WO2019004622A1 - 칩 적층 구조를 갖는 led 픽셀 소자 - Google Patents

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오승현
조성식
박정현
김병건
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주식회사 루멘스
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Definitions

  • the present invention relates to an LED pixel element, and more particularly, to an LED pixel element having a chip stack structure in which R, G, B LED chips are stacked to form one integrated chip.
  • each pixel consists of a red LED, a green LED, and a blue LED.
  • an LED display device has been proposed which constitutes each pixel with a red LED, a green LED, a blue LED and a white LED.
  • COM Chip On Module
  • POM PKG On Module
  • An object of the present invention is to provide an LED pixel device in which a plurality of chips emitting light of different wavelengths are stacked to form one integrated chip structure so that various light of different wavelengths can be emitted through various upper surface regions .
  • An LED pixel element includes: a first light transmission substrate; A second light transmitting substrate disposed on the first light transmitting substrate; A third light-transmitting substrate positioned above the second light-transmitting substrate; A first light emitting cell located under the first light transmitting substrate; A second light emitting cell positioned between the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate; And a third light emitting cell positioned between the second light transmitting substrate and the third light transmitting substrate, wherein the first light emitting cell, the second light emitting cell, and the third light emitting cell have different wavelengths of light I will.
  • the first light emitting cell, the second light emitting cell, and the third light emitting cell are located in different regions when viewed from above.
  • the first light emitting cell, the second light emitting cell, and the third light emitting cell are located at different heights so as not to overlap with each other.
  • a first n-layer, a second n-layer and a third n-layer are formed on each of the first light transmitting substrate, the second light transmitting substrate and the third light transmitting substrate,
  • the cell, the second light emitting cell, and the third light emitting cell include a first p-layer, a second p-layer, and a third p-layer.
  • the first p-layer may further include a first electrode pad, a second electrode pad, a third electrode pad, and a fourth electrode pad located under the first light-transmitting substrate, Layer is connected to an electrode pad, the second p-layer is connected to the second electrode pad by a first wiring portion, the third p-layer is connected to a third electrode pad by a second wiring portion, The n-layer, the second n-layer and the third n-layer are commonly connected to the fourth electrode pad by a third wiring portion.
  • the centers of the first electrode pads, the second electrode pads, the third electrode pads, and the fourth electrode pads may be spaced at least two times.
  • the first wiring portion includes a via penetrating the first light-transmitting substrate while being insulated from the first n-layer.
  • the second wiring portion includes a via which sequentially passes through the second light transmitting substrate and the first light transmitting substrate while being insulated from the first n layer and the second n layer.
  • the third wiring portion may include at least a via connected to the first n-layer, the second n-layer, and the third n-layer through at least the second light transmitting substrate and the first light transmitting substrate .
  • the lower surfaces of the first electrode pad, the second electrode pad, the third electrode pad, and the fourth electrode pad are on the same plane, and the second electrode pad, The thickness of the first electrode pad and the thickness of the fourth electrode pad may be different from the thickness of the second electrode pad and the third electrode pad.
  • the light amount of the first light emitting cell is larger than that of the second light emitting cell.
  • the first light emitting cell is a blue light emitting cell
  • the second light emitting cell is a green light emitting cell
  • the third light emitting cell is a red light emitting cell
  • the first light transmitting substrate is a sapphire substrate
  • the first n layer and the first p layer are part of a gallium nitride epitaxial layer grown on the sapphire substrate
  • a first active layer for emitting blue light is formed between the first p layers.
  • the second light transmitting substrate is a sapphire substrate
  • the second n layer and the second p layer are part of a gallium nitride epitaxial layer grown on the sapphire substrate
  • a second active layer, in which green light is emitted, is formed between the second p layers.
  • the third light transmitting substrate is a light-transmitting carrier substrate
  • the third n-layer and the third p-layer are part of a gallium arsenide-based epitaxy bonded to the light-transmitting carrier substrate
  • a third active layer emitting red light is formed between the n-layer and the third p-layer.
  • the LED pixel element includes a first electrode pad connected to a first polarity of the first light emitting cell, a second electrode pad connected to a first polarity of the second light emitting cell, A third electrode pad connected to a third electric polarity of the light emitting cell, and a fourth electrode pad commonly connected to a second electric polarity of the first light emitting cell, the second light emitting cell and the third light emitting cell .
  • the first electrode pad, the second electrode pad, the third electrode pad, and the fourth electrode pad are positioned below the first light transmitting substrate.
  • the LED pixel device according to the present invention can emit various light of different wavelengths through various upper surface areas by stacking several chips emitting light of different wavelengths to form one integrated chip structure.
  • FIG. 1 is a plan view showing an LED pixel element according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bottom view of an LED pixel element according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of an LED pixel element taken along a-a in Figure 2
  • FIGS. 4 to 6 are views for explaining another LED pixel element manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of an LED pixel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bottom view of an LED pixel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross- FIGS. 4 to 6 are views for explaining another LED pixel element manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • an LED pixel element 1 includes a light-transmitting substrate laminate S and a light-transmitting substrate laminate S A first light emitting cell 220, a second light emitting cell 320, and a third light emitting cell 420 located in different regions of the transmission substrate stack 100.
  • each of the first, second, and third light emitting cells 220, 320, and 420 serves as a subpixel, and the first, second, and third light emitting cells 320 and 420 collectively form one pixel.
  • the light-transmitting substrate stacked body S includes a plurality of light-transmitting substrates 210, 310, and 410 arranged in a vertical direction in a state spaced apart from each other, that is, a first light transmitting substrate 210, A transmissive substrate 310 and a third transmissive substrate 410.
  • the second light transmission substrate 310 has the same planar surface area and area as the first light transmission substrate 210 and is located on the first light transmission substrate 210.
  • the third light transmitting substrate 410 has the same planar shape and area as the first light transmitting substrate 210 and the second light transmitting substrate 310, .
  • a first n-layer 212 is formed on the lower surface of the first light transmitting substrate 210.
  • the first light emitting cell 220 is formed on a part of the first n-layer 212 and includes a first active layer 222 and a first p-layer 224.
  • the first transparent substrate 210 is preferably a sapphire substrate and the first n-layer 212, the first active layer 222 and the first p-layer 224 are grown on the sapphire substrate. Is preferably a part of the gallium nitride-based epitaxial layer.
  • the first active layer 222 emits blue light between the first n-layer 212 and the first p-layer 224.
  • the n-type semiconductor layer, the active layer and the p-type semiconductor layer are grown on the first light transmitting substrate 210 made of a sapphire substrate, and then the p-type semiconductor layer and the active layer are regionally removed by etching, A first n-layer 212, which is an n-type semiconductor layer, is formed on the first light transmission substrate 210.
  • An active layer 222 including an MQW and a p-type semiconductor A first light emitting cell 220 including a first p-layer 224 may be formed.
  • n-layer and p-layer are meant to denote opposite conductivity types, and it is noted that “n-layer” and “p-layer” do not mean only a specific conductivity type semiconductor layer.
  • the n-type semiconductor layer is the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer is the p-type semiconductor layer.
  • p layer In reality, p layer.
  • the metal layer or other conductive layer connected to the n-type semiconductor layer or the p-type semiconductor layer may be an n-layer or a p-layer.
  • a second n-layer 312 is formed on the lower surface of the second light transmitting substrate 310.
  • the second light emitting cell 320 is formed on a part of the second n-layer 312 and includes a second active layer 322 and a second p-layer 324.
  • the second transparent substrate 310 is preferably a sapphire substrate and the second n-layer 312, the second active layer 322 and the second p-layer 324 are grown on the sapphire substrate. Is preferably a part of the gallium nitride-based epitaxial layer.
  • the second active layer 322 may emit green light between the second n-layer 312 and the second p-layer 324.
  • the n-type semiconductor layer, the active layer and the p-type semiconductor layer are grown on the second light transmitting substrate 310 made of a sapphire substrate, and then the p-type semiconductor layer and the active layer are regionally removed by etching, A second n-layer 312, which is an n-type semiconductor layer, is formed on the second light transmitting substrate 310.
  • a second active layer 322 including MQW and a p- A second light emitting cell 320 including a second p-type layer 324 as a semiconductor layer may be formed.
  • a third n-layer 412 is formed on the lower surface of the third light transmitting substrate 410.
  • the third light emitting cell 420 is formed on a part of the third n-layer 412 and includes a third active layer 422 and a third p-layer 424.
  • the third n-layer 412 and the third p-layer 424 may be formed of a gallium arsenide-based epitaxial layer that is coupled to the light-transmitting carrier substrate 410, And a third active layer 422 emitting red light is formed between the third n-layer 412 and the third p-layer 424.
  • the LED pixel device 1 includes a first electrode pad 520, a second electrode pad 540, a third electrode pad 540, An electrode pad 560 and a fourth electrode pad 580.
  • the first electrode pad 520 may be directly connected to the first p-layer 224 of the first light emitting cell 220 without a separate wiring portion.
  • the second p-layer 324 of the second light emitting cell 320 is connected to the second electrode pad 540 by a first wiring portion 620.
  • the third p-layer 424 of the third light emitting cell 420 is connected to the third electrode pad 560 by the second wiring portion 640.
  • the first n-layer 212, the second n-layer 312 and the third n-layer 412 are commonly connected to the fourth electrode pad 580 by a third wiring portion 660 do.
  • the first electrode pad 520, the second electrode pad 540, and the third electrode pad 560 are electrically connected to the first light emitting cell 220, the second light emitting cell 320, And the third p layer 424 and the third p layer 424 of the third light emitting cell 420 to serve as individual electrode pads and the fourth p electrode layer 224,
  • the pads 580 are formed on the first n-layer 212, the second n-layer 312, and the third n-layer 312 of the first, second, and third light emitting cells 220, 320, layer 412 to serve as a common electrode pad.
  • the first wiring portion 620 includes a first via 620 made of a metal that passes through the first light transmitting substrate 210 in a state of being electrically isolated from the first n layer 212 .
  • One end of the first via 620 is in contact with the second p-layer 324 of the second light emitting cell 320 and the other end of the first via 620 is in contact with the second electrode pad 540.
  • a part of the first n-layer 212 is partially removed from the first light transmitting substrate 210 .
  • the second wiring portion 640 is electrically connected to the second light transmitting substrate 310 and the first light transmitting substrate 210 And a second via 640 made of a metal.
  • the second via 640 is formed such that one end of the second via 640 contacts the third p layer 424 of the third light emitting cell 420 and the other end of the second via 640 contacts the third electrode pad 560.
  • a part of the first n-layer 212 is electrically connected to the first light- (210) and partially removed from the second light transmitting substrate (310) in a portion of the second n-layer (312).
  • the third wiring portion 660 may include at least the second light transmitting substrate 310 and the first light transmitting substrate 210 so as to pass through the first n-layer 212, And a third via 660 connected to the third n-layer 412.
  • the third vias 660 are in contact with the third n-layer 412 at one end and are in contact with the first n-layer 212 and the second n-layer 312, And is formed to be in contact with the electrode pad 580.
  • the first n-layer 212, the second n-layer 312 and the third n-layer 412 are commonly connected to the third via 660 and the third via 660 is connected to the fourth And is connected to the electrode pad 580, the fourth electrode pad 580 serves as a common electrode pad.
  • the first electrode pad 520, the second electrode pad 540, the third electrode pad 560, and the fourth electrode pad 580 are bonded to the external substrate on the same plane .
  • the thickness of the first electrode pad 520 may be less than the thickness of the second electrode pad 540, the third electrode pad 560, and the fourth electrode pad 580.
  • the light emitted from the first light emitting cell 220 is transmitted through the first light transmitting substrate 210, the second light transmitting substrate 310, and the third light transmitting substrate 410, There may be more light loss than the light emitted from the second light emitting cell 320, which is transmitted only through the second light transmitting substrate 310 and the third light transmitting substrate 410 and is emitted to the outside. In consideration of this, it is preferable that the light amount of the first light emitting cell 220 is larger than that of the second light emitting cell 320.
  • the blue light emitting cell since the blue light emitting cell has a larger light amount than the green light emitting cell, the blue light emitting cell is used for the first light emitting cell 220 and the green light emitting cell is used for the second light emitting cell 320 It is good. Further, it is preferable that a red light emitting cell is used as the third light emitting cell 420.
  • the second light emitting cell 320 is present between the first light transmitting substrate 210 and the second light transmitting substrate 310, There may be a gap between one light transmitting substrate 210 and the second light transmitting substrate 310, but this gap is filled with the first insulating cover layer 720. Since the third light emitting cell 420 is present between the second light transmitting substrate 310 and the third light transmitting substrate 410, A gap may exist between the two light transmitting substrate 310 and the third light transmitting substrate 410, but this gap is filled with the second insulating covering layer 740.
  • the third light transmitting substrate 410 may be removed, and at least one of the first, second, and third light transmitting substrates 210, 310, and 410 may be removed .
  • the first LED wafer B, the second LED wafer G and the third LED wafer R are fabricated as shown in Figs. 4A, 4B, and 4C.
  • the first LED wafer B includes a first light transmitting substrate 210 which is a sapphire substrate, a second light transmitting substrate 210 formed on one surface (lower surface) of the first light transmitting substrate 210, a first n-layer 212 which is an n-type gallium nitride semiconductor layer and a plurality of first light emitting cells 220 (only one is shown) formed on the first n-layer 212,
  • the cell 220 includes a first active layer 222 which is a gallium nitride based semiconductor layer containing MQW and a first p-type layer 224 which is an n-type gallium nitride based semiconductor layer.
  • the first LED wafer B includes a first n-layer 212, a first active layer 222, and a first p-layer 224 sequentially grown on the first light transmission substrate 210,
  • the first p-type layer 222 and the first p-type layer 224 are etched regionally, whereby a plurality of first light emitting cells 220 are formed.
  • the second LED wafer G includes a second light transmitting substrate 310 which is a sapphire substrate and a second light transmitting substrate 310 formed on one surface (lower surface) of the second light transmitting substrate 310 a second n-layer 312 which is an n-type gallium nitride semiconductor layer, and a plurality of second light emitting cells 320 (only one is shown) formed on the second n-layer 312,
  • the cell 320 includes a second active layer 322, which is a gallium nitride-based semiconductor layer containing MQW, and a second p-layer 324, which is an n-type gallium nitride-based semiconductor layer.
  • the second LED wafer G sequentially grows a second n-layer 312, a second active layer 322 and a second p-layer 324 on the second light transmitting substrate 310,
  • the second p-type layer 322 and the second p-type layer 324 are etched regionally, whereby a plurality of second light emitting cells 320 are formed.
  • the third LED wafer R includes a third light transmitting substrate 410, which is a sapphire substrate, and a third light transmitting substrate 410, which is bonded to one surface (lower surface) of the third light transmitting substrate 410
  • a third n layer 412 which is an n-type gallium arsenide type semiconductor layer and a plurality of third light emitting cells 420 (only one is shown) formed on the third n layer 412
  • the third light emitting cell 420 includes a third active layer 422 and a third p-type layer 424 which is an n-type gallium nitride based semiconductor layer.
  • the via holes are formed in the first LED wafer B, the second LED wafer G and the third LED wafer R and the first LED wafer B and the second LED wafer G ) Is patterned for the first n-layer (212) and the second n-layer (312).
  • the patterning may be performed for electrical isolation between the first via 620 (see FIG. 3), the second via 640 (see FIG. 3) and the n-layer.
  • a first via hole v1, a second-1 via hole v21, and a third-1 via hole v31 that penetrate the first light transmitting substrate 210 are formed do.
  • the first via-hole v1 and the second-1 via-hole v21 are formed in the region where the first n-layer 212 is removed by the patterning described above, and the (3-1) 1 < / RTI > n layer 212 is not removed.
  • a second -2 via hole v22 and a 3-2 second via hole v32 passing through the second light transmitting substrate 310 are formed.
  • the second -2-via hole v22 is formed in the region where the second n-type layer 312 is removed by the patterning described above, and the 3-2-via hole v32 is formed in the region where the second n- Layer 312 in the second region.
  • a third via hole v33 passing through the third light transmitting substrate 410 and the third n layer 412 is formed.
  • the second via hole v2 formed to be connected to the third light emitting cell 320, and the (3-1) via hole v31 (see FIG. 5).
  • the first LED wafer B and the second LED wafer B are connected so that the third via hole v32 and the third via hole v33 are connected to form a third via hole v3, (G) and the third LED wafer (R) are laminated.
  • a first via 620 (see FIG. 3), a second via 640 (see FIG. 3), and a third via (not shown) are formed in the first via hole v1, the second via hole v2 and the third via hole v3, (See FIG. 3), the second via 640 (see FIG. 3), and the third via 660 (see FIG.
  • the first electrode pad 520, the second electrode pad 540, the third electrode pad 560 and the fourth electrode pad 580 are formed so as to be in contact with the first electrode pad (see FIG.
  • An LED wafer structure having a plurality of groups including a first light emitting cell, a second light emitting cell and a third light emitting cell is manufactured through the above-described method, and the LED wafer laminated structure is disposed under the first light transmitting substrate 210 A plurality of first light emitting cells 220 are formed and a plurality of second light emitting cells 320 are formed between the first light transmitting substrate 210 and the second light transmitting substrate 310, A third light emitting cell 420 is formed between the two light transmitting substrate 310 and the third light transmitting substrate 410.
  • Such an LED wafer structure is cut in group units, and by this cutting, an LED pixel element as shown in Figs. 1 to 3 can be obtained.

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Abstract

LED 픽셀 소자가 개시된다. 이 LED 픽셀 소자는, 제 1 광 투과 기판; 상기 제1 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제2 광 투과 기판; 상기 제2 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제3 광 투과 기판; 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 제1 발광셀; 상기 제1 광 투과 기판과 상기 제2 광 투과 기판 사이에 위치하는 제2 발광셀; 및 상기 제2 광 투과 기판과 상기 제3 광 투과 기판 사이에 위치하는 제3 발광셀을 포함하며, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 서로 다른 파장의 광을 발한다.

Description

칩 적층 구조를 갖는 LED 픽셀 소자
본 발명은 LED 픽셀 소자에 관한 것으로서, 더 상세하게는, R, G, B LED칩들이 적층되어 하나의 통합된 칩을 형성하는, 칩 적층 구조를 갖는 LED 픽셀 소자에 관한 것이다.
통상적인 풀-컬러 LED 디스플레이 장치에 있어서, 각 픽셀은 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED로 구성된다. 근래 들어서는, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 및 백색 LED로 각 픽셀을 구성하는 LED 디스플레이 장치도 제안된 바 있다.
LED 디스플레이 장치 제작을 위해 RGB를 구현하기 위한 기술로 COM(Chip On Module)과 POM(PKG On Module)이 있다. COM은 매우 미세한 크기의 R, G, B칩들, 즉, 적색 LED칩, 녹색 LED칩, 청색 LED칩의 적용에 따라 칩 본딩 공정 난이도가 높고, 과도하게 많은 수량의 LED칩들을 칩 본딩해야 하므로 생산 수율이 나쁘다는 단점이 있다. POM은 패키지 공정이 추가로 더 필요하고 WLP/CSP 제작 공정이 더 추가되어야 한다. 또한 패키지 공정시 발생하는 칩 틸트에 따른 불량 발생의 문제가 있다. 또한, 위와 같은 기존의 기술들은 전술한 문제점과 더불어 픽셀/또는 서브픽셀의 크기를 줄이는데 큰 한계가 있고 서브픽셀간 간격을 줄이는데에도 어려움이 있다.
본 발명이 해결하는 과제는, 서로 다른 파장의 광을 발하는 여러 개의 칩들이 적층되어 하나의 통합된 칩 구조 형성함으로써, 상면 여러 영역을 통해 서로 다른 파장의 여러 광이 방출될 수 있는 LED 픽셀 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 LED 픽셀 소자는, 제 1 광 투과 기판; 상기 제1 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제2 광 투과 기판; 상기 제2 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제3 광 투과 기판; 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 제1 발광셀; 상기 제1 광 투과 기판과 상기 제2 광 투과 기판 사이에 위치하는 제2 발광셀; 및 상기 제2 광 투과 기판과 상기 제3 광 투과 기판 사이에 위치하는 제3 발광셀을 포함하며, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 서로 다른 파장의 광을 발한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 위에서 볼 때 서로 다른 영역에 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 서로 다른 높이에 서로 중첩되지 않게 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 광 투과 기판, 상기 제2 광 투과 기판 및 상기 제3 광 투과 기판 각각에는 제1 n층, 제2 n층 및 제3 n층이 형성되고, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 제1 p층, 제2 p층 및 제3 p층을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 제1 전극패드, 제2 전극패드, 제3 전극패드 및 제4 전극패드를 더 포함하되, 상기 제1 p층은 상기 제1 전극패드와 연결되고, 상기 제2 p층은 제1 배선부에 의해 상기 제2 전극패드와 연결되고, 상기 제3 p층은 제2 배선부에 의해 제3 전극패드와 연결되고, 상기 제1 n층, 상기 제2 n층 및 상기 제3 n층은 제3 배선부에 의해 상기 제4 전극패드에 공통적으로 연결된다.
일 실시예에 따라, 상기 제 1 전극패드, 상기 제 2 전극패드, 상기 제 3 전극패드 및 상기 제 4 전극패드의 중심축간의 간격은 적어도 두개 이상 동일할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 배선부는 상기 제1 n층과 절연된 상태로 상기 제1 광 투과 기판을 관통하는 비아를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 배선부는 상기 제1 n층 및 제2 n층과 절연된 상태로 상기 제2 광 투과 기판과 상기 제1 광 투과 기판을 차례로 관통하는 비아를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제3 배선부는 적어도 상기 제2 광 투과 기판 및 상기 제1 광 투과 기판을 관통하면서 상기 제1 n층, 상기 제2 n층 및 상기 제3 n층과 연결되는 비아를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 전극패드, 상기 제2 전극패드, 상기 제3 전극패드 및 상기 제4 전극패드의 하부면들은 동일 평면 상에 있고, 상기 제 2 전극패드와 상기 제 3 전극패드의 두께는 동일하고, 상기 제1 전극패드 및 상기 제4 전극패드의 두께는 상기 제2 전극패드 및 상기 제3 전극패드의 두께와 다를 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 발광셀의 광량은 상기 제2 발광셀의 광량보다 크다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 발광셀은 청색 발광셀이고, 상기 제2 발광셀은 녹색 발광셀이며, 상기 제3 발광셀은 적색 발광셀이다.
일 실시예예에 따라, 상기 제1 광 투과 기판은 사파이어 기판이고, 상기 제1 n층과 상기 제1 p층은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부이며, 상기 제1 n층과 상기 제1 p층 사이에는 청색광이 발광되는 제1 활성층이 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 광 투과 기판은 사파이어 기판이고, 상기 제2 n층과 상기 제2 p층은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부이며, 상기 제2 n층과 상기 제2 p층 사이에는 녹색광이 발광되는 제2 활성층이 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 제3 광 투과 기판은 광 투광성 캐리어 기판이고, 상기 제3 n층과 상기 제3 p층은 광 투과성 캐리어 기판에 결합되는 갈륨 아세나이드 계열 에피칭의 일부이며, 상기 제3 n층과 상기 제3 p층 사이에는 적색광이 발광하는 제3 활성층이 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 LED 픽셀 소자는 상기 제1 발광셀의 제1 전기 극성과 연결되는 제1전극패드, 상기 제2 발광셀의 제1 전기 극성과 연결되는 제2 전극패드, 상기 제3 발광셀의 제3 전기 극성과 연결되는 제3 전극패드 및 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀의 제2 전기 극성에 공통적으로 연결되는 제4 전극패드를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 전극패드, 상기 제2 전극패드, 상기 제3 전극패드 및 상기 제4 전극패드는 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치한다.
본 발명에 따른 LED 픽셀 소자는, 서로 다른 파장의 광을 발하는 여러 개의 칩들이 적층되어 하나의 통합된 칩 구조 형성함으로써, 상면 여러 영역을 통해 서로 다른 파장의 여러 광을 방출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자를 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자를 도시한 저면도이고,
도 3는 도 2의 a-a를 따라 취해진 LED 픽셀 소자를 도시한 단면도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 LED 픽셀 소자 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자를 도시한 저면도이고, 도 3는 도 2의 a-a를 따라 취해진 LED 픽셀 소자를 도시한 단면도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 LED 픽셀 소자 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자(1)는 광 투과 기판 적층체(S)와, 상기 광 투과 기판 적층체(S)를 위 또는 아래에서 볼 때 상기 투과 기판 적층체(100)의 서로 다른 영역에 위치하는 제1 발광셀(220), 제2 발광셀(320) 및 제3 발광셀(420)을 포함한다. 디스플레이 장치에 적용될 때, 상기 제1 발광셀(220), 상기 제2 발광셀(320) 및 상기 제3 발광셀(420) 각각은 서브픽셀의 역할을 하며, 이들이 모여 하나의 픽셀을 구성한다.
상기 광 투과 기판 적층체(S)는 서로 이격된 상태로 수직 방향으로 나란하게 배열된 복수의 광 투과 기판(210, 310, 410)들, 즉, 제1 광 투과 기판(210), 제2 광 투과 기판(310) 및 제3 광 투과 기판(410)으로 구성된다. 상기 제2 광 투과 기판(310)은 상기 제1 광 투과 기판(210)과 동일한 평면 평상 및 면적을 가지며 상기 제1 광 투과 기판(210)의 상부에 위치한다. 또한, 상기 제3 광 투과 기판(410)은 상기 제1 광 투과 기판(210) 및 상기 제2 광 투과 기판(310)과 동일한 평면 형상 및 면적을 가지며 상기 제2 광 투과 기판(310)의 상부에 위치한다.
또한, 상기 제1 광 투과 기판(210)의 하부면에는 제1 n층(212)이 형성된다. 또한, 상기 제1 발광셀(220)은 상기 제1 n층(212) 상의 일부 영역에 형성되어 있으며, 제1 활성층(222)과 제1 p층(224)을 포함한다.
상기 제1 광 투과 기판(210)은 사파이어 기판인 것이 바람직하며, 상기 제1 n층(212)과, 상기 제1 활성층(222)과, 상기 제1 p층(224)은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부인 것이 바람직하다. 상기 제1 활성층(222)은 상기 제1 n층(212)과 상기 제1 p층(224) 사이에서 청색광을 발광하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 사파이어 기판으로 이루어지는 제1 광 투과 기판(210) 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 성장시킨 후 p형 반도체층과 활성층을 식각에 의해 영역적으로 제거하여, 상기 제1 광 투과 기판(210) 상에 n형 반도체층인 제1 n층(212)이 형성되어 있고, 그 제1 n층(212) 상에 MQW를 포함하는 활성층(222)과 p형 반도체층인 제1 p층(224)을 포함하는 제1 발광셀(220)이 형성될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 “n층”과 "p층“서로 반대되는 도전형을 의미하는 것에 족하며, “n층”과 "p층“이 특정 도전형 반도체층만을 의미하는 것은 아님에 유의한다. 다시 말해, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 있어서는, n층이 n형 반도체층이고 p층이 p형 반도체층이지만, 실제로는 p형 반도체층이 n층이 될 수 있고, 반대로 n형 반도체층이 p층이 될 수도 있다. 또한 n형 반도체층 또는 p형 반도체층과 연결된 금속층 또는 기타 다른 도전성층이 n층 또는 p층이 될 수도 있다.
한편, 상기 제2 광 투과 기판(310)의 하부면에는 제2 n층(312)이 형성된다. 또한, 상기 제2 발광셀(320)은 상기 제2 n층(312) 상의 일부 영역에 형성되어 있으며, 제2 활성층(322)과 제2 p층(324)을 포함한다. 상기 제2 광 투과 기판(310)은 사파이어 기판인 것이 바람직하며, 상기 제2 n층(312)과, 상기 제2 활성층(322)과, 상기 제2 p층(324)은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부인 것이 바람직하다. 상기 제2 활성층(322)은 상기 제2 n층(312)과 상기 제2 p층(324) 사이에서 녹색광을 발광하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 사파이어 기판으로 이루어지는 제2 광 투과 기판(310) 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 성장시킨 후 p형 반도체층과 활성층을 식각에 의해 영역적으로 제거하여, 제2 광 투과 기판(310) 상에 n형 반도체층인 제2 n층(312)이 형성되어 있고, 그 제2 n층(312) 상에 MQW를 포함하는 제2 활성층(322)과 p형 반도체층인 제2 p층(324)을 포함하는 제2 발광셀(320)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 제3 광 투과 기판(410)의 하부면에는 제3 n층(412)이 형성된다. 또한, 상기 제3 발광셀(420)은 상기 제3 n층(412) 상의 일부 영역에 형성되어 있으며, 제3 활성층(422)과 제3 p층(424)을 포함한다. 상기 제3 광 투과 기판(410)은 광 투광성 캐리어 기판이고, 상기 제3 n층(412)과 상기 제3 p층(424)은 광 투과성 캐리어 기판(410)에 결합되는 갈륨 아세나이드 계열 에피층의 일부이며, 상기 제3 n층(412)과 상기 제3 p층(424) 사이에는 적색광이 발광하는 제3 활성층(422)이 형성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 픽셀 소자(1)는 상기 제1 광 투과 기판(210)의 하부 측에 위치하는 제1 전극패드(520), 제2 전극패드(540), 제3 전극패드(560) 및 제4 전극패드(580)를 더 포함한다.
상기 제1 전극패드(520)는 별도의 배선부 없이 상기 제1 발광셀(220)의 상기 제1 p층(224)에 직접 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 발광셀(320)의 제2 p층(324)은 제1 배선부(620)에 의해 상기 제2 전극패드(540)와 연결된다. 또한, 상기 제3 발광셀(420)의 상기 제3 p층(424)은 제2 배선부(640)에 의해 제3 전극패드(560)와 연결된다. 특히, 상기 제1 n층(212), 상기 제2 n층(312) 및 상기 제3 n층(412)은 제3 배선부(660)에 의해 상기 제4 전극패드(580)에 공통적으로 연결된다. 따라서, 상기 제1 전극패드(520), 상기 제2 전극패드(540) 및 상기 제3 전극패드(560) 각각은 그에 대응되는 상기 제1 발광셀(220), 상기 제2 발광셀(320) 및 상기 제3 발광셀(420)의 제1 p층(224), 제2 p층(324), 제3 p층(424)에 개별적으로 연결되어 개별 전극패드의 역할을 하고, 상기 제4 전극패드(580)는 상기 제1 발광셀(220), 상기 제2 발광셀(320) 및 상기 제3 발광셀(420)의 제1 n층(212), 제2 n층(312), 제3 n층(412)에 모두 연결되어 공통 전극패드의 역할을 한다.
또한, 상기 제1 배선부(620)는 상기 제1 n층(212)과 전기적으로 분리된 상태로 상기 제1 광 투과 기판(210)을 관통하는 금속 재질의 제1 비아(620)를 포함한다. 상기 제1 비아(620)는 일단이 상기 제2 발광셀(320)의 제2 p층(324)과 접하고 타단이 상기 제2 전극패드(540)와 접하도록 형성된다. 이때, 상기 제1 비아(620)와 상기 제1 n층(212)과의 절연을 위해, 상기 제1 n층(212)의 일부 영역이 상기 제1 광 투과 기판(210)에서 부분적으로 제거될 수 있다. 대안적으로, 절연 피복층을 이용하여 제1 n층(212)과 제1 비아(620)를 전기적으로 절연시키는 것도 고려될 수 있다.
또한, 상기 제2 배선부(640)는 상기 제1 n층(212) 및 제2 n층(312)과 절연된 상태로 상기 제2 광 투과 기판(310)과 상기 제1 광 투과 기판(210)을 차례로 관통하는 금속 재질의 제2 비아(640)를 포함할 수 있다. 상기 제2 비아(640)는 일단이 상기 제3 발광셀(420)의 제3 p층(424)과 접하고 타단이 상기 제3 전극패드(560)와 접하도록 형성된다. 이때, 상기 제2 비아(640)와 상기 제1 n층(212) 및 제2 n층(312)과의 절연을 위해, 상기 제1 n층(212)의 일부 영역이 상기 제1 광 투과 기판(210)에서 부분적으로 제거되고 상기 제 2 n층(312)의 일부 영역에 상기 제2 광 투과 기판(310)에서 부분적으로 제거될 수 있다. 대안적으로, 절연 피복층을 이용하여 제1 n층(212) 및 제2 n층(312)을 제2 비아(640)와 절연시키는 것도 고려될 수 있다.
한편, 상기 제3 배선부(660)는 적어도 상기 제2 광 투과 기판(310) 및 상기 제1 광 투과 기판(210)을 차례로 관통하면서 상기 제1 n층(212), 상기 제2 n층(312) 및 상기 제3 n층(412)과 연결되는 제3 비아(660)를 포함한다. 상기 제3 비아(660)는 일단에서 상기 제3 n층(412)과 접하는 한편 상기 제1 n층(212) 및 상기 제2 n층(312)을 관통하면서 이들과 접해 있고 타단에서 상기 제4 전극패드(580)와 접해 있도록 형성된다. 상기 제1 n층(212), 상기 제2 n층(312) 및 상기 제3 n층(412)이 상기 제3 비아(660)에 공통적으로 연결되고 상기 제3 비아(660)가 상기 제4 전극패드(580)와 연결되므로, 상기 제4 전극패드(580)는 공통 전극패드로서의 역할을 한다.
이때, 상기 제1 전극패드(520), 상기 제2 전극패드(540), 상기 제3 전극패드(560) 및 상기 제4 전극패드(580)는 외부 기판에 본딩되는 하부면들이 동일 평면 상에 있는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 제1 전극패드(520)의 두께는 상기 제2 전극패드(540), 상기 제3 전극패드(560) 및 상기 제4 전극패드(580)의 두께보다 작게 형성된다.
상기 제1 발광셀(220)에서 나온 광은 상기 제1 광 투과 기판(210), 상기 제2 광 투과 기판(310) 및 상기 제3 광 투과 기판(410)을 모두 투과하여 외부로 방출되므로, 상기 제2 광 투과 기판(310)과 상기 제3 광 투과 기판(410)만을 투과하여 외부로 방출되는, 제2 발광셀(320)에서 나온 광보다 많은 광 손실이 있을 수 있다. 이를 고려하여, 상기 제1 발광셀(220)의 광량은 상기 제2 발광셀(320)의 광량보다 큰 것이 바람직하다. 질화갈륨계 발광셀에 있어서, 청색 발광셀이 녹색 발광셀보다 광량이 상대적으로 크므로 제1 발광셀(220)로는 청색 발광셀이 이용되고 제2 발광셀(320)로는 녹색 발광셀이 이용되는 것이 좋다. 또한, 제3 발광셀(420)로는 적색 발광셀이 이용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 광 투과기판(210)과 상기 제2 광 투과기판(310) 사이에 제2 발광셀(320)이 존재하므로, 상기 제2 발광셀(320)의 두께에 상응하게, 상기 제1 광 투과기판(210)과 상기 제2 광 투과기판(310) 사이에는 갭이 존재할 수 있지만, 이 갭은 제1 절연 커버층(720)에 의해 메워진다. 또한, 상기 제2 광 투과기판(310)과 상기 제3 광 투과기판(410) 사이에 제3 발광셀(420)이 존재하므로, 상기 제3 발광셀(420)의 두께에 상응하게, 상기 제2 광 투과기판(310)과 상기 제3 광 투과기판(410) 사이에는 갭이 존재할 수 있지만, 이 갭은 제2 절연성 커버층(740)에 의해 메워진다.
이때, 상기 제3 광 투과기판(410)이 제거될 수 있고, 더 나아가, 상기 제1, 제2, 제3 광 투과기판(210, 310, 410) 중 적어도 하나가 제거되는 것도 고려될 수 있다.
이제 도 4 내지 도 7을 참조하여 전술한 LED 픽셀 소자의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 4의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 것과 같이, 제1 LED 웨이퍼(B), 제2 LED 웨이퍼(G) 및 제3 LED 웨이퍼(R)를 제작하다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 LED 웨이퍼(B)는 사파이어 기판인 제1 광 투과 기판(210)과, 상기 제1 광 투과 기판(210)의 일면(하부면)에 형성된 n형 질화갈륨계 반도체층인 제1 n층(212)과, 상기 제1 n층(212) 상에 형성된 복수개의 제1 발광셀(220; 1개만 도시함)을 포함하며, 상기 제1 발광셀(220)은 MQW를 포함하는 질화갈륨계 반도체층인 제1활성층(222)과 n형 질화갈륨계 반도체층인 제1 p층(224)을 포함한다. 이러한 제1 LED 웨이퍼(B)는 제1 광 투과 기판(210) 상에 제1 n층(212), 제1 활성층(222), 및 제1 p층(224)을 차례로 성장하고, 제 1활성층(222) 및 제1 p층(224)을 영역적으로 식각해 제작되며, 이에 의해, 복수의 제1 발광셀(220)이 형성된다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 LED 웨이퍼(G)는 사파이어 기판인 제2 광 투과 기판(310)과, 상기 제2 광 투과 기판(310)의 일면(하부면)에 형성된 n형 질화갈륨계 반도체층인 제2 n층(312)과, 상기 제2 n층(312) 상에 형성된 복수개의 제2 발광셀(320; 1개만 도시함)을 포함하며, 상기 제2 발광셀(320)은 MQW를 포함하는 질화갈륨계 반도체층인 제2활성층(322)과 n형 질화갈륨계 반도체층인 제2 p층(324)을 포함한다. 이러한 제2 LED 웨이퍼(G)는 제2 광 투과 기판(310) 상에 제2 n층(312), 제2 활성층(322), 및 제2 p층(324)을 차례로 성장하고, 제 2활성층(322) 및 제2 p층(324)을 영역적으로 식각해 제작되며, 이에 의해, 복수의 제2 발광셀(320)이 형성된다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3 LED 웨이퍼(R)는 사파이어 기판인 제3 광 투과 기판(410)과, 상기 제3 광 투과 기판(410)의 일면(하부면)에 본딩된 n형 갈륨아세나이트 계열 반도체층인 제3 n층(412)과, 상기 제3 n층(412) 상에 형성된 복수개의 제3 발광셀(420; 1개만 도시함)을 포함하며, 상기 제3 발광셀(420)은 제3활성층(422)과 n형 질화갈륨계 반도체층인 제3 p층(424)을 포함한다.
다음 도 5를 참조하면, 제1 LED 웨이퍼(B), 제2 LED 웨이퍼(G) 및 제3 LED 웨이퍼(R)에 비아홀들이 형성되고 또한 제1 LED 웨이퍼(B) 및 제2 LED 웨이퍼(G)은 제1 n층(212) 및 제2 n층(312)에 대한 패터닝이 수행된다. 상기 패터닝은 제1 비아(620; 도 3 참조), 제2 비아(640; 도3 참조)와 n층간의 전기 절연을 위해 수행될 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 광 투과 기판(210)을 관통하는 제1 비아 홀(v1), 제2-1 비아홀(v21) 및 제3-1 비아홀(v31)이 형성된다. 상기 제1 비아 홀(v1)과, 제2-1 비아홀(v21)은 전술한 패터닝에 의해 제1 n층(212)이 제거된 영역에 형성되고, 상기 제3-1 비아홀(v31)은 제1 n층(212)이 제거되지 않은 영역에서 상기 제1 n층(212)을 관통하도록 형성된다.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 광 투과 기판(310)을 관통하는 제2-2 비아홀(v22) 및 제3-2 비아홀(v32)이 형성된다. 상기 제2-2 비아홀(v22) 전술한 패터닝에 의해 제2 n층(312)이 제거된 영역에 형성되고, 상기 제3-2 비아홀(v32)은 제2 n층(312)이 제거되지 않은 영역에서 상기 제2 n층(312)을 관통하도록 형성된다.
또한, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3 광 투과 기판(410)과 제3 n층(412)을 관통하는 제3-3 비아홀(v33)이 형성된다.
다음, 도 6을 참조하면, 제1 비아홀(v1)이 제2 발광셀(320)과 만나도록, 제2-1 비아홀(v21; 도 5 참조) 및 제2-2 비아홀(v22; 도 5 참조)이 연결되어 형성된 제2 비아홀(v2)이 제3 발광셀(320)과 만나도록, 그리고, 제3-1 비아홀(v31 ; 도 5 참조). 제3-2 비아홀(v32 ; 도 5 참조) 및 제3-3 비아홀(v33 ; 도 5 참조)이 연결되어 제3 비아홀(v3)이 형성되도록, 제1 LED 웨이퍼(B)와 제2 LED 웨이퍼(G)와 제3 LED 웨이퍼(R)를 적층한다.
다음, 제1 비아홀(v1), 제2 비아홀(v2) 및 제3 비아홀(v3) 각각에 제1 비아(620; 도 3 참조), 제2 비아(640; 도 3 참조) 및 제3 비아(660; 도 3 참조)를 형성하고, 제1 발광셀(220)의 하부면, 상기 제1 비아(620; 도 3 참조), 제2 비아(640 ; 도 3 참조) 및 제3 비아(660; 도 3 참조)와 접하도록, 제1 전극패드(520), 제2 전극패드(540), 제3 전극패드(560) 및 제 4 전극패드(580)를 각각 형성한다.
전술한 방법을 통해 제1 발광셀, 제2 발광셀 및 제3 발광셀을 포함하는 그룹이 복수개로 형성된 LED 웨이퍼 구조체가 제작되며, 이 LED 웨이퍼 적층 구조체는 제 1 광 투과 기판(210) 하부에 복수의 제1 발광셀(220)이 형성되어 있고, 상기 제1 광 투과 기판(210)과 상기 제2 광 투과 기판(310) 사이에 복수의 제2 발광셀(320)이 형성되어 있고, 제2 광 투과 기판(310)과 상기 제3 광 투과 기판(410) 사이에 제3 발광셀(420)이 형성되어 있다. 이와 같은 LED 웨이퍼 구조체는 그룹 단위로 절단되며, 이 절단에 의해, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같은 LED 픽셀 소자가 얻어질 수 있다.
(부호의 설명)
210..................................제1 광 투과 기판
310..................................제2 광 투과 기판
410..................................제3 광 투과 기판
220..................................제1 발광셀
320..................................제2 발광셀
420..................................제3 발광셀

Claims (17)

  1. 제 1 광 투과 기판;
    상기 제1 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제2 광 투과 기판;
    상기 제2 광 투과 기판의 상부에 위치하는 제3 광 투과 기판;
    상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 제1 발광셀;
    상기 제1 광 투과 기판과 상기 제2 광 투과 기판 사이에 위치하는 제2 발광셀; 및
    상기 제2 광 투과 기판과 상기 제3 광 투과 기판 사이에 위치하는 제3 발광셀을 포함하며,
    상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 서로 다른 파장의 광을 발하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 위에서 볼 때 서로 다른 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 서로 다른 높이에 서로 중첩되지 않게 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 광 투과 기판, 상기 제2 광 투과 기판 및 상기 제3 광 투과 기판 각각에는 제1 n층, 제2 n층 및 제3 n층이 형성되고, 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀은 제1 p층, 제2 p층 및 제3 p층을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 제1 전극패드, 제2 전극패드, 제3 전극패드 및 제4 전극패드를 더 포함하되, 상기 제1 p층은 상기 제1 전극패드와 연결되고, 상기 제2 p층은 제1 배선부에 의해 상기 제2 전극패드와 연결되고, 상기 제3 p층은 제2 배선부에 의해 제3 전극패드와 연결되고, 상기 제1 n층, 상기 제2 n층 및 상기 제3 n층은 제3 배선부에 의해 상기 제4 전극패드에 공통적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제 1 전극패드, 상기 제 2 전극패드, 상기 제 3 전극패드 및 상기 제 4 전극패드의 중심축간의 간격은 적어도 두개 이상 동일한 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 배선부는 상기 제1 n층과 절연된 상태로 상기 제1 광 투과 기판을 관통하는 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 제2 배선부는 상기 제1 n층 및 제2 n층과 절연된 상태로 상기 제2 광 투과 기판과 상기 제1 광 투과 기판을 차례로 관통하는 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 제3 배선부는 적어도 상기 제2 광 투과 기판 및 상기 제1 광 투과 기판을 관통하면서 상기 제1 n층, 상기 제2 n층 및 상기 제3 n층과 연결되는 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 전극패드, 상기 제2 전극패드, 상기 제3 전극패드 및 상기 제4 전극패드의 하부면들은 동일 평면 상에 있고, 상기 제 2 전극패드와 상기 제 3 전극패드의 두께는 동일하고, 상기 제1 전극패드 및 상기 제4 전극패드의 두께는 상기 제2 전극패드 및 상기 제3 전극패드의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 발광셀의 광량은 상기 제2 발광셀의 광량보다 큰 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 발광셀은 청색 발광셀이고, 상기 제2 발광셀은 녹색 발광셀이며, 상기 제3 발광셀은 적색 발광셀인 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  13. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 광 투과 기판은 사파이어 기판이고, 상기 제1 n층과 상기 제1 p층은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부이며, 상기 제1 n층과 상기 제1 p층 사이에는 청색광이 발광되는 제1 활성층이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  14. 청구항 4에 있어서, 상기 제2 광 투과 기판은 사파이어 기판이고, 상기 제2 n층과 상기 제2 p층은 상기 사파이어 기판 상에서 성장된 질화갈륨계 에피층의 일부이며, 상기 제2 n층과 상기 제2 p층 사이에는 녹색광이 발광되는 제2 활성층이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  15. 청구항 4에 있어서, 상기 제3 광 투과 기판은 광 투광성 캐리어 기판이고, 상기 제3 n층과 상기 제3 p층은 광 투과성 캐리어 기판에 결합되는 갈륨 아세나이드 계열 에피칭의 일부이며, 상기 제3 n층과 상기 제3 p층 사이에는 적색광이 발광하는 제3 활성층이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 발광셀의 제1 전기 극성과 연결되는 제1전극패드, 상기 제2 발광셀의 제1 전기 극성과 연결되는 제2 전극패드, 상기 제3 발광셀의 제3 전기 극성과 연결되는 제3 전극패드 및 상기 제1 발광셀, 상기 제2 발광셀 및 상기 제3 발광셀의 제2 전기 극성에 공통적으로 연결되는 제4 전극패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 제1 전극패드, 상기 제2 전극패드, 상기 제3 전극패드 및 상기 제4 전극패드는 상기 제1 광 투과 기판의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 픽셀 소자.
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