KR20110110753A - Luminous element with a plurality of cells bonded - Google Patents

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KR20110110753A
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윤여진
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Abstract

본 발명은 다수의 발광 셀이 결합된 발광 소자에 관한 것으로, 웨이퍼 상에 형성된 복수의 발광셀이 제1 측면, 제1 측면에 대향하는 제2 측면 및 상기 제1 측면과 제2 측면을 연결하는 제3 측면을 포함하되, 상기 제1 측면과 제2 측면은 서로 평행한 면을 갖고, 상기 제3 측면은 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각과 만나는 지점들을 연결한 평면과 비형행인 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device in which a plurality of light emitting cells are combined, wherein a plurality of light emitting cells formed on a wafer connect a first side surface, a second side surface facing the first side surface, and connecting the first side surface and the second side surface. And a third side, wherein the first side and the second side have planes parallel to each other, and the third side is non-parallel with a plane connecting points that meet each of the first side and the second side. It is done.

Description

다수의 셀이 결합된 발광 소자{Luminous element with a plurality of cells bonded}Luminous element with a plurality of cells bonded

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 다수의 발광 셀이 직/병렬 접속된 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device in which a plurality of light emitting cells are connected in series / parallel.

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 수십 분의 1에 불과하고, 수명이 수 내지 수십 배에 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 tens of times compared to the conventional lighting device, and the lifetime is several to several tens of times, which is excellent in terms of reducing power consumption and durability.

일반적으로, 발광 다이오드를 조명용으로 사용하기 위해서는 별도의 패키징 공정을 통해 발광 소자를 형성하고, 다수의 발광 소자를 와이어 본딩을 통해 직렬연결하고, 외부에서 보호회로 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 light emitting devices are connected in series through wire bonding, and a protective circuit and an AC / DC converter are installed from the outside to provide a lamp. Made in the form of.

이러한 종래의 조명용 발광 소자에 관해서는 미국 공개 특허 제 5,463,280호에 개시되어 있다. 상기에서는 개개의 발광 칩이 몰딩된 발광 다이오드를 각기 배선을 통해 직렬로 연결하여 조명용 발광 소자를 제작하였다. 하지만, 상술한 구조를 통한 종래의 기술로 조명 용도의 발광 장치를 제작하였을 경우, 많은 개수의 발광 다이오드 각각을 금속 배선을 통해 연결하여야 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 단락되어 셀의 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. Such a conventional lighting light emitting device is disclosed in US Patent No. 5,463,280. In the above, the light emitting diodes in which the individual light emitting chips are molded are connected in series through wires, thereby manufacturing a light emitting device for lighting. However, when a light emitting device for a lighting use is manufactured by the conventional technology through the above-described structure, a large number of light emitting diodes must be connected through metal wires, thereby increasing the number of 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 cell. 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.

이에 따라 현재 웨이퍼 레벨에서 개개의 발광 셀을 연결하여 AC전원에서도 구동할 수 있는 조명용 발광 소자에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Accordingly, research is being actively conducted on lighting light emitting devices that can be driven at AC power by connecting individual light emitting cells at the wafer level.

도 1은 종래 기술에 따른 조명용 발광 소자의 레이아웃도이다. 1 is a layout diagram of a light emitting device for lighting according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 웨이퍼(10) 상의 대향하는 가장자리에 두개의 외부 전극 패드(1, 2)가 형성되어 있고, 외부 전극 패드(1, 2)들 사이에 직사각형 형태의 발광 셀(60)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 매트릭스 배열된 직사각형 발광 셀(60)은 두 외부 전극 패드(1, 2) 사이에서 직렬 접속되어 있다. Referring to FIG. 1, two external electrode pads 1 and 2 are formed at opposite edges on a wafer 10 according to the prior art, and a light emitting cell having a rectangular shape is formed between the external electrode pads 1 and 2. (60) are arranged in a matrix form. The rectangular light emitting cells 60 arranged in a matrix are connected in series between two external electrode pads 1 and 2.

도면에 도시된 바와 같이 제 1 외부 전극 패드(1)와 첫번째 직사각형 발광 셀의 P형 반도체층이 금속배선을 통해 접속된다. 그리고, 첫번째 직사각형 발광 셀의 N형 반도체층이 금속배선을 통해 두번째 직사각형 발광 셀의 P형 반도체층에 접속되고, 두번째 직사각형 발광 셀의 N형 반도체층이 세번째 직사각형 P형 반도체층에 접속된다. 이와 같이 순차적으로 일 발광 셀의 N형 반도체층이 이와 인접한 발광 셀의 P형 반도체층에 전기적으로 접속된다. 한편 마지막 번째의 직사각형 발광 셀의 N형 반도체층은 금속배선을 통해 제 2 외부 전극 패드(2)와 접속된다. As shown in the figure, the first external electrode pad 1 and the P-type semiconductor layer of the first rectangular light emitting cell are connected through metal wiring. Then, the N-type semiconductor layer of the first rectangular light emitting cell is connected to the P-type semiconductor layer of the second rectangular light emitting cell through the metal wiring, and the N-type semiconductor layer of the second rectangular light emitting cell is connected to the third rectangular P-type semiconductor layer. In this way, the N-type semiconductor layer of one light emitting cell is electrically connected to the P-type semiconductor layer of the light emitting cell adjacent thereto. Meanwhile, the N-type semiconductor layer of the last rectangular light emitting cell is connected to the second external electrode pad 2 through the metal wiring.

상술한 바와 같은 종래의 직사각형 발광 셀이 배열된 발광 소자에 관해 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. A light emitting device in which a conventional rectangular light emitting cell as described above is arranged will be described in more detail as follows.

도 2는 종래 기술에 따른 직사각형 발광 셀이 배열된 발광 소자의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a light emitting device in which rectangular light emitting cells according to the prior art are arranged.

도 2를 참조하면, 웨이퍼(10) 상에 버퍼층(20), N형 반도체층(30), 활성층(40) 및 P형 반도체층(50)을 순차적으로 형성한 다음, P형 반도체층(50)과 활성층(40)의 일부를 제거하여 N형 반도체층(30)을 노출시킨다. 계속적인 식각을 실시하여 개개의 발광 셀(60)을 전기적으로 분리한다. 이때, 각각의 발광 셀(60)은 도 1에 도시된 바와 같이 직사각형의 형태로 패터닝된다. 이후, 상기의 P형 반도체층(50) 상에 P형 패드(55)를 형성하고, N형 반도체층(30) 상에 N형 패드(35)를 형성한다. 이때, P형 패드(55)를 형성하지 않고, 오믹 전극(미도시)만을 형성할 수도 있다. 이후, 에어 브리지 공정을 통해 개개의 발광 셀(60)을 직렬 연결한다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 일 발광 셀(60)의 N형 반도체층(30) 상의 N형 패드(35)와, 이와 인접한 발광 셀(60)의 P형 반도체층(50) 상의 P형 패드(55) 간을 금속배선(70)을 통해 연결한다. Referring to FIG. 2, the buffer layer 20, the N-type semiconductor layer 30, the active layer 40, and the P-type semiconductor layer 50 are sequentially formed on the wafer 10, and then the P-type semiconductor layer 50 is formed. ) And a portion of the active layer 40 are removed to expose the N-type semiconductor layer 30. Continuous etching is performed to electrically separate the individual light emitting cells 60. At this time, each light emitting cell 60 is patterned in the form of a rectangle as shown in FIG. Thereafter, the P-type pad 55 is formed on the P-type semiconductor layer 50, and the N-type pad 35 is formed on the N-type semiconductor layer 30. In this case, only the ohmic electrode (not shown) may be formed without forming the P-type pad 55. Thereafter, the individual light emitting cells 60 are connected in series through an air bridge process. That is, as described above, the N-type pad 35 on the N-type semiconductor layer 30 of the one light emitting cell 60 and the P-type pad 55 on the P-type semiconductor layer 50 of the light emitting cell 60 adjacent thereto. ) Is connected between the metal wiring (70).

상술한 바와 같이 발광 셀이 직사각형으로 패터닝 되기 때문에 발광 소자의 면적을 줄이기가 어렵고, 인접한 셀간을 연결하기 위한 금속배선의 연결방향이 4방향 즉, 상하 좌우 방향으로 한정되어 있어 셀간의 연결을 위한 레이아웃 설계시 많은 어려움 있다. 즉, 대각선 방향으로 셀들을 연결할 경우, 이를 둘러쌓고 있는 셀과 금속배선 간에 중첩에 의한 단선이 발생하는 문제가 있다. As described above, since the light emitting cells are patterned in a rectangle, it is difficult to reduce the area of the light emitting device, and the connection direction of the metal wiring for connecting the adjacent cells is limited to four directions, that is, the top, bottom, left and right directions, and thus the layout for the connection between the cells. There are many difficulties in designing. That is, when connecting cells in a diagonal direction, there is a problem that a disconnection occurs due to overlap between the cell surrounding the metal and the metal wiring.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 다수의 발광 셀의 형태를 허니콤 구조인 육각형 형태로 제작하여 발광 셀의 레이아웃 설계를 용이하게 할 수 있고, 소자의 면적을 줄일 수 있는 발광 소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Therefore, in order to solve the above problems, a plurality of light emitting cells may be manufactured in a hexagonal shape having a honeycomb structure to facilitate the layout design of the light emitting cells and to reduce the area of the device. Its purpose is to provide.

본 발명에 따른 육각 기둥 형태인 다수의 발광 셀이 웨이퍼 상에서 직렬 또는 병렬 접속된 발광 소자를 제공한다. A plurality of light emitting cells in the form of hexagonal columns according to the present invention provides a light emitting device connected in series or in parallel on a wafer.

여기서, 웨이퍼와, 상기 웨이퍼 상에 형성된 제 1 및 제 2 외부 전극 단자 및 상기 웨이퍼 상에 균일하게 배열되어 있는 육각 기둥 형태의 다수의 발광 셀을 포함하고, 상기 육각 기둥 형태의 다수의 발광 셀이 제 1 및 제 2 외부 전극 단자 사이에서 직렬 접속된다. Here, the wafer, the first and second external electrode terminals formed on the wafer and a plurality of light emitting cells in the form of a hexagonal column arranged uniformly on the wafer, wherein the plurality of light emitting cells in the form of the hexagonal column It is connected in series between the first and second external electrode terminals.

그리고, 웨이퍼와, 상기 웨이퍼 상에 형성된 제 1 및 제 2 외부 전극 단자 및 상기 제 1 및 제 2 외부 전극 단자 사이에 육각 기둥 형태의 다수의 발광 셀이 각기 직렬 접속된 제 1 및 제 2 블록을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 블록이 제 1 및 제 2 외부 전극 단자 사이에 역병렬 접속된다.In addition, a first block and a second block in which a plurality of light emitting cells in the form of hexagonal columns are connected between the wafer, the first and second external electrode terminals formed on the wafer, and the first and second external electrode terminals, respectively, are connected in series. And the first and second blocks are anti-parallel connected between the first and second external electrode terminals.

본 발명은 육각형 형태의 다수의 발광 셀을 웨이퍼 레벨에서 직/병렬 연결하여 가정용 교류전원에서 사용할 수 있는 발광 소자의 레이아웃 설계를 용이하게 할 수 있고 소자의 면적을 줄일 수 있다. The present invention can facilitate the layout design of a light emitting device that can be used in a home AC power source by connecting a plurality of hexagonal light emitting cells at the wafer level in parallel / parallel to reduce the area of the device.

도 1은 종래 기술에 따른 조명용 발광 소자의 레이아웃도.
도 2는 종래 기술에 따른 직사각형 발광 셀이 배열된 발광 소자의 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자의 레이아웃도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일 발광 셀의 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자의 레이아웃도. 1 is a layout view of a light emitting device for lighting according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a light emitting device in which rectangular light emitting cells according to the prior art are arranged;
3 is a layout diagram of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view of one light emitting cell according to the first embodiment of the present invention;
5 is a layout diagram of a light emitting device according to a second embodiment of 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.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자의 레이아웃도이다. 3 is a layout diagram of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일 발광 셀의 도면이다. 4 is a view of one light emitting cell according to the first embodiment of the present invention.

여기서, 도 4의 (a)는 발광 셀의 사시도이고, 도 4의 (b)는 발광 셀의 평면도이다. 4A is a perspective view of the light emitting cell, and FIG. 4B is a plan view of the light emitting cell.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자는 웨이퍼(110) 상에 형성된 횡단면이 육각형 형태인 육각 기둥 형상의 발광 셀(100)이 복수개가 제 1 외부 전극 패드(210)와 제 2 외부 전극 패드(220) 사이에 직렬 접속되어 있다. 바람직하게는 횡단면이 허니콤 구조 즉, 육각형 형태의 발광 셀(100)이 두 외부 전극 패드(210, 220) 사이에 직렬 접속되어 있다. 3 and 4, in the light emitting device according to the present embodiment, a plurality of hexagonal light emitting cells 100 having a hexagonal cross section formed on the wafer 110 may be provided with the first external electrode pad 210. The second external electrode pads 220 are connected in series. Preferably, a honeycomb structure, that is, a hexagonal light emitting cell 100 having a cross section is connected in series between two external electrode pads 210 and 220.

이때, 단일의 발광 셀(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 Al2O3 웨이퍼, Si 웨이퍼 또는 SiC 웨이퍼 상에 결정 결함을 제거하기 위해 GaN막 또는 AlN막의 버퍼층(120)을 형성한다. 상기의 버퍼층(120) 상에 GaN막, AlN막 또는 InN막의 N형 반도체층(130)을 형성한다. 이와 같이 전자를 공급하는 N형 반도체층(130) 상에 전자와 정공의 재결합에 의해 광을 생성하는 InGaN막 또는 AlGaN막의 활성층(140)을 형성한다. 이러한 활성층(140) 상에 Mg등의 P형 불순물이 도핑된 GaN막 또는 AlN막의 P형 반도체층(150)을 형성한다. In this case, the single light emitting cell 100 forms a buffer layer 120 of a GaN film or an AlN film to remove crystal defects on an Al 2 O 3 wafer, a Si wafer, or a SiC wafer, as shown in FIG. 4. An N-type semiconductor layer 130 of a GaN film, an AlN film, or an InN film is formed on the buffer layer 120. The active layer 140 of the InGaN film or AlGaN film that generates light by recombination of electrons and holes is formed on the N-type semiconductor layer 130 that supplies electrons. The P-type semiconductor layer 150 of the GaN film or AlN film doped with P-type impurities such as Mg is formed on the active layer 140.

이후, 상기의 P형 반도체층(150) 상에 감광막을 도포한 다음, 포토리소그라피 공정을 통해 횡단면이 육각형 형상의 발광 셀 영역을 제외한 영역의 P형 반도체층(150)을 노출하는 감광막 패턴을 형성한다. 이후, 상기의 감광막 패턴을 식각마스크로 하는 식각공정을 통해 P형 반도체층(150), 활성층(140), N형 반도체층(130) 및 버퍼층(120)을 제거하여 발광 셀 패턴을 형성한다. 상기 발광 셀 패턴이 형성된 기판상에 다시 한번 감광막을 도포한 다음, 포토리소그라피 공정을 통해 셀 영역의 P형 반도체층(150)의 일부를 노출하는 감광막 패턴을 형성한다. 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 하는 식각공정을 실시하여 노출된 영역의 P형 반도체층(150)과 활성층(140)을 제거하여 N형 반도체층(130)을 노출시킨다. 이때 도면에서와 같이 육각형 형상의 일변과 인접한 영역의 N형 반도체층(130)이 노출된다. 이를 통해 발광 셀(100)을 제작한다. 여기서는 상술한 P형 반도체층(150) 상에 오믹성 전극층을 형성함과, 그 상부에 P형 패드를 형성함과, 노출된 N형 반도체층(130) 상에 N형 패드를 형성함은 생략되었다. Thereafter, a photosensitive film is coated on the P-type semiconductor layer 150, and then a photosensitive film pattern is formed through the photolithography process to expose the P-type semiconductor layer 150 in a region excluding the light emitting cell region having a hexagonal cross section. do. Subsequently, the light emitting cell pattern is formed by removing the P-type semiconductor layer 150, the active layer 140, the N-type semiconductor layer 130, and the buffer layer 120 through an etching process using the photoresist pattern as an etching mask. After the photoresist is coated on the substrate on which the light emitting cell pattern is formed, a photoresist pattern is formed to expose a portion of the P-type semiconductor layer 150 in the cell region through a photolithography process. An N-type semiconductor layer 130 is exposed by performing an etching process using the photoresist pattern as an etching mask to remove the P-type semiconductor layer 150 and the active layer 140 in the exposed region. At this time, as shown in the figure, the N-type semiconductor layer 130 in an area adjacent to one side of the hexagonal shape is exposed. Through this, the light emitting cell 100 is manufactured. Here, forming the ohmic electrode layer on the P-type semiconductor layer 150 described above, forming the P-type pad on the upper portion thereof, and forming the N-type pad on the exposed N-type semiconductor layer 130 are omitted. It became.

본 실시예에서는 도 3에서와 같이 상술한 바와 같은 육각형 발광 셀(100) 14개가 웨이퍼(110) 상에 3줄로 배치되어 있다. 첫번째 줄과 세번째 줄에는 각기 5개의 육각형 발광 셀(100)이 위치하고, 두번째 줄에는 4개의 육각형 발광 셀(100)이 위치하고, 그 양측 가장자리에는 외부 전극 패드(210, 220)가 각기 형성되어 있다. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, fourteen hexagonal light emitting cells 100 as described above are arranged in three rows on the wafer 110. Five hexagonal light emitting cells 100 are positioned in the first row and the third row, four hexagonal light emitting cells 100 are positioned in the second row, and external electrode pads 210 and 220 are formed at both edges thereof.

상기의 육각형 발광 셀(110)은 외부 전극 패드(210, 220) 사이에 'ㄹ'자 형태로 직렬 연결된다. 이들이 연결관계에 관해 설명하면, 두번째 줄의 좌측에 형성된 제 1 외부 전극 패드(210)는 금속배선을 통해 첫번째 줄의 좌측 가장자리의 육각형 발광 셀의 P형 반도체층과 접속된다. 첫번째 줄의 육각형 발광 셀들은 각기 좌측에서 우측 방향으로 직렬 연결되도록 좌측에 위치한 육각형 발광 셀의 N형 반도체층이 그 우측에 위치한 육각형 발광 셀의 P형 반도체층에 접속된다. 첫번째 줄의 우측 가장자리에 위치한 육각형 발광 셀의 N형 반도체층은 두번째 줄의 우측 가장자리에 위치한 육각형 발광 셀의 P형 반도체층과 접속된다. 그리고, 두번째 줄의 육각형 발광 셀들은 각기 우측방향에서 좌측 방향으로 직렬 연결되도록 우측에 위치한 육각형 발광 셀의 N형 반도체층이 그 좌측에 위치한 육각형 발광 셀의 P형 반도체층에 접속된다. 두번째 줄의 좌측 가장자리에 위치한 육각형 발광 셀의 N형 반도체층은 세번째 줄의 좌측 가장자리에 위치한 육각형 발광 셀의 P형 반도체층에 접속된다. 그리고, 세번째 줄의 육각형 발광 셀들은 첫번째 줄과 동일한 접속을 한다. 세번째 줄의 우측 가장자리에 위치한 육각형 발광 셀의 N형 반도체층은 두번째 줄의 우측 가장자리에 위치한 제 2 외부 전극 패드(220)에 접속된다.The hexagonal light emitting cell 110 is connected in series in the form of a letter 'd' between the external electrode pads 210 and 220. When explaining the connection relationship, the first external electrode pad 210 formed on the left side of the second row is connected to the P-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell on the left edge of the first row through the metal wiring. The hexagonal light emitting cells of the first row are connected to the P-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cells located on the right side of the hexagonal light emitting cells on the right side so that the hexagonal light emitting cells on the left side are connected in series from left to right. The N-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell located at the right edge of the first row is connected to the P-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell located at the right edge of the second row. Then, the hexagonal light emitting cells of the second row are connected to the P-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cells located on the left side of the hexagonal light emitting cells on the right side so that the hexagonal light emitting cells on the right side are connected in series from right to left directions. The N-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell located at the left edge of the second row is connected to the P-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell located at the left edge of the third row. Then, the hexagonal light emitting cells of the third row make the same connection as the first row. The N-type semiconductor layer of the hexagonal light emitting cell located at the right edge of the third row is connected to the second external electrode pad 220 located at the right edge of the second row.

상기에서 육각형 발광 셀(100)들을 연결하는 금속배선(160)은 에어브리지 공정을 통해 형성된다. 그리고 상술한 각층은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PCVD; Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy) 또는 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 증착 및 성장 방법을 통해 형성된다.The metal wiring 160 connecting the hexagonal light emitting cells 100 is formed through an air bridge process. Each of the above-described layers may be formed of a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), a chemical vapor deposition (CVD), a plasma chemical vapor deposition (PCVD), a molecular beam growth method (MBE; Molecular). It is formed through a deposition and growth method such as Beam Epitaxy) or Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE).

이뿐만 아니라 본 발명은 도 3과 같이 배치된 육각형 발광 셀이 직렬 접속된 두개의 블록으로 분리되고 이 블록이 제 1 및 제 2 외부 전극 패드 사이에서 병렬 접속된다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 관해 설명한다. 후술되는 설명에서는 상술한 제 1 실시에와 중복되는 설명은 생략한다. Not only this, the present invention is divided into two blocks in which hexagonal light emitting cells arranged as shown in FIG. 3 are connected in series, and the blocks are connected in parallel between the first and second external electrode pads. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the description overlapping with the first embodiment described above will be omitted.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자의 레이아웃도이다. 5 is a layout diagram of a light emitting device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자는 육각형 발광 셀(110)이 직렬 접속된 제 1 및 제 2 블록(101, 102)을 포함하고, 제 1 및 제 2 블록(101, 102)이 제 1 및 제 2 외부 전극 패드(210, 220) 사이에서 역 병렬 접속된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 14개의 육각형 발광 셀(100) 중 각기 7개의 육각형 발광 셀(100)이 직렬 접속되고, 이 직렬 접속된 발광 셀(100)들이 역병렬 접속되어 있다. Referring to FIG. 5, the light emitting device according to the present embodiment includes first and second blocks 101 and 102 to which hexagonal light emitting cells 110 are connected in series, and the first and second blocks 101 and 102. Reverse parallel connection is made between the first and second external electrode pads 210 and 220. That is, as shown in FIG. 5, seven hexagonal light emitting cells 100 of the fourteen hexagonal light emitting cells 100 are connected in series, and the serially connected light emitting cells 100 are connected in reverse parallel.

상기의 14개의 육각형 발광 셀이 웨이퍼 상에 3줄로 배치되어 있고, 첫번째 줄과 세번째 줄 각각에는 5개의 육각형 발광 셀이 위치하고, 두번째 줄에는 4개의 육각형 발광 셀이 위치한다. 두번째 줄의 양측 가장자리에는 각기 제 1 및 제 2 외부 전극 패드(210, 220)가 형성된다. The fourteen hexagonal light emitting cells are arranged in three rows on the wafer, five hexagonal light emitting cells are positioned in the first row and the third row, and four hexagonal light emitting cells are located in the second row. First and second external electrode pads 210 and 220 are formed at both edges of the second row, respectively.

도면에 도시된 바와 같이, 첫번째 줄의 좌측 가장자리에 있는 육각형 발광 셀을 제 1 육각형 발광 셀로 하여 순차적으로 번호를 붙이면 첫번째 줄에서는 제 1 내지 제 5 육각형 발광 셀이 위치하고, 두번째 줄에서는 제 6 내지 제 9 번째 육각형 발광 셀이 위치하고, 세번째 줄에서는 제 10 내지 제 14 번째 육각형 발광 셀이 위치한다. 이때, 본 실시예에서는 제 1 , 제 6, 제 2, 제 3, 제 8, 제 4 및 제 5 육각형 발광 셀들이 직렬 접속되고, 제 14, 제 9, 제 13, 제 12, 제 7, 제 11 및 제 10 육각형 발광 셀들이 직렬 접속된다. 그리고, 이와 같이 직렬 접속된 육각형 발광 셀이 제 1 및 제 2 외부 전극 패드(210, 220) 사이에 역병렬 접속된다. 즉, 제 1 외부 전극패드(210)에는 제 1 육각형 발광 셀의 P형 반도체층이 금속배선을 통해 접속되고, 제 10 육각형 발광 셀의 N형 반도체층이 금속배선을 통해 접속되어 있다. 그리고, 제 2 외부 전극 패드(220)에 제 5 육각형 발광 셀의 N형 반도체층이 금속배선을 통해 접속되어 있고, 제 14 육면제 발광 셀의 P형 반도체층이 금속배선을 통해 접속되어 있다.As shown in the figure, when the hexagonal light emitting cells at the left edge of the first row are sequentially numbered as the first hexagonal light emitting cells, the first to fifth hexagonal light emitting cells are positioned in the first row, and the sixth to the fifth row in the second row. The ninth hexagonal light emitting cell is positioned, and in the third row, the tenth to fourteenth hexagonal light emitting cells are positioned. At this time, in this embodiment, the first, sixth, second, third, eighth, fourth and fifth hexagonal light emitting cells are connected in series, and the 14th, 9th, 13th, 12th, 7th, 7th, etc. The eleventh and tenth hexagonal light emitting cells are connected in series. In this way, the hexagonal light emitting cells connected in series are antiparallelly connected between the first and second external electrode pads 210 and 220. That is, the P-type semiconductor layer of the first hexagonal light emitting cell is connected to the first external electrode pad 210 through the metal wiring, and the N-type semiconductor layer of the tenth hexagonal light emitting cell is connected through the metal wiring. The N-type semiconductor layer of the fifth hexagonal light emitting cell is connected to the second external electrode pad 220 through the metal wiring, and the P-type semiconductor layer of the fourteenth hexahedral light emitting cell is connected through the metal wiring.

상술한 실시에에서는 육각형 발광 셀이 3줄로만 형성된 실시예만을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
In the above-described embodiment, only the embodiment in which the hexagonal light emitting cells are formed of three lines has been described, but the present invention is not limited thereto.

이와 같이, 본 발명의 하나의 육각형 발광 셀과 인접한 발광 셀의 개수는 2개 내지 6개가 되고, 이에 따라 일 육각형 발광 셀의 N형 반도체층과 이와 인접한 육각형 발광 셀의 P형 반도체층 간을 연결할 수 있는 경우의 수가 늘어나게 되어 발광 셀의 레이아웃 설계가 용이하게 된다. 그리고, 허니콤 구조로 인해 동일 면적을 갖는 종래의 발광 셀 구조에 비하여 셀간의 인접한 공간의 면적을 줄일 수 있어 소자의 전체 크기를 줄일 수 있다. As described above, the number of light emitting cells adjacent to one hexagonal light emitting cell of the present invention is 2 to 6, thus connecting between the N-type semiconductor layer of one hexagonal light emitting cell and the P-type semiconductor layer of the adjacent hexagonal light emitting cell. The number of possible cases increases, making layout design of the light emitting cells easy. In addition, the honeycomb structure can reduce the area of adjacent spaces between cells compared to the conventional light emitting cell structure having the same area, thereby reducing the overall size of the device.

1, 2, 210, 220 : 외부 전극 패드 10, 110 : 웨이퍼
20, 120 : 버퍼층 30, 130 : N형 반도체층
40, 140 : 활성층 50, 150 : P형 반도체층
60, 100 : 발광 셀 70, 160 : 금속 배선1, 2, 210, 220: external electrode pad 10, 110: wafer
20, 120: buffer layer 30, 130: N-type semiconductor layer
40, 140: active layer 50, 150: P-type semiconductor layer
60, 100: light emitting cell 70, 160: metal wiring

Claims (8)

웨이퍼:
상기 웨이퍼 상에 형성되고, 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 각각 포함하는 복수의 발광 셀;
상기 복수의 발광 셀 각각의 상기 제1 반도체층 및 상기 제2 반도체층 상에 각각 형성된 복수의 제1 및 제2 패드; 및
상기 복수의 발광 셀 중 인접한 발광 셀 간의 상기 제1 및 제2 패드를 연결하는 복수의 금속배선을 포함하고,
상기 복수의 발광 셀 각각은,
상기 제1 패드가 위치하는 영역에 대응하는 제1 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면을 연결하는 제3 측면을 포함하고,
상기 제1 측면 및 상기 제2 측면은 서로 평행한 면을 갖고,
상기 제3 측면은 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각과 만나는 지점들을 연결한 평면과 비형행인 발광 소자.wafer:
A plurality of light emitting cells formed on the wafer and each comprising a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer;
A plurality of first and second pads respectively formed on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer of each of the plurality of light emitting cells; And
A plurality of metal wires connecting the first and second pads between adjacent light emitting cells of the plurality of light emitting cells,
Each of the plurality of light emitting cells,
A first side surface corresponding to an area where the first pad is located, a second side surface facing the first side surface, and a third side surface connecting the first side surface and the second side surface,
The first side and the second side have sides parallel to each other,
The third side surface is a light emitting element and a non-parallel plane connecting the points that meet each of the first side and the second side. 청구항 1에 있어서,
상기 웨이퍼 상에 형성된 외부 전극 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method according to claim 1,
Light emitting device further comprises an external electrode terminal formed on the wafer. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 발광셀은 일렬로 직렬 연결된 발광셀들을 포함하고,
상기 일렬로 직렬 연결된 발광셀들은 하나의 발광셀의 제1 측면이 그것에 이웃하는 발광셀의 제2 측면을 마주보도록 배열된 발광 소자.The method according to claim 1,
The plurality of light emitting cells may include light emitting cells connected in series.
And the light emitting cells connected in series are arranged so that the first side of one light emitting cell faces the second side of the light emitting cell adjacent thereto. 청구항 3에 있어서,
상기 일렬로 직렬 연결된 발광셀들의 제3 측면들은 전체적으로 요철 형상을 형성하는 발광 소자.The method according to claim 3,
The third side surfaces of the series of light emitting cells connected in series form an uneven shape as a whole. 청구항 4에 있어서,
상기 복수의 발광셀은 하나의 열 내의 발광셀들의 제3 측면들의 요철 형상이 그것에 이웃하는 열 내의 발광셀들의 제3 측면들의 요철 형상과 서로 맞물리도록 배열된 발광 소자.The method of claim 4,
And the plurality of light emitting cells are arranged such that the concave-convex shape of the third side surfaces of the light emitting cells in one row are engaged with the concave-convex shape of the third side surfaces of the light emitting cells in a column adjacent thereto. 청구항 4에 잇어서,
상기 복수의 발광셀들은 육각 기둥 형상을 갖는 발광 소자.According to claim 4,
The light emitting device has a hexagonal column shape of the plurality of light emitting cells. 청구항 1에 있어서,
상기 제3 측면은 복수의 면으로 구성된 발광 소자.The method according to claim 1,
The third side is a light emitting device composed of a plurality of surfaces. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 측면에 인접한 활성층 및 제2 반도체층의 일부가 제거되어 제1 반도체층이 노출되고, 상기 제1 패드는 상기 노출된 제1 반도체층 상에 위치하는 발광 소자.The method according to claim 1,
A portion of the active layer and the second semiconductor layer adjacent to the first side are removed to expose the first semiconductor layer, and the first pad is positioned on the exposed first semiconductor layer.
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