deterioration of the light emitting diode described above, Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0111960 discloses a light emitting diode in which a p-type electrode and an n-type electrode are formed on both sides, A technique for improving the uniformity of the current distribution is described.

그리고, 국내공개특허 제10-2003-0018029호에는 복수개의 p형 전극핑거들과 복수개의 n형 전극핑거를 가깝게 배치하여 전류분포의 균일도를 개선하기 위한 기술이 기재되어 있다.Japanese Laid-Open Patent Application No. 10-2003-0018029 discloses a technique for improving uniformity of current distribution by arranging a plurality of p-type electrode fingers and a plurality of n-type electrode fingers close to each other.

하지만, 국내공개특허 제10-2012-0111960호는 개구부 형성에 의해 투명전극의 발광면적이 감소되어 발광다이오드의 발광효율이 저하될 수 있는 문제점이 있으며, 국내공개특허 제10-2003-0018029호는 다수 형성된 전극핑거에 의해 활성층에서 발생된 광이 손실됨으로써, 발광다이오드의 효율 향상에 큰 한계가 있다.
However, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0111960, the light emitting area of the transparent electrode is reduced due to the formation of the opening, thereby lowering the luminous efficiency of the light emitting diode. Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0018029 Light generated in the active layer is lost by a plurality of electrode fingers, thereby increasing the efficiency of the light emitting diode.

국내공개특허 제10-2012-0111960호Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0111960 국내공개특허 제10-2003-0018029호Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0018029

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 발광다이오드의 n형 전극과 p형 전극 사이에서의 전류분포의 균일도(UNIFORMITY)를 개선하고, 발광다이오드의 내부 반사 및 재흡수 현상을 감소시킴으로써, 발광효율(LUMINOUS EFFICIENCY)을 더욱 향상시킬 수 있는 미로 모양을 갖는 발광다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to improve uniformity of current distribution between an n-type electrode and a p-type electrode of a light emitting diode and to reduce internal reflection and re- And it is an object of the present invention to provide a light emitting diode having a labyrinth shape capable of further improving the luminous efficiency (LUMINOUS EFFICIENCY).

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 상부에 형성되어 반도체의 p-n 접합구조를 이루며, 외부 전원과 연결되는 p형 전극패드와, n형 전극패드가 형성된 메인 기판층과, 상기 메인 기판층의 상부를 이루는 투명전극 및 상기 n형 전극패드로부터 연장되는 n형 전극핑거와 상기 p형 전극패드로부터 연장되는 p형 전극핑거 사이인 상기 투명전극의 상부에 선(LINE) 타입에 의해 미로 모양을 이루도록 식각된 제1패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including: a base substrate; a p-type electrode pad formed on the base substrate to form a pn junction structure of a semiconductor and connected to an external power source; A transparent electrode formed on the main substrate layer, and an n-type electrode finger extending from the n-type electrode pad and a p-type electrode finger extending from the p- And a first pattern portion that is etched to have a labyrinth shape by a line type.

상기 p형 전극핑거는 상기 n형 전극패드의 양측으로 수평하게 연장된 것을 특징으로 포함한다.And the p-type electrode finger extends horizontally to both sides of the n-type electrode pad.

상기 메인 기판층은 상기 p형 전극패드가 연결된 p형 기판층과, 상기 n형 전극패드가 연결된 n형 기판층 및 상기 p형 기판층과 n형 기판층 사이에 게재되는 활성층으로 이루어질 수 있다.The main substrate layer may include a p-type substrate layer to which the p-type electrode pad is connected, an n-type substrate layer to which the n-type electrode pad is connected, and an active layer disposed between the p-type substrate layer and the n-type substrate layer.

상기 p형 기판층과 상기 n형 기판층은 GaN 인 것을 특징으로 포함한다.And the p-type substrate layer and the n-type substrate layer are GaN.

상기 제1패턴부는 상기 투명기판으로부터 상기 n형 기판층까지의 깊이로 식각이 이루어질 수 있다.The first pattern portion may be etched to a depth from the transparent substrate to the n-type substrate layer.

상기 제1패턴부는 상기 n형 전극핑거 및 상기 p형 전극핑거가 연장된 방향을 다수로 구획하는 제1단위패턴 구조체가 연속하여 다수 배열된 것을 특징으로 한다.The first pattern unit may include a plurality of first unit pattern structures that divide the n-electrode fingers and the p-electrode fingers in a plurality of directions.

상기 p형 전극핑거는 상기 n형 전극핑거의 양측으로 2 개가 각각 수평 배열을 이루고, 상기 제1단위패턴 구조체는 상기 n형 전극핑거의 양측으로 병렬을 이루도록 배열 될 수 있다.The p-type electrode fingers are horizontally arranged on both sides of the n-type electrode fingers, and the first unit pattern structures are arranged in parallel to both sides of the n-type electrode fingers.

상기 제1단위패턴 구조체는 상기 n형 전극핑거 및 상기 p형 전극핑거가 연장된 방향을 8 등분하는 개수로 형성될 수 있다.The first unit pattern structure may be formed in a number that divides the extending direction of the n-type electrode finger and the p-type electrode finger into eight equal parts.

상기 제1 단위패턴 구조체는 상기 p형 전극핑거와 상기 n형 전극핑거에 수평하는 중앙의 일측 끝부로부터 일정 거리 연장되는 제 1 선 패턴과, 상기 제 1 선 패턴에 수평한 양측으로 각각 이격하여 대칭을 이루고, 상기 제1 선 패턴이 연장되는 반대 방향의 끝부로부터 연장되어 상기 제1 선 패턴의 연장된 끝부를 지나도록 연장된 후 상기 p형 전극핑거 및 상기 n형 전극핑거를 향하는 양측으로 각각 절곡되어 일정 거리 연장되는 제 2 선 패턴 및 상기 p형 전극핑거와 상기 n형 전극핑거에 각각 접한채로 상기 제2 선 패턴이 연장되는 반대 방향의 끝부로부터 연장되어, 상기 제2 선 패턴의 절곡된 부위를 지나도록 연장된 후 상기 제2 선 패턴을 향해 각각 절곡되어 일정 거리 연장되는 제 3 선 패턴으로 이루어질 수 있다.The first unit pattern structure includes a first line pattern extending a predetermined distance from a central end of the center of the p-type electrode finger and the n-type electrode finger, and a second line pattern extending from the first line pattern, Extending from the opposite end of the first line pattern to extend through the extended end of the first line pattern and then being bent at both sides toward the p-type electrode finger and the n-type electrode finger, respectively, A second line pattern extending a predetermined distance from the first line pattern, and a second line pattern extending from the opposite end extending from the second line pattern while being in contact with the p-type electrode finger and the n-type electrode finger, And a third line pattern extending from the first line pattern to the second line pattern and extending by a predetermined distance.

상기 제1 선 패턴과, 상기 제2선 패턴 및 상기 제3 선 패턴에 의해 형성되는 미로의 통로는 일정한 폭이 연속되는 것을 특징으로 포함한다.The path of the labyrinth formed by the first line pattern, the second line pattern, and the third line pattern has a constant width.

또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 상부에 형성되어 반도체의 p-n 접합구조를 이루며, 외부 전원과 연결되는 p형 전극패드와, n형 전극패드가 형성된 메인 기판층과, 상기 메인 기판층의 상부를 이루는 투명전극과, 상기 n형 전극패드로부터 연장되는 n형 전극핑거와, 상기 p형 전극패드로부터 상기 n형 전극핑거와 수평하게 연장되는 p형 전극핑거와, 상기 n형 전극핑거로부터 일정 간격 이격하는 지점으로부터 상기 p형 전극핑거에 수직하게 연장되는 적어도 1개 이상의 n형 서브핑거 및 상기 n형 서브핑거에 의해 구획된 상기 p형 전극핑거와 상기 n형 전극핑거의 사이인 상기 투명전극의 상부에 선회 반경이 작아지면서 다수 절곡하여 연장되는 선(LINE) 타입에 의해 미로 모양을 이루도록 식각된 제2패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a base substrate; a p-type electrode pad formed on the base substrate to form a pn junction structure of a semiconductor and connected to an external power source; Type electrode fingers extending from the p-type electrode pads horizontally with respect to the n-type electrode fingers; and a p-type electrode fingers extending from the p- At least one n-type subfinger extending perpendicularly to the p-type electrode finger from a position spaced apart from the n-type electrode finger by a predetermined distance, and the p-type electrode finger and the n-type electrode finger And a second pattern portion that is etched so as to have a labyrinth shape by a line type which is bent in a large number of turns while having a smaller turning radius at an upper portion of the transparent electrode between the electrode fingers Emitting diode is provided.

상기 제2패턴부는 상기 n형 전극핑거 및 상기 p형 전극핑거가 연장된 방향을 상기 n형 서브핑거에 의해 다수로 구획하는 제2 단위패턴 구조체가 연속하여 다수 배열된 것을 특징으로 포함한다.The second pattern unit may include a plurality of second unit pattern structures that partition a plurality of the n-type electrode fingers and the p-type electrode fingers in a direction in which the n-type electrode fingers extend.

상기 n형 서브핑거는 연장된 끝부가 상기 p형 전극핑거와 이격되고, 상기 제2 단위패턴 구조체는 상기 연장된 n형 서브핑거의 끝부로부터 절곡되어 상기 p형 전극핑거와 상기 n형 전극핑거 사이의 공간으로 다수 절곡된 제4 선 패턴으로 이루어질 수 있다.The n-type sub finger has an extended end portion spaced apart from the p-type electrode finger, and the second unit pattern structure is bent from the end portion of the extended n-type sub finger to form a gap between the p-type electrode finger and the n- A fourth line pattern formed by folding a plurality of lines into a space of the first line pattern.

상기 제4 선 패턴에 의해 형성되는 미로의 통로는 일정한 폭이 연속되는 것을 특징으로 포함한다.
And the passage of the maze formed by the fourth line pattern is characterized in that a constant width is continuous.

이러한 본 발명에 따른 발광다이오드에 의하면, 전극 주변부 전기장 분배 효과에 의한 균일한 전류분포를 이룰 수 있고, STRAIN INDUCED PIEZOELECTRIC FIELD 감소에 의한 양자우물 왜곡을 감소시킴으로써, 고출력 발광다이오드의 발광효율을 향상시킬 수 있다.According to the light emitting diode of the present invention, it is possible to achieve a uniform current distribution due to the electric field distribution effect at the periphery of the electrode and to reduce the quantum well distortion caused by the reduction of the STRAIN INDUCED PIEZOELECTRIC FIELD, thereby improving the luminous efficiency of the high output light emitting diode have.

또한, 본 발명에 따른 발광다이오드에 의하면, 미로 모양의 패턴 형성에 의해 공기층과 접하는 발광영역의 표면적이 증가되고, 발광다이오드 내부에 생성된 광자(PHOTON)의 내부 반사 및 재흡수 현상이 감소되어 발광다이오드의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
Further, according to the light emitting diode of the present invention, the surface area of the light emitting region contacting with the air layer is increased by the formation of the labyrinthine pattern, the internal reflection and reabsorption phenomenon of the photon generated in the light emitting diode is reduced, The light extraction efficiency of the diode can be improved.

도 1은 일반적인 발광다이오드의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 발광다이오드의 전극간 거리에 따른 전류분포를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3에 나타낸 발광다이오드의 상부 형상을 나타낸 평면도.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 제1패턴부를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명면의 일실시예에 따른 발광다이오드의 전극간 거리에 따른 활성층의 손실면적과 FORWARD VOLTAGE를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 발광다이오드의 구조를 나타낸 단면도.
1 is a sectional view showing the structure of a general light emitting diode.
2 is a graph showing a current distribution according to a distance between electrodes of a light emitting diode.
3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing an upper shape of the light emitting diode shown in FIG.
5 is a sectional view showing the first pattern portion shown in Figs. 3 and 4. Fig.
FIG. 6 is a graph showing the loss area and the FORWARD VOLTAGE of the active layer according to the distance between the electrodes of the light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드(30)의 전체 구조를 나타낸다.3 shows an overall structure of a light emitting diode 30 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광다이오드(30)는 하부에 형성된 베이스 기판(310)의 상부에 형성되는 메인 기판층(35)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a light emitting diode 30 according to the present embodiment includes a main substrate layer 35 formed on a base substrate 310 formed below.

메인 기판층(35)은 n형 기판층(320)과, n형 기판층(320)의 상부에 형성되는 활성층(340)과, 활성층(340)의 상부에 형성되는 p형 기판층(330)으로 이루어진다.The main substrate layer 35 includes an n-type substrate layer 320, an active layer 340 formed on the n-type substrate layer 320, a p-type substrate layer 330 formed on the active layer 340, Lt; / RTI >

메인 기판층(35)을 이루는 n형 기판층(320), 활성층(340) 및 p형 기판층(330)은 질화갈륨(GaN)계열의 화합물 반도체 물질 즉, (Al, In, Ga)N으로 형성될 수 있으며, 활성층(340)은 요구되는 파장의 광, 예컨데, 자외선 또는 가시광을 방출하도록 조성 원소 및 조성비가 결정된다.The n-type substrate layer 320, the active layer 340 and the p-type substrate layer 330 constituting the main substrate layer 35 are formed of a gallium nitride (GaN) compound semiconductor material, i.e., (Al, In, Ga) N And the compositional element and the composition ratio are determined so that the active layer 340 emits light of a desired wavelength, for example, ultraviolet light or visible light.

그리고, 베이스 기판(310)은 예컨데, 사파이어 기판, 질화칼륨 기판, 탄화실리콘 기판 또는 실리콘 기판과 같이, 질화갈륨(GaN)계 화합물 반도체층을 성장시키기 위한 성장기판으로 구성될 수 있다.The base substrate 310 may be a growth substrate for growing a gallium nitride (GaN) based compound semiconductor layer, such as a sapphire substrate, a potassium nitride substrate, a silicon carbide substrate, or a silicon substrate.

또한, p형 기판층(330)과 n형 기판층(320)은 도 2에 도시된 바와 같이 p형 기판층(330)이 발광다이오드(30)의 상부에 적층되고, n형 기판층(320)이 하부에 적층된 구성으로 한정되는 것이 아니라, 상하 반대로 이루어진 구성일 수도 있다.2, the p-type substrate layer 330 and the n-type substrate layer 320 are stacked on top of the light emitting diode 30 and the n-type substrate layer 320 Are stacked on the lower portion, but may be configured in the opposite manner.

또한, p형 기판층(330)과 n형 기판층(320)은 도시된 바와 같이, 단일층으로 형성될 수 있으나, 다층 구조로 형성될 수도 있으며, 베이스 기판(310)이 성장기판인 경우, 베이스 기판(310)과 n형 기판층(320) 사이에 GaN 또는 AlN 와 같은 버퍼층(미도시함)이 형성될 수 있다.In addition, the p-type substrate layer 330 and the n-type substrate layer 320 may be formed as a single layer, but may be formed in a multi-layer structure. When the base substrate 310 is a growth substrate, A buffer layer (not shown) such as GaN or AlN may be formed between the base substrate 310 and the n-type substrate layer 320.

그리고, n형 기판층(320)에 연결되는 n형 전극패드(350)와, p형 기판층(330)에 연결되는 p형 전극패드(360)를 포함하고, p형 기판층(330)과 p형 전극패드(360) 사이에 투명전극(370)이 게재된다.An n-type electrode pad 350 connected to the n-type substrate layer 320 and a p-type electrode pad 360 connected to the p-type substrate layer 330 are formed on the p-type substrate layer 330, A transparent electrode 370 is disposed between the p-type electrode pads 360.

도 4는 도 3에 도시된 발광다이오드(30)의 평면 형상을 나타낸다.Fig. 4 shows a planar shape of the light emitting diode 30 shown in Fig.

도 4를 함께 참조하면, n형 전극패드(350)는 및 p형 전극패드(360)는 n형 기판층(320)과 p형 기판층(330)에 각각 전기적으로 연결되어 발광다이오드(30)의 외부로 노출되도록 위치된다.4, the n-type electrode pad 350 and the p-type electrode pad 360 are electrically connected to the n-type substrate layer 320 and the p-type substrate layer 330, respectively, As shown in FIG.

본 실시예에서는 600㎛ ~ 1200㎛ 정도 크기를 갖는 발광다이오드(30)의 구성을 도시하여, n형 전극패드(350) 및 p형 전극패드(360)으로부터 적어도 1 개 이상 연장되는 n형 전극핑거(352) 및 p형 전극핑거(362)가 형성된 구성을 나타내고 있다.In this embodiment, the structure of the light emitting diode 30 having a size of about 600 mu m to about 1200 mu m is shown, and an n-type electrode finger (not shown) extending at least one from the n-type electrode pad 350 and the p- A p-type electrode finger 352 and a p-type electrode finger 362 are formed.

즉, n형 전극패드(350)는 발광다이오드(30)의 중앙부로 연장되는 n형 전극핑거(352)를 형성하고, p형 전극패드(360)는 발광다이오드(30)의 외측을 따라 연장되어 n형 전극핑거(352)와 평행하게 위치되는 p형 전극핑거(362)를 형성한다.That is, the n-type electrode pad 350 forms an n-type electrode finger 352 extending to the center of the light emitting diode 30 and the p-type electrode pad 360 extends along the outer side of the light emitting diode 30 and a p-type electrode finger 362 which is positioned in parallel with the n-type electrode finger 352 is formed.

이때, p형 전극핑거(362)는 2 개로 형성되어, 발광다이오드(30)의 중앙부로 연장된 1 개의 n형 전극핑거(352)의 양측으로 수평하게 위치된 구성이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, n형 전극핑거(352)와 p형 전극핑거(362)를 동시에 다수로 형성하여, 다수가 엇갈려 수평으로 배치된 구성일 수도 있다.In this case, the p-type electrode finger 362 is formed in two and horizontally positioned on both sides of one n-type electrode finger 352 extending to the center of the light emitting diode 30, Alternatively, a plurality of n-type electrode fingers 352 and p-type electrode fingers 362 may be formed at the same time, and a plurality of the n-type electrode fingers 352 and the p-type electrode fingers 362 may be arranged horizontally.

또한, n형 기판층(320)의 상부에 적층되는 활성층(340), p형 기판층(330) 및 투명전극(370)은 n형 전극패드(350) 및 n형 전극핑거(352)의 양측의 바깥쪽으로 U자 형상을 이루도록 적층됨으로써, n형 전극패드(350)와 n형 전극핑거(352)를 상부로 노출시키도록 구성될 수 있다.The active layer 340, the p-type substrate layer 330 and the transparent electrode 370 stacked on the n-type substrate layer 320 are formed on both sides of the n-type electrode pad 350 and the n-type electrode finger 352 And the n-type electrode pad 350 and the n-type electrode finger 352 are exposed to the upper side.

이로써, n형 전극패드(350)로부터 연장된 n형 전극핑거(352)를 기준으로 n형 기판층(320)의 상부에 형성된 메인 기판층(35)이 양분되어 분리된 영역을 가질 수 있다.Thus, the main substrate layer 35 formed on the n-type substrate layer 320 can be divided into two regions based on the n-type electrode finger 352 extending from the n-type electrode pad 350.

본 실시예에 따르면, p형 기판층(330)과 p형 전극패드(360) 사이에 게재되는 투명전극(370)의 상부에서 n형 전극핑거(352)와 p형 전극핑거(362) 사이가 이루는 단위 면적부에 선(LINE) 타입에 의해 미로 모양을 이루도록 식각함으로써, 발광다이오드(30) 내의 전류 분산을 돕는 역할을 하는 제1패턴부(300)가 형성된다.According to the present embodiment, between the n-type electrode finger 352 and the p-type electrode finger 362 on the transparent electrode 370 disposed between the p-type substrate layer 330 and the p- The first pattern unit 300 is formed to have a labyrinth shape by a line type on the unit area of the light emitting diode 30 to help disperse the current in the light emitting diode 30.

이러한, 제1패턴부(300)는 n형 전극핑거(352)를 기준으로 양분된 메인 기판층(35)의 양측에 각각 형성될 수 있다.The first pattern unit 300 may be formed on both sides of the main substrate layer 35 divided on the basis of the n-type electrode finger 352.

제1패턴부(300)는 투명전극(370)과 투명전극의 상부에 형성되는 p형 전극패드(360) 사이에 형성되거나, 투명전극(370)의 하부에 형성되는 n형 기판층(320)까지의 깊이로 식각하여 형성될 수 있다.The first pattern unit 300 may include an n-type substrate layer 320 formed between the transparent electrode 370 and the p-type electrode pad 360 formed on the transparent electrode or formed under the transparent electrode 370, As shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 제1패턴부(300)의 일실시 형태를 나타낸다.5 shows an embodiment of the first pattern unit 300 according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1패턴부(300)는 투명전극(370)의 상부에서 n형 전극핑거(352)와 p형 전극핑거(362)의 이격된 거리가 이루는 단위 면적부에 선 타입에 의해 미로 모양을 이루도록 식각 공정을 행하여 형성된다.5, the first pattern unit 300 is formed on the upper portion of the transparent electrode 370 in a unit area portion formed by a distance between the n-type electrode finger 352 and the p-type electrode finger 362, And then performing an etching process so as to form a maze shape.

특히, 제1패턴부(300)는 n형 전극핑거(352) 및 p형 전극핑거(362)가 연장된 방향을 다수로 구획한 제 1단위패턴 구조체(500)가 연속하여 다수 배열된 형태로 이루어진 것일 수 있다.In particular, the first pattern unit 300 includes a plurality of first unit pattern structures 500 in which a plurality of n-type electrode fingers 352 and a plurality of p-type electrode fingers 362 are extended, .

도 5의 우측에 도시된 확대도에서 보는바와 같이, 제1 단위패턴 구조체(500)는 제1 선 패턴(510a)과, 제2 선 패턴(510b) 및 제3 선 패턴(510c)이 이루는 연속하는 미로 통로 구조를 형성하도록 구성될 수 있다.5, the first unit pattern structure 500 includes a first line pattern 510a, a second line pattern 510b, and a third line pattern 510c, To form a labyrinth passageway structure.

제1 선 패턴(510a)은 P형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)에 수평하는 제1 단위패턴 구조체(500) 중앙의 일측 끝부에서 일정 거리 연장되고, 이러한 제1 선 패턴(510a)을 중심으로 한 외측으로 각각 2 개로 형성되는 제2 선 패턴(510b) 및 제3 선 패턴이 순차로 형성되어 대칭 구조를 이루도록 한다.The first line pattern 510a is extended a predetermined distance from one end of the center of the first unit pattern structure 500 that is horizontal to the P type electrode finger 362 and the n type electrode finger 352, A second line pattern 510b and a third line pattern 510b are formed on the outer side of the first line pattern 510a.

이때, 제1 선 패턴(510a)은 연장되는 방향으로 위치되는 제1 단위패턴 구조체(500)의 반대쪽 끝부에 닿지 않고 이격이 형성되는 연장 길이를 갖는다.At this time, the first line pattern 510a has an extension length that does not touch the opposite end of the first unit pattern structure 500 positioned in the extending direction but is spaced apart.

제2 선 패턴(510b)은 제1 선 패턴(510a)의 양측으로 2개가 수평하게 형성된다.The second line pattern 510b is horizontally formed on both sides of the first line pattern 510a.

특히, 제2 선 패턴(510b)은 제1 단위패턴 구조체(500)에서 제1 선 패턴(510a)이 연장되는 반대 방향의 끝부로부터 연장되어 제1 선 패턴(510a)의 연장된 끝부보다 더 연장되고, 제1 단위패턴 구조체(500)의 반대쪽 끝부에는 닿지 않도록 이격되는 연장 길이를 갖는다.In particular, the second line pattern 510b extends from the opposite end of the first line pattern 510a in the first unit pattern structure 500 to extend beyond the extended end of the first line pattern 510a. And has an extension length spaced apart from the opposite end of the first unit pattern structure 500.

그리고 제2 선 패턴(510b)의 연장된 끝부는 제1 선 패턴(510a)의 반대 방향으로 절곡되어 일정 거리 연장된다.The extended end of the second line pattern 510b is bent in a direction opposite to the first line pattern 510a and extends a certain distance.

제3 선 패턴(510c)은 제1 단위패턴 구조체(500)의 양측을 이루는 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)에 각각 접한채로 제1 단위패턴 구조체(500)에서 제2 선 패턴(510b)이 연장되는 반대 방향의 끝부로부터 연장되며, 제2 선 패턴(510b)의 절곡된 부위를 지나도록 연장된 후 제2 선 패턴(510b)을 향해 각각 절곡되어 일정 거리 연장된다.The third line pattern 510c is formed on the first unit pattern structure 500 in such a manner that the third line pattern 510c extends from the first unit pattern structure 500 to the second unit pattern structure 500 while being in contact with the p- Extends from the opposite end of the line pattern 510b and extends beyond the bent portion of the second line pattern 510b and is bent and extended by a certain distance toward the second line pattern 510b.

그리고, 제2 선 패턴(510b)을 향해 일정 거리 연장된 끝부는 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)에 접해 연장된 방향으로 다시 일정 거리 연장된다.The end portion extending a certain distance toward the second line pattern 510b extends a certain distance again in a direction extending in contact with the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352. [

상기와 같이 제1 단위패턴 구조체(500)를 이루는 제1 선 패턴(510a)과 제2 선 패턴(510b) 및 제3 선 패턴(510c)은 금속 패턴으로 이루어지는 것이 바람직하다.The first line pattern 510a, the second line pattern 510b, and the third line pattern 510c constituting the first unit pattern structure 500 may be formed of a metal pattern.

도 6은 본원발명의 실시예에 따른 발광다이오드(30)의 전극 간 거리 d에 따른 활성층의 손실면적과 FORWARD VOLTAGE의 전산 모의실험 결과를 나타낸다.FIG. 6 shows a simulation result of the loss area of the active layer and the FORWARD VOLTAGE according to the interelectrode distance d of the light emitting diode 30 according to the embodiment of the present invention.

본 모의실험에 따른 제1 단위패턴 구조체(500)의 크기는 150㎛×300㎛이고, 이러한 제1 단위패턴 구조체(500)가 2×8로 배열된 발광다이오드(30) 구조로서, 600㎛×1200㎛ 크기의 발광다이오드(30) 크기를 고려하였다.The size of the first unit pattern structure 500 according to the present simulation is 150 μm × 300 μm and the structure of the first unit pattern structure 500 is 2 × 8, The size of the light emitting diode 30 having a size of 1200 mu m is considered.

여기서 제1 내지 제4 선 패턴의 폭은 4㎛, 패턴의 식각 깊이는 1.8㎛를 적용하였다.Here, the widths of the first to fourth line patterns are 4 mu m and the etching depth of the pattern is 1.8 mu m.

도 6에서 가로축은 발광다이오드(30)의 전극 간 거리를, 세로축은 FORWARD VOLTAGE와 활성층의 손실면적을 각각 나타낸다. 그 결과, 전극간의 거리 d가 작아질수록 활성층의 손실면적이 4% DPTJ 18%로 증가하는 반면, FORWARD VORTAGE는 약 0.1V로 감소하는 것을 알 수 있다.In FIG. 6, the horizontal axis represents the distance between the electrodes of the light emitting diode 30, and the vertical axis represents the FORWARD VOLTAGE and the loss area of the active layer, respectively. As a result, it can be seen that as the distance d between the electrodes decreases, the loss area of the active layer increases to 4% DPTJ 18%, while the FORWARD VORTAGE decreases to about 0.1V.

따라서, 본 발명에 따른 발광다이오드(30)는 전체적인 활성층 면적은 다소 감소하지만 주로 전류가 흐르는 유효활성층 면적의 영역이 증가하여 그로 인해 전류 주입 효율이 증가하고, 최종적으로는 발광다이오드(30)의 효율저하를 개선할 수 있다.Accordingly, the light emitting diode 30 according to the present invention decreases the overall active layer area, but mainly increases the area of the effective active layer area through which the current flows, thereby increasing the current injection efficiency. Finally, the efficiency of the light emitting diode 30 Degradation can be improved.

한편, 본 발명에 따르면 발광다이오드(30)의 선 패턴 형성에 따른 활성층 면적 손실을 보상하는 최적구조의 설계가 가능하다.In addition, according to the present invention, it is possible to design an optimum structure for compensating the active layer area loss due to the formation of a line pattern of the light emitting diode 30.

이러한 제1 단위패턴 구조체(500)는 앞서 살펴본 제1 선 패턴(510a), 제2 선 패턴(510b) 및 제3 선 패턴(510c)의 길이 및 형상을 최적으로 조합함으로써, 형성되는 미로의 통로가 일정한 폭이 연속되도록 구성 가능하다.The first unit pattern structure 500 may be formed by optimally combining the lengths and shapes of the first line pattern 510a, the second line pattern 510b and the third line pattern 510c, Can be configured to have a constant width.

도 5에서 도시된 바와 같이, p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)가 연장되는 방향에 대한 제1 단위패턴 구조체(500)의 길이를 4a(4×a)로, p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)가 대향하는 방향에 대한 제1 단위패턴 구조체(500)의 길이를 6b(6×b)로 가정하고, a와 b는 동일한 길이를 갖는 것으로 가정한다.5, the length of the first unit pattern structure 500 with respect to the extending direction of the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352 is set to 4a (4 x a) Assuming that the length of the first unit pattern structure 500 with respect to the direction in which the electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352 face is 6b (6 × b), assuming that a and b have the same length do.

우선, 제1 선 패턴(510a)은 제1 단위패턴 구조체(500)의 일측 끝부로부터 3a 만큼의 길이로 연장한다.First, the first line pattern 510a extends from one end of the first unit pattern structure 500 to a length of 3a.

제2 선 패턴(510b)은 제1 선 패턴(510a)의 반대방향으로부터 3a 만큼의 길이로 연장하고, 연장된 끝부에서 다시 양측의 n형 전극핑거(352) 및 p형 전극핑거(362)에 수직하는 방향으로 b 만큼 연장시키면 제1 선 패턴(510a) 및 제2 선 패턴(510b)이 이루는 미로의 통로 폭이 동일하게 유지된다.The second line pattern 510b extends from the opposite direction of the first line pattern 510a by a length of 3a and extends from the extended end portion to the n-type electrode fingers 352 and the p-type electrode fingers 362 The path width of the labyrinth path formed by the first line pattern 510a and the second line pattern 510b is maintained to be the same.

그리고, 제3 선 패턴(510c)은 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)에 각각 접하여 제2 선 패턴(510b)이 연장되는 반대방향으로 각각 2a 만큼 연장시키고, 연장된 끝부를 제2 선 패턴(510b)을 향해 b만큼 연장시킨 후 다시 p형 전극핑거(362) 및 n형 전극핑거(352)에 접해 연장된 방향으로 다시 a 만큼 연장시키면, 제1 선 패턴(510a)과, 제2 선 패턴(510b) 및 제3 선 패턴(510c)이 이루는 미로 통로의 폭이 모두 동일하게 형성될 수 있다.The third line pattern 510c is in contact with the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352 so as to extend in the direction opposite to the direction in which the second line pattern 510b extends, The first line pattern 510a is extended toward the second line pattern 510b by b and then extended again by a in the extending direction in contact with the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352, And the width of the labyrinth passages formed by the second line pattern 510b and the third line pattern 510c may all be the same.

따라서, 제1 단위패턴 구조체(500)의 일정한 통로 폭 형성에 의해 활성층(340) 면적 손실을 보상할 수 있어, 이를 통해 전기장 분배 효과에 의한 균일한 전류분포의 효과를 보다 높일 수 있다.
Therefore, it is possible to compensate for the area loss of the active layer 340 by forming a constant channel width of the first unit pattern structure 500, thereby enhancing the uniform current distribution effect by the electric field distribution effect.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 나타낸다.7 shows a configuration according to another embodiment of the present invention.

참고로, 본 실시예에 따른 발광다이오드(30)는 n형 전극패드(350)로부터 연장되는 n형 전극핑거(352)의 양측으로 p형 전극패드(360)로부터 연장되는 p형 전극핑거(362)가 각각 수평하게 형성되는 점은 앞선 실시예와 동일하며, 본 실시예의 설명에서 사용되는 도면의 도면부호 가운데 앞선 실시예와 동일한 구성에 대하여서 동일한 도면부호를 붙여 설명한다.The light emitting diode 30 according to the present embodiment includes a p-type electrode finger 362 extending from the p-type electrode pad 360 to both sides of the n-type electrode finger 352 extending from the n-type electrode pad 350 Are the same as those of the previous embodiment, and the same reference numerals as those of the preceding embodiments are denoted by the same reference numerals in the drawings used in the description of this embodiment.

본 실시예에서의 차이점은 n형 전극핑거(352)의 일정 간격 이격하는 지점의 양측으로 p형 전극핑거(362)를 향해 수직하게 연장되는 다수의 n형 서브핑거(752)를 더 포함하여, n형 서브핑거(752)의 이격된 공간과 n형 전극핑거(352) 및 p형 전극핑거(362)가 동시에 이루는 내측의 공간에 제2패턴부(700)가 형성되는 것을 특징으로 한다.The difference in the present embodiment further includes a plurality of n-type sub-fingers 752 extending vertically toward the p-type electrode finger 362 on both sides of a predetermined spacing of the n-type electrode fingers 352, the second pattern portion 700 is formed in the inner space formed by the n-type electrode finger 352 and the p-type electrode finger 362 at the same time as the spaced apart space of the n-type sub finger 752.

이때, 제2패턴부(700)는 도 7에 도시된 바와 같이, 투명전극(370)의 상부에서 n형 서브핑거(752)에 의해 구획된 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352) 사이의 공간의 내부 중앙으로 선회 반경이 작아지면서 다수 절곡하여 연장됨으로써, 미로 모양을 이루도록 식각된 것을 특징으로 한다.7, the second pattern unit 700 includes a p-type electrode finger 362 and an n-type electrode finger (not shown) partitioned by an n-type sub finger 752 at an upper portion of the transparent electrode 370 352 are formed in the shape of a labyrinth by being bent and extending a plurality of times with a smaller turning radius.

특히, 제2패턴부(700)는 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352)가 연장되는 방향으로 상기 n형 서브핑거(752)에 의해 다수로 구획된 제2 단위패턴 구조체(701)가 연속하여 다수 배열된 형태로 이루어진 것일 수 있다.In particular, the second pattern unit 700 includes a plurality of second unit pattern structures (not shown) divided by the n-type sub fingers 752 in the direction in which the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352 extend 701 may be continuously arranged.

이때, p형 전극핑거(362)를 향해 연장된 n형 서브핑거(752)의 끝부가 p형 전극핑거(362)와 일정 간격을 이격하도록 구성하고, 제2 단위패턴 구조체(701)는 연장된 n형 서브핑거(752)의 끝부로부터 절곡되어 p형 전극핑거(362)와 n형 전극핑거(352) 사이의 공간으로 다수 절곡되는 제4 선 패턴(710)으로 이루어진다.At this time, the end of the n-type sub finger 752 extending toward the p-type electrode finger 362 is spaced apart from the p-type electrode finger 362 by a predetermined distance, and the second unit pattern structure 701 is extended and a fourth line pattern 710 that is bent from the end of the n-type sub finger 752 and folded into a space between the p-type electrode finger 362 and the n-type electrode finger 352.

도 7에 도시된 확대도를 참조하면, 이러한 제2 단위패턴 구조체(701) 또한, 제4 선 패턴(710)의 길이 및 형상을 최적으로 조합함으로써, 형성되는 미로의 통로가 일정한 폭이 연속되도록 구성 가능하다.Referring to the enlarged view of FIG. 7, the second unit pattern structure 701 may be formed by optimally combining the lengths and shapes of the fourth line patterns 710 so that the paths of the formed labyrinths are formed to have a constant width Configurable.

즉, n형 서브핑거(352)의 연장된 끝부가 p형 전극핑거(362)와 이격하는 거리를 d로 할 때, n형 전극핑거(352) 및 p형 전극핑거(362)가 연장되는 방향에 대한 제2 단위패턴 구조체(701)의 길이를 8d로 하면, 제4 선 패턴(710)의 길이를 순차로 -2d 씩 줄어드는 길이에서 각각 절곡시켜 연장시킴으로써, 미로 통로 폭이 2d로 동일하게 가지는 제2 단위패턴 구조체(701)가 형성될 수 있다.
That is, assuming that the distance between the extended end of the n-type sub finger 352 and the p-type electrode finger 362 is d, the direction in which the n-type electrode finger 352 and the p-type electrode finger 362 extend The width of the second unit pattern structure 701 is 8d, and the length of the fourth line pattern 710 is gradually increased by 2d in length. The second unit pattern structure 701 may be formed.

상기한 바와 같은 본 발명의 발광다이오드(30)에 의하면, 전극 주변부의 전기장 분배 효과에 의한 균일한 전류분포를 이룰 수 있을 뿐 아니라, STRAIN INDUCED PIEZOELECTRIC 감소에 의한 양자우물 왜곡(DISTORTION)을 감소시킬 수 있기 때문에 고출력 발광다이오드(30)의 효율 저하 현상을 개선할 수 있다.According to the light emitting diode 30 of the present invention as described above, it is possible to achieve a uniform current distribution due to the electric field distribution effect in the periphery of the electrode, and to reduce the quantum well distortion due to the reduction of the strain- The efficiency deterioration of the high-output light-emitting diode 30 can be improved.

또한, 제1패턴부(300) 및 제2패턴부(700)의 형성으로 인해 공기층과 접하는 발광영역의 표면적이 증가하고, 발광다이오드(30) 내부에서 생성된 광자의 내부 반사 및 재흡수가 감소하므로, 발광다이오드(30)의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
The surface area of the light emitting region contacting the air layer is increased due to the formation of the first pattern portion 300 and the second pattern portion 700 and the internal reflection and reabsorption of photons generated inside the light emitting diode 30 is reduced The light extraction efficiency of the light emitting diode 30 can be improved.

30: 발광다이오드
300: 제1패턴부
310: 베이스 기판
320: n형 기판층
330: p형 기판층
340: 활성층
350: n형 전극패드
352: n형 전극핑거
360: p형 전극패드
362: p형 전극핑거
370: 투명전극
700: 제2패턴부
752: n형 서브핑거
30: Light emitting diode
300: first pattern portion
310: Base substrate
320: n-type substrate layer
330: p-type substrate layer
340: active layer
350: n-type electrode pad
352: n-type electrode finger
360: p-type electrode pad
362: a p-type electrode finger
370: transparent electrode
700: second pattern portion
752: an n-type sub finger

Claims (6)

베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부에 형성되어 반도체의 p-n 접합구조를 이루며, 외부 전원과 연결되는 p형 전극패드와, n형 전극패드가 형성된 메인 기판층;
상기 메인 기판층의 상부를 이루는 투명전극; 및
상기 n형 전극패드로부터 연장되는 n형 전극핑거와 상기 p형 전극패드로부터 연장되는 p형 전극핑거 사이의 적어도 일부 영역에 해당하는 상기 투명전극의 상부를 식각하여 형성되되, 선(LINE) 타입에 의해 미로 모양을 이루어 연결되는 제1패턴부;
를 포함하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드에 있어서,
상기 제1패턴부는 상기 n형 전극핑거 또는 상기 p형 전극핑거가 연장된 방향을 다수로 구획하는 제1단위패턴 구조체가 연속하여 다수 배열된 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드.
A base substrate;
A p-type electrode pad formed on the base substrate to form a pn junction structure of a semiconductor and connected to an external power source, and a main substrate layer on which an n-type electrode pad is formed;
A transparent electrode forming an upper portion of the main substrate layer; And
Type electrode fingers extending from the n-type electrode pads and the p-type electrode fingers extending from the p-type electrode pads, and the upper portion of the transparent electrode corresponding to at least a part of the region between the n- A first pattern part connected in a maze shape;
A light emitting diode having a meander shape,
Wherein the first pattern unit has a plurality of first unit pattern structures arranged to continuously divide a direction in which the n-type electrode fingers or the p-type electrode fingers are extended.
청구항 1에 있어서,
상기 제1패턴부는 상기 투명전극으로부터 상기 n형 기판층까지의 깊이로 식각이 이루어진 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the first pattern portion is etched to a depth from the transparent electrode to the n-type substrate layer.
삭제delete 베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부에 형성되어 반도체의 p-n 접합구조를 이루며, 외부 전원과 연결되는 p형 전극패드와, n형 전극패드가 형성된 메인 기판층;
상기 메인 기판층의 상부를 이루는 투명전극;
상기 n형 전극패드로부터 연장되는 n형 전극핑거;
상기 p형 전극패드로부터 상기 n형 전극핑거와 수평하게 연장되는 p형 전극핑거;
상기 n형 전극핑거로부터 일정 간격 이격하는 지점으로부터 상기 p형 전극핑거에 수직하게 연장되는 적어도 1개 이상의 n형 서브핑거; 및
상기 n형 서브핑거에 의해 구획된 상기 p형 전극핑거와 상기 n형 전극핑거의 사이인 상기 투명전극의 상부를 식각하여 형성되되, 선회 반경이 작아지면서 다수 절곡하여 연장되는 선(LINE) 타입에 의해 미로 모양을 이루며 전극이 연결되는 제2패턴부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드.
A base substrate;
A p-type electrode pad formed on the base substrate to form a pn junction structure of a semiconductor and connected to an external power source, and a main substrate layer on which an n-type electrode pad is formed;
A transparent electrode forming an upper portion of the main substrate layer;
An n-type electrode finger extending from the n-type electrode pad;
A p-type electrode finger extending horizontally from the p-type electrode pad to the n-type electrode finger;
At least one or more n-type sub-fingers extending perpendicular to the p-type electrode fingers from a position spaced apart from the n-type electrode fingers by a predetermined distance; And
Type electrode fingers defined by the n-type sub fingers and the n-type electrode fingers, and is formed by etching an upper portion of the transparent electrodes between the p-type electrode fingers and the n-type electrode fingers defined by the n-type sub fingers, A second pattern part having a labyrinth shape and connected to the electrodes;
Shaped light emitting diode.
청구항 4에 있어서,
상기 제2패턴부는 상기 n형 전극핑거 및 상기 p형 전극핑거가 연장된 방향을 상기 n형 서브핑거에 의해 다수로 구획하는 제2 단위패턴 구조체가 연속하여 다수 배열된 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드.
The method of claim 4,
Wherein the second pattern unit includes a plurality of second unit pattern structures arranged in series to partition a plurality of the n-type electrode fingers and the p-type electrode fingers in a direction in which the n-type electrode fingers extend, Lt; / RTI >
청구항 4에 있어서,
상기 제2패턴부는 상기 투명전극으로부터 상기 n형 기판층까지의 깊이로 식각이 이루어진 것을 특징으로 하는 미로 모양을 갖는 발광다이오드.
The method of claim 4,
And the second pattern portion is etched to a depth from the transparent electrode to the n-type substrate layer.
KR1020130086732A 2013-07-23 2013-07-23 Light emitting diode with labrynth KR101435511B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130086732A KR101435511B1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Light emitting diode with labrynth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130086732A KR101435511B1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Light emitting diode with labrynth

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101435511B1 true KR101435511B1 (en) 2014-09-11

Family

ID=51758878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130086732A KR101435511B1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Light emitting diode with labrynth

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101435511B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111681964A (en) * 2020-05-25 2020-09-18 复旦大学 Preparation method of device based on two-dimensional material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014102B1 (en) 2010-04-06 2011-02-10 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014102B1 (en) 2010-04-06 2011-02-10 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111681964A (en) * 2020-05-25 2020-09-18 复旦大学 Preparation method of device based on two-dimensional material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101761385B1 (en) Light emitting device
KR100833309B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device
KR100708934B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device
KR20070111091A (en) Nitride semiconductor light emitting diode
US20150188015A1 (en) GaN-based Light Emitting Diode with Current Spreading Structure
TW201526282A (en) Light emitting diode chip
KR101123010B1 (en) semi-conductor light emitting device and manufacturing method thereof
CN100459185C (en) Light-emitting diode and method of preparing the same
KR100604423B1 (en) Nitride semiconductor device
TW201301552A (en) LED epitaxial structure
KR100832070B1 (en) GaN type light emitting diode device
KR101945808B1 (en) Light emitting device and light emitting device package
KR102261727B1 (en) Light emitting device and light emitting device package including the same
KR101435511B1 (en) Light emitting diode with labrynth
KR100501109B1 (en) Extensive area led having roughness surface
CN108417680B (en) Semiconductor LED chip with high current diffusion efficiency
KR20100027407A (en) Nitride semiconductor light emitting device
CN210805813U (en) LED chip of high reliability
KR100850778B1 (en) Nitride semiconductor device
KR100661606B1 (en) Nitride semiconductor device
KR20130071087A (en) Nitride semiconductor light emitting device and method for fabricating the same
KR101462464B1 (en) Light emitting diode with donut-shaped hole array
KR101661621B1 (en) Substrate formed pattern and light emitting device
KR100654079B1 (en) Light emitting diode having p-type electrode-pad with improved electrical characteristic and adhesion
KR100716792B1 (en) Nitride semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170823

Year of fee payment: 4