KR20070062731A - 다수개의 발광 셀이 어레이된 발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 배선을 통해 직렬연결된 다수개의 발광 셀을 포함하는 발광 소자에 있어서, 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리보다 큰 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 제공한다. 상기 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리의 1.5배 이상의 간격을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 발광 소자는 웨이퍼 레벨에서 인접한 발광 셀 간을 브리지 배선을 통해 연결하여 발광 소자의 크기를 소형화할 수 있으며, 고전압에서도 구동가능하고, 뿐만 아니라 다수개의 발광 셀 간의 간격을 조절함으로써 인접한 발광 셀간의 단락의 발생을 방지하여 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

발광 소자, LED, 에어 브리지, 발광 셀

Description

다수개의 발광 셀이 어레이된 발광 소자 {Light emitting device having arrayed cells}

도 1은 종래의 발광 장치를 설명하기 위한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 단위 발광 셀의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 발광 셀이 배열된 발광 소자의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 발광 소자의 일실시예의 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 발광 소자의 일실시예의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 발광 소자의 다른 일실시예의 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 발광 소자 20 : 베이스 기판

30 : 버퍼층 40 : n형 반도체층

50 : 활성층 60 : p형 반도체층

70 : 투명 전극 80 : 배선

90, 95 : 본딩 패드 100 : 발광 셀

200, 300 : 본딩 패드 1000 : 발광 소자

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 발광 셀이 어레이된 발광 소자에 관한 것이다.

발광 소자(LED; Light emitting device)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭한다. 이러한 발광 소자는 표시 소자 및 백라이트로 이용되고 있으며, 최근 일반 조명 용도로 이를 적용하기 위해 활발한 연구가 진행중이다. 이는 발광 소자가 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길기 때문이다. 즉, 발광 소자의 소모 전력이 기존의 조명 장치에 비해 수 내지 수 십분의 1에 불과하고, 수명이 수 내지 수십배에 이르러, 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하기 때문이다.

일반적으로, 발광 소자를 조명용으로 사용하기 위해서는 별도의 패키징 공정을 통해 발광 소자를 형성하고, 다수개의 개별 발광 소자를 와이어 본딩을 통해 직렬 연결하고, 외부에서 보호 회로 및 교류/직류 변환기 등을 설치하여 램프의 형태로 제작하였다.

도 1은 종래의 발광 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 발광 칩이 실장된 다수개의 발광 소자(10a 내지 10c)를 직렬 접속시켜 일반 조명 용도의 발광 장치를 제작하였다. 이를 위해 다수개의 발광 소자(10a 내지 10c)를 직렬로 배열한 다음, 금속 배선 공정을 통해 각기 다른 발광 소자(10a 내지 10c) 내부의 발광 칩을 전기적으로 직렬 연결하였다. 그러나 이러한 종래의 발광 장치는 크기가 커질 뿐만 아니라 사용 가능한 전원에 있어서 큰 제약이 있었다. 즉, 가정에서 사용하는 교류 전원에 이러한 발광 소자를 사용하기 위해서는 별도의 교류/직류 변환 회로 및 보호 회로가 추가되야 한다. 이러한 회로의 추가는 소자의 크기가 더 커질 뿐 아니라, 소자의 제작비용을 증가시키는 문제가 되었다.

이에 발광 소자의 크기를 줄이고 소자의 제작 공정을 단순화시킬 수 있는 다수의 발광 셀이 어레이된 발광 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

대한민국 공개특허 제2005-0052474호에서는 절연기판 상에 복수의 GaN계 발광 소자가 형성되고, 상기 복수의 발광 소자가 모놀리식으로 직렬 접속된 발광 소자에 대해 개시되어 있다. 상기 복수의 발광 소자는 동수씩 2조로 나뉘어, 각 조의 발광 소자 어레이가 지그재그 형상으로 배치되고, 상기 복수의 발광 소자 사이의 접속은 에어 브리지 배선으로 형성된다. 이러한 발광 소자는 높은 구동전압으로 동작할 수 있는 장점이 있다.

그러나 이러한 구조의 발광 소자는 지그재그 형상으로 배치되는 복수의 발광 소자로 인해 배선으로 연결되지 않는 인접한 발광 소자 간에 단락(short)이 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일 베이스 기판 상에서 다수개의 발광 셀을 전기적으로 연결하여 발광 소자를 소형화하고 발광 장치의 제 조 공정을 단순화할 수 있고, 높은 전압에서도 구동가능하며, 다수개의 발광 셀 간의 간격을 조절함으로써 단락의 발생을 방지하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 소정의 배선을 통해 직렬연결된 다수개의 발광 셀을 포함하는 발광 소자에 있어서, 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리보다 큰 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 제공한다. 상기 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리의 1.5배 이상의 간격을 갖는 것이 바람직하다.

상기 다수개의 발광 셀은 매트릭스 배열될 수 있다.

또한 본 발명의 발광 소자는 직렬 접속된 다수개의 발광 셀을 포함하는 발광 셀 어레이를 적어도 2개 이상 포함하여 상기 발광 셀 어레이가 역병렬 접속된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 발광 셀은 수평형, 수직형 또는 플립칩 구조일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 발광 소자에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위 해 제공되는 것이다.

도 2를 참조하면, 발광 셀(100)은 베이스 기판(20)과, 베이스 기판(20) 상에 순차적으로 적층된 버퍼층(30), n형 반도체층(40), 활성층(50), p형 반도체층(60) 및 투명 전극(70)을 포함한다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이, n형 반도체층(40)의 노출된 영역 상에 형성된 n형 본딩 패드(도 3의 95), 또는 투명 전극(70) 상에 형성된 p형 본딩 패드(도 3의 90)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

이 때, n형 본딩 패드 하부와 p형 본딩 패드 하부 각각에 n형 저항 접속막(미도시) 및 p형 저항 접속막(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 투명 전극층(70)은 형성하지 않을 수도 있다.

상기에서 베이스 기판(20)은 발광 소자를 제작하기 위한 통상의 웨이퍼를 지칭하는 것으로, 본 실시예에서는 사파이어로 구성된 결정 성장 기판(20)을 사용한다. 즉, 상술한 다층의 구조는 결정 성장의 베이스 기판(20) 위에 에피택셜 성장을 통해 형성되기 때문이다.

다음으로, 버퍼층(30)은 결정 성장시에 베이스 기판(20)과 후속층들의 격자 부정합을 줄이기 위한 층으로서, 반도체 재료인 GaN을 포함한다. n형 반도체층(40)은 전자가 생성되는 층으로서, n형 화합물 반도체층과 n형 클래드층으로 형성된다. 이 때, n형 화합물 반도체 층은 n형 불순물이 도핑되어 있는 GaN을 사용한다. p형 반도체층(60)은 전공이 생성되는 층으로서, p형 클래드층과 p형 화합물 반도체층으로 형성된다. 이 때, p형 화합물 반도체층은 p형 불순물이 도핑되어 있는 AlGaN을 사용한다.

활성층(50)은 소정의 밴드 갭과 양자 우물이 만들어져 전자 및 정공이 재결합되는 영역으로서, InGaN을 포함하여 이루어진다. 또한, 활성층(50)을 이루는 물질의 종류에 따라 전자 및 전공이 결합하여 발생하는 발광 파장이 변화된다. 따라서, 목표로 하는 파장에 따라 활성층(50)에 포함되는 반도체 재료를 조절하는 것이 바람직하다.

n형 본딩 패드와 p형 본딩 패드는 발광 셀(100)을 외부의 금속 배선과 전기적으로 연결하기 위한 본딩 패드로서, Ti/Au의 적층 구조로 형성할 수 있다. 또한, 상기 투명 전극층(70)은 p형 본딩 패드를 통해 입력되는 전압을 p형 반도체층(60)에 균일하게 전달하는 역할을 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 발광 셀(100)은 베이스 기판(20) 상에 순차적으로 형성된 수평 타입의 발광 칩을 지칭하는 것으로, 본 발명에서는 하나의 발광 칩을 이용하여 하나의 발광 소자를 제작하지 않고, 다수개의 발광 칩을 이용하여 하나의 발광 소자를 형성하기 때문에 종래의 발광 칩을 발광 셀(100)로 표기하였다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 발광 셀이 배열된 발광 소자의 단면도 및 평면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 발광 소자는 단일 베이스 기판(20) 상에 다수개의 발광 셀(100-1 내지 100-n)이 직렬 연결되어 있다. 즉, 발광 소자는 인접한 발광 셀(100-1 내지 100-n)의 n형 반도체층(40)과 p형 반도체층(60)이 전기적으로 연결되고, 일단의 발광 셀(100-1)의 p형 반도체층(60) 상에 형성된 투명 전극층(70) 상에 p형 본딩 패드(60)가 형성되고, 타단의 발광 셀(100-n)의 n형 반도체층(40) 상에 n형 본딩 패드(95)가 형성된 다수개의 발광 셀(100)을 포함한다. 인접한 발광 셀(100-1 내지 100-n)의 n형 반도체층(40)과 p형 반도체층(60)은 소정의 금속 배선(80)을 이용하여 전기적으로 연결시킨다.

예를 들어 도 3과 같이, 제 1 내지 제 n 발광 셀(100-1 내지 100-n)이 직렬 연결된 발광 소자에 있어서, 제 1 발광 셀(100-1)의 p형 반도체층(60) 상에 형성된 투명 전극층(70) 상에 p형 본딩 패드(90)가 형성되고, 제 1 발광 셀(100-1)의 n형 반도체층(40)과 제 2 발광 셀(100-2)의 p형 반도체층(60)이 제 1 배선(80-1)을 통해 연결된다. 제 2 발광 셀(100-2)의 n형 반도체층(40)과 제 3 발광 셀(미도시)의 p형 반도체층(미도시)이 제 2 배선(80-2)을 통해 연결된다. 또한, 제 n-2 발광 셀(미도시)의 n형 반도체층(미도시)과 제 n-1 발광 셀(100-n-1)의 p형 반도체층(60)이 제 n-2 배선(80-n-2)을 통해 연결되고, 제 n-1 발광 셀(100-n-1)의 n형 반도체층(40)과, 제 n 발광 셀(100-n)의 p형 반도체층(60)이 제 n-1 배선(80-n-1)을 통해 연결된다. 또한, 제 n 발광 셀(100-n)의 n형 반도체층(40)에 n형 본딩 패드(95)가 형성된다.

이와 같이 하나의 발광 소자는 다수개의 발광 셀(100)을 포함하고, 상기 p형 본딩 패드(90)와 n형 본딩 패드(95)를 통하여 발광 소자를 구성하는 단위 발광 셀(100)에 외부 전압을 인가할 수 있다.

상기 단일 베이스 기판 상에 상기 다수개의 발광 셀(100)을 다양한 방법으로 배열할 수 있으나, 기판 상의 면적을 최소한 차지하며 효율적으로 활용하기 위하여 매트릭스 형태로 배열하는 것이 바람직하다. 즉, 직렬 연결된 다수개의 발광 셀 (100)을 일렬로 배열하지 않고, 도 4에 도시한 바와 같이 다수개의 발광 셀(100)이 지그재그를 이루며 정사각형 또는 직사각형 형태로 발광 소자를 형성하도록 배열한다. 상기 발광 셀(100)의 형태 또한 한정되지 않고, 정사각형 또는 직사각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

다수개의 발광 셀의 가장자리 양측에 외부 전압이 인가되면, 상기 발광 셀간의 배선을 통해 다수개의 발광 셀에 순차적으로 전압이 인가되며 발광한다. 이 때 매트릭스 형태로 배열된 다수개의 발광 셀로 인해 배선으로 연결되지 않는 발광 셀들이 인접하게 위치할 수 있으며, 다수개의 발광 셀이 밀접하게 위치하는 경우 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀들로 인해 단락(short)이 발생할 우려가 있다. 본 발명은 이를 방지하기 위해 배선으로 연결된 발광 셀 간의 거리(가)보다 배선이 연결되지 않는 발광 셀 간의 거리(나)를 더 넓게 제작한다. 즉, 외부에서 일단의 발광 셀에 인가된 전압이 배선을 통해 순차적으로 다수개의 발광 셀에 인가되도록 하며, 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 간의 단락을 방지하여 전기 흐름을 원활하게 한다. 이를 위해 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 간의 거리(나)가 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 간의 거리(가)보다 1.5 배 이상 간격을 두는 것이 바람직하다.

본 발명에서 다수개의 발광 소자를 하나의 베이스 기판(20) 상에 제작할 수 있고, 이러한 경우 추후에 각각의 발광 소자로 절단하여 사용하게 된다. 이 때, 도 3의 A 부분은 이러한 다수개의 발광 소자를 개별적으로 절단하기 위한 절단부이다.

이러한 발광 소자의 제조 방법을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

사파이어 기판(20)상에 버퍼층(30), n형 반도체층(40), 활성층(50) 및 p형 반도체층(60)을 순차적으로 결정 성장시킨다. p형 반도체층(60) 상에 투명 전극층(70)을 더 형성할 수도 있다.

소정의 패터닝 공정을 통해 상기 n형 반도체층(40)의 일부를 개방하고, 각각의 발광 셀(100)을 전기적으로 절연한다. 패터닝 공정은 전체 구조상에 감광막을 도포한 다음, 소정의 리소그라피 공정을 통해 소정 영역이 개방된 감광막 마스크(미도시)를 형성한다. 상기 소정영역은 발광 셀(100)들간의 사이 영역 및 개방될 n형 반도체층(40)영역을 지칭한다. 상기 발광 셀 들간의 사이 영역은 배선이 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리는 5 내지 500㎛이고 배선이 연결된 인접한 발광 셀 사이의 거리는 4 내지 499㎛인 것을 특징으로 하며, 배선이 연결될 발광 셀 간의 간격보다 배선이 연결되지 않는 인접한 발광 셀 간의 간격이 더 넓도록 제작한다. 즉, 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 간의 거리(나)가 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 간의 거리(가)의 1.5 배 이상의 간격을 갖는 것이 바람직하다.

상기 감광막 마스크를 식각마스크로 하는 식각공정을 실시하여 p형 반도체층(60)과 활성층(50)을 식각하여 n형 반도체층(40)을 개방하고, 계속적인 식각공정으로 n형 반도체층(40)의 일부를 식각하여 개별 발광 셀(100)을 형성한 후에, 이를 전기적으로 절연한다.

이후, 소정의 브리지(Bridge) 공정 또는 스텝 커버(Step Cover) 등의 공정을 통해 각기 인접한 발광 셀(100-1 내지 100-n)의 n형 반도체층(40)과 p형 반도체층 (60)을 전기적으로 연결하는 도전성 배선(80-1 내지 80-n)을 형성하여 발광 셀 블록(1000)을 제작한다. 도전성 배선(80-1 내지 80-n)은 도전성의 물질을 이용하여 형성하되, 금속 또는 불순물로 도핑된 실리콘 화합물을 이용하여 형성한다.

상술한 브리지 공정은 에어 브리지 공정이라고도 하여, 서로 연결된 셀 간에 포토 공정을 이용해 감광액을 도포하고 현상하여 감광막 패턴을 형성하고, 그 위에 금속 등의 물질을 진공 증착등의 방법으로 먼저 박막으로 형성하고, 다시 그 위에 도금 또는 금속증착등의 방법으로 금을 포함하는 도전성 물질을 일정 두께로 도포한다. 이후, 솔벤트등의 용액으로 제거하며 도전성 물질의 하부는 다 제거되고 브리지 형태의 도전성 물질만이 공간에 형성된다.

또한, 스텝 커버 공정은 서로 연결할 셀 간에 포토공정을 이용해 감광액을 도포하고, 현상하여 서로 연결될 부분만을 남기고 다른 부분은 감광막 패턴으로 뒤덮고, 그 위에 도금 또는 금속증착 등의 방법으로 금을 포함하는 도전성 물질을 일정두께로 도포한다. 이어서, 솔벤트 등의 용액으로 제거하면 도전성 물질이 덥힌 이외의 부분은 다 제거되고 이 덮여진 부분만이 남아 연결할 셀 사이를 전기적으로 연결시키는 역할을 하게 되다.

한편, 양끝단에 위치한 발광 셀(100-1 및 100-n)에 각기 외부와 전기적 접속을 위한 p형 패드(90)와 n형 패드(95)를 형성한다.

상술한 본 발명의 발광 소자의 제조는 일 실시예일뿐 이에 한정되지 않고, 다양한 공정과 제조 방법이 소자의 특성 및 공정의 편의에 따라 변경되거나 추가 될 수 있다. 즉, 앞서 언급한 수평형의 발광 셀 뿐만 아니라 수직형의 발광 셀 직 렬 연결하여 발광 소자를 제작할 수 있다.

예를 들어, n형 본딩 패드, n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 및 p형 본딩 패드가 순차적으로 적층된 형상의 다수개의 수직형 발광 셀을 베이스 기판 상에 형성하거나, 형성된 발광 셀을 베이스 기판 상에 본딩한다. 이 때, 배선이 연결되지 않는 발광 셀 간의 거리(나)가 배선으로 연결된 발광 셀 간의 거리(가)보다 1.5 배 이상의 간격을 갖도록 다수개의 발광셀을 형성한다. 이후, 인접한 발광 셀의 n형 본딩 패드 및 p형 본딩 패드 간을 배선으로 연결하여 다수개의 발광 셀 간을 직렬 연결하여 발광 소자를 제작할 수 있다. 물론 상기의 수직형 발광 셀은 상술한 예에 한정된 구조가 아닌 다른 다양한 구조가 가능하고, 상기의 베이스 기판이 아닌 별도의 호스트 기판 상에 다수개의 수직형 발광 셀을 본딩하고, 이들 사이를 직렬 연결할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발광 소자의 일실시예의 회로도 및 평면도이다.

본 실시예는 직렬 연결된 다수개의 발광 셀(100)을 포함한다. 도 6에서 볼 수 있듯이 본 실시예의 발광 소자(1000)는 2개의 본딩 패드(200, 300) 사이에 28개의 발광 셀(100)이 5× 6의 행렬(matrix) 형태로 배열되고, 발광 셀(100)들이 소정의 배선(80)을 통해 직렬로 연결되어 있다. 발광 셀(100)의 p형 반도체층 및 n형 반도체층은 배선(80)을 통해 인접한 발광 셀(100)의 n형 또는 p형 반도체층에 연결된다. 또한 발광 소자(1000)의 p형 본딩 패드(200)는 일단의 발광 셀(100)의 p형 반도체층에 연결되고, 발광 소자(1000)의 n형 본딩패드(300)는 타단의 발광 셀 (100)의 n형 반도체층에 연결된다. 도시한 바와 같이 매트릭스 형태로 배열된 다수개의 발광 셀(100)은 배선(80)으로 연결된 인접한 발광 셀(80) 간의 간격보다 배선(80)으로 연결되지 않는 인접한 발광 셀(100) 간의 간격이 더 넓기 때문에, 본딩 패드(200, 300)와 배선(80)을 통해 다수개의 발광 셀(100)에 순차적으로 외부 전압이 인가되고 배선이 연결되지 않는 인접한 발광 셀(100) 간의 단락을 방지할 수 있다.

이러한 발광 소자에 와이어 공정을 통해 p형 본딩 패드(200) 및 n형 본딩 패드(300)에 각기 제 1 및 제 2 전선(400, 500)을 연결하고, 이를 통해 외부 전압이 인가된다. 이로써, 다수개의 발광 셀(100)이 직렬 연결된 단일의 발광 소자(1000)를 제조한다.

본 실시예는 단일 발광 셀(100)을 구동하기 위한 전압/전류와 발광 소자에 인가되는 외부 구동 전압에 따라 직렬 연결되는 발광 셀(100)의 개수가 매우 다양할 수 있다. 즉, 발광 셀(100-1 내지 100-n)들을 직렬 연결하여 구동이 가능한 전압만큼 형성하는 것이 효과적이다. 예를 들어, 220V 외부 전압에서는 일정 구동 전류에 3.3V 단위 발광 셀(100)을 66 내지 68개를 직렬로 연결하여 발광 소자(1000)를 제작한다. 또한, 110V 교류 구동에서는 일정 구동 전류에 3.3V 단위 발광 셀(100)을 33 내지 34개를 직렬로 연결하여 발광 소자(1000)를 제작한다.

또한, 본 발명은 다수개의 발광 셀들이 직렬 연결된 상기의 경우에 한정되지 않고, 다수개의 발광 셀들이 직렬 연결된 발광 셀 어레이를 다수개로 병렬 연결시켜 발광 소자를 제작할 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 발광 소자의 다른 일실시 예가 도 7에 회로도로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 직렬 연결된 다수개의 발광 셀(100)로 이루어진 발광 셀 어레이(1000a, 1000b)를 적어도 2개 이상 포함하고, 이는 전극 사이에서 역병렬 연결된다. 즉, 적어도 하나의 발광 셀 어레이의 음극과 나머지 발광 셀 어레이의 양극이 서로 접속되게 병렬 연결된다.

제 1 발광 셀 어레이(1000a)와 제 2 발광 셀 어레이(1000b)가 역병렬 연결되어 있고, 이는 하나의 실시예일 뿐, 2개 이상의 발광 셀 어레이가 병렬 연결될 수도 있다.

상술한 구성의 본 실시예에 따른 발광 소자(1000)의 동작을 살펴보면, 만일 제 1 전선(400)을 통해 양(+)의 전압이 인가되고 제 2 전선(500)을 통해 음(-)의 전압이 인가되는 경우, 제 1 발광 셀 어레이(1000a)가 발광하게 된다. 한편, 제 1 전선(400)을 통해 음(-)의 전압이 인가되고, 제 2 전선(500)을 통해 음(-)의 전압이 인가되는 경우, 제 1 발광 셀 어레이(1000b)가 발광하게 된다. 즉, 외부의 교류 전원이 발광 소자(1000)에 인가되더라도 제 1 및 제 2 발광 셀 어레이(1000a, 1000b)가 교대로 발광하기 때문에 교류 전원에서도 충분히 사용이 가능하다. 이 때, 발광 소자(1000)의 밝기의 변화를 최소화하기 위해 제 1 및 제 2 발광 셀 어레이(1000a, 1000b) 내의 발광 셀(100)의 개수는 동일한 것이 바람직하다.

상기 발광 소자(1000)에 형성된 한 쌍의 전원 패드에 와이어 공정을 통해 각각 제 1 및 제 2 전선(400 및 500)을 연결하고, 이를 통해 외부 전압이 인가된다. 이로써, 직렬 연결된 다수개의 발광 셀(100)로 이루어진 발광 셀 어레이(1000a, 1000b)를 적어도 2개 이상 포함하는 발광 소자(1000)를 제조한다.

본 발명에 대해 상술한 설명은 수평형 발광 셀로 이루어진 발광 소자에 관해서 설명하였지만, 이에 한정되지 아니하고, 수직형 또는 플립 칩 구조의 발광 셀로 이루어진 발광 소자에도 적용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 발광 소자는 웨이퍼 레벨에서 인접한 발광 셀 간을 브리지 배선을 통해 연결하여, 발광 소자의 크기를 소형화하여 공간 활용성을 높이며 단가를 절감할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 다수의 발광 셀이 직렬 접속되어 가정용에서 사용하는 고전압에서도 동작이 가능한 발광 소자를 제공할 수 있고, 발광 소자의 제작 공정을 단순화 할 수 있다.

뿐만 아니라 다수개의 발광 셀 간의 간격을 조절하여 인접한 발광 셀간의 단락의 발생을 방지하여 신뢰성이 향상된 발광 소자를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 소정의 배선을 통해 직렬연결된 다수개의 발광 셀을 포함하는 발광 소자에 있어서,

   서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리보다 큰 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 서로 연결되지 않는 인접한 발광 셀 사이의 거리가 상기 배선을 통하여 서로 연결된 인접한 발광 셀 사이 거리의 1.5배 이상의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 다수개의 발광 셀은 매트릭스 배열된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   직렬 접속된 다수개의 발광 셀을 포함하는 발광 셀 어레이를 적어도 2개 이상 포함하여 상기 발광 셀 어레이가 역병렬 접속된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 발광 셀은 수평형, 수직형 또는 플립칩 구조인 것을 특징으로 하는 발광 소자.

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