KR102519080B1 - Light emitting diode having plurality of light emitting cells - Google Patents
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Abstract
복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드가 제공된다. 이 발광 다이오드는 기판 상에 배치된 제1 내지 제4 발광셀들; 제1 전극 패드; 및 제2 전극 패드를 포함하되, 각 발광셀은 하부 반도체층, 활성층 및 상부 반도체층을 포함하고, 하부 반도체층은 서로 이격된 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 포함한다. 또한, 제1 발광셀과 제2 발광셀은 제1 하부 반도체층을 공유하고, 제3 발광셀과 제4 발광셀은 제2 하부 반도체층을 공유하며, 제1 발광셀은 제3 발광셀에 직렬 연결되고, 제2 발광셀은 제4 발광셀에 직렬 연결된다. 나아가, 상기 제1 전극 패드는 제1 발광셀과 제2 발광셀의 상부 반도체층에 전기적으로 접속되고, 제2 전극 패드는 제3 발광셀과 제4 발광셀의 하부 반도체층에 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 고효율의 발광 다이오드를 제공할 수 있다.A light emitting diode having a plurality of light emitting cells is provided. The light emitting diode includes first to fourth light emitting cells disposed on a substrate; a first electrode pad; and a second electrode pad, wherein each light emitting cell includes a lower semiconductor layer, an active layer, and an upper semiconductor layer, and the lower semiconductor layer includes a first lower semiconductor layer and a second lower semiconductor layer spaced apart from each other. In addition, the first light-emitting cell and the second light-emitting cell share the first lower semiconductor layer, the third light-emitting cell and the fourth light-emitting cell share the second lower semiconductor layer, and the first light-emitting cell is connected to the third light-emitting cell. are connected in series, and the second light emitting cell is connected in series to the fourth light emitting cell. Furthermore, the first electrode pad is electrically connected to the upper semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell, and the second electrode pad is electrically connected to the lower semiconductor layer of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell. . Accordingly, a highly efficient light emitting diode can be provided.
Description
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode having a plurality of light emitting cells.
발광 다이오드(LED)는 전기적 에너지를 광으로 변환하는 고체 상태 발광 소자이다. 발광 다이오드는 백라이트 유닛, 조명 장치, 신호기, 대형 디스플레이 등에서 광원으로 폭넓게 이용되고 있다. 조명용 LED 시장이 확대되고 그 활용 범위가 고전류밀도, 고출력 분야로 확대됨에 따라, 고전류 구동 시 안정적인 구동을 위한 발광 다이오드의 특성 개선이 요구되고 있다.A light emitting diode (LED) is a solid state light emitting device that converts electrical energy into light. Light emitting diodes are widely used as light sources in backlight units, lighting devices, signals, large displays, and the like. As the lighting LED market expands and its application range expands to high current density and high power fields, there is a need to improve the characteristics of light emitting diodes for stable driving during high current driving.
일반적으로 발광 다이오드에 인가되는 전류 밀도를 증가시키면 발광 다이오드에서 방출되는 광량이 증가된다. 그러나 전류 밀도의 증가에 따라 외부 양자 효율이 감소하는 드룹(droop) 현상이 발생된다. 드룹 현상은 전류 밀도 증가에 따라 광이 손실되는 비율이 증가하는 것을 의미하며, lm/W로 표현되는 발광 효율(efficacy)을 높이는데 장애가 되고 있다.In general, when the current density applied to the light emitting diode is increased, the amount of light emitted from the light emitting diode is increased. However, a droop phenomenon in which the external quantum efficiency decreases as the current density increases occurs. The droop phenomenon means that the rate at which light is lost increases as the current density increases, and is an obstacle to increasing the luminous efficiency expressed in lm/W.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고효율 발광 소자를 제공하기에 적합한 발광 다이오드를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a light emitting diode suitable for providing a high efficiency light emitting device.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 드룹 현상을 개선한 발광 다이오드를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting diode with improved droop phenomenon.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 배치된 제1 내지 제4 발광셀들; 제1 전극 패드; 및 제2 전극 패드를 포함하되, 각 발광셀은 하부 반도체층, 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상부 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하고, 상기 하부 반도체층은 서로 이격된 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 포함하고, 상기 제1 발광셀과 제2 발광셀은 제1 하부 반도체층을 공유하고, 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀은 제2 하부 반도체층을 공유하고, 상기 제1 발광셀은 상기 제3 발광셀에 직렬 연결되고, 상기 제2 발광셀은 상기 제4 발광셀에 직렬 연결되며, 상기 제1 전극 패드는 상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀의 상부 반도체층에 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전극 패드는 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀의 하부 반도체층에 전기적으로 접속된 발광 다이오드가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a substrate; first to fourth light emitting cells disposed on the substrate; a first electrode pad; and a second electrode pad, wherein each light emitting cell includes a lower semiconductor layer, an upper semiconductor layer, and an active layer interposed between the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer, wherein the lower semiconductor layer is spaced apart from the first lower semiconductor layer. and a second lower semiconductor layer, wherein the first light emitting cell and the second light emitting cell share a first lower semiconductor layer, and the third light emitting cell and the fourth light emitting cell share a second lower semiconductor layer. The first light emitting cell is connected in series to the third light emitting cell, the second light emitting cell is connected in series to the fourth light emitting cell, and the first electrode pad is connected to the first light emitting cell and the second light emitting cell. A light emitting diode electrically connected to the upper semiconductor layer of the cell, and the second electrode pad electrically connected to the lower semiconductor layer of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell.
발광셀들을 직렬 연결함으로써, 발광 다이오드의 구동 전류를 줄일 수 있으며, 이에 따라 전류 밀도를 감소시킬 수 있어 발광 효율을 개선할 수 있다. 나아가, 발광셀들을 병렬 연결함으로써, 발광셀들에 입력되는 전류를 발광셀들에 고르게 분산시킬 수 있어 드룹 현상을 개선할 수 있다.By connecting the light emitting cells in series, it is possible to reduce the driving current of the light emitting diode, thereby reducing the current density and improving light emitting efficiency. Furthermore, by connecting the light emitting cells in parallel, the current input to the light emitting cells can be evenly distributed to the light emitting cells, thereby reducing the droop phenomenon.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 3은 도 1의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
도 4는 도 1의 절취선 C-C를 따라 취해진 단면도이다.
도 5는 도 1의 제1 전극 패드를 확대 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1의 제2 전극 패드를 확대 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 발광 패턴을 나타내는 사진이다.1 is a plan view for explaining a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of Fig. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the cut line BB in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1 .
FIG. 5 is an enlarged plan view of the first electrode pad of FIG. 1 .
FIG. 6 is an enlarged plan view of the second electrode pad of FIG. 1 .
7 is a photograph showing a light emitting pattern of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments described below. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Also, when an element is described as being “on top of” or “on” another element, each part is “immediately on” or “directly on” the other element, as well as each element and other elements. It also includes the case where another component is interposed in between. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 배치된 제1 내지 제4 발광셀들; 제1 전극 패드; 및 제2 전극 패드를 포함한다. 여기서, 각 발광셀은 하부 반도체층, 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상부 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하고, 상기 하부 반도체층은 서로 이격된 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 포함하고, 상기 제1 발광셀과 제2 발광셀은 제1 하부 반도체층을 공유하고, 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀은 제2 하부 반도체층을 공유하고, 상기 제1 발광셀은 상기 제3 발광셀에 직렬 연결되고, 상기 제2 발광셀은 상기 제4 발광셀에 직렬 연결되며, 상기 제1 전극 패드는 상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀의 상부 반도체층에 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전극 패드는 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀의 하부 반도체층에 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 직병렬 연결된 발광셀들을 가지는 발광 다이오드가 제공되며, 따라서, 구동을 위한 전류밀도를 낮출 수 있으며, 발광셀들에 전류를 고르게 분산시킬 수 있어 발광 효율을 개선할 수 있다.A light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a substrate; first to fourth light emitting cells disposed on the substrate; a first electrode pad; and a second electrode pad. Here, each light emitting cell includes a lower semiconductor layer, an upper semiconductor layer, and an active layer interposed between the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer, and the lower semiconductor layer includes a first lower semiconductor layer and a second lower semiconductor layer spaced apart from each other. wherein the first light emitting cell and the second light emitting cell share a first lower semiconductor layer, the third light emitting cell and the fourth light emitting cell share a second lower semiconductor layer, and the first light emitting cell is connected in series to the third light emitting cell, the second light emitting cell is connected in series to the fourth light emitting cell, and the first electrode pad is electrically connected to the upper semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell. , and the second electrode pad is electrically connected to the lower semiconductor layer of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell. Accordingly, a light emitting diode having light emitting cells connected in series and parallel is provided, and thus, current density for driving can be reduced and current can be evenly distributed among the light emitting cells, thereby improving light emitting efficiency.
더욱이, 제1 및 제2 발광셀들과 제3 및 제4 발광셀들이 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층들을 공유하기 때문에, 제조 공정이 간편하고 발광셀 분리에 따른 발광 면적 감소를 최소화할 수 있다.Moreover, since the first and second light emitting cells and the third and fourth light emitting cells share the first lower semiconductor layer and the second lower semiconductor layer, the manufacturing process is simple and the decrease in light emitting area due to separation of the light emitting cells is minimized. can do.
구체적으로, 상기 제1 하부 반도체층과 상기 제2 하부 반도체층은 상기 기판의 상면을 노출시키는 분리 홈에 의해 분리될 수 있으며, 상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀, 및 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀은 각각 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 노출시키는 메사 분리 홈에 의해 분리될 수 있다.Specifically, the first lower semiconductor layer and the second lower semiconductor layer may be separated by a separation groove exposing an upper surface of the substrate, the first light emitting cell, the second light emitting cell, and the third light emitting cell. The cell and the fourth light emitting cell may be separated by a mesa separation groove exposing the first lower semiconductor layer and the second lower semiconductor layer, respectively.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 다이오드는, 상기 각 발광셀의 상부 반도체층 상에 배치된 투명 전극층을 더 포함할 수 있다. In some embodiments, the light emitting diode may further include a transparent electrode layer disposed on the upper semiconductor layer of each light emitting cell.
또한, 상기 제1 전극 패드는 상기 메사 분리홈 상에 배치될 수 있으며, 나아가 상기 제1 발광셀과 제2 발광셀에 걸쳐서 배치될 수 있다. 이때, 상기 투명 전극층들은 각각 상기 제1 및 제2 발광셀과 상기 제1 전극 패드 사이에 배치될 수 있다.Also, the first electrode pad may be disposed on the mesa separation groove, and furthermore, may be disposed across the first light emitting cell and the second light emitting cell. In this case, the transparent electrode layers may be disposed between the first and second light emitting cells and the first electrode pad, respectively.
또한, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극 패드 하부에 배치된 전류 차단층을 더 포함할 수 있다. 상기 전류 차단층은 상기 제1 전극 패드가 상기 전류 차단층 상부에 한정되어 배치되도록 상기 제1 전극 패드보다 넓은 면적을 가질 수 있으며, 상기 전류 차단층의 일부는 상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀과 상기 투명 전극층 사이에 배치될 수 있다.In addition, the light emitting diode may further include a current blocking layer disposed below the first electrode pad. The current blocking layer may have an area larger than that of the first electrode pad so that the first electrode pad is limitedly disposed on the current blocking layer, and a portion of the current blocking layer is formed on the first light emitting cell and the second light emitting cell. It may be disposed between the cell and the transparent electrode layer.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 투명 전극층들은 각각 상기 전류 차단층을 노출시키는 개구부를 가질 수 있으며, 상기 제1 전극 패드는 상기 개구부를 통해 상기 전류 차단층에 접할 수 있다.Each of the transparent electrode layers on the first light emitting cell and the second light emitting cell may have an opening exposing the current blocking layer, and the first electrode pad may contact the current blocking layer through the opening.
상기 발광 다이오드는, 각 발광셀 상의 투명 전극층 상에 배치되어 상기 투명 전극층에 전기적으로 접속하는 상부 연장부들; 및 상기 상부 연장부들 하부에서 상기 투명 전극층들과 상기 발광셀들 사이에 배치된 전류 차단층들을 더 포함할 수 있다. 상기 전류 차단층들의 폭은 상기 상부 연장부들의 폭의 3배 미만일 수 있다. 상기 전류 차단층은 전류가 발광셀 영역에 고르게 분산되도록 돕는다. 또한, 전류 차단층의 폭을 제어함으로써, 전류차단층에 의한 광 손실을 줄일 수 있다.The light emitting diode may include upper extension parts disposed on the transparent electrode layer on each light emitting cell and electrically connected to the transparent electrode layer; and current blocking layers disposed between the transparent electrode layers and the light emitting cells under the upper extension portions. A width of the current blocking layers may be less than three times a width of the upper extension portions. The current blocking layer helps the current to be evenly distributed in the light emitting cell area. In addition, by controlling the width of the current blocking layer, light loss due to the current blocking layer can be reduced.
상기 발광 다이오드는 또한, 각 발광셀의 하부 반도체층에 접속하는 하부 연장부들을 더 포함할 수 있다. 각각의 하부 연장부는 같은 방향으로 연장하는 직선 영역을 포함할 수 있으며, 상기 제1 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역은 상기 제3 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역과 나란하고, 상기 제2 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역은 상기 제4 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역과 나란할 수 있다.The light emitting diode may further include lower extension parts connected to the lower semiconductor layer of each light emitting cell. Each lower extension may include a straight line area extending in the same direction, the straight line area of the lower extension of the first light emitting cell is parallel to the straight area of the lower extension of the third light emitting cell, and the second light emitting cell A straight area of the lower extension of may be parallel to a straight area of the lower extension of the fourth light emitting cell.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀의 투명 전극층들 상에 배치된 상부 연장부들은 제1 전극 패드에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 하부 반도체층들에 접속된 하부 연장부들은 상기 제2 전극 패드에 전기적으로 접속된다. 따라서, 제1 전극 패드와 제2 전극 패드 사이에서 발광셀들이 직병렬 연결된다.Upper extensions disposed on the transparent electrode layers of the first light emitting cell and the second light emitting cell are electrically connected to the first electrode pad and connected to the lower semiconductor layers of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell. The lower extension parts are electrically connected to the second electrode pad. Accordingly, the light emitting cells are connected in series and parallel between the first electrode pad and the second electrode pad.
나아가, 각각의 상부 연장부는 대응하는 하부 연장부의 일부를 감싸는 형상을 갖는 주 상부 연장부와 상기 주 상부 연장부에서 돌출되는 보조 상부 연장부를 포함할 수 있다. Furthermore, each upper extension may include a main upper extension having a shape surrounding a portion of the corresponding lower extension and a secondary upper extension protruding from the main upper extension.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 보조 연장부는 상기 주 상부 연장부를 상기 제1 전극 패드에 연결하도록 배치될 수 있으며, 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 보조 연장부들은 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 상기 주 상부 연장부들을 상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀의 하부 연장부들에 각각 연결하도록 배치될 수 있다.The auxiliary extensions on the first light emitting cell and the second light emitting cell may be disposed to connect the main upper extension to the first electrode pad, and the auxiliary extensions on the third light emitting cell and the fourth light emitting cell may connect the main upper extension to the first electrode pad. The main upper extensions of the light emitting cell and the fourth light emitting cell may be connected to the lower extensions of the first light emitting cell and the second light emitting cell, respectively.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 보조 상부 연장부들은 대응하는 하부 연장부보다 상기 메사 분리홈에 더 가까운 주 상부 연장부에 연결될 수 있다. 따라서, 보조 상부 연장부의 길이를 줄일 수 있다. The auxiliary upper extensions on the first light emitting cell and the second light emitting cell may be connected to the main upper extension closer to the mesa separation groove than the corresponding lower extension. Accordingly, the length of the auxiliary upper extension portion can be reduced.
상기 발광 다이오드는 또한 상기 제1 및 제2 발광셀들의 하부 연장부들과 상기 제3 및 제4 발광셀들 상의 보조 상부 연장부를 각각 연결하는 연결부들을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 발광 다이오드는 상기 연결부들을 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 제2 하부 반도체층으로부터 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있다.The light emitting diode may further include connection parts connecting the lower extension parts of the first and second light emitting cells and the auxiliary upper extension parts of the third and fourth light emitting cells, respectively. Furthermore, the light emitting diode may further include an insulating layer insulating the connecting parts from the second lower semiconductor layer of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell.
또한, 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 하부 연장부들은 상기 직선 영역의 하부 연장부를 상기 제2 전극 패드에 연결하는 곡선 영역의 하부 연장부들을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제2 전극 패드는 상기 메사 분리 홈에 의해 노출된 제2 하부 반도체층 상에 배치될 수 있다.Further, the lower extensions of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell may further include lower extensions of a curved area connecting the lower extensions of the straight area to the second electrode pad. Furthermore, the second electrode pad may be disposed on the second lower semiconductor layer exposed by the mesa separation groove.
상기 발광 다이오드는 또한 상기 제2 전극 패드 주위의 상부 반도체층 및 활성층의 측면을 덮는 절연층을 더 포함할 수 있다. 이 절연층에 의해 볼 본딩 공정에서 본딩 재료에 의해 단락이 발생되는 것을 방지할 수 있다.The light emitting diode may further include an insulating layer covering side surfaces of the upper semiconductor layer and the active layer around the second electrode pad. This insulating layer can prevent a short circuit from being generated by the bonding material in the ball bonding process.
상기 상부 반도체층 및 활성층의 측면을 덮는 절연층은 투명 전극층으로부터 이격될 수 있다.An insulating layer covering side surfaces of the upper semiconductor layer and the active layer may be spaced apart from the transparent electrode layer.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드는 서로 대향하여 배치될 수 있으며, 상기 제1 전극 패드는 상기 기판의 일측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 제2 전극 패드는 상기 기판의 일측 가장자리에 대향하는 타측 가장자리 근처에 배치될 수 있다.In some embodiments, the first electrode pad and the second electrode pad may be disposed to face each other, the first electrode pad is disposed near one edge of the substrate, and the second electrode pad is disposed near the edge of the substrate. It may be disposed near one edge of the substrate opposite the other edge.
한편, 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 주 상부 연장부들은 각각 제3 발광셀의 하부 연장부와 제4 발광셀의 하부 연장부 사이에 배치되는 내측 단부, 및 상기 하부 연장부의 외측에 배치되는 외측 단부를 가질 수 있으며, 상기 하부 연장부의 외측 단부는 상기 내측 단부보다 상기 타측 가장자리에 더 가깝게 배치될 수 있다.Meanwhile, the main upper extensions on the third light emitting cell and the fourth light emitting cell have an inner end disposed between the lower extension of the third light emitting cell and the lower extension of the fourth light emitting cell, and an outer side of the lower extension, respectively. It may have an outer end disposed thereon, and an outer end of the lower extension may be disposed closer to the other edge than the inner end.
또한, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드를 지나는 선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, the light emitting diode may have a symmetrical structure with respect to a line passing through the first electrode pad and the second electrode pad.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이고, 도 3은 도 1의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이며, 도 4는 도 1의 절취선 C-C를 따라 취해진 단면도이다. 또한, 도 5 및 도 6은 각각 도 1의 제1 및 제2 전극 패드들을 확대 도시한 평면도들이다.1 is a plan view for explaining a light emitting diode according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1, and FIG. is a cross-sectional view taken along the cut line C-C in FIG. 5 and 6 are enlarged plan views of the first and second electrode pads of FIG. 1 , respectively.
우선, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드는 기판(21) 상에 배치된 제1 발광셀(C1), 제2 발광셀(C2), 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D2)을 포함한다. 또한, 상기 발광 다이오드는 제1 전극 패드(37) 및 제2 전극 패드(35)를 포함하며, 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d)과 하부 연장부들(35a, 35b), 연결부들(35c), 전류 차단층들(31a), 제1 절연층(31b), 제2 절연층(31c), 및 투명 전극층(33)을 포함한다. 또한, 각 발광셀(C1, C2, D1, D2)은 도 2 내지 도 4에 잘 도시되듯이, 하부 반도체층(23a 또는 23b), 활성층(25) 및 상부 반도체층(27)을 포함한다.First, referring to FIG. 1 , a light emitting diode according to this embodiment includes a first light emitting cell C1, a second light emitting cell C2, a third light emitting cell D1 and a fourth light emitting cell C1 disposed on a
기판(21)은 질화갈륨계 반도체층을 성장시키기에 적합한 기판이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판, 실리콘 기판 등일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 기판(21)은 패터닝된 사파이어 기판(PSS)일 수 있다.The
상기 하부 반도체층(23a, 23b), 활성층(25) 및 상부 반도체층(27)은 Ⅲ-Ⅴ 계열, 특히 질화갈륨계 화합물 반도체층일 수 있다. 이들 반도체층들은 예를 들어, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 하부 반도체층(23a, 23b)은 n형 불순물(예를 들어, Si)을 포함할 수 있고, 상부 반도체층(27)은 p형 불순물(예를 들어, Mg)을 포함할 수 있으나, 그 반대일 수도 있다. 활성층(25)은 다중양자우물 구조(MQW)를 가질 수 있으며, 원하는 피크 파장의 광을 방출하도록 그 조성비가 조절될 수 있다. 기판(21) 상에 하부 반도체층, 활성층 및 상부 반도체층을 차례로 성장시킨 후, 이들을 반도체층들을 패터닝함으로써, 제1 내지 제4 발광셀들(C1, C2, D1, D2)이 형성될 수 있다. 상기 반도체층들은 예를 들어 금속 유기화학 기상 성장법, 분자선 에피텍시, 수소화물 기상 성장법 등을 이용하여 성장될 수 있다.The
한편, 제1 발광셀(C1)과 제2 발광셀(C2)은 분리 홈(30a)에 의해 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D2)로부터 분리되며, 또한, 제1 발광셀(C1)과 제3 발광셀(D1)은 각각 메사 분리홈(27a)에 의해 제2 발광셀(C2) 및 제4 발광셀(D2)로부터 분리된다. 즉, 제1 및 제2 발광셀(C1, C2)은 기판(21)을 노출시키는 분리 홈(30a)을 형성하는 아이솔레이션 공정에 의해 서로 분리된다. 이에 반해, 제1 발광셀(C1)과 제2 발광셀(C2), 그리고 제3 발광셀(D1)과 제4 발광셀(D2)은 하부 반도체층(23a, 23b)을 노출시키는 메사 분리홈(27a)을 형성하는 메사 식각 공정에 의해 형성된다. 따라서, 제1 발광셀(C1)과 제2 발광셀(C2)은 제1 하부 반도체층(23a)을 공유하며, 제3 발광셀(D1)과 제4 발광셀(D2)은 제2 하부 반도체층(23b)을 공유한다. 또한, 제1 하부 반도체층(23a)과 제2 하부 반도체층(23b)은 분리 홈(30a)에 의해 서로 이격된다.Meanwhile, the first light emitting cell C1 and the second light emitting cell C2 are separated from the third light emitting cell D1 and the fourth light emitting cell D2 by the
도 3을 참조하여 확인할 수 있듯이, 메사 분리홈(27a) 내에는 제1 전극 패드(37) 및 제2 전극 패드(35)를 제외한 다른 전극 부분들이 배치되지 않고, 하부 반도체층들(23a, 23b)이 노출될 수 있다.As can be seen with reference to FIG. 3 , other electrode parts other than the
제1 발광셀(C1)과 제2 발광셀(C2)은 동일한 형상을 가질 수 있으며, 제3 발광셀(D1)과 제4 발광셀(D2) 또한 동일한 형상을 가질 수 있다. 다만, 제2 전극 패드(35)가 배치됨에 따라, 제1 발광셀(C1) 및 제2 발광셀(C2)은 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D2)과 그 형상이 약간 다를 수 있다. 이들 발광셀들(C1, C2, D1, D2)은 대체로 기다란 사각형 형상을 가질 수 있다.The first light emitting cell C1 and the second light emitting cell C2 may have the same shape, and the third light emitting cell D1 and the fourth light emitting cell D2 may also have the same shape. However, as the
한편, 제1 전극 패드(37)는 기판(21)의 일측 가장자리(21a) 근처에 배치되고, 제2 전극 패드(35)는 일측 가장자리에 대향하는 타측 가장자리(21b) 근처에 배치된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 전극 패드(37)와 제2 전극 패드(35)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 제1 전극 패드(37) 및 제2 전극 패드(35)는 메사 분리홈(27a) 상에 배치된다. 나아가, 제1 전극 패드(37)는 제1 발광셀(C1) 및 제2 발광셀(C2)에 걸쳐서 형성될 수 있다. 제1 전극 패드(37) 및 제2 전극 패드(35)에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 뒤에서 다시 설명된다.Meanwhile, the
투명 전극층(33)이 각 발광셀 상에 배치된다. 투명 전극층(33)은 상부 반도체층(27)에 접속한다. 투명 전극층(33)은 광 투과성 및 전기 도전성을 갖는 물질로 형성되며, 예를 들어, ITO, ZnO, IZO 등과 같은 도전성 산화물 또는 Ni/Au와 같은 광 투과성 금속층으로 형성될 수 있다. 투명 전극층(33)은 상부 반도체층(27)에 비해 면저항이 낮기 때문에 전류를 넓은 영역으로 분산시킨다. 또한, 상기 투명 전극층(33)은 상부 반도체층(27)에 오믹 콘택하여 상부 반도체층(27)으로 전류를 입력한다.A
각 발광셀의 상부 반도체층(27) 및 활성층(25)을 통해 하부 반도체층(23a 또는 23b)이 노출되고, 노출된 하부 반도체층(23a 또는 23b) 상에 하부 연장부들(35a 또는 35b)이 배치된다. 하부 연장부들(35a, 35b)은 하부 반도체층(23a, 23b)에 전기적으로 접속된다.The
하부 연장부(35a)는 제2 전극 패드(35)에 접속되며 직선 영역과 곡선 영역을 포함한다. 곡선 영역이 직선 영역과 제2 전극 패드(35)를 연결한다. 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D4) 상의 직선 영역의 하부 연장부들은 서로 평행할 수 있다. 또한, 하부 연장부(35a)는 각 발광셀들(D1, D2)의 중심을 지날 수 있다.The
한편, 제1 발광셀(C1) 및 제2 발광셀(C2)에 배치된 하부 연장부들(35b)은 직선 영역을 포함하며 서로 평행할 수 있다. 나아가, 도 1 및 도 4에 잘 도시되어 있듯이, 하부 연장부(35b)는 하부 연장부(35a)의 직선 영역과 나란할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 상기 투명 전극층(33) 상에 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d)이 배치된다. 제1 및 제2 발광셀들(C1, C2) 상에 보조 상부 연장부(37a)와 주 상부 연장부(37a)가 배치되고, 제3 및 제4 발광셀들(D1, D2) 상에 보조 상부 연장부(37c)와 주 상부 연장부(37d)가 배치된다.Meanwhile,
주 상부 연장부(37b)는 하부 연장부(35b)의 단부 및 측면 일부를 감싸도록 배치된다. 따라서, 주 상부 연장부(37b)의 일부는 하부 연장부(35b)의 외측에 배치되고, 또 다른 일부는 하부 연장부(35b)의 내측에 위치하며, 또 다른 일부는 하부 연장부(35b)의 단부와 기판(21)의 일측 가장자리(21a) 사이에 배치된다. 또한, 주 상부 연장부(37b)는 두개의 단부를 가지며 이들 단부들은 각각 하부 연장부(35b)의 내측 및 외측에 위치한다. 여기서, 하부 연장부(35b)의 내측은 하부 연장부(35b) 및 그것을 연장한 가상의 직선에 대해 메사 분리홈(27a)측을 의미하고, 외측은 상기 내측에 대향하는 측을 의미한다. 주 상부 연장부(37b)는 하부 연장부(35b)를 지나는 직선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다.The main
주 상부 연장부(37b)는 제1 전극 패드(37)가 배치된 기판(21)의 일측 가장자리(21a)측으로부터 제2 전극 패드(35)가 배치된 타측 가장자리(21b)측으로 연장한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 주 상부 연장부(37b)와 하부 연장부(35b) 사이의 거리는 일정하지 않을 수 있는데, 주 상부 연장부(37b)의 연장 방향을 따라 멀어지다가 가까워질 수 있다. 하부 연장부(35b)로부터 주 상부 연장부(37b)까지의 거리는 대체로 주 상부 연장부(37b)로부터 제1 도전형 반도체층(23)의 가장자리까지 또는 메사 분리홈(27a)까지의 거리보다 길 수 있다. 다만, 상기 내측 단부 또는 외측 단부로부터 하부 연장부(35b)까지의 거리는 상기 외측 단부로부터 제1 도전형 반도체층(23)의 가장자리까지의 거리 또는 상기 내측 단부로부터 메사 분리홈(27a)까지의 거리보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 제1 발광셀 또는 제2 발광셀의 모서리에 전류가 집중되는 것을 완화하면서 전류를 고르게 분산시킬 수 있다.The main
한편, 보조 상부 연장부(37a)는 제1 전극 패드(37)와 주 상부 연장부(37b)를 연결한다. 보조 상부 연장부(37a)는 직선 형상일 수 있으며, 일단은 제1 전극 패드(37)에 연결되고 타단은 주 상부 연장부(37b)에 연결된다. 보조 상부 연장부(37a)의 일단의 연결지점은 제1 전극 패드(37)의 중심보다 기판(21)의 일측 가장자리(21a)로부터 더 멀리 떨어질 수 있다. 또한, 상기 타단의 연결 지점은 하부 연장부(35b)의 내측에 위치할 수 있으며, 상기 하부 연장부(35b)의 단부보다 기판(21)의 일측 가장자리(21a)에 더 가까울 수 있다.Meanwhile, the auxiliary
주 상부 연장부(37d)는 하부 연장부(35a)의 단부 및 측면 일부를 감싸도록 배치된다. 따라서, 주 상부 연장부(37d)의 일부는 하부 연장부(35a)의 외측에 배치되고, 또 다른 일부는 하부 연장부(35a)의 내측에 위치하며, 또 다른 일부는 하부 연장부(35a)의 단부와 분리홈(30a) 사이에 배치된다. 또한, 주 상부 연장부(37d)는 두개의 단부, 즉 내측 단부와 외측 단부를 가지며 이들 단부들은 각각 하부 연장부(35a)의 내측 및 외측에 위치한다. 여기서, 하부 연장부(35a)의 내측은 하부 연장부(35a) 및 그것을 연장한 가상의 직선에 대해 메사 분리홈(27a)측을 의미하고, 외측은 상기 내측에 대향하는 측을 의미한다. The main
주 상부 연장부(37d)는 분리 홈(30a)측으로부터 제2 전극 패드(35)가 배치된 기판(21)의 타측 가장자리(21b)측으로 연장한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 주 상부 연장부(37d)와 하부 연장부(35b) 사이의 거리는 일정하지 않을 수 있는데, 주 상부 연장부(37d)의 연장 방향을 따라 멀어지다가 가까워질 수 있다.The main
주 상부 연장부(37d)는 하부 연장부(35b)의 직선 영역에 대해 대체로 대칭 구조를 가질 수 있으나, 하부 연장부(35a)의 외측 단부는 내측 단부보다 기판(21)의 타측 가장자리(21b)에 더 가깝게 위치한다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 하부 연장부(35a)의 외측에 위치하는 주 상부 연장부(37d)의 영역이 내측에 위치하는 영역보다 더 길며, 하부 연장부(35a)의 곡선 영역을 따라 굴곡질 수 있다.The main
한편, 보조 상부 연장부(37c)는 주 상부 연장부(37d)로부터 제1 발광셀(C1) 상의 하부 연장부(35b)를 향해 연장할 수 있다. 보조 상부 연장부(37c)는 직선 형상일 수 있으며, 하부 연장부(35b)와 나란할 수 있다. 보조 상부 연장부(37c)의 일단은 주 상부 연장부(37c)에 연결되고, 타단은 연결부(35c)에 연결된다.Meanwhile, the auxiliary
도 1 및 도 4를 참조하면, 연결부(35c)는 보조 상부 연장부(37c)와 하부 연장부(35b)를 연결한다. 즉, 제1 발광셀(C1) 상의 하부 연장부(35b)는 연결부(35c)를 통해 제3 발광셀(D1) 상의 보조 상부 연장부(37c)에 연결되고, 제2 발광셀(C2) 상의 하부 연장부(35b)는 또 다른 연결부(35c)를 통해 제4 발광셀(D2) 상의 보조 상부 연장부(37c)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 발광셀(C1)은 제3 발광셀(D1)에, 제2 발광셀(C2)은 제4 발광셀(D2)에 직렬 연결될 수 있다. 한편, 제1 및 제3 발광셀(C1, D1)은 제2 및 제4 발광셀(C2, D2)에 병렬 연결된다. 한편, 연결부(35c)는 절연층(31b)에 의해 제3 및 제4 발광셀들(D1, D2)로부터 이격된다.Referring to FIGS. 1 and 4 , the connecting
상기 제1 전극 패드(37), 제2 전극 패드(35), 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d), 하부 연장부들(35a, 35b) 및 연결부(35c)는 동일 재료를 이용하여 동일 공정에서 함께 형성될 수 있으며, 예를 들어, Cr/Al/Cr/Ni/Au의 다층 구조로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 각 요소들이 서로 다른 재료를 이용하여 다른 공정에서 형성될 수도 있다.The
한편, 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d), 하부 연장부들(35a, 35b) 및 연결부(35c)는 제1 전극 패드(37)와 제2 전극 패드(35)를 지나는 가상의 선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 발광 다이오드가 제1 전극 패드(37)와 제2 전극 패드(35)를 지나는 가상의 선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 전류가 균등하게 분배될 수 있다.Meanwhile, the
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d) 하부에 전류 차단층(31a)이 배치될 수 있다. 또한, 전류 차단층(31a)은 제1 전극 패드(37) 하부에 배치될 수 있다. 전류 차단층(31a)은 투명 전극층(33)과 발광셀들(C1, C2, D1, D4)의 상부 반도체층(27) 사이에 배치된다. 나아가, 전류 차단층(31a)은 연결부(35c) 하부에 위치하는 절연층(31b)과 연결될 수 있다.Referring back to FIGS. 1 to 4 , a
전류 차단층(31a)은 절연 물질로 형성되며, 단일층 또는 다중층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 전류차단층(130)은 SiOx 또는 SiNx을 포함할 수 있으며, 굴절률이 다른 절연성 물질층들이 적층된 분포 브래그 반사기를 포함할 수도 있다. 전류 차단층(31a)은 상기 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d)로부터 전류가 직접 발광셀들(C1, C2, D1, D4)로 집중되어 흐르는 것을 방지하여 발광셀들(C1, C2, D1, D4)의 넓은 영역으로 전류를 분산시킨다. 전류 차단층(31a)의 선폭은 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d)의 선폭보다 클 수 있는데, 너무 크면 발광셀들에서 방출되는 광을 흡수하여 광 손실을 유발할 수 있다. 따라서, 전류 차단층(31a)의 선폭은 상부 연장부들(37a, 37b, 37c, 37d) 선폭의 3배 미만인 것이 바람직하다.The
또한, 제1 전극 패드(37) 하부에 위치하는 전류 차단층(31a)은 제1 전극 패드(37)를 제1 하부 반도체층(23a)으로부터 절연시킨다. 나아가, 전류 차단층(31a)은 제1 전극 패드(37)와 제1 및 제2 발광셀(C1, C2) 사이에도 개재될 수 있다. 이 경우, 전류 차단층(31a)은 투명 전극층(33)과 상부 반도체층(27) 사이에 개재된다.In addition, the
도 5는 도 1의 제1 전극 패드(37) 부분을 확대 도시한 평면도이다.FIG. 5 is an enlarged plan view of a portion of the
도 5를 참조하면, 제1 전극 패드(37) 하부에 제1 전극 패드(37)보다 더 넓은 면적을 갖는 전류 차단층(31a)이 배치된다. 제1 전극 패드(37)는 전류 차단층(31a) 상부에 한정되어 위치한다. 제1 전극 패드(37)는 메사 분리홈(27a) 상에 위치하며, 제1 발광셀(C1) 및 제2 발광셀(C2)에 걸쳐서 배치된다. 이에 따라, 전류 차단층(31a)은 메사 분리홈(27a) 상에서 제1 전극 패드(37)와 제1 하부 반도체층(23a)을 절연시키며, 또한, 제1 및 제2 발광셀들(C1, C2) 상에서 투명 전극층(33)과 상부 반도체층(27) 사이에 개재된다. 한편, 투명 전극층(33)의 일부는 제1 전극 패드(37) 하부에 위치하며, 전류 차단층(31a)을 노출시키는 개구부(33a)를 갖는다. 제1 발광셀(C1) 및 제2 발광셀(C2) 상의 투명 전극층들(33)이 각각 개구부(33a)를 가지며, 이 개구부들(33a)은 메사 분리홈(27a)을 사이에 두고 서로 대칭으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a
개구부(33a)는 도넛의 일부분과 같은 형상을 가질 수 있다. 즉, 개구부(33a)는 오목한 측벽과 볼록한 측벽을 포함할 수 있으며, 오목한 측벽과 볼록한 측벽을 연결하는 평평한 측벽을 포함할 수 있다. 투명 전극층(33)에 개구부(33a)를 형성함으로써, 제1 전극 패드(37)의 접착력이 증대된다. 본 실시예에서, 투명 전극층(33)에 개구부(33a)를 형성한 것에 대해 설명하지만, 상부 반도체층(27)을 노출시키도록 전류 차단층(31a)에 개구부가 형성될 수도 있다.The
도 6은 도 1의 제2 전극 패드(35) 부분을 확대 도시한 평면도이다.FIG. 6 is an enlarged plan view of the
도 6을 참조하면, 제2 전극 패드(35)는 앞서 설명한 바와 같이 메사 분리홈(27a) 내에 배치되어 제2 하부 반도체층(23b)에 전기적으로 접속된다. 한편, 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D2)이 제2 전극 패드(35)에 인접하여 위치한다.Referring to FIG. 6 , the
절연층(31c)이 제3 발광셀(D1) 및 제4 발광셀(D2)의 측면을 덮는다. 도시한 바와 같이, 절연층(31c)은 하부 연장부(35a)가 지나가는 부분을 제외하고 제3 및 제4 발광셀들(D1, D2)의 측면을 덮을 수 있다. 절연층(31c)은 제2 전극 패드(35) 상에 와이어를 볼 본딩할 때, 본딩 물질이 제3 발광셀(D1) 또는 제4 발광셀(D2)의 상부 반도체층(27)에 접촉하여 단락이 발생되는 것을 방지한다.The insulating
절연층(31c)은 투명 전극층(33)으로부터 이격될 수 있으며, 따라서, 절연층(31c)의 면적을 상대적으로 매우 작게 형성할 수 있다. 이에 따라, 절연층(31c)에 의한 광 손실을 줄일 수 있다.The insulating
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 직렬 연결된 발광셀들을 이용하여 상대적으로 고전압에서 동작할 수 있다. 따라서, 전체 구동 전류를 낮출 수 있다. 나아가, 발광셀들을 병렬 연결함과 아울러 하부 연장부 및 상부 연장부를 이용하여 전류를 고르게 분산시킬 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드는 종래의 통상의 공정을 통해 패키징될 수 있으며, 형광체를 함유하는 파장변환층이 발광 다이오드 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 백색광을 방출하는 발광 소자가 제공될 수 있다. A light emitting diode according to an embodiment of the present invention may operate at a relatively high voltage by using light emitting cells connected in series. Accordingly, the overall driving current can be reduced. Furthermore, the light emitting cells may be connected in parallel and the current may be evenly distributed using the lower extension part and the upper extension part. In addition, the light emitting diode may be packaged through a conventional conventional process, and a wavelength conversion layer containing a phosphor may be disposed on the light emitting diode. Accordingly, a light emitting device emitting white light may be provided.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 발광 패턴을 보여주는 사진이다. 이 발광 패턴은 발광 다이오드에 와이어를 본딩하여 패키징한 상태에서 촬영된 것이다.7 is a photograph showing a light emitting pattern of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention. This light emitting pattern was photographed in a state in which the wire was bonded to the light emitting diode and packaged.
도 7을 참조하면, 광이 발광셀들의 전체 영역에 걸쳐 고르게 방출되는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 단일 발광셀로 구성된 발광 다이오드에서는 모서리 부분에 전류를 고르게 분산시키는 것이 어렵기 때문에, 모서리 부분에서 광이 적게 발생된다. 그러나, 본 실시예에 따른 발광 다이오드는, 각 발광셀의 모서리 부분까지도 광이 고르게 방출된다.Referring to FIG. 7 , it can be seen that light is uniformly emitted over the entire area of the light emitting cells. In general, in a light emitting diode composed of a single light emitting cell, since it is difficult to evenly distribute current at the corner, less light is generated at the corner. However, in the light emitting diode according to the present embodiment, light is evenly emitted even to the corners of each light emitting cell.
한편, 칩 크기 1430㎛ × 760㎛인 발광 다이오드를 이용하여 패키지를 제작하고, 패키지의 발광 효율을 측정해 보았는데, 발광 효율은 210lm/W를 초과하였다.Meanwhile, a package was fabricated using a light emitting diode having a chip size of 1430 μm × 760 μm, and the luminous efficiency of the package was measured. The luminous efficiency exceeded 210 lm/W.
Claims (20)
상기 기판 상에 배치된 제1 내지 제4 발광셀들;
제1 전극 패드; 및
제2 전극 패드를 포함하되,
각 발광셀은 하부 반도체층, 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상부 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하고,
상기 하부 반도체층은 서로 이격된 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 포함하고,
상기 제1 발광셀과 제2 발광셀은 제1 하부 반도체층을 공유하고,
상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀은 제2 하부 반도체층을 공유하고,
상기 제1 발광셀은 상기 제3 발광셀에 직렬 연결되고,
상기 제2 발광셀은 상기 제4 발광셀에 직렬 연결되며,
상기 제1 전극 패드는 상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀의 상부 반도체층에 전기적으로 접속되고,
상기 제2 전극 패드는 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀의 하부 반도체층에 전기적으로 접속되며,
상기 제1 하부 반도체층과 상기 제2 하부 반도체층은 상기 기판의 상면을 노출시키는 분리 홈에 의해 분리되고,
상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀, 및 상기 제3 발광셀과 상기 제4 발광셀은 각각 제1 하부 반도체층 및 제2 하부 반도체층을 노출시키는 메사 분리 홈에 의해 분리되며,
발광 다이오드는 상기 각 발광셀의 상부 반도체층 상에 배치된 투명 전극층을 및 상기 제1 전극 패드 하부에 배치된 전류 차단층을 더 포함하고,
상기 제1 전극 패드는 상기 메사 분리홈 상에 배치되되, 상기 제1 발광셀과 제2 발광셀에 걸쳐서 배치되고,
상기 투명 전극층들은 각각 상기 제1 및 제2 발광셀과 상기 제1 전극 패드 사이에 배치되며,
상기 전류 차단층의 일부는 상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀과 상기 투명 전극층 사이에 배치되고,
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 투명 전극층들은 각각 상기 전류 차단층을 노출시키는 개구부를 가지고,
상기 제1 전극 패드는 상기 개구부를 통해 상기 전류 차단층에 접하는 발광 다이오드.Board;
first to fourth light emitting cells disposed on the substrate;
a first electrode pad; and
Including a second electrode pad,
Each light emitting cell includes a lower semiconductor layer, an upper semiconductor layer, and an active layer interposed between the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer,
The lower semiconductor layer includes a first lower semiconductor layer and a second lower semiconductor layer spaced apart from each other,
The first light-emitting cell and the second light-emitting cell share a first lower semiconductor layer,
The third light emitting cell and the fourth light emitting cell share a second lower semiconductor layer,
The first light emitting cell is connected in series to the third light emitting cell,
The second light emitting cell is connected in series to the fourth light emitting cell,
The first electrode pad is electrically connected to the upper semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell,
The second electrode pad is electrically connected to lower semiconductor layers of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell,
The first lower semiconductor layer and the second lower semiconductor layer are separated by a separation groove exposing an upper surface of the substrate;
The first light-emitting cell and the second light-emitting cell, and the third light-emitting cell and the fourth light-emitting cell are separated by a mesa separation groove exposing a first lower semiconductor layer and a second lower semiconductor layer, respectively;
The light emitting diode further includes a transparent electrode layer disposed on the upper semiconductor layer of each light emitting cell and a current blocking layer disposed below the first electrode pad,
The first electrode pad is disposed on the mesa separation groove, and is disposed over the first light emitting cell and the second light emitting cell,
The transparent electrode layers are respectively disposed between the first and second light emitting cells and the first electrode pad,
A portion of the current blocking layer is disposed between the first light emitting cell and the second light emitting cell and the transparent electrode layer;
Each of the transparent electrode layers on the first light emitting cell and the second light emitting cell has an opening exposing the current blocking layer,
The first electrode pad contacts the current blocking layer through the opening.
상기 전류 차단층은 상기 제1 전극 패드가 상기 전류 차단층 상부에 한정되어 배치되도록 상기 제1 전극 패드보다 넓은 면적을 갖는 발광 다이오드.The method of claim 1,
The light emitting diode of claim 1 , wherein the current blocking layer has an area larger than that of the first electrode pad so that the first electrode pad is limited and disposed above the current blocking layer.
각 발광셀 상의 투명 전극층 상에 배치되어 상기 투명 전극층에 전기적으로 접속하는 상부 연장부들; 및
상기 상부 연장부들 하부에서 상기 투명 전극층들과 상기 발광셀들 사이에 배치된 전류 차단층들을 더 포함하되,
상기 전류 차단층들의 폭은 상기 상부 연장부들의 폭의 3배 미만인 발광 다이오드.The method of claim 1,
Upper extensions disposed on the transparent electrode layer on each light emitting cell and electrically connected to the transparent electrode layer; and
Further comprising current blocking layers disposed between the transparent electrode layers and the light emitting cells under the upper extension portions,
A width of the current blocking layers is less than three times the width of the upper extension portions.
각 발광셀의 하부 반도체층에 접속하는 하부 연장부들을 더 포함하되,
각각의 하부 연장부는 같은 방향으로 연장하는 직선 영역을 포함하고,
상기 제1 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역은 상기 제3 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역과 나란하고, 상기 제2 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역은 상기 제4 발광셀의 하부 연장부의 직선 영역과 나란한 발광 다이오드.The method of claim 7,
Further comprising lower extensions connected to the lower semiconductor layer of each light emitting cell,
each lower extension comprises a straight region extending in the same direction;
The straight area of the lower extension of the first light emitting cell is parallel to the straight area of the lower extension of the third light emitting cell, and the straight area of the lower extension of the second light emitting cell is the straight area of the lower extension of the fourth light emitting cell. and parallel light emitting diodes.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀의 투명 전극층들 상에 배치된 상부 연장부들은 제1 전극 패드에 전기적으로 접속되고,
상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 하부 반도체층들에 접속된 하부 연장부들은 상기 제2 전극 패드에 전기적으로 접속된 발광 다이오드.The method of claim 8,
Upper extensions disposed on the transparent electrode layers of the first light emitting cell and the second light emitting cell are electrically connected to a first electrode pad,
Lower extensions connected to the lower semiconductor layers of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell are electrically connected to the second electrode pad.
각각의 상부 연장부는 대응하는 하부 연장부의 일부를 감싸는 형상을 갖는 주 상부 연장부와 상기 주 상부 연장부에서 돌출되는 보조 상부 연장부를 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 9,
Each upper extension includes a main upper extension having a shape surrounding a portion of the corresponding lower extension and a secondary upper extension protruding from the main upper extension.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 보조 상부 연장부는 상기 주 상부 연장부를 상기 제1 전극 패드에 연결하도록 배치되고,
상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 보조 상부 연장부들은 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 상기 주 상부 연장부들을 상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀의 하부 연장부들에 각각 연결하도록 배치된 발광 다이오드.The method of claim 10,
The auxiliary upper extensions on the first light emitting cell and the second light emitting cell are arranged to connect the main upper extensions to the first electrode pad;
The auxiliary upper extensions on the third and fourth light-emitting cells connect the main upper extensions on the third and fourth light-emitting cells to lower extensions of the first and second light-emitting cells, respectively. A light emitting diode arranged to do so.
상기 제1 발광셀 및 제2 발광셀 상의 보조 상부 연장부들은 대응하는 하부 연장부보다 상기 메사 분리홈에 더 가까운 주 상부 연장부에 연결된 발광 다이오드.The method of claim 11,
The auxiliary upper extensions on the first light emitting cell and the second light emitting cell are connected to the main upper extension closer to the mesa separation groove than the corresponding lower extension.
상기 제1 및 제2 발광셀들의 하부 연장부들과 상기 제3 및 제4 발광셀들 상의 보조 상부 연장부를 각각 연결하는 연결부들을 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 11,
The light emitting diode further comprises connecting parts connecting the lower extensions of the first and second light emitting cells and the auxiliary upper extensions on the third and fourth light emitting cells, respectively.
상기 연결부들을 상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 제2 하부 반도체층으로부터 절연시키는 절연층을 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 13,
The light emitting diode further comprises an insulating layer insulating the connection parts from the second lower semiconductor layer of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell.
상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀의 하부 연장부들은 상기 직선 영역의 하부 연장부를 상기 제2 전극 패드에 연결하는 곡선 영역의 하부 연장부들을 더 포함하고,
상기 제2 전극 패드는 상기 메사 분리 홈에 의해 노출된 제2 하부 반도체층 상에 배치된 발광 다이오드.The method of claim 8,
The lower extensions of the third light emitting cell and the fourth light emitting cell further include lower extensions of a curved area connecting the lower extensions of the straight area to the second electrode pad,
The second electrode pad is disposed on the second lower semiconductor layer exposed by the mesa separation groove.
상기 제2 전극 패드 주위의 상부 반도체층 및 활성층의 측면을 덮는 절연층을 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 15
The light emitting diode further comprises an insulating layer covering side surfaces of the upper semiconductor layer and the active layer around the second electrode pad.
상기 상부 반도체층 및 활성층의 측면을 덮는 절연층은 투명 전극층으로부터 이격된 발광 다이오드.The method of claim 16
The insulating layer covering the side surfaces of the upper semiconductor layer and the active layer is spaced apart from the transparent electrode layer of the light emitting diode.
상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드는 서로 대향하여 배치되되,
상기 제1 전극 패드는 상기 기판의 일측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 제2 전극 패드는 상기 기판의 일측 가장자리에 대향하는 타측 가장자리 근처에 배치된 발광 다이오드.The method of claim 15
The first electrode pad and the second electrode pad are disposed to face each other,
The first electrode pad is disposed near one edge of the substrate, and the second electrode pad is disposed near the other edge opposite to the one edge of the substrate.
상기 제3 발광셀 및 제4 발광셀 상의 주 상부 연장부들은 각각 제3 발광셀의 하부 연장부와 제4 발광셀의 하부 연장부 사이에 배치되는 내측 단부, 및 상기 하부 연장부의 외측에 배치되는 외측 단부를 가지며,
상기 하부 연장부의 외측 단부는 상기 내측 단부보다 상기 타측 가장자리에 더 가깝게 배치된 발광 다이오드.The method of claim 18
The main upper extensions on the third light emitting cell and the fourth light emitting cell have an inner end disposed between the lower extension of the third light emitting cell and the lower extension of the fourth light emitting cell, and disposed outside the lower extension, respectively. has an outer end;
An outer end of the lower extension is disposed closer to the other edge than the inner end.
상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드를 지나는 선에 대해 대칭 구조를 갖는 발광 다이오드.The method according to any one of claims 1, 5, and 7 to 19,
A light emitting diode having a symmetrical structure with respect to a line passing through the first electrode pad and the second electrode pad.
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