KR20150062353A - 셀 분할된 발광 다이오드 - Google Patents
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Abstract
여러 개의 단위 셀을 묶어 하나의 칩을 형성하는 발광 다이오드에서 활성층이 존재하는 실질적인 영역을 감소시키지 않고, 전류 집중 현상을 방지하며, 광학적 출력의 효율이 낮은 고전압을 사용하지 않는 셀 분할된 발광 다이오드를 제시한다. 그 다이오드는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 포함하는 발광 다이오드에 있어서, 발광 구조체는 그 일부를 제거하여 형성된 분할영역과 복수의 셀을 포함하고, 복수의 셀에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 콘택홀을 한다.
Description
본 발명은 복수개의 셀로 분할된 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분할된 셀의 전기적인 접속을 개선하여 동작전압을 낮추고 전류 분산을 유도하는 발광 다이오드에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 광으로 변환시키는 소자이며, 일반적으로 반대 극성을 가진 불순물로 도핑된 층들 사이에 있는 적어도 하나의 활성층에서 광이 생성된다. 즉, 활성층의 양측에 바이어스가 인가되면, 활성층 내로 정공 및 전자가 주입되어 재결합함으로써 광이 생성된다. 상기 활성층의 양측은 n형 반도체층 및 p형 반도체층이 위치하여 발광 구조체를 이룬다. 한편, 발광 다이오드는 휘도의 높이기 위하여, 다양한 방법이 시도되고 있다. 그 중 하나는 한 개의 발광 다이오드를 여러 개로 분할하여 상대적으로 효율이 높은 저전압 영역에서 상기 다이오드를 사용하는 것이다. 이는 고전압 발광 다이오드(high voltage LED), 교류 발광 다이오드(alternating current LED) 등에 적용되고 있다.
최근에는, 국내공개특허 제2012-0053571호에서와 같이 여러 개의 단위 셀을 묶어 하나의 칩을 형성하는 발광 다이오드에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그런데, 종래의 셀 분할 다이오드는 셀과 셀 사이를 라인 콘택(line contact)을 통하여 연결하고 있다. 이러한 라인 콘택은 활성층이 존재하는 실질적인 영역을 감소시키고, 전류가 주입되는 전극 패드에서 심한 전류집중 현상이 일어난다. 또한, 셀 사이는 전기적으로 직렬 형태로 배열되어 가해지는 전압에 비해 광학적 출력의 효율이 낮은 고전압을 사용하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여러 개의 단위 셀을 묶어 하나의 칩을 형성하는 발광 다이오드에서 활성층이 존재하는 실질적인 영역을 감소시키지 않고, 전류 집중 현상을 방지하여, 낮은 광학적 출력 효율을 유발할 수 있는 고전류를 사용하지 않는 셀 분할된 발광 다이오드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 셀 분할된 발광 다이오드는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 포함하는 발광 다이오드에 있어서, 상기 발광 구조체는 그 일부를 제거하여 형성된 분할영역과 복수의 셀을 포함하고, 상기 복수의 셀에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 콘택홀을 한다.
본 발명의 다이오드에 있어서, 상기 발광 구조체의 일면에 형성된 기판과, 상기 발광 구조체와 기판 사이에 형성된 버퍼층과, 상기 발광 구조체의 타면에 형성된 투명 전극층 및 상기 분할영역에 형성된 분할 절연막을 더 포함한다. 또한, 상기 투명 전극층 아래에 형성된 블락킹층을 더 포함할 수 있다. 상기 분할영역은 상기 투명 전극층, 상기 블락킹층, 상기 제2 반도체층, 상기 활성층이 제거되고, 상기 제1 반도체층의 일부가 더 제거되어 형성될 수 있다. 상기 분할영역은 상기 투명 전극층, 상기 블락킹층, 상기 제2 반도체층, 상기 활성층이 제거되고, 상기 제1 반도체층 및 상기 버퍼층 중의 어느 하나까지 더 제거되어 형성될 수 있다. 상기 분할 절연막의 폭(W)은 5㎛~50㎛이 바람직하다. 이때, 상기 분할된 셀의 크기는 균등하거나 균등하지 않을 수 있다.
본 발명의 바람직한 다이오드에 있어서, 상기 제2 반도체층을 따라 연장되는 제 2가지 전극을 포함하는 제2 전극 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 전극 사이에 게재된 전극 절연막을 더 포함할 수 있다. 상기 전극 절연막은 Si, Al, Zn, Mg, Ti, Ta, Y, Hf, Nb의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중에서 선택된 어느 하나의 층이거나 상기 층들이 적층된 복합층일 수 있다. 상기 전극 절연막의 두께는 100~20,000Å이 바람직하고, 1,000~8,000Å이 더욱 바람직하다. 상기 전극 절연막은 상기 콘택홀이 형성된 부분을 제외하고 상기 제2 반도체층 상에 위치할 수 있다. 상기 콘택홀은 상기 제2 가지전극과 연결될 수 있다.
본 발명의 다이오드에 있어서, 상기 콘택홀의 측벽은 상기 전극 절연막으로 덮여 있고, 내부는 상기 제2 전극이 연결되어 있을 수 있다. 상기 콘택홀의 단면은 원형, 타원형, 다각형 및 분할된 다각형 중에 선택된 어느 하나의 형상일 수 있다. 상기 콘택홀의 최대 직경은 5㎛~100㎛이 바람직하고, 10㎛~50㎛이 더욱 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 분할된 셀에 공급되는 전류는 병렬 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 셀 분할된 발광 다이오드에 의하면, 전류를 점(point) 형태의 콘택홀로 주입함으로써, 셀 분할된 발광 다이오드에서 활성층이 존재하는 실질적인 영역을 감소시키지 않고, 전류집중 현상을 방지할 수 있다. 또한, 셀을 병렬적으로 연결함으로써, 낮은 전류를 사용하여 광학적 출력의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 셀 분할된 발광 다이오드를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 셀 분할된 발광 다이오드의 전압(V)에 대한 광학적 출력(PO, mW)을 라인 콘택을 하는 종래의 셀 분할된 발광 다이오드와 비교한 그래프이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 셀 분할된 발광 다이오드의 전압(V)에 대한 광학적 출력(PO, mW)을 라인 콘택을 하는 종래의 셀 분할된 발광 다이오드와 비교한 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 실시예에서 언급하는 위와 아래는 직접 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 모든 것을 포함한다. 또한, 상기 위, 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
본 발명의 실시예는 전류를 점(point) 형태의 콘택홀으로 주입함으로써, 셀 분할된 발광 다이오드에서 활성층이 존재하는 실질적인 영역을 감소시키지 않고, 전류집중 현상을 방지하며, 낮은 전압을 사용하여 광학적 출력의 효율을 높인 셀 분할된 발광 다이오드를 제시한다. 이를 위해, 셀 분할된 발광 다이오드에서 점 형태의 콘택홀로 전류를 공급하는 셀 분할된 발광 다이오드의 구조에 대하여 상세하게 살펴보고, 이에 의해 전류집중 현상을 방지하고 낮은 전압을 사용하여 광학적 출력이 개선되는 과정을 구체적으로 알아보기로 한다. 여기서, 점 형태란 콘택홀을 지칭하는 것으로, 이는 종래의 라인 형태와 대비하기 위한 것이다. 본 발명은 반드시 제한하지는 않으나, 메사 구조를 갖지 않는 셀들이 배열되기 때문에 측면(lateral) 발광 다이오드에서 더욱 유용하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 셀 분할된 발광 다이오드를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 셀 분할된 다이오드는 셀이 2개인 경우(C1, C2)를 예로 들었으나, 본 발명의 범주 내에서 더 많은 셀들로 분할될 수 있다. 상기 다이오드는 기판(10) 및 기판(10)의 일측에 위치하는 제1 반도체층(14), 활성층(15) 및 제2 반도체층(16)으로 이루어진 발광 구조체(18)를 포함한다. 기판(10)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 탄화물(SiC), 갈륨 질화물(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 마그네슘 산화물(MgO), 알루미늄 질화물(AlN), 붕산 질화물(BN), 갈륨 인화물(GaP), 인듐 인화물(InP), 리튬-알루미늄 산화물(LiAl2O3) 중 어느 하나일 수 있다. 기판(10)과 발광 구조체(18) 사이에는 격자 부정합을 완화하기 위한 버퍼층(12)이 위치할 수 있다. 버퍼층(12)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있고, 예를 들어, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, AlGaInN, AlInN 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
발광 구조체(18)는 복수의 도전형 반도체층이 기판(10)을 기준으로 np 접합 구조, pn 접합 구조, npn 접합 구조, pnp 접합 구조 중 어느 하나를 가질 수 있다. 예를 들어, np 접합 구조인 경우, 제1 반도체층(14)은 n형 반도체층이고, 제2 반도체층(16)은 p형 반도체층을 지칭한다. 발광 구조체(18)가 np 접합 구조인 경우, 제1 반도체층(14)은 n형 불순물이 도핑된 n형 AlxInyGazN(0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1), n형 GaN 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 n형 불순물은 Si, Ge, Sn, Se 및 Te 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 제2 반도체층(16)은 p형 불순물이 도핑된 p형 AlxInyGazN(0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1), p형 GaN 등을 사용할 수 있다. 상기 p형 불순물은 Mg, Zn, Ca, Sr, Be, 및 Ba 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
활성층(15)은 제1 및 제2 반도체층(14, 16)에 비하여 낮은 에너지 밴드갭을 가지므로 발광을 활성화할 수 있다. 활성층(15)은 다양한 파장의 광을 방출할 수 있으며, 예를 들어 적외선, 가시광선, 또는 자외선을 방출할 수 있다. 활성층(15)은 Ⅲ족-V족 화합물 물질을 포함할 수 있고, AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1), InGaN 또는 AlGaN을 포함할 수 있다. 또한, 활성층(15)은 단일양자우물(Single Quantum Well, SQW) 또는 다중양자우물(Multi Quantum Well, MQW)일 수 있다. 나아가, 활성층(15)은 양자 우물층과 양자 장벽층의 적층 구조를 가질 수 있고, 상기 양자 우물층과 상기 양자 장벽층의 개수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 활성층(15)은, 예컨대 GaN/InGaN/GaN MQW 구조 또는 GaN/AlGaN/GaN MQW 구조를 이룰 수 있다. 그러나 이는 예시적이며, 활성층(15)은 구성 물질에 따라 방출되는 광의 파장이 달라진다.
셀 분할은 분할 절연막(50)에 의해 행해진다. 구체적으로, 분할 절연막(50)은 일정한 크기의 폭(W)으로 투명 전극층(20), 제2 반도체층(16), 활성층(15) 및 제1 반도체층(14)의 일부를 제거하여, 본래 하나의 셀을 두 개의 셀인 C1, C2로 분할한다. 분할 절연막(50)은 Si, Al, Zn, Mg, Ti, Ta, Y, Hf, Nb 등의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중에서 선택된 어느 하나의 층이거나 상기 층들이 적층된 복합층일 수 있다. 분할 절연막(50)의 폭(W)은 5㎛~50㎛가 바람직하며, 보다 바람직하게는 10㎛~30㎛이다. 분할 절연막(50)의 폭(W)이 5㎛보다 작으면 이는 절연특성을 만족시키는데 문제가 발생될 확률이 높으며, 20㎛보다 크면 분할 절연막(50)이 차지하는 면적이 커져서 동작전압의 상승이 유발될 수 있다.
분할되는 셀의 개수는 제한이 없으며, 셀의 크기는 균등할 수도 있고 균등하지 않을 수도 있다. 또한, 분할 절연막(50)은 제1 반도체층(14)의 일부를 관통할 수도 있고, 제1 반도체층(14) 전체, 더 나아가 버퍼층(12)을 관통하여 기판(10)과 접할 수도 있다. 분할 절연막(50)은 PEVCD, 스퍼터링, MOCVD 및 전자빔 증착 등의 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, SiO2 절연막(50)인 경우, 캐리어 가스인 Ar, Si 타겟(target) 및 O2를 이용한 반응성 스퍼터링(reactive sputtering) 방법을 적용할 수 있다. 분할 절연막(50)에 의해 셀 C1에 위치하는 활성층(15), 제2 반도체층(16) 및 투명 전극층(20) 및 셀 C2의 활성층(15), 제2 반도체층(16) 및 투명 전극층(20)은 서로 전기적으로 분리된다.
제2 반도체층(16)에 전류를 공급하기 위해서, 투명 전극층(20) 상에는 제1 전극패드(31) 및 제1 가지전극(32)로 이루어진 제1 전극(30)이 마련되어 있다. 투명 전극층(20)은 투명하고 전도성이 있는 물질로서, 제1 전극(40)으로부터 주입되는 전류를 제2 반도체층(16)에 균일하게 분산하는 역할을 한다. 한편, 상세하게 도시하지는 않았지만, 전류 집중 현상을 개선하기 위하여, 제1 전극패드(31) 및 제1 가지전극(32) 하부에 블락킹층(34a, 34b; blocking layer)을 더 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극패드(31)는 그 아래에 위치하는 투명 전극층(20)을 제거하고 제2 반도체층(16)과 제1 전극패드(31) 사이에 제1 블락킹층(34a)을 형성하고, 제1 가지전극(32)은 그 아래의 투명 전극층(20)과 제2 반도체층(16) 사이에 제2 블락킹층(34b)을 게재할 수 있다.
투명 전극층(20)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 니켈(Ni)과 금(Au)의 복합층일 수 있다. 또한, 투명 전극층(20)은 산화물을 포함할 수 있고, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), CIO(Cupper Indium Oxide), MIO(Magnesium Indium Oxide), MgO, ZnO, In2O3, TiTaO2, TiNbO2, TiOx, RuOx 및 IrOx 중 적어도 어느 하나로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제1 반도체층(14)에 전류를 공급하기 위해서, 투명 전극층(20)에 의해 노출된 제2 반도체층(16) 상에는 제2 전극패드(41) 및 제2 가지전극(42)으로 이루어진 제2 전극(40)이 마련되어 있다. 이때, 제2 전극(40)은 제2 반도체층(16)과 절연하기 위한 전극 절연막(44) 위에 배치된다. 제2 전극패드(41)는 제1 전극패드(31)와 가장 먼 거리에 있도록 대각하여 위치하는 것이 바람직하며, 제2 가지전극(42)은 제1 가지전극(32)과 평행하게 제2 반도체층(16)을 따라 연장된다. 본 발명의 발광 다이오드는 메사 식각에 의해 제2 전극(40)을 형성하지 않으므로, 활성층(15)이 감소하는 것을 최대한으로 줄일 수 있다.
전극 절연막(44)은 제2 전극패드(41) 및 제2 가지전극(42) 하부를 따라 형성되며, 분할 절연막(50)과 일체를 이룰 수 있다. 전극 절연막(44)은 Si, Al, Zn, Mg, Ti, Ta, Y, Hf, Nb 등의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중에서 선택된 어느 하나의 층이거나 상기 층들이 적층된 복합층일 수 있다. 전극 절연막(44)은 PEVCD, 스퍼터링, MOCVD 및 전자빔 증착 등의 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, SiO2 절연막(44)인 경우, 캐리어 가스인 Ar, Si 타겟(target) 및 O2를 이용한 반응성 스퍼터링(reactive sputtering) 방법을 적용할 수 있다. 전극 절연막(44)의 두께는 100~20,000Å일 수 있으며, 1,000~8,000Å이 바람직하다. 두께가 너무 작으면 절연특성에 문제가 있으며, 너무 두꺼우면 셀 분할 다이오드의 구현이 힘들다.
제2 전극(40)으로부터 제1 반도체층(14)으로의 전류 공급은 각각 셀 C1, C2에서 제1 반도체층(14)을 향하여 뚫려 있는 제1 콘택홀(46a) 및 제2 콘택홀(46b)에 의해 이루어진다. 즉, 셀 C1은 제1 콘택홀(46a), 셀 C2는 제2 콘택홀(46b)을 통하여 제1 반도체층(14)으로 전류가 확산된다. 이와 같이, 콘택홀(46)을 통하여 전류를 공급하는 방식을 종래의 라인 콘택 방식과 비교하여 점(point) 콘택 방식이라고 할 수 있다. 제1 및 제2 콘택홀(46a, 46b)의 측벽은 전극 절연막(44)이 연장되어 도포되어 있으며, 내부에는 제2 가지전극(42)이 확장되어 채워져 있다. 제1 및 제2 콘택홀(46a, 46b)이 채워진 제2 가지전극(42)이 제1 반도체층(14)에 접하도록 전극 절연막(44)은 측벽에만 형성되어 있다.
제1 및 제2 콘택홀(46a, 46b)의 단면 형상은 원형, 타원형, 다각형 또는 상기 다각형이 분할된 다각형 등이 가능하며, 최대 직경이 5㎛~100㎛가 좋으며, 보다 바람직하게는 10㎛~50㎛이다. 최대 직경이 5㎛보다 작으면 이를 형성하기가 어려우며 단면이 작아 저항값이 커지며, 100㎛보다 크면 차지하는 면적이 필요 이상으로 커지게 된다. 제1 및 제2 콘택홀(46a, 46b)은 반응성 이온 에칭과 같은 건식 식각 또는 식각액을 이용한 습식 식각을 사용하여 형성할 수 있다.
제1 및 제2 전극(30, 40)은 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 하나의 공정으로 구현될 수 있다. 제1 및 제2 전극(30, 40)은, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn),), 백금(Pt), 텅스텐(W), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어 탄소 나노튜브(carbon nano tube)를 포함할 수 있다. 제2 전극(40)은 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 Ti/Al, Cr/Au, Ti/Au, Au/Sn과 같은 다중층으로 구성될 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드의 전극 구조는 콘택홀(46a, 46b)에 의해 전류를 공급함으로써, 제1 전극패드(31)와 제2 가지전극(42) 사이 및 제2 전극패드(41)와 제1 가지전극(32) 사이에 발생하는 전류집중 현상을 방지할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 가지전극(32, 42) 사이의 간격이 불균일하여 일어날 수 있는 전류집중 현상도 차단할 수 있다. 이와 같이, 전류집중 현상을 효과적으로 억제하면, 발광 다이오드의 외부 양자효율을 높이고 국부적인 열화 및 노화 등을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 셀 분할된 발광 다이오드의 전압(V)에 대한 광학적 출력(PO, mW)을 라인 콘택을 하는 종래의 셀 분할된 발광 다이오드와 비교한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 발광 다이오드에 전압(V)을 가하면, 저전압인 0V에서 Vc 근처까지는 광학적 출력(mW)은 전압(V)에 선형적으로 비례한다. 하지만, Vc를 지나면, 전압(V)에 선형적으로 비례하지 않고 광학적 출력(mW)의 증가율이 현저하게 떨어진다. 그런데, 라인 콘택을 하는 종래의 발광 다이오드는 전기적으로 직렬로 연결된 것과 동일하다. 이에 따라, 분할된 셀들을 모두 동작시키기 위해서는 Vc보다 큰 고전압을 가해야 한다. 이와 같이 고전압의 전압(V)을 가하면, 광학적 출력(mW)의 증가가 현저하게 떨어져, 전압(V) 대비 광학적 출력(mW)의 효율이 급감하게 된다. 나아가, 고전압을 가하게 되므로, 전력 소모도 심각하다.
이에 반해, 본 발명의 발광 다이오드는 콘택홀을 이용한 점(point) 콘택 방식으로 전류를 공급하기 때문에, 각 셀 C1 및 C2는 전기적으로 병렬 상태이다. 이를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 제1 콘택홀(46a)을 거친 전류는 실질적으로 셀 C1의 동작에 국한하여 흐르며, 제2 콘택홀(46b)을 거친 전류는 실질적으로 셀 C2의 동작에 기여하게 된다. 다시 말해, 셀 C1에 흐르는 전류는 셀 C2의 전류와는 제1 가지전극(32)에 의해 병렬 회로를 구성하게 된다. 이와 같이, 전류 공급 방식이 병렬로 변경되면, 각 셀은 Vc보다 작은 전압(V)에 의해 동작할 수 있다. 이에 따라, 가해지는 전압(V)에 따른 광학적 출력(mW)을 효과적으로 활용할 수 있고, 전력 소모를 최대한으로 줄일 수 있다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 병렬 방식으로 연결된 상태를 설명하였으나, 실질적인 발광 다이오드는 본 발명의 범주 내의 병렬과 직렬을 조합하여 사용할 수 있다.
10; 기판 12; 버퍼층
14; 제1 반도체층 15; 활성층
16; 제2 반도체층 18; 발광 구조체
20; 투명 전극층 30; 제1 전극
31; 제1 전극패드 32; 제1 가지전극
34a; 제1 블락킹층 34b; 제2 블락킹층
40; 제2 전극 41; 제2 전극패드
42; 제2 가지전극 44; 전극 절연막
46a; 제1 콘택홀 46b; 제2 콘택홀
50; 분할 절연막
14; 제1 반도체층 15; 활성층
16; 제2 반도체층 18; 발광 구조체
20; 투명 전극층 30; 제1 전극
31; 제1 전극패드 32; 제1 가지전극
34a; 제1 블락킹층 34b; 제2 블락킹층
40; 제2 전극 41; 제2 전극패드
42; 제2 가지전극 44; 전극 절연막
46a; 제1 콘택홀 46b; 제2 콘택홀
50; 분할 절연막
Claims (18)
- 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 포함하는 발광 다이오드에 있어서
상기 발광 구조체는 그 일부를 제거하여 형성된 분할영역과 복수의 셀을 포함하고,
상기 복수의 셀에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 콘택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드. - 제1항에 있어서, 상기 발광 구조체의 일면에 형성된 기판;
상기 발광 구조체와 기판 사이에 형성된 버퍼층;
상기 발광 구조체의 타면에 형성된 투명 전극층; 및
상기 분할영역에 형성된 분할 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드. - 제2항에 있어서, 상기 다이오드는 상기 투명 전극층 아래에 형성된 블락킹층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 분할영역은 상기 투명 전극층, 상기 블락킹층, 상기 제2 반도체층 및 상기 활성층이 제거되고, 상기 제1 반도체층의 일부가 더 제거되어 형성되는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 분할영역은 상기 투명 전극층, 상기 블락킹층, 상기 제2 반도체층, 상기 활성층이 제거되고, 제1 반도체층 및 상기 버퍼층 중의 어느 하나까지 더 제거되어 형성되는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제2항에 있어서, 상기 분할 절연막의 폭(W)은 5㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 분할된 셀의 크기는 균등하거나 균등하지 않은 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 반도체층을 따라 연장되는 제2 가지전극을 포함하는 제2 전극; 및
상기 제1 반도체층과 상기 제2 전극 사이에 게재된 전극 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드. - 제8항에 있어서, 상기 전극 절연막은 Si, Al, Zn, Mg, Ti, Ta, Y, Hf, Nb의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중에서 선택된 어느 하나의 층이거나 상기 층들이 적층된 복합층인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제8항에 있어서, 상기 전극 절연막의 두께는 100~20,000Å인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제8항에 있어서, 상기 전극 절연막의 두께는 1,000~8,000Å인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제8항에 있어서, 상기 전극 절연막은 상기 콘택홀이 형성된 부분을 제외하고 상기 제2 반도체층 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항 내지 제6항 중에 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택홀은 상기 제2 가지전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항 내지 제6항 중에 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택홀의 측벽은 상기 전극 절연막으로 덮여 있고, 내부는 상기 제2 전극이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택홀의 단면은 원형, 타원형, 다각형 및 분할된 다각형 중에 선택된 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택홀의 최대 직경은 5㎛~100㎛인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택홀의 최대 직경은 10㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
- 제1항에 있어서, 상기 분할된 셀에 공급되는 전류는 병렬 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀 분할된 발광 다이오드.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130146911A KR20150062353A (ko) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 셀 분할된 발광 다이오드 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130146911A KR20150062353A (ko) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 셀 분할된 발광 다이오드 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150062353A true KR20150062353A (ko) | 2015-06-08 |
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ID=53500380
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020130146911A KR20150062353A (ko) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 셀 분할된 발광 다이오드 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150062353A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3652792B1 (en) * | 2017-10-23 | 2022-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting diode and manufacturing method thereof |
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2013
- 2013-11-29 KR KR1020130146911A patent/KR20150062353A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3652792B1 (en) * | 2017-10-23 | 2022-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting diode and manufacturing method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |