WO2019240371A1 - 반도체 발광소자 - Google Patents

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WO2019240371A1
WO2019240371A1 PCT/KR2019/004912 KR2019004912W WO2019240371A1 WO 2019240371 A1 WO2019240371 A1 WO 2019240371A1 KR 2019004912 W KR2019004912 W KR 2019004912W WO 2019240371 A1 WO2019240371 A1 WO 2019240371A1
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light emitting
semiconductor
insulating layer
electrode
semiconductor layer
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PCT/KR2019/004912
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진근모
전수근
박준천
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주식회사 세미콘라이트
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor light emitting device as a whole, and more particularly, to a semiconductor light emitting device having high reliability.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in US Patent No. 7,262,436, wherein the semiconductor light emitting device is a substrate 10, an n-type semiconductor layer 30 is grown on the substrate 10, an active layer 40 grown on the n-type semiconductor layer 30, a p-type semiconductor layer 50 grown on the active layer 40, electrodes 901, 902, 903 functioning as a reflective film formed on the p-type semiconductor layer 50, and etching And n-side bonding pads 80 formed on the exposed n-type semiconductor layer 30.
  • a chip having such a structure that is, a chip in which both the electrodes 901, 902, 903 and the electrode 80 are formed on one side of the substrate 101, and the electrodes 901, 902, 903 function as a reflective film is called a flip chip.
  • the electrodes 901, 902 and 903 may include a high reflectance electrode 901 (eg Ag), an electrode 903 (eg Au) for bonding, and an electrode 902 which prevents diffusion between the electrode 901 material and the electrode 903 material; Example: Ni).
  • This metal reflective film structure has a high reflectance and has an advantage in current spreading, but has a disadvantage of light absorption by metal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-20913.
  • the semiconductor light emitting device includes a substrate 10, a buffer layer 20, and a buffer layer 20 grown on the substrate 10. Formed on the n-type semiconductor layer 30 grown on the n-type semiconductor layer 30, the active layer 40 grown on the n-type semiconductor layer 30, the p-type semiconductor layer 50 grown on the active layer 40, and the p-type semiconductor layer 50. And a p-side bonding pad 70 formed on the light-transmissive conductive film 60 having a current spreading function, and an n-side bonding pad formed on the etched and exposed n-type semiconductor layer 30 ( 80).
  • a distributed Bragg reflector 90 (DBR) and a metal reflecting film 904 are provided on the transparent conductive film 60. According to this configuration, the light absorption by the metal reflective film 904 is reduced, but there is a disadvantage in that current spreading is not smoother than using the electrodes 901, 902, 903.
  • FIG. 3 is a view illustrating an example of a series-connected LED (A, B) disclosed in US Patent No. 6,547,249, and a plurality of LED (A, B) is connected in series as shown in Figure 3 because of various advantages It is used.
  • connecting a plurality of LEDs A and B in series reduces the number of external circuits and wire connections, and reduces the light absorption loss due to the wires.
  • the power supply circuit can be further simplified.
  • connection portion 84 In order to connect a plurality of LED (A, B) in series by depositing the connection portion 84 to connect the p-side electrode 82 and the n-side electrode 82 of the neighboring LED (A, B).
  • a plurality of semiconductor layers must be etched to expose the sapphire substrate 11 in an isolation process to electrically insulate the plurality of LEDs (A, B), because the etching depth is long and takes a long time and a large step is large. It is difficult to form the connecting portion 84.
  • the connecting portion 84 is formed to have a gentle inclination using the connection insulating layer 80, the gap between the LEDs A and B is increased, thereby increasing the degree of integration.
  • a semiconductor light emitting device in contact with an ejection needle includes: a plurality of light emitting units formed on a substrate, each of which includes a first semiconductor having a first conductivity; A plurality of semiconductor layers having a layer, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an active layer interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and generating light by recombination of electrons and holes.
  • a first light emitting unit and a second light emitting unit comprising a; A connecting part electrically connecting the first light emitting part and the second light emitting part; An insulating layer provided on the first light emitting part and the second light emitting part; A first electrode part electrically connected to the second semiconductor layer of the first light emitting part through the insulating layer; And a second electrode part electrically connected to the first semiconductor layer of the second light emitting part through the insulating layer, wherein the first electrode part comprises: a first upper electrode formed on the insulating layer; And a first electrical connection penetrating the insulating layer to electrically connect the second semiconductor layer of the first light emitting part to the first upper electrode.
  • the second electrode part may include: a second upper electrode formed on the insulating layer; And a second electrical connection penetrating the insulating layer to electrically connect the first semiconductor layer and the second upper electrode to the second light emitting part, wherein one light emitting part of the plurality of light emitting parts in the plan view is the other light emitting part.
  • a semiconductor light emitting device in contact with an ejection needle comprising: a plurality of light emitting units formed on a substrate, each having a first conductivity; A plurality of semiconductor layers having a layer, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an active layer interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and generating light by recombination of electrons and holes.
  • a first light emitting unit and a second light emitting unit comprising a; A connecting part electrically connecting the first light emitting part and the second light emitting part; An insulating layer provided on the first light emitting part and the second light emitting part; A first electrode part electrically connected to the second semiconductor layer of the first light emitting part through the insulating layer; And a second electrode part electrically connected to the first semiconductor layer of the second light emitting part through the insulating layer, wherein the first electrode part comprises: a first upper electrode formed on the insulating layer; And a first electrical connection penetrating the insulating layer to electrically connect the second semiconductor layer of the first light emitting part to the first upper electrode.
  • the second electrode part may include: a second upper electrode formed on the insulating layer; And a second electrical connection penetrating through the insulating layer to electrically connect the first semiconductor layer and the second upper electrode of the second light emitting part to each other. And a groove portion including a first groove portion formed in the first light emitting portion and a second groove portion formed in the second light emitting portion. do.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in US Patent No. 7,262,436;
  • FIG. 2 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-20913;
  • FIG. 3 is a view showing an example of a series-connected LED (A, B) disclosed in US Patent No. 6,547,249,
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view showing another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view showing another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 8 is a view showing another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 9 is a view showing another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 10 is a view showing still another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 11 illustrates a semiconductor light emitting device according to the present disclosure
  • FIG. 12 is a view showing still another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 13 is a view showing the advantages of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of the manufacturing process of the semiconductor light emitting device.
  • the shooter 501 catches and moves the semiconductor light emitting device 500 on the tape 513 in a manner of electrical adsorption or vacuum adsorption.
  • the semiconductor light emitting device 500 is hit with an ejection needle 802 to facilitate the separation of the semiconductor light emitting device 500 from the tape 513.
  • the diameter of the ejection needle 802 is about 50 ⁇ m to 80 ⁇ m, and may vary depending on the shape or area of the semiconductor light emitting device 500. 5, the insulating layer 130 of the semiconductor light emitting device 500 (see FIG.
  • FIG. 4B is a plan view of the semiconductor light emitting device 500 of FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4B, and an etching unit 180 is formed between the light emitting units 110 (see FIG. 5), and the etching unit 180 is a semiconductor light emitting device ( In order to increase the degree of integration 500, it is generally formed as narrow as possible.
  • FIG. 4A when the center of the semiconductor light emitting device 500 is pressed by the ejection needle 802, the top layer of the semiconductor light emitting device 500 is pressed, and the top layer is formed of the insulating layer 130.
  • the light emitting unit 110 and the etching unit 180 are provided below the insulating layer 130, and the insulating layer formed along the light emitting unit 110 and the etching unit 180 provided below the insulating layer 130 ( The height of the insulating layer 130 is different by 130. In particular, the crack (C) is good at the difference in height of the insulating layer 130 pressed by the ejection needle (802).
  • FIG. 4C illustrates an example of a problem that may occur when pressing the etching unit 180 and the light emitting unit 110 between the light emitting units 110 when an even number of light emitting units 110 is provided.
  • a crack C may be formed in the insulating layer 130 due to the impact caused by the ejection needle 802, and the first electrode part 140 and the second electrode part 150 around the crack C may be formed when soldering.
  • the metal material forming at least one of the connection parts 120 may move along the crack C to be electrically connected to an unintended part. It may cause a defect of the semiconductor light emitting device 500 may lower the reliability.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 5A is a plan view of the semiconductor light emitting device 100
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5A.
  • the semiconductor light emitting device 100 may include a light emitting unit 110, a connecting unit 120, an insulating layer 130, a first electrode unit 140, a second electrode unit 150, and a protrusion. 160 and the groove 170.
  • the light emitting unit 110 may be formed on the substrate 101, and a plurality of light emitting units 110 may be provided. Sapphire, SiC, Si, GaN and the like are mainly used as the substrate 101, and the substrate 101 may be finally removed. The positions of the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 may be changed, and may be mainly made of GaN in the group III nitride semiconductor light emitting device.
  • the light emitting unit 110 may have a plurality of semiconductor layers 102, 103, 104, and 105.
  • the plurality of semiconductor layers 103, 104, and 105 may include a buffer layer 102 formed on the substrate 101, a first semiconductor layer 103 having a first conductivity (for example, Si-doped GaN), and a second conductivity different from the first conductivity.
  • 2 semiconductor layer 105 e.g., Mg doped GaN
  • an active layer 104 interposed between the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 to generate light through recombination of electrons and holes (e.g., nGaN / (In) GaN multi-quantum well structure).
  • Each of the plurality of semiconductor layers 102, 103, 104, and 105 may be formed of a layer, and the buffer layer 102 may be omitted.
  • the light emitter 110 may include a first light emitter 111 and a second light emitter 112. The light emitting unit 110 is preferably formed even.
  • connection part 120 may electrically connect the first light emitting part 111 and the second light emitting part 112.
  • the connection part 120 is formed under the insulating layer 130, and the connection part 120 includes the first semiconductor layer 103 of the first light emitting part 111 and the second semiconductor layer 105 of the second light emitting part 112. ) Is electrically connected.
  • connection insulating layer 121 may be provided below the connection part 120.
  • the connection insulating layer 121 is a passivation layer having a transmissive property, and may be deposited with a material such as SiO 2, TiO 2, or Al 2 O 3.
  • the thickness of the deposition can be, for example, thousands of microns, but of course this thickness can be varied.
  • the insulating layer 130 is formed of an insulating material to reduce light absorption by the metal reflective film, and may preferably have a multilayer structure including a distributed bragg reflector (DBR) or an omni-directional reflector (ODR).
  • the multilayer structure may include a dielectric film 191b, a distributed Bragg reflector 191a, and a clad film 191c.
  • the dielectric film 191b can stably manufacture the distributed Bragg reflector 191a by alleviating the height difference, and can also help reflection of light.
  • SiO 2 is a suitable material for the dielectric film 191b.
  • the distributed Bragg reflector 191a is formed on the dielectric film 191b.
  • the distribution Bragg reflector 191a may be composed of repeated stacking of materials having different reflectances, for example, repeated stacking of SiO 2 / TiO 2, SiO 2 / Ta 2 O 2, or SiO 2 / HfO. For UV light, SiO 2 / Ta 2 O 2, or SiO 2 / HfO may have good reflection efficiency.
  • the clad film 191c may be made of a metal oxide such as Al 2 O 3, a dielectric film 191b such as SiO 2, SiON, MgF, CaF, or the like.
  • the distribution Bragg reflector 191a has a higher reflectance as light closer to the vertical direction reflects approximately 99% or more. In order for the insulating layer 130 to function well, each material layer of a multilayer structure must be formed to a specially designed thickness.
  • the insulating layer 130 may be provided on the first light emitting part 111 and the second light emitting part 112.
  • the insulating layer 130 may reflect light.
  • the first electrode unit 140 may be electrically connected to the second semiconductor layer 105 of the first light emitting unit 111.
  • the second electrode part 150 may be electrically connected to the first semiconductor layer 103 of the second light emitting part 112.
  • the first electrode part 140 includes a first upper electrode 141 and a first electrical connection 142, and the first electrical connection 142 penetrates through the insulating layer 130 to allow the first light emitting part 111 to be formed.
  • the second semiconductor layer 105 and the first upper electrode 141 may be electrically connected to each other.
  • the second electrode unit 150 includes a second upper electrode 151 and a second electrical connection 152, and the second electrical connection 152 penetrates through the insulating layer 130, so that the second light emitting part 112 is formed.
  • the first semiconductor layer 103 and the second upper electrode 151 may be electrically connected to each other.
  • the first ohmic electrode 144 may be interposed between the first electrical connection 142 and the second semiconductor layer 105 to reduce contact resistance and provide stable electrical connection.
  • the current diffusion electrode 106 eg, ITO, Ni / Au
  • the second ohmic electrode 154 may be interposed in the first semiconductor layer 103 to stably connect the second electrical connection 152.
  • Protruding portion 160 is a portion of one of the plurality of light emitting portion (110; 111, 112) in the plan view of the light emitting portion 111 protrudes toward the other light emitting portion 112 side, the groove portion 170 is another light emission in the plan view
  • a portion of the portion 112 may be formed to correspond to the protrusion 160.
  • the protrusion 160 is formed in the first light emitting part 111 and the groove 170 is formed in the second light emitting part 112, and the first light emitting part 111 and the second light emitting part 112 are formed. Is formed a certain distance away.
  • the protrusion 160 and the groove 170 are formed at a predetermined distance apart.
  • An etching unit 180 is provided between the protrusion 160 and the groove 170.
  • the contact area A is provided on the protrusion 160.
  • the contact area A is where the flatness is formed, and the contact area A is the area where the ejection needle 802 is in contact. This is to prevent the reliability of the semiconductor light emitting device 100 from deteriorating due to an impact applied to the semiconductor light emitting device 100 while the ejection needle 802 contacts the contact area A.
  • FIG. 4 the contact area A may be formed in the insulating layer 130 formed on the protrusion 160, and the breakdown of the insulating layer 130 may be minimized.
  • the protrusion 160 may be located at the center of the semiconductor light emitting device 100.
  • a recessed etching part 180 is formed between the first light emitting part 111 and the second light emitting part 112 which are even light emitting parts 110. Since the insulating layer 130 formed on the etching unit 180 is not even and flat, the insulating layer 130 is easily broken when the ejection needle 802 contacts. Accordingly, the protrusion 160 is formed to form an even and flat contact area A to contact the ejection needle 802, the groove 170 is formed to surround the protrusion 160, and the protrusion 160 is in contact with the protrusion 160. Area A may be provided.
  • the protrusion 160 is formed on the first semiconductor layer 103, but the protrusion 160 may also be formed on the second semiconductor layer 105.
  • the groove 170 is also formed in the second semiconductor layer 105, but may be formed in the first semiconductor layer 103.
  • the protrusion 160 and the groove 170 may be formed in the same semiconductor layer in each light emitting unit.
  • the protrusion 160 is shown in a circular shape (one example) as shown in FIG. However, the shape of the protrusion 160 is not limited.
  • connection part 120 may be formed wider than the protrusion part 160 to form the contact area A on the protrusion part 160.
  • the contact area A is flat, and in general, the contact area A may be considered to be flat when formed to be less than 1 ⁇ m.
  • FIG 6 illustrates another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 6A illustrates a plan view of the semiconductor light emitting device 100
  • FIG. 6B illustrates a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6A.
  • the first electrode unit 140 may further include a first connection electrode 143.
  • the first connection electrode 143 may be positioned between the first upper electrode 141 and the second semiconductor layer 105 to electrically connect the first upper electrode 141 and the second semiconductor layer 105.
  • the second electrode unit 150 may further include a second connection electrode 153.
  • the second connection electrode 153 may be positioned between the second upper electrode 151 and the first semiconductor layer 103 and electrically connect the second upper electrode 151 and the first semiconductor layer 103.
  • the insulating layer 130 may include a first insulating layer 131 and a second insulating layer 132.
  • the first insulating layer 131 and the second insulating layer 132 may reflect light.
  • the first insulating layer 131 may be formed between the first upper electrode 141, the second upper electrode 151, the first connection electrode 143, and the second connection electrode 153.
  • the second insulating layer 132 may be formed between the first connection electrode 143, the second connection electrode 153, the first light emitting part 111, and the second light emitting part 112.
  • a first upper electrical connection 142-1 is formed between the first upper electrode 141 and the first connection electrode 143, and a first is connected between the first connection electrode 143 and the second semiconductor layer 105.
  • Lower electrical connections 142-2 may be formed.
  • a second upper electrical connection 152-1 is formed between the second upper electrode 151 and the second connection electrode 153, and a second is connected between the second connection electrode 153 and the first semiconductor layer 103.
  • Lower electrical connections 152-2 may be formed.
  • connection part 120 is formed on the second insulating layer 132 and connects the first semiconductor layer 103 of the first light emitting part 111 and the second semiconductor layer 105 of the second light emitting part 112. do.
  • the contact area A is formed on the protrusion 160.
  • the second insulating layer 132, the first insulating layer 131, and the connection part 120 are provided on the protrusion 160.
  • the contact area A is formed in all of the second insulating layer 132, the first insulating layer 131, and the connection part 120.
  • the first insulating layer 131 may be formed on the uppermost layer of the contact area A of FIG. 6.
  • the contact area A may be provided with layers constituting various semiconductor light emitting devices 100, and examples of the uppermost layer exposed among them may be the first insulating layer 131, the second insulating layer 132, or the like. Can be.
  • the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 6 is substantially the same as the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 5 except for the description with reference to FIG. 6.
  • FIG 7 illustrates another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • connection part 120 is formed under the second insulating layer 132, and is connected between the first semiconductor layer 103 of the first light emitting part 111 and the second semiconductor layer 105 of the second light emitting part 112. Connect.
  • the contact area A may also be formed in the protrusion 160, the connection part 120, and the first insulating layer 131.
  • connection insulating layer 121 is provided under the connection part 120 to allow the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 to be connected at necessary portions.
  • the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 7 is substantially the same as the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 6 except for the description with reference to FIG. 7.
  • FIG. 8 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 8A.
  • the semiconductor light emitting device 100 may include a light emitting unit 110, a connection unit 120, an insulating layer 130, a first electrode unit 140, a second electrode unit 150, and a groove 170.
  • the groove 170 includes a first groove 171 and a second groove 172, the first groove 171 is formed in the first light emitting portion 111, and the second groove 172 is the second light emission. It is formed in the portion (112).
  • the contact area A is provided on the groove 170.
  • the contact area A is provided between the first groove 171 and the second groove 172.
  • Contact area A is an even and flat portion in contact with ejection needle 802.
  • a recessed etching part 180 is formed between the first light emitting part 111 and the second light emitting part 112. Since the insulating layer 130 formed on the etching unit 180 is not even and flat, the insulating layer 130 is easily broken when the ejection needle 802 contacts. For example, as described with reference to FIG. 4, the contact area A may be formed in the substrate 101, and the breakage of the insulating layer 130 may be minimized.
  • the contact area A is formed to expose the substrate 101, and the insulating layer 130, the connection part 120, and the light emitting part 110 formed in the contact area A are removed.
  • the insulating layer 130, the connection part 120, and the light emitting part 110 may not be formed in the contact area A while manufacturing the semiconductor light emitting device 100.
  • the contact region A may be formed to expose the insulating layer 130. As shown in FIG. 8B, the contact region A is formed on the substrate 101, so the insulating layer 130 is not broken. However, since the contact region A is formed in the insulating layer 130 flatly, even if the ejection needle 802 contacts the contact region A of the insulating layer 130, the insulating layer 130 is less broken.
  • the first groove portion 171 and the second groove portion 172 are shown in a semicircular shape (one example), as shown in FIG. However, the shape of the first groove 171 and the second groove 172 is not limited.
  • the contact area A does not have to be flat. This is because the substrate 101 is hard and does not break.
  • a patterned sapphire substrate (PSS) may be formed on the substrate 101.
  • the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 8 is substantially the same as the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 5 except as described with reference to FIG. 8.
  • FIG 9 illustrates another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 9B shows an example of section AA ′ of FIG. 9A.
  • the first electrode unit 140 further includes a first connection electrode 143.
  • the first connection electrode 143 may be positioned between the first upper electrode 141 and the second semiconductor layer 105 to electrically connect the first upper electrode 141 and the second semiconductor layer 105.
  • the second electrode unit 150 further includes a second connection electrode 153.
  • the second connection electrode 153 may be positioned between the second upper electrode 151 and the first semiconductor layer 103 and electrically connect the second upper electrode 151 and the first semiconductor layer 103.
  • the insulating layer 130 includes a first insulating layer 131 and a second insulating layer 132.
  • the first insulating layer 131 may be formed between the first upper electrode 141, the second upper electrode 151, the first connection electrode 143, and the second connection electrode 153.
  • the second insulating layer 132 may be formed between the first connection electrode 143, the second connection electrode 153, the first light emitting part 111, and the second light emitting part 112.
  • a first upper electrical connection 142-1 penetrating the first insulating layer 131 may be formed between the first upper electrode 141 and the first connection electrode 143, and the first connection electrode 143 may be formed.
  • the first lower electrical connection 142-2 penetrating the second insulating layer 132 may be formed between the second semiconductor layer 105 and the second semiconductor layer 105.
  • a second upper electrical connection 152-1 penetrating the first insulating layer 131 may be formed between the second upper electrode 151 and the second connection electrode 153, and the second connection electrode 153 may be formed.
  • the second lower electrical connection 152-2 penetrating the second insulating layer 132 may be formed between the first semiconductor layer 103 and the first semiconductor layer 103.
  • connection part 120 is formed on the second insulating layer 132 to connect between the first semiconductor layer 103 of the first light emitting part 111 and the second semiconductor layer 105 of the second light emitting part 112. Can be.
  • the contact area A that the ejection needle 802 contacts may be formed on the uppermost layer of the substrate 101, the second insulating layer 130, and the first insulating layer 131.
  • the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 9 is substantially the same as the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 8 except for the description with reference to FIG. 9.
  • FIG 10 illustrates another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • FIG. 10 shows another example of the AA ′ cross section of FIG. 9 (a).
  • the connection part 120 is formed under the second insulating layer 132, and is connected between the first semiconductor layer 103 of the first light emitting part 111 and the second semiconductor layer 105 of the second light emitting part 112. In connection, the substrate 101 of the contact area A may be exposed.
  • the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 10 is substantially the same as the semiconductor light emitting device 100 described with reference to FIG. 9 except for the description with reference to FIG. 9.
  • FIG. 11 illustrates a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • the ejection needle 802 may contact the center of one semiconductor light emitting device 100.
  • the contact area A that the ejection needle 802 contacts may be generally provided in the light emitting unit 110.
  • FIG 12 illustrates another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • connection part 120 is a diagram illustrating another example of the connection part 120.
  • connection part 120 is preferably located at the center for current spreading. However, due to the location of the connection portion 120 on the protrusion 160, the connection portion 120 should be formed wider than the protrusion 160.
  • the connection part 120 may be provided around the protrusion part 160 without forming the connection part 120 on the protrusion part 160 in order to form the connection part 120 thinly.
  • the connection part 120 is provided at both sides of the protrusion 160 to facilitate current spreading. This is also applicable to the groove 170.
  • connection part 120 is a diagram illustrating still another example of the connection part 120.
  • the connection part 120 is provided around the groove part 170, and the connection part 120 has a plurality of trenches 122 to facilitate current spreading.
  • the connecting portion 120 is formed symmetrically on the upper and lower sides of the groove 170, so that current spreading may be uniformly distributed at both sides. This is also applicable to the protrusion 160.
  • FIG. 13 is a view showing the advantages of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
  • the light emitter 110 has a rectangular shape, the light incident at an angle greater than or equal to the critical angle is reflected in the peripheral light emitter 110 and increases the number of reflections until it is trapped or extracted to the outside, thereby increasing the light loss. .
  • the light may escape from the semiconductor light emitting device 100 only when the incident angle is less than or equal to the critical angle. Above the critical angle, light is totally reflected internally.
  • the semiconductor light emitting device 100 having the groove 170 and the protrusion 160 has a passage through which light can exit the light emitting unit 110 from the groove 170 and the protrusion 160. The more light comes out.
  • the angle of incidence of the groove 170 and the protrusion 160 may not be the critical angle. Therefore, the light may be better extracted to the outside when the light incident on the groove 170 and the protrusion 160 before entering the extension line. Therefore, the light extraction efficiency is improved, and as a result, the brightness is improved.
  • a semiconductor light emitting element in contact with an ejection needle comprising: a plurality of light emitting portions formed on a substrate, each of a first semiconductor layer having a first conductivity and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity;
  • a first light emitting unit and a second light emitting unit including a plurality of semiconductor layers interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and having an active layer generating light by recombination of electrons and holes;
  • a connecting part electrically connecting the first light emitting part and the second light emitting part;
  • An insulating layer provided on the first light emitting part and the second light emitting part;
  • a first electrode part electrically connected to the second semiconductor layer of the first light emitting part through the insulating layer;
  • a second electrode part electrically connected to the first semiconductor layer of the second light emitting part through the insulating layer, wherein the first electrode part comprises: a first upper electrode formed on the insulating layer; And a first electrical connection penetrating the
  • the second electrode part may include: a second upper electrode formed on the insulating layer; And a second electrical connection penetrating the insulating layer to electrically connect the first semiconductor layer and the second upper electrode to the second light emitting part, wherein one light emitting part of the plurality of light emitting parts in the plan view is the other light emitting part.
  • a protrusion formed to protrude to a side; And a groove portion in which a portion of the other light emitting portion corresponds to the protrusion portion in a plan view, and wherein a contact region in contact with the ejection needle is formed on the protrusion portion.
  • the height difference formed in the contact region is 1um or less.
  • the first electrode portion is disposed between the first upper electrode and the second semiconductor layer, and includes a first connection electrode electrically connected to the first upper electrode and the second semiconductor layer, and the second electrode portion includes the second upper portion.
  • the insulating layer is the first upper electrode and the second upper electrode and the first connection electrode And a first insulating layer formed between the second connection electrodes, and a second insulating layer formed between the first connection electrode and the second connection electrode, and the first light emitting part and the second light emitting part.
  • a connecting portion is formed on the second insulating layer and connects between the first semiconductor layer of the first light emitting part and the second semiconductor layer of the second light emitting part.
  • a semiconductor light emitting element wherein the connecting portion is formed under the second insulating layer.
  • a semiconductor light emitting element wherein the connecting portion is positioned around the protrusion and the groove.
  • connection insulating layer formed below the connection portion.
  • a semiconductor light emitting element having two light emitting portions.
  • a semiconductor light emitting device in contact with an ejection needle comprising: a plurality of light emitting portions formed on a substrate, each of a first semiconductor layer having a first conductivity and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity; A first light emitting unit and a second light emitting unit including a plurality of semiconductor layers interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and having an active layer generating light by recombination of electrons and holes; A connecting part electrically connecting the first light emitting part and the second light emitting part; An insulating layer provided on the first light emitting part and the second light emitting part; A first electrode part electrically connected to the second semiconductor layer of the first light emitting part through the insulating layer; And a second electrode part electrically connected to the first semiconductor layer of the second light emitting part through the insulating layer, wherein the first electrode part comprises: a first upper electrode formed on the insulating layer; And a first electrical connection penetrating the insulating layer to electrically
  • the second electrode part may include: a second upper electrode formed on the insulating layer; And a second electrical connection penetrating the insulating layer to electrically connect the first semiconductor layer and the second upper electrode of the second light emitting part, wherein the groove is formed between the first light emitting part and the second light emitting part in a plan view. And a groove portion including a first groove portion formed in the first light emitting portion and a second groove portion formed in the second light emitting portion.
  • the semiconductor light emitting device including a contact region in contact with the ejection needle on the groove portion.
  • the first electrode portion is disposed between the first upper electrode and the second semiconductor layer, and includes a first connection electrode electrically connected to the first upper electrode and the second semiconductor layer, and the second electrode portion includes the second upper portion.
  • the insulating layer is the first upper electrode and the second upper electrode and the first connection electrode And a first insulating layer formed between the second connection electrodes, and a second insulating layer formed between the first connection electrode and the second connection electrode, and the first light emitting part and the second light emitting part.
  • a semiconductor light emitting element wherein the connecting portion is formed on the second insulating layer and connects between the second semiconductor layer of the first light emitting part and the first semiconductor layer of the second light emitting part.
  • connection portion is located at both sides with respect to the groove portion.
  • a semiconductor light emitting device in which a substrate is exposed in a contact region.
  • the protrusion is formed in the semiconductor light emitting device so that the ejection needle touches the protrusion.
  • the insulating layer it is possible to prevent the insulating layer from being broken by forming a wide portion where the ejection needle touches.
  • the insulating layer it is possible to prevent the insulating layer from being broken by making a portion where the ejection needle touches between the first light emitting part and the second light emitting part.
  • the light is more escaped out of the semiconductor light emitting device by the protrusion and the groove portion to increase the brightness.
  • polarity display is possible by the protrusions and the grooves.
  • the ejection needle may be in contact with the substrate.
  • the ejection needle is brought into contact with the contact area of the semiconductor light emitting device.

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Abstract

본 개시는 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서, 기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부; 제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부; 제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층; 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고, 평면도에서 복수의 발광부 중 하나의 발광부가 다른 하나의 발광부측으로 일부가 돌출되도록 형성되는 돌출부; 그리고, 평면도에서 다른 하나의 발광부의 일부가 돌출부에 대응되도록 형성되는 홈부;를 포함하며, 돌출부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자에 관한 것이다.

Description

반도체 발광소자
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 신뢰성이 높은 반도체 발광소자에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 개시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(10), 기판(10) 위에 성장되는 위에 성장되는 n형 반도체층(30), n형 반도체층(30) 위에 성장되는 활성층(40), 활성층(40) 위에 성장되는 p형 반도체층(50), p형 반도체층(50) 위에 형성되는 반사막으로 기능하는 전극(901,902,903) 그리고 식각되어 노출된 n형 반도체층(30) 위에 형성되는 n측 본딩 패드(80)를 포함한다. 이러한 구조의 칩, 즉 기판(101)의 일 측에 전극(901,902,903) 및 전극(80) 모두가 형성되어 있고, 전극(901,902,903)이 반사막으로 기능하는 형태의 칩을 플립 칩(filp chip)이라 한다. 전극(901,902,903)은 반사율이 높은 전극(901; 예: Ag), 본딩을 위한 전극(903; 예: Au) 그리고 전극(901) 물질과 전극(903) 물질 사이의 확산을 방지하는 전극(902; 예: Ni)으로 이루어진다. 이러한 금속 반사막 구조는 반사율이 높고, 전류 확산에 이점을 가지지만, 금속에 의한 빛 흡수라는 단점을 가진다.
도 2는 일본 공개특허공보 제2006-20913호에 개시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(10), 기판(10) 위에 성장되는 버퍼층(20), 버퍼층(20) 위에 성장되는 n형 반도체층(30), n형 반도체층(30) 위에 성장되는 활성층(40), 활성층(40) 위에 성장되는 p형 반도체층(50), p형 반도체층(50) 위에 형성되며, 전류 확산 기능을 하는 투광성 도전막(60), 투광성 도전막(60) 위에 형성되는 p측 본딩 패드(70) 그리고 식각되어 노출된 n형 반도체층(30) 위에 형성되는 n측 본딩 패드(80)를 포함한다. 그리고 투광성 도전막(60) 위에는 분포 브래그 리플렉터(90; DBR: Distributed Bragg Reflector)와 금속 반사막(904)이 구비되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 금속 반사막(904)에 의한 빛 흡수를 감소하지만, 전극(901,902,903)을 이용하는 것보다 상대적으로 전류 확산이 원활치 못한 단점이 있다.
도 3은 미국 등록특허공보 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED(A,B)의 일 예를 나타내는 도면으로서, 여러 가지 장점 때문에 도 3에 도시된 것과 같이 복수의 LED(A,B)가 직렬연결되어 사용된다. 예를 들어, 복수의 LED(A,B)를 직렬연결하면 외부 회로와 와이어 연결의 개수가 감소하며, 와이어로 인한 광흡수 손실이 감소된다. 또한, 직렬연결된 LED(A,B) 전체의 동작전압이 상승하기 때문에 전원 공급 회로가 보다 단순화될 수 있다. 한편, 복수의 LED(A,B)를 직렬연결하기 위해서 연결부(84)를 증착하여 이웃한 LED(A,B)의 p측 전극(82)과 n측 전극(82)을 연결한다. 그러나 복수의 LED(A,B)를 전기적으로 절연하는 분리(isolation) 공정에서 사파이어 기판(11)이 노출되도록 복수의 반도체층을 식각해야 하는데, 그 식각 깊이가 깊어서 시간이 오래 걸리고 단차가 크기 때문에 연결부(84)를 형성하기가 어렵다. 연결절연층(80)을 사용하여 연결부(84)를 완만한 경사를 이루도록 형성하는 경우 LED(A,B)들 사이 간격이 증가하여 집적도 향상에 문제가 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서, 기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부; 제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부; 제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층; 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고, 평면도에서 복수의 발광부 중 하나의 발광부가 다른 하나의 발광부측으로 일부가 돌출되도록 형성되는 돌출부; 그리고, 평면도에서 다른 하나의 발광부의 일부가 돌출부에 대응되도록 형성되는 홈부;를 포함하며, 돌출부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서, 기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부; 제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부; 제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층; 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고, 평면도에서 제1 발광부와 제2 발광부 사이에 형성되는 홈부;로서, 제1 발광부에 형성되는 제1 홈부와 제2 발광부에 형성되는 제2 홈부를 포함하는 홈부;를 포함하며, 홈부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
도 1은 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 개시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 일본 공개특허공보 제2006-20913호에 개시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 미국 등록특허공보 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED(A,B)의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 반도체 발광소자의 제조공정의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자를 설명하는 도면,
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 장점을 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 4는 반도체 발광소자의 제조공정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
반도체 발광소자의 제조공정에서 도 4(a)에 제시된 바와 같이, 쏘터(501)는 전기적 흡착 또는 진공 흡착 등의 방식으로 테이프(513) 위에 반도체 발광소자(500)를 잡아 이동시키게 된다. 이때, 이젝션 니들(802; ejection needle)로 반도체 발광소자(500)를 때려서 테이프(513)로부터 반도체 발광소자(500)의 이탈을 용이하게 한다. 이젝션 니들(802)의 직경은 50㎛ 내지 80㎛ 정도이며, 반도체 발광소자(500)의 형태나 면적에 따라 달라질 수 있다. 반도체 발광소자(500)의 절연층(130;도 5 참조)이 이젝션 니들(802)과 접촉하면서 깨질 수 있고, 깨진 틈을 타고 전극을 형성하는 물질이 이동하여 반도체 발광소자(500)의 불량이 생길 수 있는 문제가 있다. 도 4(b), 도 4(c)에서 자세하게 설명한다.
도 4(b)와 도 4(c)는 도 4(a)의 반도체 발광소자(500)를 자세하게 나타낸다. 도 4(b)는 도 4(a)의 반도체 발광소자(500)의 평면도를 나타낸 도면이다. 도 4(c)는 도 4(b)의 AA' 단면을 나타낸 도면이며, 발광부(110;도 5 참조) 사이에 식각부(180)가 형성되며, 식각부(180)는 반도체 발광소자(500)의 집적도를 높이기 위해 일반적으로 최대한 좁게 형성된다. 도 4(a)와 같이 이젝션 니들(802)로 반도체 발광소자(500)의 중심을 누르면, 반도체 발광소자(500)의 최상층을 누르게 되는데 최상층은 절연층(130)으로 형성된다. 절연층(130) 아래에는 발광부(110)와 식각부(180) 등이 구비되며, 절연층(130) 아래에 구비된 발광부(110)와 식각부(180) 등을 따라 형성된 절연층(130)에 의해 절연층(130)의 높이는 차이가 생긴다. 특히, 크랙(C)는 이젝션 니들(802)이 누르는 절연층(130)의 높이 차가 있는 부분에서 잘 생긴다.
도 4(c)는 발광부(110)가 짝수개가 구비되는 경우 발광부(110) 사이의 식각부(180)와 발광부(110)를 누를 때 나타날 수 있는 문제점의 일 예를 나타낸다. 이젝션 니들(802)로 인한 충격으로 인해 절연층(130)에 크랙(C)이 형성될 수 있으며, 솔더링시 크랙(C) 주위의 제1 전극부(140), 제2 전극부(150), 연결부(120) 중 적어도 하나를 형성하는 금속물질이 크랙(C)을 따라 이동하여 의도하지 않은 부분과 전기적으로 연결될 수 있다. 반도체 발광소자(500)의 불량을 일으켜 신뢰도를 떨어뜨릴 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 반도체 발광소자(100)의 평면도를 나타낸 도면이며, 도 5(b)는 도 5(a)의 AA' 단면도를 나타낸다.
반도체 발광소자(100)에 있어서, 반도체 발광소자(100)는 발광부(110), 연결부(120), 절연층(130), 제1 전극부(140), 제2 전극부(150), 돌출부(160) 및 홈부(170)를 포함한다.
발광부(110)는 기판(101) 위에 형성되며, 복수개 구비될 수 있다. 기판(101)으로 주로 사파이어, SiC, Si, GaN 등이 이용되며, 기판(101)은 최종적으로 제거될 수 있다. 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)은 그 위치가 바뀔 수 있으며, 3족 질화물 반도체 발광소자에 있어서 주로 GaN으로 이루어질 수 있다.
발광부(110)는 복수의 반도체층(102,103,104,105)을 가질 수 있다. 복수의 반도체층(103,104,105)은 기판(101) 위에 형성된 버퍼층(102), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(103; 예: Si 도핑된 GaN), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(105; 예: Mg 도핑된 GaN) 및 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105) 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(104; 예: nGaN/(In)GaN 다중양자우물구조)을 포함할 수 있다. 복수의 반도체층(102,103,104,105) 각각은 층으로 이루어질 수 있고, 버퍼층(102)은 생략될 수 있다. 발광부(110)는 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112)를 포함할 수 있다. 발광부(110)는 짝수로 형성되는 것이 바람직하다.
연결부(120)는 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112)를 전기적으로 연결할 수 있다. 연결부(120)는 절연층(130) 아래에 형성되며, 연결부(120)는 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105)을 전기적으로 연결한다.
연결부(120) 아래에는 연결절연층(121)이 구비될 수 있다. 연결절연층(121)은 투광성을 가지는 패시베이션(passivation)층으로서, SiO2, TiO2, Al2O3와 같은 물질로 증착될 수 있다. 증착의 두께는 일 예로, 수천 Å일 수 있지만, 물론 이 두께는 변경될 수 있다. 연결절연층(121)은 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105)을 연결부(120)로 연결할 때, 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105)과 제2 발광부(111)의 제1 반도체층(103)이 전기적으로 연결되어 쇼트되지 않도록 절연할 수 있다.
본 예에서 절연층(130)은 금속 반사막에 의한 광흡수 감소를 위해 절연성 물질로 형성되며, 바람직하게는 DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector)을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 다층 구조의 일 예로, 유전체막(191b), 분포 브래그 리플렉터(191a) 및 클래드막(191c)을 포함할 수 있다. 유전체막(191b)은 높이차를 완화하여 분포 브래그 리플렉터(191a)를 안정적으로 제조할 수 있게 되며, 빛의 반사에도 도움을 줄 수 있다. 유전체막(191b)의 재질은 SiO2가 적당하다. 분포 브래그 리플렉터(191a)는 유전체막(191b) 위에 형성된다. 분포 브래그 리플렉터(191a)는 반사율이 다른 물질의 반복 적층, 예를 들어, SiO2/TiO2, SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO의 반복 적층으로 이루어질 수 있으며, Blue 빛에 대해서는 SiO2/TiO2가 반사효율이 좋고, UV 빛에 대해서는 SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO가 반사효율이 좋을 것이다. 클래드막(191c)은 Al2O3와 같은 금속 산화물, SiO2, SiON와 같은 유전체막(191b), MgF, CaF, 등의 물질로 이루어질 수 있다. 분포 브래그 리플렉터(191a)는 수직 방향에 가까운 빛일수록 반사율이 높아서, 대략 99% 이상 반사한다. 절연층(130)이 잘 기능 하기 위해서는 다층 구조의 각 물질층이 특별히 설계된 두께로 잘 형성되어야 한다.
절연층(130)은 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112) 위에 구비될 수 있다. 절연층(130)은 빛을 반사할 수 있다.
제1 전극부(140)는 제1 발광부(111)의 제2 반도체층(105)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극부(150)는 제2 발광부(112)의 제1 반도체층(103)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극부(140)는 제1 상부전극(141), 제1 전기적 연결(142)을 포함하고, 제1 전기적 연결(142)이 절연층(130)을 관통하여 제1 발광부(111)의 제2 반도체층(105)과 제1 상부전극(141)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 전극부(150)는 제2 상부전극(151), 제2 전기적 연결(152)을 포함하고, 제2 전기적 연결(152)이 절연층(130)을 관통하여 제2 발광부(112)의 제1 반도체층(103)과 제2 상부전극(151)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제1 전기적 연결(142)과 제2 반도체층(105) 사이에는 접촉저항 감소와 안정적 전기적 연결을 위해 제1 오믹 전극(144)이 개재될 수 있다. 바람직하게는 전류 확산 전극(106; 예: ITO,Ni/Au)이 제2 반도체층(105)과 절연층(130) 사이에 형성될 수 있다. 제2 전기적 연결(152)의 안정적 전기적 연결을 위해 제1 반도체층(103)에는 제2 오믹 전극(154)이 개재될 수 있다.
돌출부(160)는 평면도에서 복수의 발광부(110;111,112) 중 하나의 발광부(111)가 다른 하나의 발광부(112)측으로 일부가 돌출되며, 홈부(170)는 평면도에서 다른 하나의 발광부(112)의 일부가 돌출부(160)에 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 돌출부(160)는 제1 발광부(111)에 형성되고 홈부(170)는 제2 발광부(112)에 형성되며, 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112)는 일정거리 떨어져 형성된다. 따라서, 돌출부(160)와 홈부(170)는 일정거리 떨어져 형성된다. 돌출부(160)와 홈부(170) 사이에는 식각부(180)가 구비된다.
돌출부(160) 위에는 접촉영역(A)이 구비된다. 접촉영역(A)은 평탄하게 형성되는 곳이며, 접촉영역(A)은 이젝션 니들(802)이 접촉되는 영역이다. 이젝션 니들(802)이 접촉영역(A)에 접촉하면서 반도체 발광소자(100)에 가해지는 충격으로 인해 반도체 발광소자(100)의 신뢰도가 떨어지는 것을 막기 위한 것이다. 예를 들면, 도 4에서 설명한 것과 같이 돌출부(160) 위에 형성된 절연층(130)에 접촉영역(A)이 형성될 수 있고, 절연층(130)이 깨지는 것을 최소화 할 수 있다.
돌출부(160)는 반도체 발광소자(100)의 중심에 위치할 수 있다. 예를 들면, 짝수의 발광부(110)인 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112) 사이에 움푹 패인 식각부(180)가 형성된다. 식각부(180) 위에 형성된 절연층(130)은 고르고 평평하지 않아서 이젝션 니들(802)이 접촉하면 절연층(130)이 깨지기 쉽다. 따라서, 이젝션 니들(802)과 접촉할 고르고 평평한 접촉영역(A)을 형성하기 위해 돌출부(160)가 형성되고, 돌출부(160)를 감싸도록 홈부(170)가 형성되며, 돌출부(160)에 접촉영역(A)이 구비될 수 있다.
본 개시에서 돌출부(160)는 제1 반도체층(103)에 형성되지만, 돌출부(160)는 제2 반도체층(105)에도 형성될 수 있다. 홈부(170)도 제2 반도체층(105)에 형성되지만, 제1 반도체층(103)에 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(160)와 홈부(170)는 각각의 발광부에서 같은 반도체층에도 형성될 수 있다. 돌출부(160)는 도 5에 나타난 바와 같이 원형상(일 예)으로 나타난다. 하지만 돌출부(160)의 모양은 한정되지 않는다.
연결부(120)는 돌출부(160) 위에서 접촉영역(A)의 형성을 위해 돌출부(160)보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
접촉영역(A)은 평탄한 것이 바람직하며, 일반적으로 접촉영역(A)은 1um이하로 형성되면 평탄하다고 볼 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6(a)는 반도체 발광소자(100)의 평면도를 나타내고, 도 6(b)는 도 6(a)의 AA' 단면도를 나타낸다.
제1 전극부(140)는 제1 연결전극(143)을 더 포함할 수 있다. 제1 연결전극(143)은 제1 상부전극(141)과 제2 반도체층(105) 사이에 위치하고, 제1 상부전극(141)과 제2 반도체층(105)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 전극부(150)는 제2 연결전극(153)을 더 포함할 수 있다. 제2 연결전극(153)은 제2 상부전극(151)과 제1 반도체층(103) 사이에 위치하고, 제2 상부전극(151)과 제1 반도체층(103)을 전기적으로 연결할 수 있다.
절연층(130)은 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)은 빛을 반사할 수 있다. 제1 절연층(131)은 제1 상부전극(141), 제2 상부전극(151)과 제1 연결전극(143), 제2 연결전극(153) 사이에 형성될 수 있다. 제2 절연층(132)은 제1 연결전극(143), 제2 연결전극(153)과 제1 발광부(111), 제2 발광부(112) 사이에 형성될 수 있다.
제1 상부전극(141)과 제1 연결전극(143) 사이에는 제1 상부 전기적 연결(142-1)이 형성되고, 제1 연결전극(143)과 제2 반도체층(105) 사이에는 제1 하부 전기적 연결(142-2)이 형성될 수 있다. 제2 상부전극(151)과 제2 연결전극(153) 사이에는 제2 상부 전기적 연결(152-1)이 형성되고, 제2 연결전극(153)과 제1 반도체층(103) 사이에는 제2 하부 전기적 연결(152-2)이 형성될 수 있다.
연결부(120)는 제2 절연층(132) 위에 형성되며, 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105) 사이를 연결한다.
돌출부(160) 위에는 접촉영역(A)이 형성된다. 돌출부(160) 위에는 제2 절연층(132), 제1 절연층(131), 및 연결부(120)가 구비된다. 접촉영역(A)은 제2 절연층(132), 제1 절연층(131), 및 연결부(120)에 모두 형성된다. 도 6의 접촉영역(A)의 최상층에는 제1 절연층(131)이 형성될 수 있다.
즉, 접촉영역(A)에는 여러 가지의 반도체 발광소자(100)를 이루는 층이 구비될 수 있으며, 그 중 노출되는 최상층의 예들은 제1 절연층(131), 제2 절연층(132) 등일 수 있다.
도 6에서 설명된 반도체 발광소자(100)는 도 6에서 설명한 것을 제외하고, 도 5에서 설명된 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다.
도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
연결부(120)는 제2 절연층(132) 아래에 형성되며, 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105) 사이를 연결한다. 접촉영역(A)은 돌출부(160), 연결부(120), 제1 절연층(131)에도 형성될 수 있다.
연결절연층(121)은 연결부(120) 아래에 구비되어 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)이 필요한 부분에서 연결 될 수 있도록 한다.
도 7에서 설명된 반도체 발광소자(100)는 도 7에서 설명한 것을 제외하고, 도 6에서 설명된 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다.
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예들을 나타내는 도면이다. 도 8(b)는 도 8(a)의 AA' 단면을 나타낸다.
반도체 발광소자(100)는 발광부(110), 연결부(120), 절연층(130), 제1 전극부(140), 제2 전극부(150) 및 홈부(170)를 포함한다.
홈부(170)는 제1 홈부(171)와 제2 홈부(172)를 포함하며, 제1 홈부(171)는 제1 발광부(111)에 형성되고, 제2 홈부(172)는 제2 발광부(112)에 형성된다. 홈부(170) 위에는 접촉영역(A)이 구비된다.
제1 홈부(171)와 제2 홈부(172) 사이에는 접촉영역(A)이 구비된다. 접촉영역(A)은 이젝션 니들(802)과 접촉하는 고르고 평평한 부분이다.
평면도에서 제1 발광부(111)와 제2 발광부(112) 사이에 움푹 패인 식각부(180)가 형성된다. 식각부(180) 위에 형성된 절연층(130)은 고르고 평평하지 않아서 이젝션 니들(802)이 접촉하면 절연층(130)이 깨지기 쉽다. 예를 들면, 도 4에서 설명한 것과 같이 기판(101)에 접촉영역(A)이 형성될 수 있고, 절연층(130)이 깨지는 것을 최소화 할 수 있다.
도 8(a)에서는 기판(101)이 노출되도록 접촉영역(A)을 형성하며, 접촉영역(A)에 형성된 절연층(130), 연결부(120) 및 발광부(110)를 모두 제거하거나, 접촉영역(A)에 절연층(130), 연결부(120) 및 발광부(110)가 반도체 발광소자(100)를 제조하면서 형성되지 않도록 할 수 있다.
도시되지 않았지만 절연층(130)이 노출되도록 접촉영역(A)이 형성될 수 있다. 도 8(b)와 같이 접촉영역(A)이 기판(101)에 형성 되는 것이 절연층(130)이 깨질 염려가 없으므로 바람직한 실시 예이다. 그러나, 절연층(130)에 접촉영역(A)이 평탄하게 형성되므로, 절연층(130)의 접촉영역(A)에 이젝션 니들(802)이 접촉되어도 절연층(130)이 덜 깨진다.
제1 홈부(171)와 제2 홈부(172)는 도 8에 나타난 바와 같이 반원형상(일 예)으로 나타난다. 하지만 제1 홈부(171)와 제2 홈부(172)의 모양은 한정되지 않는다.
또한, 기판(101)이 노출되는 경우 접촉영역(A)은 평탄하지 않아도 된다. 기판(101)은 단단하기 때문에 깨지지 않기 때문이다. 예를 들면, 기판(101)에는 PSS(Patterned Sapphire Substrate)가 형성될 수 있다.
도 8에서 설명된 반도체 발광소자(100)는 도 8에서 설명한 것을 제외하고 도 5에서 설명된 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다.
도 9는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9(b)는 도 9(a)의 단면 AA'의 일 예를 나타낸다.
제1 전극부(140)는 제1 연결전극(143)을 더 포함한다. 제1 연결전극(143)은 제1 상부전극(141)과 제2 반도체층(105) 사이에 위치하고, 제1 상부전극(141)과 제2 반도체층(105)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 전극부(150)는 제2 연결전극(153)을 더 포함한다. 제2 연결전극(153)은 제2 상부전극(151)과 제1 반도체층(103) 사이에 위치하고, 제2 상부전극(151)과 제1 반도체층(103)을 전기적으로 연결할 수 있다.
절연층(130)은 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)을 포함한다. 제1 절연층(131)은 제1 상부전극(141), 제2 상부전극(151)과 제1 연결전극(143), 제2 연결전극(153) 사이에 형성될 수 있다. 제2 절연층(132)은 제1 연결전극(143), 제2 연결전극(153)과 제1 발광부(111), 제2 발광부(112) 사이에 형성될 수 있다.
제1 상부전극(141)과 제1 연결전극(143) 사이에는 제1 절연층(131)을 관통하는 제1 상부 전기적 연결(142-1)이 형성될 수 있고, 제1 연결전극(143)과 제2 반도체층(105) 사이에는 제2 절연층(132)을 관통하는 제1 하부 전기적 연결(142-2)이 형성될 수 있다. 제2 상부전극(151)과 제2 연결전극(153) 사이에는 제1 절연층(131)을 관통하는 제2 상부 전기적 연결(152-1)이 형성될 수 있고, 제2 연결전극(153)과 제1 반도체층(103) 사이에는 제2 절연층(132)을 관통하는 제2 하부 전기적 연결(152-2)이 형성될 수 있다.
연결부(120)는 제2 절연층(132) 위에 형성되며, 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105) 사이를 연결할 수 있다.
또한, 이젝션 니들(802)이 접촉하는 접촉영역(A)은 기판(101), 제2 절연층(130) 및 제1 절연층(131) 중 최상층에 형성될 수 있다.
도 9에서 설명된 반도체 발광소자(100)는 도 9에서 설명한 것을 제외하고, 도 8에서 설명된 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다.
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9(a)의 AA' 단면의 다른 예를 나타낸다. 연결부(120)는 제2 절연층(132) 아래에 형성되며, 제1 발광부(111)의 제1 반도체층(103)과 제2 발광부(112)의 제2 반도체층(105) 사이를 연결하여 접촉영역(A)의 기판(101)이 노출될 수 있다.
도 10에서 설명된 반도체 발광소자(100)는 도 9에서 설명한 것을 제외하고, 도 9에서 설명된 반도체 발광소자(100)와 실질적으로 동일하다.
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자를 설명하는 도면이다.
도 11(a)와 같이 복수의 발광부(110)가 홀수개인 경우, 하나의 반도체 발광소자(100)의 중심에 이젝션 니들(802)이 접촉할 수 있다. 이젝션 니들(802)이 접촉하는 접촉영역(A)은 일반적으로 발광부(110)에 구비될 수 있다.
그러나 도 11(b)와 같이 복수의 발광부(110)가 짝수 개인 경우, 접촉영역(A)은 복수의 발광부(110)와 식각부(180)를 걸쳐서 구비된다. 도 4에 설명된 원인으로 인해 문제점이 나타난다. 따라서 복수의 발광부(110)가 짝수 개인 경우, 접촉영역(A)이 형성되는 것이 더 효과적이다.
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12(a)는 연결부(120)의 다른 예를 나타내는 도면이다.
연결부(120)는 중심에 위치하는 것이 전류 확산에 바람직하다. 그러나, 돌출부(160) 위에 연결부(120)를 위치함으로 인해 연결부(120)는 돌출부(160)보다 넓게 형성되어야 한다. 연결부(120)를 얇게 형성하기 위해 돌출부(160) 위에 연결부(120)를 두지 않고 연결부(120)는 돌출부(160) 주위에 구비될 수 있다. 연결부(120)는 전류 확산이 잘되도록 하기 위해 돌출부(160) 양측에 구비된다. 이는 홈부(170)에도 적용가능하다.
도 12(b)는 연결부(120)의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 연결부(120)는 홈부(170) 주위에 구비되며, 연결부(120)는 전류 확산을 잘 시키기 위해서 복수의 트렌치(122)를 가진다. 도면에서 홈부(170) 상하측에 연결부(120)가 대칭적으로 형성되어 양측으로 전류 확산이 균일하게 될 수 있다. 이는 돌출부(160)에도 적용 가능하다.
도 13은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 장점을 나타내는 도면이다.
발광부(110)가 사각 형상을 가진다면, 임계각 이상의 각으로 입사하는 광은 주변 발광부(110) 내에서 반사되며 갇히거나 외부로 추출되기까지 반사 회수가 증가하며, 이로 인해 광손실이 증가한다.
반도체 발광소자(100)에서 발생한 빛이 반도체 발광소자(100) 밖의 공기 중으로 나가기 위해서는 입사각이 임계각 이하가 되어야 빛이 반도체 발광소자(100) 밖으로 탈출이 가능하다. 임계각 이상이 되면 빛은 내부로 전반사 된다.
즉, 도 13(a)와 같이 사각형의 모양을 가진 반도체 발광소자(100)는 내부에서 빛이 전반사 되어서 빛이 잘 빠져나오지 못한다.
반면, 도 13(b)와 같이 홈부(170), 돌출부(160)가 형성된 반도체 발광소자(100)는 홈부(170), 돌출부(160)에서 빛이 발광부(110) 밖으로 나올 수 있는 통로가 되어 빛이 더 많이 빠져 나온다.
즉, 홈부(170) 및 돌출부(160)에 대해서는 입사각이 임계각이 아니게 된다. 따라서, 상기 광은 연장선에 입사하기 전에 홈부(170) 및 돌출부(160)에 입사하면 외부로 더 잘 추출 될 수 있다. 따라서, 광추출효율이 향상되며, 그 결과 휘도가 향상된다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서, 기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부; 제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부; 제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층; 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고, 평면도에서 복수의 발광부 중 하나의 발광부가 다른 하나의 발광부측으로 일부가 돌출되도록 형성되는 돌출부; 그리고, 평면도에서 다른 하나의 발광부의 일부가 돌출부에 대응되도록 형성되는 홈부;를 포함하며, 돌출부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자.
(2) 접촉영역은 평탄하게 형성되는 반도체 발광소자.
(3) 접촉영역에 형성되는 높이차는 1um 이하로 형성되는 반도체 발광소자.
(4) 평면도에서 돌출부와 홈부는 반도체 발광소자의 중심에 위치하는 반도체 발광소자.
(5) 제1 전극부는 제1 상부전극과 제2 반도체층 사이에 위치하며, 제1 상부전극 및 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 연결전극을 포함하고, 제2 전극부는 제2 상부전극과 제1 반도체층 사이에 위치하며, 제2 상부전극 및 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 연결전극을 포함하고, 절연층은 제1 상부전극 및 제2 상부전극과 제1 연결전극 및 제2 연결전극 사이에 형성되는 제1 절연층 그리고, 제1 연결전극 및 제2 연결전극과 제1 발광부 및 제2 발광부 사이에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 반도체 발광소자.
(6) 연결부는 제2 절연층 위에 형성되며, 제1 발광부의 제1 반도체층과 제2 발광부의 제2 반도체층 사이를 연결하는 반도체 발광소자.
(7) 연결부는 제2 절연층 아래에 형성되는 반도체 발광소자.
(8) 연결부는 돌출부와 홈부를 중심으로 위치하는 반도체 발광소자.
(9) 연결부 아래에 형성되는 연결절연층;을 포함하는 반도체 발광소자.
(10) 복수의 발광부는 짝수 개인 반도체 발광소자.
(11) 복수의 발광부는 두 개인 반도체 발광소자.
(12) 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서, 기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부; 제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부; 제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층; 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고, 절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고, 평면도에서 제1 발광부와 제2 발광부 사이에 형성되는 홈부;로서, 제1 발광부에 형성되는 제1 홈부와 제2 발광부에 형성되는 제2 홈부를 포함하는 홈부;를 포함하며, 홈부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자.
(13) 평면도에서 홈부는 반도체 발광소자의 중심에 위치하는 반도체 발광소자.
(14) 제1 전극부는 제1 상부전극과 제2 반도체층 사이에 위치하며, 제1 상부전극 및 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 연결전극을 포함하고, 제2 전극부는 제2 상부전극과 제1 반도체층 사이에 위치하며, 제2 상부전극 및 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 연결전극을 포함하고, 절연층은 제1 상부전극 및 제2 상부전극과 제1 연결전극 및 제2 연결전극 사이에 형성되는 제1 절연층 그리고, 제1 연결전극 및 제2 연결전극과 제1 발광부 및 제2 발광부 사이에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 반도체 발광소자.
(15) 연결부는 제2 절연층 위에 형성되며, 제1 발광부의 제2 반도체층과 제2 발광부의 제1 반도체층 사이를 연결하는 반도체 발광소자.
(16) 연결부는 제2 절연층 아래에 형성되는 반도체 발광소자.
(17) 연결부는 홈부를 중심으로 양측에 위치하는 반도체 발광소자.
(18) 접촉영역에는 기판이 노출되는 반도체 발광소자.
본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 반도체 발광소자에 돌출부가 형성됨으로써 돌출부에 이젝션 니들이 닿게 한다.
본 개시에 따른 또 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 이젝션 니들이 닿는 부분을 넓게 형성하여 절연층이 깨지는 것을 방지 할 수 있다.
본 개시에 따른 또 다른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 제1 발광부와 제2 발광부 사이에 이젝션 니들이 닿는 부분을 만들어 절연층이 깨지는 것을 방지 할 수 있다.
본 개시에 따른 또 다른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 돌출부와 홈부에 의해 반도체 발광소자 밖으로 빛이 더 많이 탈출하여 휘도가 증가한다.
본 개시에 따른 또 다른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 돌출부와 홈부에 의해 극성표시가 가능하다.
본 개시에 따른 또 다른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 이젝션 니들이 기판에 접촉하도록 할 수 있다.
본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 반도체 발광소자의 접촉영역에 이젝션 니들이 닿게 한다.

Claims (11)

  1. 이젝션 니들과 접촉하는 반도체 발광소자에 있어서,
    기판 위에 형성되는 복수의 발광부;로서, 각각 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층의 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층을 포함하는 제1 발광부 및 제2 발광부;
    제1 발광부와 제2 발광부를 전기적으로 연결하는 연결부;
    제1 발광부와 제2 발광부 위에 구비되는 절연층;
    절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 전기적으로 연결하는 제1 전극부; 그리고
    절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 전기적으로 연결하는 제2 전극부;를 포함하며,
    제1 전극부는:
    절연층 위에 형성되는 제1 상부전극; 그리고,
    절연층을 관통하여 제1 발광부의 제2 반도체층과 제1 상부전극을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;을 포함하고,
    제2 전극부는:
    절연층 위에 형성되는 제2 상부전극; 그리고,
    절연층을 관통하여 제2 발광부의 제1 반도체층과 제2 상부전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결;을 포함하고,
    평면도에서 복수의 발광부 중 하나의 발광부가 다른 하나의 발광부측으로 일부가 돌출되도록 형성되는 돌출부; 그리고,
    평면도에서 다른 하나의 발광부의 일부가 돌출부에 대응되도록 형성되는 홈부;를 포함하며,
    돌출부 위에 이젝션 니들과 접촉하는 접촉영역이 형성되는 반도체 발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    접촉영역은 평탄하게 형성되는 반도체 발광소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    접촉영역에 형성되는 높이차는 1um 이하로 형성되는 반도체 발광소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    평면도에서 돌출부와 홈부는 반도체 발광소자의 중심에 위치하는 반도체 발광소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1 전극부는 제1 상부전극과 제2 반도체층 사이에 위치하며, 제1 상부전극 및 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 연결전극을 포함하고,
    제2 전극부는 제2 상부전극과 제1 반도체층 사이에 위치하며, 제2 상부전극 및 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 연결전극을 포함하고,
    절연층은 제1 상부전극 및 제2 상부전극과 제1 연결전극 및 제2 연결전극 사이에 형성되는 제1 절연층 그리고, 제1 연결전극 및 제2 연결전극과 제1 발광부 및 제2 발광부 사이에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 반도체 발광소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    연결부는 제2 절연층 위에 형성되며, 제1 발광부의 제1 반도체층과 제2 발광부의 제2 반도체층 사이를 연결하는 반도체 발광소자.
  7. 청구항 5에 있어서,
    연결부는 제2 절연층 아래에 형성되는 반도체 발광소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    연결부는 돌출부와 홈부를 중심으로 위치하는 반도체 발광소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    연결부 아래에 형성되는 연결절연층;을 포함하는 반도체 발광소자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    복수의 발광부는 짝수 개인 반도체 발광소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    복수의 발광부는 두 개인 반도체 발광소자.
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