KR100632205B1 - Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof - Google Patents
Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100632205B1 KR100632205B1 KR1020050076871A KR20050076871A KR100632205B1 KR 100632205 B1 KR100632205 B1 KR 100632205B1 KR 1020050076871 A KR1020050076871 A KR 1020050076871A KR 20050076871 A KR20050076871 A KR 20050076871A KR 100632205 B1 KR100632205 B1 KR 100632205B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- emitting diode
- layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 5
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
- H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
- H10H29/142—Two-dimensional arrangements, e.g. asymmetric LED layout
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0363—Manufacture or treatment of packages of optical field-shaping means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0364—Manufacture or treatment of packages of interconnections
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 광가이드부를 갖는 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 행렬로 배치된 발광셀들을 포함하는 발광다이오드에 있어서 인접한 발광셀들로부터 기판에 대해 수평방향으로 입사된 빛들을 수집하여 소정의 방향으로 출사되도록 가이드하는 광가이드부에 의해 발광효율이 개선된 광가이드부를 갖는 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode having a light guide portion and a method of manufacturing the same. In particular, in a light emitting diode including light emitting cells arranged in a matrix, light incident on a substrate in a horizontal direction is collected from adjacent light emitting cells. The present invention relates to a light emitting diode having a light guide portion having improved light emission efficiency by a light guide portion guiding to be emitted in a direction, and a method of manufacturing the same.
이를 위하여 본 발명은 제1 및 제2 본딩패드 사이에 행렬로 배치된 발광셀들을 포함하는 발광 다이오드에 있어서, 상기 발광셀들을 상면에 갖는 기판; 상기 기판 위에 형성되고, 외주부를 통해 인접한 상기 발광셀들로터 입사된 빛들을 수집하여 내주부를 통해 상기 수집된 빛을 소정의 방향으로 출사하도록 가이드하는 광가이드부;를 포함하는 광가이드부를 갖는 발광 다이오드를 제공한다.To this end, the present invention provides a light emitting diode including light emitting cells arranged in a matrix between first and second bonding pads, comprising: a substrate having the light emitting cells on an upper surface thereof; A light guide part formed on the substrate, the light guide part collecting light incident to the adjacent light emitting cells through an outer peripheral part and guiding the collected light through an inner peripheral part in a predetermined direction; Provide a diode.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 평면도이다.2 is a plan view of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위해 도 2의 절취선 A-A'를 따라 취해진 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2 to illustrate a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위해 도 2의 절취선 B-B'를 따라 취해진 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 2 to illustrate a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광가이드부의 단면도이다.5A is a cross-sectional view of an optical guide unit according to an embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광가이드부의 단면도이다.5B is a cross-sectional view of an optical guide unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 발광 다이오드 20: 버퍼층1: light emitting diode 20: buffer layer
30: 반도체층들 31: n형 층30: semiconductor layers 31: n-type layer
32: 활성층 33: p형 층32: active layer 33: p-type layer
40: 투명전극층 50a,50b: 제1 전극,제2 전극40:
60a,60b: 전극패드 70: 광반사 방지층60a, 60b: electrode pad 70: light reflection prevention layer
100: 기판 200: 발광셀들100: substrate 200: light emitting cells
300a,300b: 본딩패드 400: 금속배선300a, 300b: bonding pad 400: metal wiring
500: 광가이드부 510: 외주부500: light guide part 510: outer peripheral part
520: 내주부 530: 홈부520: inner peripheral portion 530: groove portion
본 발명은 광가이드부를 갖는 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 행렬로 배치된 발광셀들을 포함하는 발광다이오드에 있어서 인접한 발광셀들로부터 기판에 대해 수평방향으로 입사된 빛들을 수집하여 소정의 방향으로 출사되도록 가이드하는 광가이드부에 의해 발광효율이 개선된 광가이드부를 갖는 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
발광 다이오드는 N형 반도체와 P형 반도체가 서로 접합된 구조를 가지는 광전변환 반도체 소자로서, 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발산한다. 이러한 발광 다이오드는 표시소자 및 백라이트로 널리 이용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길어, 백열전구 및 형광등을 대체하여 일반 조명 용도로 그 사용 영역을 넓히고 있다. A light emitting diode is a photoelectric conversion semiconductor device having a structure in which an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are bonded to each other, and emit light by recombination of electrons and holes. Such light emitting diodes are widely used as display devices and backlights. In addition, the light emitting diode consumes less power and has a longer lifespan than existing light bulbs or fluorescent lamps, thereby replacing its incandescent lamps and fluorescent lamps, thereby expanding its use area for general lighting.
발광 다이오드는 교류전원하에서 전류의 방향에 따라 온/오프를 반복한다. 따라서, 발광 다이오드를 교류전원에 직접 연결하여 사용할 경우, 발광 다이오드가 연속적으로 빛을 방출하지 못하며, 역방향 전류에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있다.The light emitting diode is repeatedly turned on and off in accordance with the direction of the current under AC power. Therefore, when the light emitting diode is directly connected to an AC power source, the light emitting diode does not emit light continuously and is easily damaged by reverse current.
이러한 발광 다이오드의 문제점을 해결하여, 고전압 교류전원에 직접 연결하여 사용할 수 있는 발광 다이오드가 국제공개번호 WO 2004/023568(A1)호에 "발광 성분을 갖는 발광소자"(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)라는 제목으로 사카이 등(SAKAI et. al.)에 의해 개시된 바 있다. In order to solve the problem of the light emitting diode, a light emitting diode which can be directly connected to a high voltage AC power source is disclosed in International Publication No. WO 2004/023568 (A1) "Light-Emitting Device Having Light-Emitting Component" (LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT- EMITTING ELEMENTS, which was disclosed by SAKAI et. Al.
상기 WO 2004/023568(A1)호에 따르면, LED들이 사파이어 기판과 같은 절연성 기판 상에서 금속배선들에 2차원적으로 직렬연결된 LED 어레이들을 형성한다. 이러한 두 개의 LED 어레이들이 상기 기판 상에서 역병렬로 연결된다. 그 결과, AC 파워 서플라이에 의해 상기 어레이들이 서로 교대로 온-오프를 반복하여 광을 방출한다. According to WO 2004/023568 (A1), the LEDs form LED arrays two-dimensionally connected in series with metal wires on an insulating substrate such as a sapphire substrate. These two LED arrays are connected in anti-parallel on the substrate. As a result, the AC power supply causes the arrays to alternately turn on and off each other to emit light.
그러나, 상기 WO 2004/023568(A1)호에 개시된 바에 따르면, 다수의 발광셀들을 2차원 행렬로 배열하여 사용하는 경우 상기 발광셀들에 의해 발광되는 빛 중 상기 발광셀들에 대해 수평방향으로 진행하는 빛들은 다른 인접한 발광셀들을 통과하여 외부로 방출됨에 따라 발광되는 빛의 광도가 낮은 문제점이 있다. However, as disclosed in WO 2004/023568 (A1), when using a plurality of light emitting cells arranged in a two-dimensional matrix proceeds in a horizontal direction with respect to the light emitting cells of the light emitted by the light emitting cells As the light is emitted through the other adjacent light emitting cells to the outside there is a problem that the brightness of the light emitted is low.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광된 빛 중 기판에 대해 수평방향으로 진행하는 빛들을 모아 외부로 방출시키는 광가이드부를 구비하여 발광효율이 개선된 발광 다이오드를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting diode having improved luminous efficiency by including a light guide unit for collecting the light traveling in a horizontal direction with respect to the substrate of the emitted light to the outside.
본 발명의 다른 목적은, 광가이드부가 규칙적이고 효과적으로 배열된 발광 다이오드를 제공함에도 있다. Another object of the present invention is to provide a light emitting diode in which the light guide portion is regularly and effectively arranged.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 발광 다이오드를 제조하는 방법을 제공함에도 있다. Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the light emitting diode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 제1 및 제2 본딩패드 사이에 행렬로 배치된 발광셀들을 포함하는 발광 다이오드에 있어서, 상기 발광셀들을 상면에 갖는 기판; 상기 기판 위에 형성되고, 외주부를 통해 인접한 상기 발광셀들로터 입사된 빛들을 수집하여 내주부를 통해 상기 수집된 빛을 소정의 방향으로 출사하도록 가이드하는 광가이드부;를 포함하는 광가이드부를 갖는 발광 다이오드인 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a light emitting diode comprising light emitting cells arranged in a matrix between the first and second bonding pads, comprising: a substrate having the light emitting cells on the upper surface; A light guide part formed on the substrate, the light guide part collecting light incident to the adjacent light emitting cells through an outer peripheral part and guiding the collected light through an inner peripheral part in a predetermined direction; It is a diode.
바람직하게는 상기 광가이드부는 N형 반도체층, 상기 N형 반도체층의 일부 영역 위에 형성된 활성층, 상기 활성층 위에 형성된 P형 반도체층 및 상기 P형 반도체층 위에 형성된 전극층을 포함하고 상면 중앙부에 상기 내주부를 갖는 홈부가 형성된다. Preferably, the optical guide part includes an N-type semiconductor layer, an active layer formed on a portion of the N-type semiconductor layer, a P-type semiconductor layer formed on the active layer, and an electrode layer formed on the P-type semiconductor layer, A groove portion having a is formed.
더욱 바람직하게는 상기 내주부는 상기 기판에 대해 소정의 각도로 기울어지게 형성된다. More preferably, the inner circumferential portion is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the substrate.
더욱 바람직하게는 상기 내주부는 상기 기판에 대해 수직 방향으로 형성된다. More preferably, the inner circumferential portion is formed in a direction perpendicular to the substrate.
더욱 바람직하게는 상기 입사된 빛의 광투과율을 높이기 위해 상기 외주부를 제외한 광가이드부 표면을 덮는 광반사 방지층을 더 포함한다. More preferably, further includes a light reflection prevention layer covering the surface of the light guide portion except for the outer peripheral portion in order to increase the light transmittance of the incident light.
더욱 바람직하게는 상기 광반사 방지층은 λ/4n의 두께를 갖는다.More preferably, the light reflection prevention layer has a thickness of λ / 4n.
더욱 바람직하게는 상기 광반사 방지층은 SiO2, Al2O3 또는 Si3N4 중 어느 하나로 이루어진다. More preferably, the light reflection prevention layer is made of any one of SiO 2 , Al 2 O 3 or Si 3 N 4 .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판을 준비하고, 상기 기판 상에 버퍼층, N형 반도체층, 활성층 및 P형 반도체층을 포함하는 반도체층들 및 상기 반도체층들 상에 위치하는 전극층을 형성하고, 상기 반도체층들 및 상기 전극층을 패터닝하여 서로 이격되어 행렬로 배치된 반도체 패턴을 형성하고, 상기 반도체 패턴 중 일부에 패터닝을 수행하여 복수의 발광셀들을 형성하고 상기 발광셀들을 전기적으로 연결하는 금속배선들을 형성하고, 상기 반도체 패턴에 패터닝을 수행하여 인접한 상기 발광셀들로터 빛들이 입사되는 외주부와 상기 입사된 빛을 소정의 방향으로 출사하도록 가이드하는 내주부를 갖는 광가이드부를 형성하는 광가이드부를 갖는 발광 다이오드 제조 방법인 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a substrate is prepared, and the semiconductor layer including a buffer layer, an N-type semiconductor layer, an active layer and a P-type semiconductor layer on the substrate and located on the semiconductor layers Forming an electrode layer, patterning the semiconductor layers and the electrode layer to form a semiconductor pattern spaced apart from each other, and forming a plurality of light emitting cells by patterning a portion of the semiconductor pattern; An optical guide part having metal outer lines electrically connected to each other, and patterning the semiconductor pattern, the light guide part having an outer circumferential portion through which light is incident from adjacent light emitting cells and an inner circumference portion guiding the incident light in a predetermined direction. It is a light emitting diode manufacturing method which has a light guide part to form, It is characterized by the above-mentioned.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드(1)는 기판(100), 발광셀들(200), 제1 및 제2 본딩패드(300a,300b), 금속배선 들(400) 및 광가이드부들(500)을 포함한다. 1 and 2, a
상기 기판(100)은 사파이어 또는 사파이어에 비해 열전도율이 큰 SiC 등과 같은 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 기판(100) 위로는 패터닝된 복수의 발광셀들(200)이 형성된다. The
상기 발광셀들(200) 각각은 N형 반도체층(31), 활성층(32), 그리고 P형 반도체층(33)이 연속적으로 적층된 구조를 이룬다. 상기 활성층(32)은 상기 N형 반도체층(31)의 일부 영역 상에 형성되며, 상기 활성층(32) 위로는 P형 반도체층(33)이 형성된다. 따라서, 상기 N형 반도체층(31)의 상면 일부 영역은 활성층(32)과 접합되어 있으며, 상면의 나머지 일부 영역은 외부로 노출된다. Each of the
상기 발광셀들(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 본딩패드(300a) 및 제2 본딩패드(300b) 사이에 행렬로, 예를 들어 정방형 행렬로 배치된다. As shown in FIGS. 1 and 2, the
상기 제1 및 제2 본딩패드(300a,300b)는 상기 발광 다이오드(1)를 외부전원에 연결하기 위한 패드들이다. 상기 제1 및 제2 본딩패드들(300a,300b)은 본딩와이어들(미도시)을 통해 외부전원에 연결될 수 있다. The first and
상기 금속배선들(400)은 상기 발광셀들(200)을 전기적으로 연결한다. 상기 금속배선들(400)은 하나의 발광셀(200)의 제1 전극(50a)과 해당 발광셀(200)과 인접한 다른 발광셀(200)의 제2 전극(50b)을 연결하여, 인접한 발광셀들(200)의 P형 반도체층(33)과 N형 반도체층(31)을 전기적으로 연결한다. The
상기 금속 배선들(400)은 상기 행과 열이 만나는 교차점에 위치한 발광셀 (200)의 제1 전극(50a) 및 제2 전극(50b) 각각을 그것들에 인접한 발광셀들(200)의 제2 전극(50b) 및 제1 전극(50a) 각각, 제1 본딩패드(300a) 또는 제2 본딩패드(300b)에 전기적으로 연결한다. The
특히, 상기 발광셀들(200) 중 두 개의 발광셀들(200)에 인접한 교차점에 위치하는 발광셀(200)의 제1 전극(50a)은 인접한 하나의 발광셀(200)의 제2 전극(50b)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전극(50b)은 인접한 다른 하나의 발광셀(200)의 제1 전극(50a)과 전기적으로 연결된다. In particular, the
그리고, 상기 발광셀들(200) 중 세 개의 발광셀들(200)에 인접한 교차점에 위치하는 발광셀(200)의 제1 전극(50a)은 인접한 하나의 발광셀(200)의 제2 전극(50b)과 전기적으로 연결되고 제2 전극(50b)은 인접한 다른 두 개의 발광셀(200)의 제1 전극(50a)과 전기적으로 연결되거나, 해당 발광셀(200)의 제1 전극(50a)은 인접한 두 개의 발광셀(200)의 제2 전극(50b)과 전기적으로 연결되고 제2 전극(50b)은 인접한 다른 하나의 발광셀(200)의 제1 전극(50a)과 전기적으로 연결된다. In addition, the
또한, 상기 발광셀들(200) 중 네 개의 발광셀들(200)에 인접한 교차점에 위치하는 발광셀(200)의 제1 전극(50a)은 인접한 두 개의 발광셀(200)의 제2 전극(50b)과 전기적으로 연결되고, 제2 전극(50b)은 인접한 다른 두 개의 발광셀(200)의 제1 전극(50a)과 전기적으로 연결된다. In addition, the
상기 광가이드부(500)는 상기 인접한 교차점에 위치하는 네 개의 발광셀들(200)로 형성되는 영역 내에 위치하며, 인접한 발광셀들(200)로부터 방출된 빛을 집중시켜 외부로 방출되도록 가이드하는 역할을 수행한다. 특히, 상기 광가이드부 (500)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 간격을 두고 규칙적으로 배열되어 상기 발광 다이오드(1)의 제조 공정을 단순화시킴과 동시에 제조원가를 절감시키는 것이 바람직하다. The
상기 광가이드부(500)는 위에서 바라본 형상이 도 2에 도시된 바와 같이 원형일 수 있으나 사각형 또는 오각형 등의 각진 모양을 가질 수 있음은 물론이다. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위해 도 2의 절취선 A-A`를 따라 취해진 부분단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2 to illustrate a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 기판(100) 상에 서로 이격된 발광셀들(200)이 위치한다. 상기 발광셀들(200) 각각은 N형 반도체층(31)과, 상기 N형 반도체층(31)의 일부 영역 상에 위치하는 P형 반도체층(33) 및 상기 N형 반도체층(31)과 P형 반도체층(33) 사이에 개재된 활성층(32)을 포함한다. Referring to FIG. 3, light emitting
여기서, 상기 N형 반도체층(31)은 제1 전극(50a)의 역할을 한다. 한편, 상기 P형 반도체층(33) 상에 제2 전극(50b)이 형성된다. 상기 제2 전극(50b)은 광이 투과할 수 있는 투명전극층(40)일 수 있다. Here, the N-
상기 발광셀들(200)은 상기 기판(100) 상에 각 반도체층들(30) 및 투명전극층(40)을 형성한 후, 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝하여 형성할 수 있다. The light emitting
상기 N형 반도체층(31)의 일 영역 상에 전극패드(60a)가 형성될 수 있으며, 상기 제2 전극(40) 상에 전극패드(60b)가 형성될 수 있다. 상기 전극패드들(60a, 60b)은 리프트-오프(lift-off)법을 사용하여 원하는 위치에 형성될 수 있다. An
상기 금속배선들(400)은 에어브리지(air-bridge) 공정 또는 스텝커버(step- cover) 공정을 사용하여 함께 형성될 수 있다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위해 도 2의 절취선 B-B`를 따라 취해진 부분단면도이다. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 2 to illustrate a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 기판(100) 상에 서로 이격된 발광셀들(200)이 위치하며 상기 발광셀들(200) 사이에 광가이드부(500)가 위치한다. Referring to FIG. 4, light emitting
상기 발광셀들(200)은 상기 도 3에 도시된 발광셀들(200)과 동일한 구성을 가진다. The light emitting
상기 광가이드부(500)는 상기 반도체층들(30) 및 투명전극층(40)을 형성한 후에 상기 기판(100)이 드러나도록 중앙 부분을 식각하여 내주부(520)를 갖는 홈부(530)를 형성한다. 상기 광가이드부(500)는 도 5a에 도시된 바와 같이 내주부(520)가 기판(100)에 대해 경사를 가지도록 식각되거나 도 5b에 도시된 바와 같이 기판(100)에 대해 수직이 되도록 식각될 수 있다. 상기 광가이드부(500)는 인접한 발광셀들(200)에서 발광된 빛들을 외주부(510)를 통해 수집하여 소정의 방향, 예를 들어 상기 기판(100)에 대해 수직 방향으로 출사되도록 가이드(guide)하는 역할을 수행한다. After forming the semiconductor layers 30 and the
상기 발광셀들(200)을 행과 열, 예를 들어 2차원 정방형으로 배치하는 경우, 상기 광가이드부(500) 없이 상기 발광셀들(200)만이 배치되면 상기 발광셀들(200)에서 출사된 빛 중 상기 기판(100)에 대해 수평 방향으로 진행하는 빛들은 인접한 발광셀들(200)을 거침에 따라 그 휘도가 감소하여 상기 발광 다이오드(1)의 전체적인 발광효율이 저하된다. 이에 따라, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광가 이드부(500)를 일정 간격으로 배치하여 상기 광가이드부(500)에 인접한 발광셀들(200)로부터 수평방향으로 입사된 빛들을 수집하고 수직방향으로 출사시키도록 하여 상기 발광 다이오드(1)의 발광 효율을 향상시킨다. When arranging the
또한, 상기 광가이드부(500)에는 상기 광가이부(500)의 광투과율을 높이기 위한 광반사 방지 물질을 코팅하여 광반사 방지층(70)이 형성될 수 있다. 상기 광반사 방지층의 두께는 바람직하게는 λ/4n이다. 여기서, λ는 상기 인접한 발광셀로부터 입사되는 빛의 파장길이, n은 상기 광반사 방지 물질의 굴절율이다. 상기 광반사 방지 물질은 바람직하게는 굴절율이 1.3 내지 1.7인 물질로서, 예를 들어 SiO2, Al2O3 또는 Si3N4일 수 있다. 상기 광반사 방지층(70)은 상기 광반사 물질을 상기 광가이드부(500) 위에 스퍼터링(sputtering)하여 형성할 수 있다. In addition, the light
이하, 본 실시예들에 따른 발광 다이오드 제조방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a light emitting diode manufacturing method according to the present embodiments will be described in detail.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 6 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 기판(100) 상에 버퍼층(20)을 형성하고, 상기 버퍼층(20) 상에 N형 반도체층(31), 활성층(32), P형 반도체층(33) 및 투명전극층(40)을 차례로 형성한다. Referring to FIG. 6, a
상기 버퍼층(20) 및 반도체층들(30)은 금속유기 화학 기상증착(MOCVD), 분자선 성장(MBE) 또는 기상 성장(HVPE) 방법 등을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 반도체층들(30)은 동일한 공정 챔버에서 연속적으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼 층(20)은 AlN 또는 반절연 GaN층과 같은 절연성 물질막으로 형성될 수 있으나, 경우에 따라 도전성 물질막, 예컨대 N형 GaN층으로 형성될 수 있다. The
상기 투명전극층(40)은 Ni/Au 또는 인티움틴산화막(ITO)로 형성된 투명전극층일 수 있다. The
도 7을 참조하면, 상기 투명전극층(40)이 형성된 후, 사진 및 식각 공정을 사용하여 상기 반도체층들(30) 및 투명전극층(40)을 패터닝하여 서로 이격되어 행렬로 배치된 반도체 패턴들(200, 500)을 형성한다. Referring to FIG. 7, after the
도 8을 참조하면, 상기 반도체 패턴들(200,500)이 형성된 후, 상기 반도체 패턴들 중 발광셀들(200)로 제작할 반도체 패턴들을 사진 및 식각 공정을 사용하여 상기 P형 반도체층(33) 및 활성층(32)을 패터닝하여 상기 N형 반도체층(31) 상부의 일부 영역이 노출되도록 한다. Referring to FIG. 8, after the
그 후, 상기 반도체 패턴들 중 광가이부(500)로 제작할 반도체 패턴들에 패터닝을 수행하여 인접한 상기 발광셀들(200)로터 빛들이 입사되는 외주부와 상기 입사된 빛을 소정의 방향으로 출사하도록 가이드하는 내주부를 갖는 광가이드부(500)를 형성한다. Thereafter, patterning is performed on semiconductor patterns to be manufactured by the
그 후, 상기 노출된 N형 반도체층(31) 상에 전극패드(60a)를 형성한다. 상기 전극패드(60a)는 리프트 오프(lift-off)법을 사용하여 형성될 수 있다. 그 후, 인접한 발광셀의 전극패드(60b)와 전극패드(60a)를 금속배선들(400)로 연결한다. 상기 금속배선들(400)은 에어 브리지(air bridge) 또는 스텝 커버(step cover) 공정 등을 통해 형성될 수 있다. Thereafter, an
도 9를 참조하면, 상기 광가이드부(500)가 형성된 후, 상기 광가이드부(500)에 입사된 빛의 광투과율을 높이기 위해 상기 광가이드부(500) 위에 광반사 방지 물질을 스퍼터링(sputtering)하여 상기 외주부를 제외한 광가이드부 표면을 덮는 광반사 방지층(70)을 형성한다. 상기 광반사 방지 물질은 SiO2, Al2O3 또는 Si3N4일 수 있으며, 상기 광반사 방지층(70)의 두께는 λ/4n일 수 있다. 여기서, λ는 상기 인접한 발광셀(200)로부터 입사되는 빛의 파장길이, n은 상기 광반사 방지 물질의 굴절율을 의미한다. Referring to FIG. 9, after the
본 발명을 설명함에 있어서, 상기 광가이드부(500)를 상기 투명전극층(40)이 형성된 후에 형성하는 것으로 설명했으나 상기 반도체층들(30)을 형성한 후에 상기 광가이드부(500)를 형성할 수도 있음은 물론이다. In the present invention, the
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
상기와 같은 본 발명에 따르면 발광된 빛 중 기판에 대해 수평방향으로 진행하는 빛들을 모아 외부로 방출시키는 광가이드부를 구비하여 발광효율이 개선된 발광 다이오드를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above has an effect of providing a light emitting diode having improved luminous efficiency by having a light guide unit for collecting the light traveling in a horizontal direction with respect to the substrate of the emitted light to the outside.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면 광가이드부가 규칙적이고 효과적으로 배열된 발광 다이오드를 제공할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention as described above there is an effect that can provide a light emitting diode in which the light guide portion is regularly and effectively arranged.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면 상기 발광 다이오드를 제조하는 방법을 제공할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention as described above there is an effect that can provide a method for manufacturing the light emitting diode.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050076871A KR100632205B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050076871A KR100632205B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100632205B1 true KR100632205B1 (en) | 2006-10-09 |
Family
ID=37635454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050076871A Expired - Fee Related KR100632205B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100632205B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101093119B1 (en) | 2009-09-10 | 2011-12-13 | 서울옵토디바이스주식회사 | Light emitting diodes having a plurality of light emitting cells |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284648A (en) | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Kyocera Corp | Semiconductor light emitting device |
JP2004014899A (en) | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Para Light Electronics Co Ltd | Series connection of light emitting diode chip |
-
2005
- 2005-08-22 KR KR1020050076871A patent/KR100632205B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284648A (en) | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Kyocera Corp | Semiconductor light emitting device |
JP2004014899A (en) | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Para Light Electronics Co Ltd | Series connection of light emitting diode chip |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101093119B1 (en) | 2009-09-10 | 2011-12-13 | 서울옵토디바이스주식회사 | Light emitting diodes having a plurality of light emitting cells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7834364B2 (en) | AC light emitting diode and method for fabricating the same | |
KR101239853B1 (en) | Ac light emitting diode | |
JP6053453B2 (en) | Light emitting element | |
TWI396307B (en) | Light-emitting diode | |
KR102357188B1 (en) | Light emitting device | |
TWI399869B (en) | Light-emitting diode | |
KR100632205B1 (en) | Light emitting diode having light guide part and manufacturing method thereof | |
KR100758541B1 (en) | Light emitting diodes having light emitting cells arranged in a matrix and a method of manufacturing the same | |
KR101171326B1 (en) | Luminescence device and Method of manufacturing the same | |
US20050082547A1 (en) | Light emitting device having a transparent conducting layer | |
KR100637652B1 (en) | Light-Emitting Diode Operates Regardless of Power Polarity and Its Manufacturing Method | |
JP2011035030A (en) | Light-emitting device | |
KR100690321B1 (en) | Light emitting diode having light emitting cell arrays and method of manufacturing same | |
KR20090087374A (en) | Light emitting diodes and packages using them | |
KR100599011B1 (en) | A light emitting diode having a plurality of light emitting cells employing a mesh electrode and a method of manufacturing the same | |
KR101769077B1 (en) | Light-emitting device with high efficiency | |
KR102052040B1 (en) | Optoelectronic device and method for manufacturing the same | |
KR102198133B1 (en) | Optoelectronic device | |
KR20160143431A (en) | Light-emitting diode and method of fabricating the same | |
KR20170095178A (en) | Light-emitting device with high efficiency | |
KR101239859B1 (en) | Luminescence device and Method of manufacturing the same | |
TWI533469B (en) | Light-emitting diode | |
KR20120117969A (en) | Light emitting diode having a plurality of light emitting cells with microrods and method of fabricating the same | |
KR20070049910A (en) | A light emitting diode having a plurality of light emitting cells having fine rods and a method of manufacturing the same | |
KR20110110751A (en) | Light emitting diodes and how to manufacture them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20050822 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20060925 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20060928 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20060928 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20090825 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20100823 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20110819 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120618 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130612 Year of fee payment: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20130612 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140703 Year of fee payment: 9 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140703 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150701 Year of fee payment: 10 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150701 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160525 Year of fee payment: 11 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160525 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170613 Year of fee payment: 12 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170613 Start annual number: 12 End annual number: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180612 Year of fee payment: 13 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180612 Start annual number: 13 End annual number: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190701 Year of fee payment: 14 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190701 Start annual number: 14 End annual number: 14 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210719 Start annual number: 16 End annual number: 16 |
|
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20240709 |