KR20150029329A - 발광다이오드 소자 - Google Patents

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KR20150029329A
KR20150029329A KR20130108373A KR20130108373A KR20150029329A KR 20150029329 A KR20150029329 A KR 20150029329A KR 20130108373 A KR20130108373 A KR 20130108373A KR 20130108373 A KR20130108373 A KR 20130108373A KR 20150029329 A KR20150029329 A KR 20150029329A
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Abstract

기판, 복수의 발광다이오드 소자, 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛, 복수의 도전 배선 구조, 및 제1 전극패드를 포함하는 발광다이오드 소자에서, 상기 기판은 제1 표면을 가지고; 상기 복수의 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며; 상기 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며; 상기 복수의 도전 배선 구조는 상기 복수의 발광다이오드 유닛 및 상기 접촉 발광다이오드 유닛을 연결하며; 상기 제1 전극패드는 상기 접촉 발광다이오드 유닛 상에 형성되며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛의 면적은 적어도 하나의 서로 인접한 하나의 발광다이오드 유닛의 면적보다 크다.

Description

발광다이오드 소자{LLGHT-EMITTING DIODE DEVICE}
본 발명은 발광다이오드 소자에 관한 것으로, 특히 높은 발광효율을 가진 어레이식 발광 다이오드 소자에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)의 발광원리와 구조는 종래의 광원과 다르며, 발광다이오드(LED)는 전력 소비량이 낮고, 소자 수명이 길며, 대기 시간(idling time)이 필요 없고, 반응 속도가 빠른 등의 장점이 있다. 게다가 부피가 작고, 진동에 잘 견디며, 대량 생산에 적합하고, 응용요구에 따라 미니형 또는 어레이식 소자를 쉽게 제조할 수 있으므로, 광학 디스플레이 장치, 레이저 다이오드, 교통 신호, 데이터 저장장치, 통신장치, 조명장치 및 의료장치 등의 시장 분야에서 광범위하게 응용되고 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 고압 발광다이오드 소자(1)는, 투명기판(10)과, 2차원 방향으로 연장되고, 투명기판(10) 상에 긴밀하게 배열 형성된 복수개의 발광다이오드 유닛(12)을 포함하고, 각각의 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(120)은 제1 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 반도체층(123)을 포함한다. 투명기판(10)이 전기를 전도하지 않으므로, 복수개의 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(120) 사이에 식각을 통해 트렌치(14)를 형성하면, 각각의 발광다이오드 유닛(12)을 서로 절연시킬 수 있으며, 또한 복수 개의 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(120)을 제2 반도체층(121)까지 부분 식각하여, 부분 노출영역을 형성한다. 그리고, 서로 인접한 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(120)의 제1 반도체층(121)의 노출영역 및 제2 반도체층(123) 상에 제1 전극(18) 및 제2 전극(16)을 포함하는 도전 배선 구조(19)를 형성한다. 제1 전극(18)과 제2 전극(16)은 각각 제1 전극 연신부(180)와 제2 연신부(160)를 더 포함하며, 서로 근접한 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(120)의 제1 반도체층(121)과 제2 반도체층(123)의 상부에 각각 형성되어, 전류가 균일하게 분산되어 반도체층에 유입되도록 돕는다. 도전 배선 구조(19)가 서로 인접한 복수의 발광다이오드 유닛(12)의 제2 반도체층(123) 및 제1 반도체층(121)을 선택적으로 연결시키는 것을 통하여 복수의 발광다이오드 유닛(12) 사이에 직렬 또는 병렬 회로를 형성하게 한다. 도전 배선 구조(19)의 하부는 공기일 수 있으며, 또한 도전 배선 구조(19)를 형성하기 전에 발광다이오드 유닛(12)의 에피택시층의 일부 표면 및 서로 근접한 발광다이오드 유닛(12)의 에피택시층 사이에 화학기상증착 방식(CVD), 물리기상증착 방식(PVD), 스퍼터링(sputtering) 등 기술로 절연층(13)을 미리 증착 형성하여, 에피택시층을 보호하고 서로 인접한 발광다이오드 유닛(12) 사이를 전기적 절연시킬 수도 있다. 절연층(13)의 재질은 바람직하게는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(SiNx), 이산화티타늄(TiO2), 탄탈륨 펜트옥사이드(Tantalum pentoxide, Ta2O5) 등의 재료 또는 이들의 복합 조합일 수 있다.
그러나, 도전 배선 구조(19)를 통해 발광다이오드 유닛(12) 사이를 연결할 경우, 발광다이오드 유닛(12)과 그 사이의 트렌치(14)의 높이 차이가 상당히 크므로, 도전 배선 구조(19)를 형성할 때 도선 연결 불량 또는 단선(斷線)의 문제가 쉽게 발생하여 소자의 수율에 영향을 미친다.
또한, 상술한 발광다이오드 소자(1)는 추가로 기타 소자와 조립되어 발광장치(light-emitting apparatus)를 형성할 수 있다. 도 2는 종래의 발광장치의 구조 개략도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 발광장치(100)는 적어도 하나의 회로(101)를 구비하고 상기 발광다이오드 소자(1)가 접착 고정되는 서브 마운트(110)(sub-mount); 및 발광다이오드 소자(1)의 제1 전극패드(16'), 제2 전극패드(18')와 서브 마운트(110) 상의 회로(101)를 전기적으로 연결시키는 전기적 연결구조(104)를 포함하고, 상기 서브 마운트(110)는 발광장치(100)의 회로설계를 편리하게 하고 방열효과를 높이도록, 리드 프레임(lead frame) 또는 대형 실장기판(mounting substrate)일 수 있다. 상기 전기적 연결구조(104)는 본딩 와이어(bonding wire) 또는 기타 연결구조일 수 있다.
본 발명은 종래의 발광다이오드 소자보다 더 높은 발광효율을 가진 발광다이오드 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판, 복수의 발광다이오드 소자, 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛, 복수의 도전 배선 구조, 및 제1 전극패드를 포함하는 발광다이오드 소자에서,
상기 기판은 제1 표면을 가지고; 상기 복수의 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며; 상기 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며; 상기 복수의 도전 배선 구조는 상기 복수의 발광다이오드 유닛 및 상기 접촉 발광다이오드 유닛을 연결하며; 상기 제1 전극패드는 상기 접촉 발광다이오드 유닛 상에 형성되며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛의 면적은 적어도 하나의 서로 인접한 발광다이오드 유닛의 면적보다 크다.
도 1a은 종래의 어레이 발광다이오드 소자를 나타낸 측면 구조도이다.
도 1b는 종래의 어레이 발광다이오드 소자를 나타낸 평면 구조도이다.
도 2는 종래의 발광장치를 나타낸 구조 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 유닛을 나타낸 측면 구조도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 유닛을 나타낸 평면 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드를 나타낸 부분 평면 개략도이다.
본 발명은 발광다이오드 소자의 구조를 개시하였으며, 본 발명을 더욱 상세하고 완벽하게 이해하기 위하여, 도 3a ~ 도 4를 참고하여 설명한다.
다음은 도면과 결합하여 본 발명의 각 실시예를 설명한다. 시장의 수요에 따라, 발광다이오드 소자의 부피는 갈수록 축소화되고 있다. 발광다이오드 소자 중 각각의 발광다이오드 유닛의 면적이 상대적으로 축소될 경우, 발광다이오드 유닛 발광면 상에 형성된 전극, 전극 연신부, 도전 배선 구조 등은 불투광 구조는 발광다이오드 유닛의 발광효율에 상대적으로 큰 영향을 준다.
먼저, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어레이 발광다이오드 소자(2)를 나타낸 측면도 및 평면도다. 발광다이오드 소자(2)는 하나의 기판(20)을 가지며, 기판(20)은 제1 표면(201)과 저면(底面)(202)을 가지며, 제1 표면(201)과 저면(202)은 마주한다. 기판(20)은 단일 재료에 한정되지 않으며, 복수의 서로 다른 재료로 구성된 복합식 투명 기판일 수도 있다. 예를 들면, 기판(20)은 서로 접합된 제1 기판과 제2 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 기판(20)의 재질은 사파이어(sapphire)이다. 그러나, 기판(20)의 재질은 리튬알루미늄옥사이드(lithium aluminum oxide, LiAlO2), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 인화갈륨(gallium phosphide, GaP), 유리(Glass), 유기 폴리머 판재, 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN), 비소화 갈륨(gallium arsenide, GaAs), 다이아몬드(diamond), 석영(quartz), 규소(silicon, Si), 탄화규소(silicon carbide, SiC), 다이아몬드상 카본(diamond like carbon, DLC)을 포함할 수도 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고, 기판(20)의 제1 표면(201) 상에는 복수의 2차원으로 연장 배열된 어레이식 발광다이오드 유닛(22)이 형성된다. 어레이식 발광다이오드 유닛(22)의 제조 방법은 다음과 같다.
우선, 종래의 에피택시 성장 공정을 통해, 성장 기판(미도시) 상에 제1 반도체층(221), 활성층(222) 및 제2 반도체층(223)을 포함하는 에피택셜 적층(220)을 형성한다. 성장 기판의 재질은 비화갈륨(GaAs), 게르마늄(germanium, Ge), 인화인듐(indium phosphide, InP), 사파이어(sapphire), 탄화규소(silicon carbide), 규소(silicon), 리튬알루미늄옥사이드(lithium aluminum oxide, LiAlO2), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 질화갈륨(gallium nitride, GaN), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 반도체층(221), 활성층(222) 및 제2 반도체층(223)의 재료는 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In), 인(P), 질소(N), 및 규소(Si)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함할 수 있다. 일반적으로 사용되는 재료는 인화알루미늄갈륨인듐(AlGaInP) 계열, 질화알루미늄갈륨인듐(AlGaInN）계열 등 III족 질화물, 산화아연(ZnO）계열 등이다.
그 다음, 포토리소그래피공정 기술을 통해 일부 에피택셜 적층을 선택적으로 제거함으로써, 도 3b에 도시한 바와 같이, 성장 기판 상에 분리 배열된 다수의 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)을 형성한다. 이 단계는 도전 배선 구조 형성 플랫폼으로 하기 위한 각 발광다이오드 유닛의 제1 반도체층(221)의 노출영역을 포토리소그래피공정 기술로 식각 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
소자의 전체적인 발광효율을 증가시키기 위하여, 기판 전이와 기판 접합 기술을 통해, 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)을 기판(20) 상에 설치한다. 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)은 가열 또는 가압하는 방식으로 기판(20)과 직접 접합되거나, 또는 투명 접착층(미도시)을 통해 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층을 기판(20)과 접합시킬 수 있다. 투명 접착층은, 폴리이미드(polyimide), 벤조시클로부텐계 폴리머(BCB), 플루오로시클로부텐계 폴리머(PFCB), 에폭시계 수지(Epoxy), 아크릴계 수지(Acrylic Resin), 폴리에스테르계 수지(PET), 폴리카보네이트계 수지(PC) 등 재료 또는 이들의 조합과 같은 유기 폴리머 투명 접착재, 또는 산화인듐주석(ITO), 산화인듐(InO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 불소산화주석(FTO), 안티모니주석산화물(ATO), 카드뮴주석산화물(CTO), 산화알루미늄아연(AZO), 갈륨도핑산화아연(GZO) 등의 재료 또는 이들의 조합과 같은 투명 도전 산화금속층, 또는 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(SiNx), 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 이산화티타늄(TiO2), 탄탈륨 펜트옥사이드(Tantalum pentoxide, Ta2O5) 등의 재료 또는 이들의 조합과 같은 무기 절연층일 수 있다.
실제로는, 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)을 기판(20) 상에 설치하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 당업자라면 서로 다른 구조 특성에 따라 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)을 에피택시 성장 방식으로 기판(20) 상에 직접 형성할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 기판(20)의 전이 횟수가 다름에 따라, 제2 반도체층(223)과 기판의 제1 표면(201)이 서로 인접하고, 제1 반도체층(221)이 제2 반도체층(223) 상에 있으며, 중간에 활성층(222)이 개재된 구조를 형성할 수 있다.
이어서, 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220)의 일부 표면 및 서로 인접한 발광다이오드 유닛의 에피택셜 적층(220) 사이에 화학기상증착 방식(CVD), 물리기상증착 방식(PVD), 스퍼터링(sputtering) 등 기술을 통해 절연층(23)을 증착 형성하여, 에피택시층을 보호하고 서로 인접한 발광다이오드 유닛(22) 사이를 전기적 절연시킨다. 절연층(23)의 재질은 바람직하게는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(SiNx), 이산화티타늄(TiO2), 탄탈륨 펜트옥사이드(Tantalum pentoxide, Ta2O5) 등 재료 또는 이들의 복합 조합일 수 있다.
그 후, 스퍼터링 방식으로 서로 인접한 발광다이오드 유닛(22)의 제1 반도체층(221) 표면 및 제2 반도체층(223) 표면에 서로 완전히 분리된 복수의 도전 배선 구조(29)를 각각 형성한다. 이러한 서로 완전히 분리된 복수의 도전 배선 구조(29)는 일단이 단일 방향으로 분포(즉 다른 방향으로 연신된 전극은 없다)하는 방식으로 제1 반도체층(221) 상에 배치되어, 제1 반도체층(221)과 직접적으로 접촉하며, 제1 반도체층(221)을 통해 도전 배선 구조(29)가 서로 전기적으로 연결되게 한다. 이러한 공간적으로 서로 분리된 도전 배선 구조(29)는 서로 인접한 다른 발광다이오드 유닛(22)의 제2 반도체층(223)까지 계속하여 연신되며, 타단은 발광다이오드 유닛(22)의 제2 반도체층(223)과 전기적으로 연결되어, 2개의 서로 인접한 발광다이오드 유닛(22)이 전기적 직렬 연결을 형성하게 한다.
실제적으로, 서로 인접한 발광다이오드 유닛(22)을 전기적으로 연결하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 당업자라면 도전 배선 구조 양단을 서로 다른 발광다이오드 유닛의 서로 같거나 서로 다른 도전극성의 반도체층 상에 배치함으로써 발광다이오드 유닛 사이에 병렬 연결 또는 직렬 연결의 전기적 연결 구조가 형성되게 할 수 있음을 이해할 수 있다.
도 3b의 평면도를 살펴보면, 회로설계 상에서 직렬 연결 어레이로 배열된 발광다이오드 소자(2)에서, 직렬 연결 어레이 회로 말단의 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 제1 반도체층(221) 상에 제1 전극패드(26)가 형성된다. 일 실시예에서, 선택적으로 직렬 연결 어레이 회로의 다른 말단의 제2 접촉 발광다이오드 유닛(C3)의 제2 반도체층(223) 상에 제2 전극패드(28)를 형성할 수도 있다.
제1 전극패드(26) 및 제2 전극패드(28)를 통해 본딩 또는 솔더링 등 방식을 통해 외부 전원 또는 다른 회로 소자와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극패드(26) 및 제2 전극패드(28)를 형성하는 제조 공정은 도전 배선 구조(29)를 형성하는 공정과 함께 진행할 수 있으며, 복수의 공정에 의해서 완성될 수도 있다. 제1 전극패드(26) 및 제2 전극패드(28)를 형성하는 재질은, 도전 배선 구조(29)를 형성하는 재질과 각각 동일하거나 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)은 제1 면적을 가지며, 임의의 서로 인접한 발광다이오드 유닛(C2)은 제2 면적을 가지며, 또한 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 면적은 임의의 서로 인접한 발광다이오드 유닛(C2)의 면적보다 크다. 일 실시예에서, 임의의 발광다이오드 유닛(C2)과 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 면적 차이는 20%보다 작다. 일 실시예에서, 임의의 2개의 발광다이오드 유닛(C2)의 면적 차이는 20%보다 작다. 일정한 전기 전도도에 도달하기 위하여, 제1 전극패드(26)와 도전 배선 구조(29) 재질은 바람직하게는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 주석(Sn) 등, 이들의 합금 또는 이들의 적층 조합일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)은 제1 형상을 가지며, 임의의 서로 인접한 발광다이오드 유닛(C2)은 제2 형상을 가지며, 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 형상과 임의의 서로 인접한 발광다이오드 유닛(C2)의 형상은 서로 다르다.
실험 결과로부터 알 수 있듯이, 발광다이오드 유닛 표면의 금속도전 배선 구조의 전류 가로 방향 전도 거리는 최대 약 100㎛이다. 따라서, 전류가 반도체층에서 고르게 확산될 수 있도록 하기 위해, 발광다이오드 유닛의 반도체층 상에 도전 배선 구조를 배치할 때, 반드시 적절하게 조절을 해야 한다. 그밖에, 발광다이오드 유닛 자체의 형상을 변화시킴으로써 발광다이오드 유닛 사이의 전류 확산 효율을 조절할 수 있다.
도 4는 발광다이오드 소자(2) 중의 직렬 연결된 발광다이오드 유닛(C2)과 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 구조 설계를 나타낸 것이다. 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)은 차례로 4개의 경계(B1-B4)를 가지며, 제1 전극패드(26)와 제1 경계(B1) 및 제2 경계(B2)는 서로 인접한다. 균일한 전류 확산 속도에 도달하기 위해, 제1 접촉 발광다이오드 유닛(C1)의 제4 경계(B4)는 도전 배선 구조(29)를 가지며, 이 도전 배선 구조(29)는 제1 연신부(291) 및 제2 연신부(292)를 포함할 수 있으며, 제1 연신부(291)는 제1 경계(B1)로 연신되고 제2 연신부(292)는 제3 경계(B3)로 연신된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 연신부(291)는 제1 경계(B1)와 최단거리 X1을 가지며, 제2 연신부(292)는 제3 경계(B3)와 최단거리 X2를 가진다. 일 실시예에서, X1+X2<100㎛, X1+X2<90㎛, X1+X2<80㎛, X1+X2<70㎛이다. 일 실시예에서 0.9≤X1/X2≤1.2이다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(221)과 기판(20) 사이에 버퍼층(buffer layer, 미도시)을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 이 버퍼층은 2가지 재료 시스템의 사이에 개재되어, 기판의 재료 시스템을 반도체 시스템으로 “전이”시키는 재료 시스템이다. 발광다이오드 구조에 있어서, 버퍼층은 두 재료 사이의 격자 부정합을 감소시키는 재료층이다. 다른 한편으로 버퍼층은 2가지 재료 또는 2개로 분리된 구조를 결합시키기 위한 단일 또는 다중 구조로서 버퍼층의 재료는 유기재료, 무기재료, 금속 및 반도체 등에서 선택될 수 있으며, 그 구조는 반사층, 열전도층, 도전층, 저항 접촉(ohmic contact)층, 변형 저항층, 응력 완화(stress realease)층, 응력 조절(stress adjustment)층, 본딩(bonding)층, 파장 변환층 및 기계적 고정 구조 등에서 선택될 수 있다.
에피택셜 적층(220)은 선택적으로 접촉층(미도시)을 더 형성할 수 있다. 접촉층은 에피택셜 적층(220)의 기판(20)에서 멀이 떨어진 일측에 형성된다. 구체적으로, 접촉층은 광학층, 전기층 또는 이들의 조합일 수 있다. 광학층은 활성층(222)으로부터 방출되거나 활성층으로 진입하는 전자파 방사선 또는 광선을 변화시킬 수 있다. 여기서 "변화"는 전자파 방사선 또는 광선의 적어도 어느 하나의 광학적 특성을 변화시키는 것을 말하며, 상기 특성은 주파수, 파장, 강도, 플럭스량, 효율, 색온, 연색 지수(rendering index), 라이트 필드(light filed) 및 가시각도(angle of view)를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 전기층은 접촉층의 임의의 대향측 사이의 전압, 저항, 전류, 전기용량 중 적어도 하나의 수치, 밀도, 분포에 변화가 발생하거나 변화가 발생할 추세가 나타나게 할 수 있다. 접촉층의 구성 재료는 산화물, 도전 산화물, 투명 산화물, 50% 또는 그 이상의 투과율을 가진 산화물, 금속, 상대적으로 투광하는 금속, 50% 또는 그 이상의 투과율을 가진 금속, 유기질, 무기질, 형광체, 인광체, 세라믹스, 반도체, 도핑 반도체 및 무도핑 반도체 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 응용에서, 접촉층의 재료는 산화인듐주석, 산화카드뮴주석, 산화안티몬주석, 산화인듐아연, 산화아연알루미늄 및 산화아연주석 중 적어도 하나이다. 상대적으로 투광하는 금속일 경우, 그 두께는 대략 0.005㎛~0.6㎛이다. 일 실시예에서, 접촉층은 비교적 좋은 가로 방향 전류 확산 속도를 가지므로, 전류가 에피택셜 적층(220)에 균일하게 확산되는 것을 도울 수 있다. 일반적으로, 접촉층에 따라 도핑되는 불순물과 제조 공정의 방식은 서로 다르고 변동될 수 있으며, 에너지 갭의 폭은 0.5eV ~ 5eV 이다.
이상의 각 도면과 설명은 각각 특정 실시예에 대응되나, 각 실시예에서 설명했거나 또는 개시된 소자, 실시방식, 설계원칙 및 기술 원리는 서로 명백하게 충돌, 모순 또는 공동으로 실시하기 어려운 것을 제외하고는 필요에 따라 임의로 참고, 교체, 조합, 조율 또는 병합할 수 있다. 본 발명은 위에서 설명한 바와 같으나, 본 발명의 범위, 실시 순서 또는 사용되는 재료와 제조 공정은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 대한 각종 수정과 변경은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는다.
2: 발광다이오드 소자
20: 기판
22: 어레이식 발광다이오드 유닛
201: 제1 표면
202: 저면
220: 에피택셜 적층
221: 제1 반도체층
222: 활성층
223: 제2 반도체층

Claims (9)

  1. 기판, 복수의 발광다이오드 소자, 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛, 복수의 도전 배선 구조, 및 제1 전극패드를 포함하는 발광다이오드 소자에서,
    상기 기판은 제1 표면을 가지며;
    상기 복수의 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 임의의 상기 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며;
    상기 적어도 하나의 접촉 발광다이오드 유닛은 상기 제1 표면 상에 형성되고, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 면적을 가지며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛은 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 형성된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함하며;
    상기 복수의 도전 배선 구조는 상기 복수의 발광다이오드 유닛 및 상기 접촉 발광다이오드 유닛을 연결하며;
    상기 제1 전극패드는 상기 접촉 발광다이오드 유닛 상에 형성되며, 상기 접촉 발광다이오드 유닛의 면적은 적어도 하나의 서로 인접한 발광다이오드 유닛의 면적보다 큰,
    발광다이오드 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    임의의 2개의 상기 발광다이오드 유닛의 면적 차이는 20%보다 작은, 발광다이오드 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    임의의 상기 발광다이오드 유닛과 상기 접촉 발광다이오드 유닛의 면적 차이는 20%보다 작은, 발광다이오드 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반도체층 상에 형성된 금속 산화물층을 더 포함하는 발광다이오드 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    임의의 2개의 상기 도전 배선 구조는 서로 완전히 분리되며, 임의의 상기 도전 배선 구조의 제1 단은 상기 제2 반도체층 상에 형성되고, 상기 제2 반도체층과 직접적으로 접촉하며, 상기 제2 반도체층을 통해 서로 전기적으로 연결되며, 임의의 상기 도전 배선 구조의 제2 단은 다른 상기 발광다이오드 유닛 상에 각각 형성되고, 다른 상기 발광다이오드 유닛에 포함되는 상기 반도체층 중의 하나에 직접적으로 접촉하는, 발광다이오드 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접촉 발광다이오드 유닛은 차례로 제1 경계 내지 제4 경계를 가지며, 상기 제1 전극패드와 상기 제1 경계 및 제2 경계는 서로 인접하고, 상기 접촉 발광다이오드 유닛의 도전 배선 구조는 제1 연신부 및 제2 연신부를 가지며, 상기 도전 배선 구조는 상기 제4 경계와 서로 인접하며, 상기 제1 연신부는 상기 제1 경계로 연신되고 상기 제2 연신부는 상기 제3 경계로 연신되는, 발광다이오드 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연신부와 상기 제1 경계는 최단거리 X1을 가지며, 상기 제2 연신부와 상기 제3 경계는 최단거리 X2을 가지며, X1+X2<100㎛인, 발광다이오드 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연신부와 상기 제1 경계는 최단거리 X1을 가지며, 상기 제2 연신부와 상기 제3 경계는 최단거리 X2을 가지며, 0.9≤X1/X2≤1.2인, 발광다이오드 소자.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연신부와 상기 제1 경계는 최단거리 X1을 가지며, 상기 제2 연신부와 상기 제3 경계는 최단거리 X2을 가지며, X1 또는 X2<80㎛인, 발광다이오드 소자.
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