KR20110042162A - Luminous element having arrayed cells and method of manufacturing thereof and luminous apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting device combined with a plurality of cells, a manufacturing method thereof, and a light emitting device using the same are provided to improve the light emission efficiency by connecting the electrode of light emitting device chip and the predetermined rectifying circuit. CONSTITUTION: A light emitting device comprises a substrate and a plurality of light emitting cells. A plurality of light emitting cells is formed on the top of the substrate. A plurality of light emitting cells comprises a semiconductor layer(20) and a first electrode(30). The plurality of light emitting cells comprises a bridge lighting-emitting area and a light emitting cell array part.

Description

다수의 셀이 결합된 발광 소자 및 이의 제조 방법 및 이를 이용한 발광 장치{Luminous element having arrayed cells and method of manufacturing thereof and luminous apparatus using the same}Luminous element having arrayed cells and method of manufacturing application and luminous apparatus using the same}

본 발명은 다수의 셀이 결합된 발광 소자 및 이의 제조 방법 및 이를 이용한 발광 장치에 관한 것으로, 특히, 단일 기판상에 다수의 발광용 셀이 배열된 단일의 발광 소자와 이의 제조 방법에 관한 것이고, 또한, 이를 이용하여 제조된 발광장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device in which a plurality of cells are combined, a method of manufacturing the same, and a light emitting device using the same. The present invention also relates to a light emitting device manufactured using the same.

발광 다이오드는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭한다. 이러한 발광 다이오드는 표시 소자 및 백라이트로 이용되고 있으며, 최근 일반 조명용도로 이를 적용하기 위해 활발한 연구가 진행중이다. A light emitting diode refers to a device that generates a small number of carriers (electrons or holes) injected using a p-n junction structure of a semiconductor, and emits predetermined light by recombination thereof. Such light emitting diodes are used as display devices and backlights, and active research is being conducted to apply them to general lighting applications.

이는 발광 다이오드가 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길기 때문이다. 즉, 발광 다이오드의 소모 전력이 기존의 조명 장치에 비해 수 내지 수 십분의 1에 불과하고, 수명이 수 내지 수십배에 이르러, 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하기 때문이다. This is because light emitting diodes consume less power and have a longer lifetime than conventional light bulbs or fluorescent lamps. That is, the power consumption of the light emitting diode is only a few to several tens of the conventional lighting device, the life span is several to several tens of times, the power consumption is excellent in terms of saving power and durability.

일반적으로, 발광 다이오드를 조명용으로 사용하기 위해서는 별도의 패키징 공정을 통해 발광 소자를 형성하고, 다수의 개별 발광소자를 와이어 본딩을 통해 직렬 연결하고, 외부에서 보호 회로 및 교류/직류 변환기 등을 설치하여 램프의 형태로 제작하였다. In general, in order to use a light emitting diode for lighting, a light emitting device is formed through a separate packaging process, a plurality of individual light emitting devices are connected in series through wire bonding, and a protective circuit and an AC / DC converter are installed from the outside. Made in the form of a lamp.

도 1은 종래의 발광 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a conventional light emitting device.

도 1을 참조하면, 발광 칩이 실장된 다수의 발광 소자(1)를 직렬 접속시켜 일반 조명 용도의 발광 장치를 제작하였다. 이를 위해 다수의 발광 소자(1)를 직렬로 배열한 다음, 금속배선 공정을 통해 각기 다른 발광 소자(1)내부의 발광 칩을 전기적으로 직렬 연결하였다. 이러한, 제조 공정에 관해서는 미국 공개 특허 제 5,463,280호에 개시되어 있다. 하지만, 상술한 구조를 통한 종래의 기술로 조명 용도의 발광 장치를 제작하였을 경우, 많은 갯수의 소자에 일일이 금속 배선 공정을 수행하여야 하기 때문에 공정단계가 많아지고 복잡해지는 문제가 발생한다. 또한, 공정의 단계가 증가할수록 이에 따른 불량 발생률 또한, 높아지게 되어 대량 생산에 걸림돌이 되고 있다. 또한, 소정의 충격에 의해 금속배선이 단락 되어 발광 소자의 동작이 종료되는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 개개의 발광 소자를 직렬로 배열하여야 함으로 인해 차지하게 되는 공간이 커지게 되어 램프의 크기가 상당히 커지는 단점이 발생하였다.
Referring to FIG. 1, a plurality of light emitting devices 1 mounted with light emitting chips are connected in series to manufacture a light emitting device for general lighting. To this end, a plurality of light emitting devices 1 are arranged in series, and then light emitting chips inside different light emitting devices 1 are electrically connected in series through a metallization process. Such a manufacturing process is disclosed in US Patent No. 5,463,280. However, when the light emitting device for lighting use is manufactured by the conventional technique through the above-described structure, a large number of devices have to be performed in a metal wiring process, which causes a problem of increasing process steps and complexity. In addition, as the stage of the process increases, the defect occurrence rate also increases, which is an obstacle to mass production. In addition, the metal wire may be shorted due to a predetermined impact to terminate the operation of the light emitting device. In addition, since the space occupied by the individual light emitting devices must be arranged in series, the size of the lamp is considerably increased.

또한, 앞서 설명한 소자 레벨의 발광 칩 어레이가 아닌 웨이퍼 레벨에서의 마이크로칩을 어레이함에 관해서는 한국 공개특허공보 제2004-9818호에 개시되어 있다. 이는, 표시 장치에 관한 것으로 각각의 화소에 발광을 유도하는 발광 다이오드가 배치 되도록 발광 셀을 매트릭스 형태로 배열한다. 하지만, 상술한 매트릭스 형태로 배열된 구조의 소자를 발광시키기 위해서는 세로 방향과 가로 방향으로 각기 서로 다른 전기적 신호를 인가하여야할 뿐만 아니라, 전기적 신호를 어드레스 방식으로 인가하여야 하기 때문에 이를 제어하기가 극히 어렵다. 또한, 매트릭스 형태의 배열로 인해 배선간의 단선이 우려되고, 배선간의 중첩영역에 많은 간섭이 발생하게 된다. 또한, 상술한 매트릭스 형태의 구조로는 고전압이 인가 되는 조명용 발광장치에 적용할 수 없는 문제점이 있었다. In addition, Korean Patent Application Publication No. 2004-9818 discloses an array of microchips at the wafer level instead of the above-described light emitting chip array at the device level. This relates to a display device, in which light emitting cells are arranged in a matrix so that light emitting diodes for inducing light emission are disposed in each pixel. However, in order to emit light of the elements arranged in the matrix form described above, it is extremely difficult to control the electric signals in the vertical direction and the horizontal direction, as well as to apply the electric signals in the addressing manner. . In addition, due to the matrix arrangement, disconnection between the wirings is concerned, and much interference occurs in the overlapping area between the wirings. In addition, the above-described matrix structure has a problem that can not be applied to the light emitting device for applying a high voltage.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 다수의 발광 셀이 직렬 접속된 단일칩 형태로 발광 소자를 사용하여 발광 다이오드 램프를 제작할 수 있고, 웨이퍼 레벨에서 다수의 발광 셀을 전기적으로 연결하기 때문에 램프의 제작 공정을 단순화 할 수 있으며, 불량률을 감소시킬 수 있어 대량 생산에 유리한 다수의 셀이 어레이된 발광 소자 및 이의 제조 방법 및 이를 이용한 발광 장치를 제공함을 그 목적으로 한다. Therefore, in order to solve the above problems, a light emitting diode lamp can be manufactured using a light emitting device in a single chip form in which a plurality of light emitting cells are connected in series, and the plurality of light emitting cells are electrically connected at the wafer level. It is an object of the present invention to provide a light emitting device in which a plurality of cells are arrayed, and a method of manufacturing the same and a light emitting device using the same.

본 발명에 따른 호스트기판 및 상기 호스트기판상에 직렬 또는 직병렬 연결된 다수의 수직형 발광셀을 포함하여 구성된 발광소자를 제공한다. The present invention provides a light emitting device including a host substrate and a plurality of vertical light emitting cells connected in series or in parallel with the host substrate.

여기서, 상기 호스트기판은, 도체, 부도체, 및 반도체 기판중 어느 일측으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 부도체 호스트기판과 상기 다수의 발광셀 사이에는 전극패턴층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 상기 도체 또는 반도체 호스트기판과 상기 발광셀 사이에는, 상기 호스트기판측에 절연층이, 상기 다수의 발광셀측에 전극패턴층이 개재되어 있는 것을 특징으로 한다. Here, the host substrate is characterized in that it is composed of any one of a conductor, a non-conductor, and a semiconductor substrate. In this case, an electrode pattern layer is formed between the non-conductive host substrate and the plurality of light emitting cells, and an insulating layer is provided between the conductor or semiconductor host substrate and the light emitting cell on the host substrate side. The electrode pattern layer is interposed on the light emitting cell side.

그리고 상기 다수의 수직형 발광셀은 각각 GaN계 반도체를 포함한다. The plurality of vertical light emitting cells each include a GaN-based semiconductor.

또한, 본 발명에 따른 모체기판에 화합물반도체를 성장시키는 단계와, 상기 화합물반도체를 다수의 수직형 발광셀로 형성한 후, 상기 각각의 수직형 발광셀의 상부에 제 1전극을 형성하는 단계와, 상기 수직형 발광셀의 상부에 호스트기판을 부착하는 단계와, 상기 모체기판을 제거한 후 상기 각 수직형 발광셀의 하부에 제 2전극을 형성하는 단계 및 상기 각 수직형 발광셀의 제 1전극들과 인접하는 수직형 발광셀의 제 2전극들을 직렬 또는 직병렬로 연결하는 단계를 포함하는 발광소자 제조방법을 제공한다. In addition, growing a compound semiconductor on the mother substrate according to the present invention, after forming the compound semiconductor into a plurality of vertical light emitting cells, and forming a first electrode on top of each vertical light emitting cell and And attaching a host substrate to the upper portion of the vertical light emitting cell, forming a second electrode under each of the vertical light emitting cells after removing the mother substrate, and first electrodes of the vertical light emitting cells. It provides a light emitting device manufacturing method comprising the step of connecting the second electrode of the vertical light emitting cell adjacent to the series or in parallel.

여기서, 상기 호스트기판이 도체 또는 반도체기판인 경우, 상기 호스트기판과 상기 수직형 발광셀의 제 1전극 사이에 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, when the host substrate is a conductor or a semiconductor substrate, further comprising the step of forming an insulating layer between the host substrate and the first electrode of the vertical light emitting cell.

또한, 본 발명에 따른 모체기판에 화합물반도체를 성장시키는 단계와, 상기 화합물반도체를 다수의 수직형 발광셀로 형성하는 단계와, 상기 다수의 수직형 발광셀의 상부에 호스트기판을 부착하는 단계 및 상기 각 수직형 발광셀을 인접하는 수직형 발광셀들과 직렬 또는 직병렬로 연결하는 단계를 포함하는 발광소자 제조방법을 제공한다. In addition, growing a compound semiconductor on the mother substrate according to the present invention, forming the compound semiconductor into a plurality of vertical light emitting cells, and attaching a host substrate on top of the plurality of vertical light emitting cells; It provides a light emitting device manufacturing method comprising the step of connecting each of the vertical light emitting cells in series or in parallel with the adjacent vertical light emitting cells.

이때, 상기 모체기판은 레이져를 이용한 리프트오프공정, 식각공정, 또는 CMP공정으로 제거되는 것을 특징으로 한다.
At this time, the mother substrate is characterized in that the laser is removed by a lift-off process, an etching process, or a CMP process.

상술한 바와 같이, 본 발명은 수직 타입의 다수의 발광 셀이 직렬 접속된 발광 셀 블록을 포함하는 발광 소자를 통해 조명용으로 사용할 수 있는 발광 장치를 제작할 수 있다. As described above, the present invention can produce a light emitting device that can be used for illumination through a light emitting element comprising a light emitting cell block in which a plurality of vertical light emitting cells are connected in series.

또한, 웨이퍼 레벨에서 다수의 발광 셀을 전기적으로 연결하기 때문에 고전원 또는 가정용 교류 전원에서 발광할 수 있는 발광 소자를 제작할 수 있다. In addition, since a plurality of light emitting cells are electrically connected at the wafer level, a light emitting device capable of emitting light from a high power source or a home AC power source can be manufactured.

또한, 다수의 발광 셀이 기판상에서 전기적으로 연결된 발광 소자를 사용하기 때문에 조명용 발광 장치의 제작 공정을 단순화시킬 수 있고, 조명용 발광 장치이 제작시 발생하는 불량률을 줄일 수 있으면, 조명용 발광 장치를 대량 생산할 수 있다. In addition, since a plurality of light emitting cells use light emitting elements electrically connected on a substrate, the manufacturing process of the lighting light emitting device can be simplified, and if the defect rate occurring during the manufacturing of the lighting light emitting device can be reduced, mass production of the lighting light emitting device can be performed. have.

또한, 발광 소자 칩의 전극과 소정의 정류 회로를 연결하여 교류 동작시 리플 요소를 최소화 하여 발광 효율을 극대화하고 저하체의 설치를 통해 LED 어레이에 걸리는 부하를 조절하여 발광 소자 칩을 보호할 수 있다. In addition, it is possible to protect the light emitting device chip by connecting the electrodes of the light emitting device chip with a predetermined rectifier circuit to minimize the ripple factor during the AC operation to maximize the light emitting efficiency and to adjust the load applied to the LED array through the installation of the lowering element. .

도 1은 종래의 발광 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 내지 도 11은 각기 본 발명의 제 1 내지 제 7 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12는 본 발명에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a conventional light emitting device.
2 and 3 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 to 11 are conceptual views illustrating light emitting devices according to first to seventh exemplary embodiments of the present invention, respectively.
12 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.

본 발명은 기판상에 각기 분리된 다수의 수직형 발광 셀이 형성된다. 이후, 다수의 수직형 발광 셀의 상부에 호스트 기판을 본딩한 다음, 하부의 모체 기판을 제거한다. 이후 다수의 수직형 발광 셀의 인접한 셀간의 서로 다른 전극간을 전기적으로 연결한다. 즉, 발광 셀간을 직렬 연결하여 발광 소자를 형성한다. 이러한 수직형 발광 셀의 구조를 간략히 살펴보면, 발광 반도체층과, 발광 반도체층 상하에 위치한 제 1 및 제 2 전극과, 제 1 전극과 접속된 전극 패턴을 포함하는 호스트 기판을 포함하고 있다. 물론 호스트 기판의 특성에 따라 전극 패턴과 호스트 기판 사이에 별도의 절연층을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구조의 발광 셀들이 직렬 접속된 발광 소자를 제조하기 위해서는 다양한 제조 방법들이 제공될 수 있다. In the present invention, a plurality of vertical light emitting cells are formed on the substrate. Thereafter, the host substrate is bonded to the top of the plurality of vertical light emitting cells, and then the parent substrate is removed. Thereafter, different electrodes between adjacent cells of the plurality of vertical light emitting cells are electrically connected. That is, the light emitting device is formed by connecting the light emitting cells in series. The structure of the vertical light emitting cell will be briefly described. The structure includes a light emitting semiconductor layer, first and second electrodes disposed above and below the light emitting semiconductor layer, and a host substrate including an electrode pattern connected to the first electrode. Of course, according to the characteristics of the host substrate may further include a separate insulating layer between the electrode pattern and the host substrate. Various manufacturing methods may be provided to manufacture a light emitting device in which light emitting cells having such a structure are connected in series.

이에 관한 구체적인 설명은 하기의 도면을 참조하여 설명한다. Detailed description thereof will be described with reference to the following drawings.

도 2 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.2 and 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 모체기판(10)상에 반도체층(20)과 제 1 전극(30)을 포함하는 복수개의 분리된 발광 셀(100)을 형성하고, 소정의 전극 패턴(50)이 형성된 호스트 기판(40)을 마련한다.Referring to FIG. 2, a plurality of separate light emitting cells 100 including a semiconductor layer 20 and a first electrode 30 are formed on a mother substrate 10, and a predetermined electrode pattern 50 is formed. The host substrate 40 is prepared.

모체 기판(10)으로는 반도체 소자의 제조가 가능한 모든 기판이 사용될 수 있고, 본 실시예에서는 사파이어 기판 또는 실리콘 기판을 사용한다. As the mother substrate 10, any substrate capable of manufacturing a semiconductor element can be used. In this embodiment, a sapphire substrate or a silicon substrate is used.

상기의 발광 반도체층(20)은 다수의 물질층으로 이루어진 구조를 갖는다. 즉, 본 실시예에서는 버퍼층(미도시), N형 반도체층(미도시), 활성층(미도시) 및 P형 반도체층(미도시)이 순차적으로 적층된 형태의 구조를 갖는다. 또한, 제 1 전극(30)은 소정의 도전성 패드를 지칭하는 것이며, 각각의 발광 반도체층(20)은 소정간격 이격되어 있다. The light emitting semiconductor layer 20 has a structure composed of a plurality of material layers. That is, in the present embodiment, a buffer layer (not shown), an N-type semiconductor layer (not shown), an active layer (not shown), and a P-type semiconductor layer (not shown) are sequentially stacked. In addition, the first electrode 30 refers to a predetermined conductive pad, and each of the light emitting semiconductor layers 20 is spaced a predetermined distance apart.

이를 위해, 모체 기판(10)상에 버퍼층, N형 반도체층, 활성층 및 P형 반도체층을 순차적으로 형성한다. 이때 버퍼층은 결정 성장시에 모체기판(10)과 후속층들의 격자 부정합을 줄위기 위한 층으로서, 반도체 재료인 GaN을 포함하여 이루어진다. 물론 이때, 버퍼층을 형성하지 않을 수도 있다. 또한, 상기의 N형 반도체층은 전자가 생성되는 층으로서, N형 화합물 반도체층과 N형 클래드층으로 형성된다. 이때, N형 화합물 반도체 층은 N형 불순물이 도핑되어 있는 GaN을 사용한다. 그리고, P형 반도체층은 전공이 생성되는 층으로서, P형 클래드층과 P형 화합물 반도체층으로 형성된다. 이때, P형 화합물 반도체층은 P형 불순물이 도핑되어 있는 AlGaN을 사용한다. 마지막으로 활성층은 소정의 밴드 갭과 양자 우물이 만들어져 전자 및 정공이 재결합되는 영역으로서, InGaN을 포함하여 이루어진다. 이때 활성층을 이루는 물질의 종류에 따라 전자 및 전공이 결합하여 발생하는 발광 파장이 변화된다. 따라서, 목표로 하는 파장에 따라 활성층에 포함되는 반도체 재료를 조절하는 것이 바람직하다.To this end, a buffer layer, an N-type semiconductor layer, an active layer and a P-type semiconductor layer are sequentially formed on the mother substrate 10. In this case, the buffer layer is a layer for reducing lattice mismatch between the mother substrate 10 and subsequent layers during crystal growth, and includes GaN as a semiconductor material. Of course, at this time, the buffer layer may not be formed. The N-type semiconductor layer is a layer in which electrons are generated, and is formed of an N-type compound semiconductor layer and an N-type cladding layer. At this time, the N-type compound semiconductor layer uses GaN doped with N-type impurities. The P-type semiconductor layer is a layer in which pores are formed and is formed of a P-type cladding layer and a P-type compound semiconductor layer. At this time, AlGaN doped with P-type impurities is used for the P-type compound semiconductor layer. Finally, the active layer is a region where electrons and holes are recombined by forming a predetermined band gap and a quantum well, and include InGaN. In this case, the emission wavelength generated by the combination of electrons and holes is changed according to the type of material forming the active layer. Therefore, it is preferable to adjust the semiconductor material contained in an active layer according to the target wavelength.

이후 P형 반도체층 상에 소정의 전극막을 형성한 후, 소정의 마스크를 이용한 식각공정을 통해 전극막, P형 반도체층, 활성층, N형 반도체층 및 버퍼층을 식각하여 각기 분리된 제 1 전극(30) 및 발광 반도체층(20)을 형성한다. Thereafter, a predetermined electrode film is formed on the P-type semiconductor layer, and then the first electrode separated by etching the electrode film, the P-type semiconductor layer, the active layer, the N-type semiconductor layer, and the buffer layer through an etching process using a predetermined mask ( 30 and the light emitting semiconductor layer 20 are formed.

한편, 표면에 소정의 전극 패턴(50)이 형성된 호스트 기판(40)은 호스트 기판(40)의 하부 면상에 도전성 물질막을 형성한 다음, 이를 소정의 마스크를 이용하여 제거함으로써 제작된다. 물론 이뿐만 아니라 호스트 기판(40)상에 소정의 시드 패턴을 형성한 다음, 금속도금 방법을 통해 형성할 수도 있다. 또한, 인쇄회로 방법을 이용하여 형성할 수도 있다. Meanwhile, the host substrate 40 having the predetermined electrode pattern 50 formed on the surface is manufactured by forming a conductive material film on the lower surface of the host substrate 40 and then removing the conductive material film using a predetermined mask. Of course, a predetermined seed pattern may be formed on the host substrate 40 and then formed through a metal plating method. It may also be formed using a printed circuit method.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기와 같이 전극 패턴(50)이 형성된 호스트 기판(40)의 전극 패턴(50)에 상기 제 1 전극(30)을 본딩한다. 이를 위해 호스트 기판(40)의 표면에 형성되는 전극패턴(50)은 하부의 제 1 전극(30)보다 더 크게 형성되고, 각각은 서로 인접한 전극패턴(50) 및 제 1 전극(30)과 물리적 및 전기적으로 분리되어 있게 된다. 또한, 호스트 기판(40) 표면의 전극 패턴(50)과 제 1 전극(30)간을 본딩하기 위해 별도의 도전성 페이스트를 이용하여 접착한다. 물론, 이외의 다양한 본딩방법을 이용하여 이둘간을 접착할 수 있다. 또한, 도 3에서보는 바와 같이 제 1 전극(30) 상부의 일측방향으로 전극 패턴(50)의 일부가 돌출되도록 하여 후속 전극간의 연결을 좀더 양호하게 할 수 있다. 3 and 4, the first electrode 30 is bonded to the electrode pattern 50 of the host substrate 40 on which the electrode pattern 50 is formed as described above. To this end, the electrode pattern 50 formed on the surface of the host substrate 40 is formed larger than the lower first electrode 30, and each of the electrode patterns 50 and the first electrode 30 are physically adjacent to each other. And electrically separated. In addition, in order to bond between the electrode pattern 50 on the surface of the host substrate 40 and the first electrode 30, a separate conductive paste is used for bonding. Of course, it is possible to bond the two using a variety of other bonding methods. In addition, as shown in FIG. 3, a portion of the electrode pattern 50 protrudes in one direction above the first electrode 30, thereby making it possible to better connect the subsequent electrodes.

다음으로, 하부의 모체기판(10)을 제거하고 모체 기판(10)이 제거된 영역의 발광 반도체층(20)의 하부에 제 2 전극(60)을 형성하여 호스트 기판(40) 하부에 다수의 수직형 발광 셀(100)을 형성한다. 이때, 하부의 모체기판(10)의 제거는 레이져를 이용한 리프트 오프 공정을 통해 제거된다. 물론, 반도체 제조 공정에서 사용되는 식각공정 또는 CMP 공정을 통해 제거할 수도 있다. 모체 기판(10)이 제거됨으로 인해 모체 기판(10)상부의 발광 반도체층(20)이 노출된다. 이후 소정의 전극 패드 형성공정을 통해 모체기판(10)이 제거됨으로서 노출된 발광 반도체층(20) 상에 제 2 전극(60)을 형성하여 개개의 수직형 발광 셀(100)을 제조한다. Next, the mother substrate 10 is removed, and the second electrode 60 is formed under the light emitting semiconductor layer 20 in the region where the mother substrate 10 is removed, thereby forming a plurality of substrates under the host substrate 40. The vertical light emitting cell 100 is formed. At this time, the removal of the lower mother substrate 10 is removed through a lift off process using a laser. Of course, it may be removed through an etching process or a CMP process used in the semiconductor manufacturing process. As the mother substrate 10 is removed, the light emitting semiconductor layer 20 on the mother substrate 10 is exposed. Thereafter, the mother substrate 10 is removed through a predetermined electrode pad forming process to form a second electrode 60 on the exposed light emitting semiconductor layer 20 to manufacture individual vertical light emitting cells 100.

마지막으로, 인접한 개개의 수직형 발광 셀(100)의 서로 다른 전극간을 배선(70)을 이용하여 전기적으로 연결한다. 즉, 도 3에서와 같이 모체 기판(10)의 하부에 형성된 전극 패턴(50)과 이와 인접한 발광 셀(100)의 제 2 전극(60)간을 연결함으로써, 다수의 수직형 발광 셀(100)이 직렬 접속된 발광 소자를 형성한다. 이때, 양측 가장자리의 발광 셀(100) 각각의 전극 패턴(50)과 제 2 전극(60)은 별도의 외부 단자를 더 포함할 수 있다. Finally, different electrodes between the adjacent individual vertical light emitting cells 100 are electrically connected using the wiring 70. That is, as shown in FIG. 3, the plurality of vertical light emitting cells 100 are connected by connecting between the electrode pattern 50 formed under the mother substrate 10 and the second electrode 60 of the light emitting cell 100 adjacent thereto. This series-connected light emitting element is formed. In this case, the electrode pattern 50 and the second electrode 60 of each of the light emitting cells 100 at both edges may further include separate external terminals.

또한, 상술한 전극은 도전성의 물질막을 사용하되, 모든 전기 전도성을 갖는 물질을 사용할 수 있다. In addition, the electrode described above may use a conductive material film, but may use any material having electrical conductivity.

상술한 본 발명의 일 실시예에서는 호스트 기판으로 전기 전도성이 없는 부도체물질일 경우에 관해 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 호스트 기판으로 전기 전도성을 갖는 도체 물질 또는 반도체 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 제 1 전극을 형성하지 않고, 호스트 기판의 전극 패턴을 제 1 전극으로 사용할 수도 있고, 호스트 기판에 전극 패턴을 형성하지 않고, 제 1 전극이 형성된 발광 셀을 직접 호스트 기판에 실장할 수 있다. 이에 관해 하기에서 설명한다. In the above-described embodiment of the present invention, the case of the non-conductive material having no electric conductivity as the host substrate has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a conductive material or a semiconductor material may be used as the host substrate. In addition, the electrode pattern of the host substrate may be used as the first electrode without forming the first electrode, and the light emitting cell having the first electrode may be directly mounted on the host substrate without forming the electrode pattern on the host substrate. . This is described below.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 다른 일 실시예들에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.5A to 5C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 호스트 기판(40)으로 SiC, Si 또는 금속을 사용할 경우, 그 표면에 부도체의 절연물질로 이루어진 소정의 절연층(45)을 형성한 다음, 절연층(45) 상에 앞선 실시예에서 설명하였던 전극패턴(50)을 형성한다. 또한, 도 2에서 설명하였던 모체기판(도 2의 10번 참조)상에 형성된 발광 반도체층(20)과 제 1 전극(30)을 전극 패턴(50)에 본딩한다. 이후, 하부의 모체 기판을 제거한 다음 노출된 발광 반도체층(20) 하부에 제 2 전극(60)을 형성한다. Referring to FIG. 5A, when SiC, Si, or metal is used as the host substrate 40, a predetermined insulating layer 45 made of an insulator insulating material is formed on the surface thereof, and then, on the insulating layer 45. The electrode pattern 50 described in the embodiment is formed. In addition, the light emitting semiconductor layer 20 and the first electrode 30 formed on the mother substrate described with reference to FIG. 2 (see number 10 in FIG. 2) are bonded to the electrode pattern 50. Subsequently, after removing the lower mother substrate, the second electrode 60 is formed under the exposed light emitting semiconductor layer 20.

그런다음, 와이어 본딩 또는 금속배선공정을 통해 이웃하는 발광 셀간의 서로 다른 전극들을 연결한다. 이때 인접한 셀의 제 1 전극(30) 및 제 2 전극(60)은 호스트 기판(40)의 전극 패턴(50)과 별도의 배선(70)을 통해 전기적으로 직렬 연결한다. Then, different electrodes between adjacent light emitting cells are connected by wire bonding or metallization. In this case, the first electrode 30 and the second electrode 60 of the adjacent cell are electrically connected in series with the electrode pattern 50 of the host substrate 40 through a separate wiring 70.

도 5b를 참조하면, 소정의 전극 패턴(50)이 형성된 호스트 기판(40)을 마련하고, 도 2에서 설명한 모체기판(도 2의 10번 참조) 상에 발광 반도체층(20)만을 형성한다. 본 실시예에서는 제 1 전극(도 2의 30번 참조)을 형성하지 않는다. 다음으로, 호스트 기판(40)의 전극 패턴(50)에 발광 반도체층(20)을 본딩한다. 이때, 도전성 페이스트를 이용하여 본딩한다. 이후, 하부의 모체 기판을 제거한 다음 노출된 발광 반도체층(20) 하부에 제 2 전극(60)을 형성한다.Referring to FIG. 5B, a host substrate 40 having a predetermined electrode pattern 50 is provided, and only the light emitting semiconductor layer 20 is formed on the mother substrate (see No. 10 of FIG. 2) described in FIG. 2. In this embodiment, the first electrode (see number 30 of FIG. 2) is not formed. Next, the light emitting semiconductor layer 20 is bonded to the electrode pattern 50 of the host substrate 40. At this time, it bonds using an electrically conductive paste. Subsequently, after removing the lower mother substrate, the second electrode 60 is formed under the exposed light emitting semiconductor layer 20.

그 후에 와이어 본딩 또는 금속배선공정을 통해 이웃하는 발광 셀(100)의 전극 패턴(50)과 제 2 전극(60)을 별도의 배선(70)을 이용하여 전기적으로 직렬 연결한다. Thereafter, the electrode patterns 50 and the second electrodes 60 of the neighboring light emitting cells 100 are electrically connected in series using separate wires 70 through wire bonding or metal wiring processes.

도 5c를 참조하면, 호스트 기판(40)을 마련하고, 도 2에서 설명한 반도체층(20)과 제 1 전극(30)을 포함하는 복수개의 분리된 셀을 마련한다. 다음으로, 호스트 기판(40)에 제 1 전극(30)을 본딩한다. 이후, 하부의 모체 기판을 제거한 다음, 노출된 발광 반도체층(20)의 일부를 제거하여 제 1 전극(30)의 일부를 노출시킨다. 그후, 제 1 전극(30)의 반대편 발광 반도체층(20)에 제 2 전극(60)을 형성한다. Referring to FIG. 5C, a host substrate 40 is provided, and a plurality of separate cells including the semiconductor layer 20 and the first electrode 30 described with reference to FIG. 2 are provided. Next, the first electrode 30 is bonded to the host substrate 40. Thereafter, the lower mother substrate is removed, and then a part of the exposed light emitting semiconductor layer 20 is removed to expose a part of the first electrode 30. Thereafter, the second electrode 60 is formed on the light emitting semiconductor layer 20 opposite to the first electrode 30.

다음으로, 와이어 본딩 또는 금속배선공정을 통해 이웃하는 발광 셀(100)간의 서로 다른 전극들을 연결한다. 이때 인접한 셀의 제 1 전극(30)과 제 2 전극은 별도의 배선(70)을 통해 전기적으로 직렬 연결한다. Next, different electrodes between adjacent light emitting cells 100 are connected through a wire bonding or metallization process. In this case, the first electrode 30 and the second electrode of the adjacent cell are electrically connected in series through separate wires 70.

상술한 본 발명의 실시예는 각각의 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태의 변형이 가능하다. 즉, 발광 반도체층(20)의 형성에 있어서도 다수의 반도체막들이 더 추가 될 수도 있고, 인접한 발광 셀(100)간을 연결하기 위해서 별도의 절연막을 형성하여 인접한 셀간을 전기적으로 고립시킨 다음, 각각의 전극을 노출하여 이들간을 소정의 배선(70)으로 연결할 수도 있다. 이뿐만 아니라 브리지(Bridge) 공정 또는 스탭 커버리지(Step Coverage) 등의 공정을 통해 각기 인접한 발광 셀(100)의 제 1 전극/전극패턴(30/50)과 제 2 전극(60)간을 전기적으로 연결하는 도전성 배선(70)을 형성한다. The embodiments of the present invention described above are not limited to the embodiments, and various modifications are possible. That is, in the formation of the light emitting semiconductor layer 20, a plurality of semiconductor films may be further added. In order to connect the adjacent light emitting cells 100, a separate insulating film is formed to electrically isolate the adjacent cells. The electrodes may be exposed and connected to each other by a predetermined wiring 70. In addition, the first electrode / electrode pattern 30/50 and the second electrode 60 of the adjacent light emitting cells 100 may be electrically connected to each other through a process such as a bridge process or step coverage. The conductive wiring 70 to be connected is formed.

상술한 브리지 공정은 에어브리지 공정이라고도 하며, 서로 연결할 칩 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 감광막 패턴을 제거하면 도전성 물질의 하부는 다 제거되고 브리지 형태의 도전성 물질 만이 공간에 형성된다. The bridge process described above is also referred to as an air bridge process, by using a photo process between the chips to be connected to each other by using a photo process to form a photoresist pattern, and then forming a material such as metal on the first thin film by a method such as vacuum deposition, Again, a conductive material containing gold is applied to a predetermined thickness by plating or metal deposition. Subsequently, when the photoresist pattern is removed with a solution such as a solvent, the lower portion of the conductive material is removed and only the bridge-shaped conductive material is formed in the space.

또한, 스텝커버리지 공정은 서로 연결할 칩 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 감광막 패턴을 제거하면 도전성 물질이 덮인 이외의 부분은 다 제거되고 이 덮혀진 부분 만이 남아 연결할 칩 사이를 전기적으로 연결시키는 역할을 하게 되다. 또한, 상기의 배선으로는 금속뿐만 아니라 전도성을 갖는 모든 물질들을 사용할 수 있다. In addition, the step coverage process applies a photoresist between the chips to be connected to each other using a photo process, and develops, leaving only the portions to be connected to each other and covering the other portions with a photoresist pattern, and a conductive material containing gold by plating or metal deposition thereon. Apply to a certain thickness. Subsequently, when the photoresist pattern is removed with a solution such as a solvent, all portions other than the conductive material are covered and only the covered portions remain to electrically connect the chips to be connected. In addition, as the wiring, all materials having conductivity as well as metal may be used.

본 발명의 발광 소자 일단부에 위치한 발광 셀(100)의 제 1 전극(30)과 접속해 있는 전극 패턴(50)과 제 2 전극(60) 각각에 별도의 패드(즉, 외부 단자 전극)를 형성하여 외부로 부터 소정의 전원을 입력받을 수 있도록 한다. A separate pad (that is, an external terminal electrode) is attached to each of the electrode pattern 50 and the second electrode 60 connected to the first electrode 30 of the light emitting cell 100 positioned at one end of the light emitting device of the present invention. It is formed to receive a predetermined power from the outside.

그리고 본 발명의 발광 소자를 구성하는 수직형 발광 셀(100)의 개수는 교류 구동이 가능한 전압의 숫자 만큼 형성하는 것이 효과적이다. 즉, 본 발명에서는 단일 발광 셀(100)을 구동하기 위한 전압/전류와 조명용 발광소자에 인가되는 교류 구동전압에 따라 직렬 접속되는 발광 셀(100)의 개수가 매우 다양할 수 있다. 물론 바람직하게는 10 내지 1000개의 발광 셀을 직렬 접속한다. 더욱 바람직하게는 30 내지 70개의 셀을 직렬 접속하는 것이 효과적이다. 예를 들어, 가정용 220V 교류 구동에서는 일정 구동 전류에 3.3V 짜리 단위 발광 다이오드 셀을 66 내지 67개를 직렬로 연결하여 발광 소자를 제작한다. 또한, 110V 교류 구동에서는 일정 구동 전류에 3.3V 짜리 단위 발광 다이오드 셀을 33 내지 34개를 직렬로 연결하여 발광 소자를 제작한다. In addition, the number of the vertical light emitting cells 100 constituting the light emitting device of the present invention may be effectively formed by the number of voltages capable of alternating current driving. That is, according to the present invention, the number of light emitting cells 100 connected in series may vary depending on the voltage / current for driving the single light emitting cell 100 and the AC driving voltage applied to the light emitting device. Of course, preferably 10 to 1000 light emitting cells are connected in series. More preferably, it is effective to connect 30 to 70 cells in series. For example, in the domestic 220V AC drive, a light emitting device is manufactured by connecting 66 to 67 unit light emitting diode cells of 3.3V in series to a constant driving current. In addition, in the 110V AC driving, 33 to 34 3.3V unit light emitting diode cells are connected in series to a constant driving current to manufacture a light emitting device.

또한, 상술한 발광 소자는 외부 교류전압을 정류하기 위한 정류용 제 1 내지 제 4 다이오드(미도시)가 형성될 수 있다. 제 1 내지 제 4 다이오드는 정류 브리지형태로 배열된다. 제 1 내지 제 4 다이오드간의 정류 노드들이 각기 발광 셀의 N형 패드와 P형 패드에 접속될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 4 다이오드로 발광 셀을 사용할 수 있다. 이에 관해서는 후술하도록 한다. In addition, the above-described light emitting device may be formed with a rectifying first to fourth diode (not shown) for rectifying the external AC voltage. The first to fourth diodes are arranged in the form of a rectifying bridge. Rectifying nodes between the first to fourth diodes may be connected to the N-type pads and the P-type pads of the light emitting cells, respectively. Light emitting cells may be used as the first to fourth diodes. This will be described later.

이하 소정의 회로 개념도를 통해 본 발명의 발광 소자에 관해 설명한다. Hereinafter, the light emitting device of the present invention will be described with reference to a predetermined circuit conceptual diagram.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(200)는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100) 블록이 외부와 전기적으로 연결된다. 도 2 내지 도 4에서 설명한 본 발명의 발광 소자(200)에 와이어 공정을 통해 N형 패드 및 P형 패드에 각기 외부 단자 전극(210 및 220)을 형성한다. 외부 단자 전극(210 및 220)은 애노드전극(210) 및 캐소드전극(220)을 지칭한다. 이로써, 다수의 발광 셀(100)이 직렬 접속된 단일의 발광소자(200)를 제조한다. 뿐만 아니라, 교류 구동시에도 동작할 수 있도록 별도의 제어부가 추가된 발광 소자를 제공할 수 있다. Referring to FIG. 6, in the light emitting device 200 according to the present embodiment, a plurality of light emitting cell blocks 100 connected in series are electrically connected to the outside. The external terminal electrodes 210 and 220 are formed on the N-type pad and the P-type pad, respectively, through the wire process in the light emitting device 200 of the present invention described with reference to FIGS. 2 to 4. The external terminal electrodes 210 and 220 refer to the anode electrode 210 and the cathode electrode 220. As a result, a single light emitting device 200 having a plurality of light emitting cells 100 connected in series is manufactured. In addition, it is possible to provide a light emitting device to which a separate control unit is added to operate even during AC driving.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 7 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(200)는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)과, 발광 셀 블록과 접속되고 발광 셀(100)에 소정의 전류를 인가하기 위한 정류 브리지부(150)와 상기 정류 브리지부(150)와 접속된 외부 단자 전극들(210 및 220)을 포함한다. Referring to FIG. 7, the light emitting device 200 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting cells 100 connected in series, a rectifying bridge unit connected to a light emitting cell block and applying a predetermined current to the light emitting cells 100. 150 and external terminal electrodes 210 and 220 connected to the rectifying bridge unit 150.

본 실시예에서는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)이 외부의 전원과 집적 접속되지 않고, 제 1 및 제 2 외부 단자 전극(210 및 220)에 접속된 정류 브리지부(150)를 통해 외부의 전원과 전기적으로 접속된다. 상기의 정류 브리지부(150)는 제 1 외부 단자 전극(210)과 발광 셀(100)의 에노드 단자에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 발광 셀(100)의 에노드단자와 제 2 외부 단자 전극(220)에 접속된 제 2 다이오드(D2)와, 제 2 외부 단자 전극(220)과 발광 셀(100)의 캐소드에 접속된 제 3 다이오드(D3)와, 발광 셀(100)의 캐소드와 제 1 외부 단자 전극(210)에 접속된 제 4 다이오드(D4)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 정류 브리지부(150)는 교류 구동중 순방향 전압 인가시 순방향으로 정렬된 브리지 다이오드(D1 및 D3)에 의해 전류가 직렬 접속된 발광 셀(100)에 인가되고, 역방향 전압 인가시 역방향으로 정렬된 정류브리지 다이오드(D2 및 D4)에 의해 전류가 직렬 접속된 발광 셀(100)에 인가된다. 이로써, 교류전원에 상관없이 계속적으로 발광 소자(200)가 발광하게 된다. In the present exemplary embodiment, the plurality of light emitting cells 100 connected in series are not connected to an external power source, but are connected to each other through the rectifying bridge unit 150 connected to the first and second external terminal electrodes 210 and 220. It is electrically connected to the power supply. The rectifying bridge unit 150 includes a first diode D1 connected to the first external terminal electrode 210 and an anode terminal of the light emitting cell 100, an anode terminal of the light emitting cell 100, and a second electrode. Of the second diode D2 connected to the external terminal electrode 220, the third diode D3 connected to the cathode of the second external terminal electrode 220 and the light emitting cell 100, and the light emitting cell 100. And a fourth diode D4 connected to the cathode and the first external terminal electrode 210. Therefore, the rectifying bridge unit 150 is applied to the light emitting cells 100 connected in series by the bridge diodes D1 and D3 aligned in the forward direction when the forward voltage is applied during the AC driving, and aligned in the reverse direction when the reverse voltage is applied. Current is applied to the light emitting cells 100 connected in series by the rectified bridge diodes D2 and D4. As a result, the light emitting device 200 continuously emits light regardless of the AC power source.

또한, 외부의 전원이 정류 브리지와 직렬 접속된 발광 셀에 동시에 인가될 수도 있다. In addition, an external power source may be simultaneously applied to the light emitting cells connected in series with the rectifying bridge.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 8 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(200)는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)과, 직렬 접속된 발광 셀(100) 블록에 소정의 전류를 인가하기 위한 정류 브리지부(150)와, 상기 발광 셀(100)과 정류 브리지부(150)에 각기 접속된 외부 단자 전극들(210 내지 240)을 포함한다. Referring to FIG. 8, the light emitting device 200 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting cells 100 connected in series and a rectifying bridge unit 150 for applying a predetermined current to the light emitting cell blocks 100 connected in series. And external terminal electrodes 210 to 240 respectively connected to the light emitting cell 100 and the rectifying bridge unit 150.

본 실시예에서는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)이 제 2 및 제 4 외부 단자 전극(220 및 240)에 의해 외부의 전원과 직접 접속되고, 제 1 및 제 3 외부 단자 전극(210 및 230)에 접속된 정류 브리지부(15)에 의해 외부 전원과 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 발광 셀(110)과 접속되는 전원과 정류 브리지부(150)와 접속되는 전원은 동일한 전원일 수도 있고, 각기 다른 전원일 수도 있다. In the present embodiment, a plurality of light emitting cells 100 connected in series are directly connected to an external power source by the second and fourth external terminal electrodes 220 and 240, and the first and third external terminal electrodes 210 and 230. It is electrically connected with an external power supply by the rectification bridge part 15 connected to (). The power source connected to the light emitting cell 110 and the power source connected to the rectifying bridge unit 150 may be the same power source or may be different power sources.

상기의 정류 브리지부(150)는 제 1 외부 단자 전극(210)과 제 2 외부 단자 전극(220)사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 제 2 외부 단자 전극(220)과 제 3 외부 단자 전극(230) 사이에 접속된 제 2 다이오드(D2)와, 제 3 외부 단자 전극(230)과 제 4 외부 단자 전극(240) 사이에 접속된 제 3 다이오드(D3)와, 제 4 외부 단자 전극(240)과 제 1 외부 단자 전극(210) 사이에 접속된 제 4 다이오드(D4)를 포함하여 구성하되, 제 2 외부 단자 전극(220) 및 제 4 외부 단자 전극(240)은 각기 발광 칩(100)의 에노드 및 캐소드에 접속된다. The rectifying bridge unit 150 includes a first diode D1 connected between the first external terminal electrode 210 and the second external terminal electrode 220, a second external terminal electrode 220, and a third external terminal. The second diode D2 connected between the terminal electrodes 230, the third diode D3 connected between the third external terminal electrode 230 and the fourth external terminal electrode 240, and the fourth external terminal. And a fourth diode D4 connected between the electrode 240 and the first external terminal electrode 210, wherein the second external terminal electrode 220 and the fourth external terminal electrode 240 are light emitting chips, respectively. It is connected to the anode and cathode of 100.

본 실시예에서는 교류 전원은 정류 브리지부(150)를 통해 인가되고, 제 2 외부 단자 전극(220) 및 제 4 외부 단자 전극(240)은 외부로부터 RC필터를 연결하여 사용할 용도로 따로 마련된 것이다. 직류 전원은 발광 셀(100)에 직접 인가된다. 이로써, 본 발명의 발광 소자(200)의 전체 입출력 전극 단자수는 4개가된다. 이때, 2개는 교류 구동용 이고, 나미지 2개는 RC 필터를 병렬로 연결할 용도로 준비되어 있다. RC 필터의 역활은 전류 성분중 리플 요소(Ripple Factor)를 최소화 하기 위함이다.In the present embodiment, AC power is applied through the rectifying bridge unit 150, and the second external terminal electrode 220 and the fourth external terminal electrode 240 are separately provided for use by connecting an RC filter from the outside. DC power is directly applied to the light emitting cell 100. As a result, the total number of input / output electrode terminals of the light emitting device 200 of the present invention is four. At this time, two are for AC drive, and two nami are prepared for connecting RC filters in parallel. The role of the RC filter is to minimize the ripple factor of the current component.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 9 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(200)는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)과, 발광 셀(100)에 소정의 전류를 인가하기 위한 정류 브리지부(150)와, 상기 정류 브리지부(150)에 접속된 외부 단자 전극들(210 및 220)과, 상기 정류 브리지부(150)에 접속되고, LED 어레이의 저항을 조절하기 위한 외부 연결용 음전극(250)과 상기 발광 셀(100)에 접속된 직류용 양전극(260)을 포함한다. 9, the light emitting device 200 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting cells 100 connected in series, a rectifying bridge unit 150 for applying a predetermined current to the light emitting cells 100, and the rectification. External terminal electrodes 210 and 220 connected to the bridge unit 150, an external connection negative electrode 250 connected to the rectifying bridge unit 150, and a light emitting cell for controlling the resistance of the LED array. DC positive electrode 260 connected to 100 is included.

본 실시예에서는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)의 양전극(260)과 외부 연결용 음전극(250) 사이에 저항체를 임으로 직렬 연결하여 과부하를 방지할 수 있다. In this embodiment, an overload may be prevented by connecting a resistor in series between the positive electrode 260 of the plurality of light emitting cells 100 connected in series and the negative electrode 250 for external connection.

상기의 정류 브리지부(150)는 제 1 외부 단자 전극(210)과 외부 연결용 음전극(250)사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 외부 연결용 음전극(250)과 제 2 외부 단자 전극(220) 사이에 접속된 제 2 다이오드(D2)와, 제 2 외부 단자 전극(220)과 발광 셀(100)의 캐소드 사이에 접속된 제 3 다이오드(D3)와, 발광 셀(100)의 캐소드와 제 1 외부 단자 전극(210) 사이에 접속된 제 4 다이오드(D4)를 포함하여 구성된다. The rectifying bridge unit 150 includes a first diode D1 connected between the first external terminal electrode 210 and the negative electrode 250 for external connection, the negative electrode 250 for the external connection and the second external terminal electrode. The second diode D2 connected between the 220, the third diode D3 connected between the second external terminal electrode 220 and the cathode of the light emitting cell 100, and the cathode of the light emitting cell 100. And a fourth diode D4 connected between the first external terminal electrode 210 and the first external terminal electrode 210.

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 10 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(200)는 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)과, 발광 셀(100)에 소정의 전류를 인가하기 위한 정류 브리지부(150)와, 정류 브리지부(150)와 발광 셀(100)에 각기 접속된 외부 단자 전극들(210 내지 240)과, 상기 정류 브리지부(150)에 접속된 외부 연결용 음전극(250)을 포함한다.
Referring to FIG. 10, the light emitting device 200 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting cells 100 connected in series, a rectifying bridge unit 150 for applying a predetermined current to the light emitting cells 100, and a rectifying bridge. External terminal electrodes 210 to 240 connected to the unit 150 and the light emitting cell 100, respectively, and an external connection negative electrode 250 connected to the rectifying bridge unit 150.

*본 실시예에서는 정류브리지부(150)의 두 외부 단자(210 및 230)가 교류 전원에 연결되고 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)이 연결된 제 2 및 제 4 외부 단자 전극(220 및 240)에는 병렬로 RC회로가 연결되어 교류 성분의 리플 요소를 최소화 하고, 외부 연결용 음전극(250)에는 직렬로 저항체를 연결하여 발광 셀(100)에 걸리는 과부하를 방지할 수 있는 특징이 있다. In the present embodiment, the second and fourth external terminal electrodes 220 and 240 are connected to two external terminals 210 and 230 of the rectifying bridge unit 150 and the plurality of light emitting cells 100 connected in series. RC circuit is connected in parallel to minimize ripple of the AC component, and the negative electrode 250 for external connection has a characteristic of preventing an overload on the light emitting cell 100 by connecting a resistor in series.

상기의 정류 브리지부(150)는 제 1 외부 단자 전극(210)과 외부 연결용 음전극(250)사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 외부 연결용 음전극(250)과 제 3 외부 단자 전극(230) 사이에 접속된 제 2 다이오드(D2)와, 제 3 외부 단자 전극(230)과 제 4 외부 단자 전극(240) 사이에 접속된 제 3 다이오드(D3)와, 제 4 외부 단자 전극(240)과 제 1 외부 단자 전극(210) 사이에 접속된 제 4 다이오드(D4)를 포함하여 구성하되, 제 4 외부 단자 전극(240)은 발광 칩(100)의 캐소드에 접속된다. The rectifying bridge unit 150 includes a first diode D1 connected between the first external terminal electrode 210 and the negative electrode 250 for external connection, the negative electrode 250 for the external connection and the third external terminal electrode. The second diode D2 connected between the 230, the third diode D3 connected between the third external terminal electrode 230 and the fourth external terminal electrode 240, and the fourth external terminal electrode ( The fourth diode D4 is connected between the 240 and the first external terminal electrode 210, and the fourth external terminal electrode 240 is connected to the cathode of the light emitting chip 100.

본 실시예에서는 전체 입출력 전극 단자수는 5개가 되고, 교류 전원은 정류 브리지부(150)를 통해 인가되고, 나머지 전극들은 각각 외부 연결용 음전극(250), 병렬로 RC회로가 연결되는 두 외부 단자 전극(220 및 240)으로 구성된다. In this embodiment, the total number of input and output electrode terminals is five, AC power is applied through the rectifying bridge portion 150, the remaining electrodes are each negative electrode 250 for external connection, two external terminals connected in parallel with the RC circuit It consists of electrodes 220 and 240.

상술한 바와 같이 브리지부(150)의 외부에 본 발명의 발광 칩(100)이 배치될 수도 있고, 브리지부(150) 내부에 발광 칩(100)이 배치될 수도 있다. 또한, 브리지부(150)를 사용하지 않고, 다수의 발광 칩(100)을 병렬 연결할 수도 있다. As described above, the light emitting chip 100 of the present invention may be disposed outside the bridge portion 150, or the light emitting chip 100 may be disposed inside the bridge portion 150. In addition, a plurality of light emitting chips 100 may be connected in parallel without using the bridge unit 150.

이하 이에 관해 좀더 구체적으로 설명한다. This will be described in more detail below.

본 발명의 다른 일 실시예로 직렬 접속된 다수의 발광 셀로 이루어진 발광 셀 블록을 브리지부 내부 즉, 브리지부의 마주보는 접점(직렬 접점들) 사이에 접속시켜 발광 소자의 집적도를 높일 수 있고, 교류전압에서 발광 셀 블록을 구동하도록 하여 조명용 밝기를 갖는 발광 소자를 제공한다. 또한, 브리지부를 이용하지 않고, 적어도 2개 이상의 발광 셀 블록을 병렬 연결시켜 교류 전압에서 엇갈려가며 발광 셀 블록이 발광하도록 하여 조명용 밝기를 갖는 발광 소자를 제공한다. In another embodiment of the present invention, a light emitting cell block including a plurality of light emitting cells connected in series may be connected inside a bridge portion, that is, between opposing contacts (serial contacts) in the bridge portion to increase the degree of integration of the light emitting device, and an AC voltage In order to drive the light emitting cell block to provide a light emitting device having a brightness for illumination. In addition, a light emitting device having a brightness for illumination is provided by connecting at least two light emitting cell blocks in parallel so as to cross light at an alternating voltage and causing the light emitting cell blocks to emit light without using a bridge portion.

먼저, 브리지부 내에 다수의 발광 셀이 직렬 접속된 발광 셀 블록이 형성된 발광 소자를 살펴보면 다음과 같다. First, a light emitting device in which a light emitting cell block in which a plurality of light emitting cells are connected in series in a bridge part is described.

도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 11 is a conceptual diagram for describing a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)을 포함하는 발광 셀 블록(1000)과, 직렬 접점에 상기 발광 셀 블록(1000)이 접속된 브리지 회로를 포함한다. Referring to FIG. 11, a light emitting cell block 1000 including a plurality of light emitting cells 100 connected in series and a bridge circuit in which the light emitting cell blocks 1000 are connected to a serial contact point are included.

브리지부는 4개의 다이오드 블록(310 내지 340)을 포함하고 있고, 제 1 및 제 2 다이오드 블록(310 및 320)은 제 1 직렬 노드(SN1)에 의해 직렬 접속되고, 제 3 및 제 4 다이오드 블록(330 및 340)은 제 2 직렬 노드(SN2)에 의해 직렬 접속된다. 또한, 각기 직렬 접속된 제 1 및 제 2 다이오드 블록(310 및 320)과 제 3 및 제 4 다이오드 블록(330 및 340)은 제 1 및 제 2 병렬 노드(PN1 및 PN2)에 의해 병렬 접속된다. 여기서, 제 1 및 제 2 병렬 노드(PN1 및 PN2)는 외부의 교류전원과 접속하기 위한 소정의 전원 패드(410 및 420)에 접속된다. The bridge portion includes four diode blocks 310 to 340, the first and second diode blocks 310 and 320 are connected in series by a first serial node SN1, and the third and fourth diode blocks ( 330 and 340 are serially connected by a second serial node SN2. In addition, the first and second diode blocks 310 and 320 and the third and fourth diode blocks 330 and 340, which are connected in series, respectively, are connected in parallel by the first and second parallel nodes PN1 and PN2. Here, the first and second parallel nodes PN1 and PN2 are connected to predetermined power pads 410 and 420 for connecting with an external AC power source.

이때, 제 1 내지 제 4 다이오드 블록(310 내지 340) 각각은 적어도 한개 이상의 다이오드(311)를 포함하여 이루어진다. 도 4에서는 2개의 발광 다이오드를 하나의 다이오드 블록으로 구성하였다. 또한, 제 1 및 제 2 다이오드 블록(310 및 320) 각각은 직렬 노드에서 병렬 노드로 소정의 전류가 흐르게 하고, 제 3 및 제 4 다이오드 블록(330 및 340) 각각은 병렬 노드에서 직렬 노드로 소정의 전류가 흐르게 구성하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 다양한 실시예가 가능하다.In this case, each of the first to fourth diode blocks 310 to 340 includes at least one diode 311. In FIG. 4, two light emitting diodes are configured as one diode block. In addition, each of the first and second diode blocks 310 and 320 allows a predetermined current to flow from the serial node to the parallel node, and each of the third and fourth diode blocks 330 and 340 is predetermined from the parallel node to the serial node. It is preferable to configure the current to flow. Of course, various embodiments are possible without being limited thereto.

상술한 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 소정의 전원부(미도시)를 포함하여 발광 장치로써 구동한다. 이러한 발광 장치의 구동을 상기 도 12의 회로도를 통해 설명하면, 먼저 외부의 전원패드(410 및 420)를 통해 교류 전압이 인가되면 브리지부의 제 1 및 제 2 병렬노드(PN1 및 PN2)에 소정의 교류 전압이 인가된다. 만일, 제 1 병렬 노드(PN1)에 +전압이 인가되고, 제 2 병렬 노드(PN2)에 -전압이 인가될 경우, 전류가 제 1 병렬 노드(PN1), 제 3 다이오드 블록(330), 발광 셀 블록(1000), 제 2 다이오드 블록(320) 및 제 2 병렬 노드(PN2)를 통해 흐르게 되어 발광 셀 블록(1000)을 발광시킨다. 한편, 제 1 병렬 노드(PN1)에 -전압이, 제 2 병렬 노드(PN2)에 +전압이 인가될 경우는, 전류가 제 2 병렬 노드(PN2), 제 4 다이오드 블록(340), 발광 셀 블록(1000), 제 1 다이오드 블록(310) 및 제 1 병렬 노드(PN1)를 통해 흐르게 되어 발광 셀 블록(1000)을 발광시킨다. 이와 같이 외부의 교류 전원의 전압 상태에 상관없이 본 실시예의 발광 소자는 외부 전원이 인가되면 계속적인 발광을 할 수 있다. The light emitting device according to the embodiment of the present invention having the above-described configuration includes a predetermined power supply unit (not shown) to drive the light emitting device. The driving of the light emitting device will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 12. First, when an AC voltage is applied through the external power pads 410 and 420, a predetermined value is applied to the first and second parallel nodes PN1 and PN2 of the bridge unit. AC voltage is applied. If a + voltage is applied to the first parallel node PN1 and a − voltage is applied to the second parallel node PN2, the current is applied to the first parallel node PN1, the third diode block 330, and the light emission. It flows through the cell block 1000, the second diode block 320, and the second parallel node PN2 to emit light from the light emitting cell block 1000. On the other hand, when a negative voltage is applied to the first parallel node PN1 and a positive voltage is applied to the second parallel node PN2, the current is applied to the second parallel node PN2, the fourth diode block 340, and the light emitting cell. The block 1000 flows through the first diode block 310 and the first parallel node PN1 to emit light from the light emitting cell block 1000. Thus, regardless of the voltage state of the external AC power source, the light emitting device of the present embodiment can continuously emit light when the external power source is applied.

다음으로, 브리지부를 이용하지 않고, 적어도 2개 이상의 발광 셀 블록(다수의 발광 셀이 직렬 접속된)을 병렬 연결시켜 제작된 발광 소자를 살펴본다. Next, a light emitting device manufactured by connecting at least two light emitting cell blocks (a plurality of light emitting cells connected in series) in parallel without using a bridge portion will be described.

도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 12 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 직렬 접속된 다수의 발광 셀(100)을 포함하는 적어도 2개 이상의 발광 셀 블록(1000a 및 1000b)이 병렬 접속된다. Referring to FIG. 12, at least two or more light emitting cell blocks 1000a and 1000b including a plurality of light emitting cells 100 connected in series are connected in parallel.

상기의 도 12에서는 제 1 발광 셀 블록(1000a)과 제 2 발광 셀 블록(1000b)이 제 10 및 제 20 병렬 노드(PN10 및 PN20) 사이에 병렬 접속되어 있다. 제 10 및 제 20 병렬 노드(PN10 및 PN20) 각각은 제 1 및 제 2 전원 패드(410 및 420)에 접속된다. 이때, 제 1 발광 셀 블록(1000a)의 캐소드는 제 10 병렬 노드(PN10)에 접속되고, 애노드는 제 20 병렬 노드(PN20)에 접속되며, 제 2 발광 셀 블록(1000b)의 캐소드는 제 20 병렬 노드(PN20)에 접속되고, 애노드는 제 10 병렬 노드(PN10)에 접속된다. 이는 일 실시예일뿐, 2개 이상의 발광 셀 블록(1000)이 병렬 연결될 수도 있다. 또한, 병렬 연결된 두개의 발광 셀 블록(1000a 및 1000b) 각각은 도 3에서 언급한 전체 발광 셀 블록(1000)의 발광 셀(100) 개수의 절반 정도의 개수의 발광 셀(100)이 포함되어 구성될 수도 있다. 즉, 발광 소자에 포함된 발광 셀 블록(1000)내의 발광 셀이 40이면, 제 1 발광 셀 블록(1000a)내에 20개, 제 2 발광 셀 블록(1000b)내에 20개로 나누어질 수 있다. 물론 제 1 및 제 2 발광 셀 블록(1000a 및 1000b)내의 발광 셀(100)의 개수는 이와 같이 한정되지 않는다. 하지만, 발광소자의 밝기의 변화를 최소화하기 위해 제 1 및 제 2 발광 셀 블록(1000a 및 1000b) 내의 발광 셀(100)의 개수가 동일한 것이 바람직하다. In FIG. 12, the first light emitting cell block 1000a and the second light emitting cell block 1000b are connected in parallel between the tenth and twelfth parallel nodes PN10 and PN20. Each of the tenth and twentieth parallel nodes PN10 and PN20 is connected to the first and second power pads 410 and 420. At this time, the cathode of the first light emitting cell block 1000a is connected to the tenth parallel node PN10, the anode is connected to the twelfth parallel node PN20, and the cathode of the second light emitting cell block 1000b is connected to the 20th parallel node PN10. It is connected to parallel node PN20, and an anode is connected to tenth parallel node PN10. This is only an example, and two or more light emitting cell blocks 1000 may be connected in parallel. In addition, each of the two light emitting cell blocks 1000a and 1000b connected in parallel includes about half the number of light emitting cells 100 of the light emitting cells 100 of the entire light emitting cell blocks 1000 mentioned in FIG. 3. May be That is, if the light emitting cell in the light emitting cell block 1000 included in the light emitting device is 40, the light emitting cell block 1000 may be divided into 20 in the first light emitting cell block 1000a and 20 in the second light emitting cell block 1000b. Of course, the number of light emitting cells 100 in the first and second light emitting cell blocks 1000a and 1000b is not limited thereto. However, the number of light emitting cells 100 in the first and second light emitting cell blocks 1000a and 1000b is preferably the same in order to minimize the change in brightness of the light emitting device.

상술한 구성의 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광 소자는 소정의 전원부(미도시)를 포함하여 발광 장치로써 구동한다. The light emitting device according to another embodiment of the present invention having the above-described configuration includes a predetermined power supply unit (not shown) to drive the light emitting device.

이러한 발광 장치의 구동을 상기 도 12의 회로도를 통해 설명하면, 먼저 외부의 전원패드(410 및 420)를 통해 교류 전압이 인가된다. 이경우 만일, 제 10 병렬 노드(PN10)에 +전압이 인가되고, 제 20 병렬 노드(PN20)에 -전압이 인가될 경우, 제 2 발광 셀 블록(1000b)이 발광하게 된다. 또한, 제 10 병렬 노드(PN10)에 -전압이, 제 20 병렬 노드(PN20)에 +전압이 인가될 경우, 제 1 발광 셀 블록(1000a)이 발광하게 된다. 즉, 외부의 교류 전원이 발광 소자에 인가되더라도 제 1 및 제 2 발광 셀 블록(1000a 및 1000b)이 번갈아 가면서 발광하기 때문에 교류전원에서도 충분히 사용이 가능하다. 또한 가정에서 사용되는 전원은 60Hz 이므로 두개의 발광 셀 블록(1000a 및 1000b)이 번갈아 가면서 발광하여도 아무런 문제가 없다. Referring to the driving of the light emitting device through the circuit diagram of FIG. 12, first, an AC voltage is applied through external power pads 410 and 420. In this case, if a + voltage is applied to the tenth parallel node PN10 and a − voltage is applied to the twentieth parallel node PN20, the second light emitting cell block 1000b emits light. In addition, when a negative voltage is applied to the tenth parallel node PN10 and a positive voltage is applied to the twentieth parallel node PN20, the first light emitting cell block 1000a emits light. That is, even if an external AC power is applied to the light emitting device, the first and second light emitting cell blocks 1000a and 1000b alternately emit light, so that the AC power may be sufficiently used. In addition, since the power used in the home is 60 Hz, there is no problem even if the two light emitting cell blocks 1000a and 1000b alternately emit light.

이로써, 별도의 정류회로 없이도 교류에서 구동가능하고, 단일 셀만을 이용하기 때문에 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 이와 같이 웨이퍼 레벨에서 다수의 발광 셀이 결합된 발광 소자를 이용하여 조명용 장치를 제조할 수 있다. 즉 본 발명의 발광 소자를 종래의 발광 장치에 사용할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 발광 소자의 전원 패드에 소정의 전압을 인가하는 전원부 접속시켜 발광 장치를 형성할 수 있다. 상기 전원부로는 1V 내지 500V를 인가하는 장치가 가능하고, 통상적으로 가정에서 사용하는 전압 및 손전등과 같은 발광 장치에서 사용하는 전압을 발생하는 장치를 사용할 수 있다. 또한, 전원 패드와 전원부 사이에는 전압강하를 위한 소정의 전압 분배부를 더 포함할 수도 있다. 이와같이 본 발명의 발광 소자는 종래의 전구와 같은 조명소자를 대신할 수 있다. As a result, it can be driven in an alternating current without a separate rectifying circuit, and the process can be simplified because only a single cell is used. In addition, it is possible to manufacture a lighting device using a light emitting device coupled to a plurality of light emitting cells at the wafer level. That is, the light emitting element of the present invention can be used in a conventional light emitting device. For example, the light emitting device can be formed by connecting a power supply unit for applying a predetermined voltage to the power pad of the light emitting device of the present invention. As the power supply unit, a device that applies 1V to 500V may be used, and a device that generates a voltage used in a light emitting device such as a voltage used in a home and a flashlight may be used. In addition, a predetermined voltage divider for voltage drop may be further included between the power pad and the power supply unit. As such, the light emitting device of the present invention can replace a lighting device such as a conventional light bulb.

상술한 제 1 내지 제 7 실시예에 따른 발광 소자는 다양한 형상의 어레이가 가능하다. 즉, 발광 소자는 다수의 발광 셀이 매트릭스 배열된 발광 셀 블록과, 발광 셀 블록의 양측면에 각기 형성된 브리지용 제 1 내지 제 4 다이오드 블록을 포함한다. 구체적으로, 제 1 및 제 3 다이오드 블록은 상기 발광 셀 블록의 일측면(좌측)에 형성되고, 제 2 및 제 4 다이오드 블록은 상기 발광 셀 블록의 다른 일 측면(우측)에 형성되었다. 이때, 만일 제 7 실시예와 같이 병렬 연결일 경우에는 전원패드(즉, 병렬노드)에 병렬 접속되고 각기 다수의 발광 셀을 포함하는 제 1 및 제 2 발광 셀 블록을 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 발광 셀 블록내의 다수의 발광 셀들은 매트릭스 배열되어 있고, 각각의 발광 셀 블록 별로 직렬 접속되어 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 전기적 연결의 편의를 위해 다양한 배치가 가능하다. 이때 제 1 내지 제 4 다이오드와 발광 셀 블록간은 도 7 내지 10에서 도시된 바와 같이 연결되기 위한 별도의 패드와 같은 연결부를 가질수 있다. The light emitting devices according to the first to seventh embodiments described above may be arrayed in various shapes. That is, the light emitting device includes a light emitting cell block in which a plurality of light emitting cells are arranged in a matrix, and first to fourth diode blocks for bridges respectively formed on both sides of the light emitting cell block. Specifically, the first and third diode blocks are formed on one side (left side) of the light emitting cell block, and the second and fourth diode blocks are formed on the other side (right side) of the light emitting cell block. In this case, in the case of the parallel connection as in the seventh embodiment, the first and second light emitting cell blocks are connected to the power pads (ie, parallel nodes) in parallel and include a plurality of light emitting cells, respectively. A plurality of light emitting cells in the second light emitting cell block are arranged in a matrix, and are connected in series to each light emitting cell block. Of course, not limited to this, various arrangements are possible for the convenience of electrical connection. In this case, the first to fourth diodes and the light emitting cell blocks may have a connection portion, such as a separate pad for connection as shown in FIGS. 7 to 10.

다음으로, 이러한 발광 소자를 이용한 발광 장치에 관해 설명하면 다음과 같다. Next, a light emitting device using such a light emitting element will be described.

도 13은 본 발명에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 13 is a conceptual diagram illustrating a light emitting device according to the present invention.

본 발명의 전원부와, 다수의 발광 셀이 직렬 접속된 발광 셀 블록을 포함하는 발광 소자와, 발광 소자에 인가되는 전압 및 전류의 파형을 조절하기 위한 제어부를 포함한다. A light emitting device including a power supply unit of the present invention, a light emitting cell block in which a plurality of light emitting cells are connected in series, and a control unit for adjusting a waveform of voltage and current applied to the light emitting device.

상기 도 13에서는 전원부(510)로 교류 전원이 인가되고, 제어부(520)에 구성된 병렬 RC회로와 직렬 저항체를 발광소자(200)부에 연결하는 형태로 구성된다. In FIG. 13, AC power is applied to the power supply unit 510, and the parallel RC circuit and the series resistor that are configured in the controller 520 are connected to the light emitting device 200.

제어부(520)는 발광 소자(200) 내부의 발광 셀(100)과 각기 병렬 접속된 커패시터(C1) 및 제 1 저항(R1)을 포함한다. 발광 셀(100)과 직렬 접속된 제 2 저항(R2)을 더 포함할 수도 있다. The controller 520 includes a capacitor C1 and a first resistor R1 connected to the light emitting cell 100 in the light emitting device 200 in parallel. The light emitting cell 100 may further include a second resistor R2 connected in series.

이를 도 13을 참조하여 조명용 발광 장치의 구조 및 동작에 관해 구체적으로 설명한다. This structure will be described in detail with reference to FIG. 13.

발광 소자(200)의 정류 브리지부(150)는 제 1 및 제 2 외부 단자 단자를 통해 교류 전원과 접속된다. 제 1 및 제 2 외부 단자 단자가 접속되지 않는 정류 브리지부(150)의 두 노드 사이에 제 2 저항(R2)과 발광 셀(100)부가 직렬 접속된다. 또한, 제 1 및 제 2 외부 단자가 접속되지 않는 정류 브리지부(150)의 두 노드에 제 1 커패시터(C1)와 제 1 저항(R1)이 각기 병렬 접속된다. 즉, 직렬 접속된 제 2 저항(R2)과 발광 셀(100)부가 제 1 커패시터(C1) 및 제 1 저항(R1)과 각기 병렬 접속된다. The rectifying bridge part 150 of the light emitting device 200 is connected to the AC power supply through the first and second external terminal terminals. The second resistor R2 and the light emitting cell 100 are connected in series between two nodes of the rectifying bridge portion 150 to which the first and second external terminal terminals are not connected. In addition, the first capacitor C1 and the first resistor R1 are connected in parallel to two nodes of the rectifying bridge unit 150 to which the first and second external terminals are not connected. That is, the second resistor R2 and the light emitting cell 100 connected in series are connected in parallel with the first capacitor C1 and the first resistor R1, respectively.

따라서, 본 발광 장치에 교류 전원을 인가시키면 발광 소자(200)내의 정류 브리지부(150)를 통해 양과 음으로 구분된 전류가 발광 셀(100)부의 양방향으로 인가되고, 이로써, 순차적으로 발광을 하게 된다. 또한, 각각 병렬로 접속된 커패시터(C1)와, 저항(R1 및 R2)으로 인해 전류의 파형이 조절된다. Therefore, when AC power is applied to the light emitting device, a current divided by positive and negative is applied in both directions of the light emitting cell 100 through the rectifying bridge part 150 in the light emitting device 200, thereby sequentially emitting light. do. In addition, the waveform of the current is adjusted by the capacitors C1 and resistors R1 and R2 connected in parallel, respectively.

1, 200 : 발광 소자 10 : 모체 기판
20 : 발광 반도체층 30, 50, 60 : 전극
40 : 호스트 기판 70 : 배선
100 : 발광 셀 150 : 정류 브리지부
210 내지 260 : 외부 단자 전극
310 내지 340 : 다이오드 블록
410, 420 : 전원패드 510 : 전원부
520 : 제어부
1, 200: light emitting element 10: mother substrate
20: light emitting semiconductor layer 30, 50, 60: electrode
40: host substrate 70: wiring
100 light emitting cell 150 rectifying bridge portion
210 to 260: external terminal electrode
310 to 340: diode block
410, 420: power pad 510: power supply
520: control unit

Claims (17)

기판; 및
상기 기판 상에 형성된 복수의 발광셀;을 포함하며,
상기 복수의 발광셀은,
적어도 하나의 발광셀을 포함하는 4개의 발광셀 블록을 포함하는 브릿지 발광부; 및
상기 브릿지 발광부의 내부에 형성되고, 적어도 하나의 발광셀을 포함하는 발광셀 어레이부;를 포함하는 발광소자.
Board; And
It includes; a plurality of light emitting cells formed on the substrate,
The plurality of light emitting cells,
A bridge light emitting unit including four light emitting cell blocks including at least one light emitting cell; And
And a light emitting cell array unit formed inside the bridge light emitting unit and including at least one light emitting cell.
제 1 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부의 일단에 있는 발광셀의 제 1 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 1 발광셀 블록 및 제 2 발광셀 블록내 발광셀의 제 2 전극에 접속되며,
상기 발광셀 어레이부의 타단에 있는 발광셀의 제 2 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록내 발광셀의 제 1 전극에 접속됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 1,
A first electrode of the light emitting cell at one end of the light emitting cell array unit is connected to a first light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of the light emitting cell in the second light emitting cell block;
And a second electrode of the light emitting cell at the other end of the light emitting cell array unit is connected to a third light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a first electrode of the light emitting cell in the fourth light emitting cell block. device.
제 2 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부의 일단에 있는 발광셀의 제 1 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 1 발광셀 블록 및 제 2 발광셀 블록내 발광셀의 제 2 전극에 접속되는 제 1 접점과,
상기 발광셀 어레이부의 타단에 있는 발광셀의 제 2 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록내 발광셀의 제 1 전극에 접속되는 제 2 접점이 기판상에서 서로 대향하여 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 2,
A first electrode of a light emitting cell at one end of the light emitting cell array unit being connected to a first light emitting cell block among four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of a light emitting cell in a second light emitting cell block; ,
A second electrode of a light emitting cell at the other end of the light emitting cell array unit is connected to a third light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of the light emitting cell in the fourth light emitting cell block; A light emitting device, characterized in that disposed on the substrate facing each other.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 발광셀 블록 및 제 3 발광셀 블록 사이에 제 3 접점과,
상기 제 2 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록 사이에 제 4 접점을 구비하며,
상기 제 3 접점과 제 4 접점은 기판상에서 서로 대향하여 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 2,
A third contact point between the first light emitting cell block and the third light emitting cell block;
A fourth contact point is provided between the second light emitting cell block and the fourth light emitting cell block,
And the third and fourth contacts are disposed to face each other on a substrate.
제 4 항에 있어서,
외부의 교류전원과 접속하기 위한 적어도 2개의 전원패드를 추가로 구비함을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 4, wherein
And at least two power pads for connecting to an external AC power source.
제 5 항에 있어서,
상기 제 3 접점 및 제 4 접점이 상기 적어도 2개의 전원패드에 접속됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 5, wherein
And the third and fourth contacts are connected to the at least two power pads.
제 1 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부는 복수의 발광셀이 직렬 연결된 것임을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 1,
The light emitting cell array unit is characterized in that the plurality of light emitting cells are connected in series.
기판; 및
상기 기판 상에 형성된 복수의 발광셀;을 포함하며,
상기 복수의 발광셀은,
상기 기판의 최외각부에 배치되는 브릿지 발광부; 및
상기 브릿지 발광부의 내부에 형성되고, 적어도 하나의 발광셀을 포함하는 발광셀 어레이부;를 포함하는 발광소자.
Board; And
It includes; a plurality of light emitting cells formed on the substrate,
The plurality of light emitting cells,
A bridge light emitting part disposed at an outermost part of the substrate; And
And a light emitting cell array unit formed inside the bridge light emitting unit and including at least one light emitting cell.
제 8 항에 있어서,
상기 브릿지 발광부는 제 1 발광셀 블록, 제 2 발광셀 블록, 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록을 포함함을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 8,
The bridge light emitting unit includes a first light emitting cell block, a second light emitting cell block, a third light emitting cell block and a fourth light emitting cell block.
제 9 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부의 일단에 있는 발광셀의 제 1 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 1 발광셀 블록 및 제 2 발광셀 블록내 발광셀의 제 2 전극에 접속되며,
상기 발광셀 어레이부의 타단에 있는 발광셀의 제 2 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록내 발광셀의 제 1 전극에 접속됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 9,
A first electrode of the light emitting cell at one end of the light emitting cell array unit is connected to a first light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of the light emitting cell in the second light emitting cell block;
And a second electrode of the light emitting cell at the other end of the light emitting cell array unit is connected to a third light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a first electrode of the light emitting cell in the fourth light emitting cell block. device.
제 10 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부의 일단에 있는 발광셀의 제 1 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 1 발광셀 블록 및 제 2 발광셀 블록내 발광셀의 제 2 전극에 접속되는 제 1 접점과,
상기 발광셀 어레이부의 타단에 있는 발광셀의 제 2 전극이 상기 브릿지 발광부내 4개의 발광셀 블록중 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록내 발광셀의 제 1 전극에 접속되는 제 2 접점이 기판상에서 서로 대향하여 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 10,
A first electrode of a light emitting cell at one end of the light emitting cell array unit being connected to a first light emitting cell block among four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of a light emitting cell in a second light emitting cell block; ,
A second electrode of a light emitting cell at the other end of the light emitting cell array unit is connected to a third light emitting cell block among the four light emitting cell blocks in the bridge light emitting unit and a second electrode of the light emitting cell in the fourth light emitting cell block; A light emitting device, characterized in that disposed on the substrate facing each other.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 발광셀 블록 및 제 3 발광셀 블록 사이에 제 3 접점과,
상기 제 2 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록 사이에 제 4 접점을 구비하며,
상기 제 3 접점과 제 4 접점은 기판상에서 서로 대향하여 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 10,
A third contact point between the first light emitting cell block and the third light emitting cell block;
A fourth contact point is provided between the second light emitting cell block and the fourth light emitting cell block,
And the third and fourth contacts are disposed to face each other on a substrate.
제 12 항에 있어서,
외부의 교류전원과 접속하기 위한 적어도 2개의 전원패드를 추가로 구비함을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 12,
And at least two power pads for connecting to an external AC power source.
제 13 항에 있어서,
상기 제 3 접점 및 제 4 접점이 상기 적어도 2개의 전원패드에 접속됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 13,
And the third and fourth contacts are connected to the at least two power pads.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 발광셀 블록, 제 2 발광셀 블록, 제 3 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록은 2개씩 쌍을 이뤄 기판상에서 대향하여 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 9,
Wherein the first light emitting cell block, the second light emitting cell block, the third light emitting cell block, and the fourth light emitting cell block are arranged in pairs to face each other on a substrate.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 발광셀 블록 및 제 3 발광셀 블록이 기판의 동일변에 배치되며,
상기 제 2 발광셀 블록 및 제 4 발광셀 블록이 기판의 다른 동일변에 배치됨을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 15,
The first light emitting cell block and the third light emitting cell block are disposed on the same side of the substrate,
And the second light emitting cell block and the fourth light emitting cell block are disposed on the same side of the substrate.
제 8 항에 있어서,
상기 발광셀 어레이부는 복수의 발광셀이 직렬 연결된 것임을 특징으로 하는 발광소자.
The method of claim 8,
The light emitting cell array unit is characterized in that the plurality of light emitting cells are connected in series.
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