(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-18
(45)【発行日】2024-10-28
(54)【発明の名称】発光素子
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20241021BHJP
H01L 33/08 20100101ALI20241021BHJP
H01L 33/44 20100101ALI20241021BHJP
【FI】
H01L33/38
H01L33/08
H01L33/44
(21)【出願番号】P 2021521824
(86)(22)【出願日】2019-11-12
(86)【国際出願番号】 KR2019015342
(87)【国際公開番号】W WO2020101323
(87)【国際公開日】2020-05-22
【審査請求日】2022-11-02
(32)【優先日】2018-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2019-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】506029004
【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SEOUL VIOSYS CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】65-16,Sandan-ro 163 Beon-gil,Danwon-gu,Ansan-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】イ,チョン フン
【審査官】大和田 有軌
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2006/0027820(US,A1)
【文献】特開2005-072323(JP,A)
【文献】特開2016-015474(JP,A)
【文献】国際公開第2017/198656(WO,A1)
【文献】特開2011-243615(JP,A)
【文献】特開2010-157692(JP,A)
【文献】特開2008-263127(JP,A)
【文献】特開2007-095844(JP,A)
【文献】特開2006-319099(JP,A)
【文献】特開2006-106672(JP,A)
【文献】特開2006-106671(JP,A)
【文献】特開2006-106670(JP,A)
【文献】特開2006-012793(JP,A)
【文献】特開2005-216917(JP,A)
【文献】特開2005-129799(JP,A)
【文献】特開平07-254732(JP,A)
【文献】特開平05-129658(JP,A)
【文献】特開昭58-130582(JP,A)
【文献】特開昭58-050575(JP,A)
【文献】特開昭57-005356(JP,A)
【文献】特許第7387606(JP,B2)
【文献】特許第7221964(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 33/00 - 33/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光構造体であって、積層方向に複数の層が積層された複数の発光部と、前記発光部を覆う第1パッシベーション膜と、を含む発光構造体と、
前記積層方向から前記発光構造体を見る平面
視において前記発光構造体の外側に配置される絶縁構造体と、
前記第1パッシベーション膜の
2つの面のうち前記積層方向について前記発光部から離れた第1面上に配置され、前記発光
構造体と電気的に接続されているパッドと、
を含み、
前記複数の発光部は、前記積層方向に積み重ねられ、
前記第1パッシベーション膜の第1面と対向する第2面は、前記複数の発光部に含まれる前記層のうちの1つと接し、
前記パッドのそれぞれの外側壁は前記発光構造体の外側壁と前記絶縁構造体の外側壁の内側に配置され、
前記パッ
ドは、前記絶縁構造体の一面に向かう延長方向に沿って延長し、
前記絶縁構造体の一面は、前記第1パッシベーション膜の
第1面と同一平面である、発光素子。
【請求項2】
前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドを除いた残りのパッドは、
前記平面
視において前記発光構造体内に配置されている、請求項1に記載の発光素子。
【請求項3】
前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、
前記第1パッシベーション膜の
第1面上に配置され、前記延長方向に対して第1幅を有する第1部分と、
前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し、前記延長方向に対して前記第1幅よりも大きい第2幅を有する第2部分と、
を含む、請求項1に記載の発光素子。
【請求項4】
前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドを除いた残りのパッドは、前記延長方向に対して前記第1幅よりも大きい第3幅を有する、請求項3に記載の発光素子。
【請求項5】
前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、
前記第1パッシベーション膜の
第1面上に配置され、第1面積を有する第1部分と、
前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し、前記第1面積よりも大きい第2面積を有する第2部分と、
を含む、請求項1に記載の発光素子。
【請求項6】
前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、
前記第1パッシベーション膜の
第1面の少なくとも一部を覆い、前記延長方向に対して第1幅を有する第1部分と、
前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し、前記延長方向に対して前記第1幅と同じ第2幅を有する第2部分と、
を含む、請求項1に記載の発光素子。
【請求項7】
前記パッドは、前記平面
視において互いに水平方向に離隔されている、請求項1に記載の発光素子。
【請求項8】
前記絶縁構造体の一面に延長する一つのパッドは、他のパッドのうち少なくとも一つと前記平面
視において重畳し、
前記絶縁構造体の一面に延長する一つのパッドは、前記重畳する少なくとも一つのパッドと第2パッシベーション膜によって絶縁されている、請求項1に記載の発光素子。
【請求項9】
前記パッドのそれぞれは、同じ面積を有する、請求項1に記載の発光素子。
【請求項10】
前記発光構造体は、複数であり、
前記絶縁構造体は、前記発光構造体の間を満たし、
前記絶縁構造体の一面に延長するパッドは隣接する発光構造体の発光部のうち少なくとも一つと電気的に接続されている、請求項1に記載の発光素子。
【請求項11】
前記パッド上に配置され、前記パッドを実装基板に電気的に接着するため導電部を含み、
前記導電部のうち少なくとも一つと前記絶縁構造体の一面との間に、前記少なくとも一つのパッドが配置される、請求項1に記載の発光素子。
【請求項12】
前記発光構造体は、
第1-1型半導体層、第1活性層、および第1-2型半導体層を含む第1発光部と、
前記第1発光部上に配置され、第2-1型半導体層、第2活性層、および第2-2型半導体層を含む第2発光部と、
前記第2発光部上に配置され、第3-1型半導体層、第3活性層、および第3-2型半導体層を含む第3発光部と、
を含む、請求項1に記載の発光素子。
【請求項13】
前記パッドは、
前記第1-2型半導体層と、前記第2発光部、前記第3発光部及び前記第1パッシベーション膜を貫通する第1貫通パターンを介して電気的に接続される第1パッドと、
前記第2-2型半導体層と、前記第3発光部及び前記第1パッシベーション膜を貫通する第2貫通パターンを介して電気的に接続される第2パッドと、
前記第3-2型半導体層と、前記第1パッシベーション膜を貫通する第3貫通パターンを介して電気的に接続される第3パッドと、
前記第1-1型半導体層と前記第2発光部、前記第3発光部及び前記第1パッシベーション膜を貫通する第4貫通パターンを介して電気的に接続され、前記第2-1型半導体層と前記第3発光部及び前記第1パッシベーション膜を貫通する第5貫通パターンを介して電気的に接続され、前記第3-1型半導体層と前記第1パッシベーション膜を貫通する第6貫通パターンを介して電気的に接続されている共通パッドと、
を含む、請求項12に記載の発光素子。
【請求項14】
前記共通パッドは、
前記第4乃至第6貫通パターンと接し、前記延長方向について第1幅を有する第1部分と、
前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長され、前記延長方向について第1幅よりも大きい第2幅を有する第2部分と、
を含む、請求項13に記載の発光素子。
【請求項15】
前記第1乃至第3パッドのそれぞれは、前記延長方向について前記第1幅よりも大きい第3幅を有する、請求項14に記載の発光素子。
【請求項16】
前記共通パッドは、
前記第1パッシベーション膜の
第1面の少なくとも一部を覆う第1部分であって、前記延長方向について第1幅を有する、第1部分と、
前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長する第2部分であって、前記延長方向について前記第1幅と同じ第2幅を有する第2部分と、
を含む、請求項13に記載の発光素子。
【請求項17】
前記共通パッドは、前記第1パッシベーション膜の
第1面全体を覆い、前記第1乃至第3貫通パターンそれぞれを露出させるホールを含み、
前記第1乃至第3貫通パターンそれぞれは、前記ホールを介して前記第1乃至第3パッドのそれぞれと電気的に接続されている、請求項16に記載の発光素子。
【請求項18】
前記共通パッドと前記第1乃至第3パッドとの間を絶縁する第2パッシベーション膜をさらに含む、請求項17に記載の発光素子。
【請求項19】
前記発光構造体は、複数であり、
前記絶縁構造体は、前記発光構造体の間を満たし、
前記共通パッドは隣接する発光構造体の共通パッドと合わさった一体型である、請求項13に記載の発光素子。
【請求項20】
前記隣接する発光構造体のそれぞれは、第1-1型半導体層が合わさった一体型である、請求項19に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子に関するもので、より詳細には、複数の発光部を含む発光素子に関するものである。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオードは、無機の光源としては、ディスプレイ装置、車両用ランプ、一般照明のような様々な分野に多様に利用されている。発光ダイオードは、寿命が長く、消費電力が低く、応答速度が速いという長所があり、既存の光源を迅速に置換している。
【0003】
特に、ディスプレイ装置は、一般的に青、緑、および赤の混色を利用して、様々な色を実現する。ディスプレイ装置の各ピクセルは、青色、緑色および赤色のサブピクセルを備え、これらのサブピクセルの色を使用して、特定のピクセルの色が定められ、これらのピクセルの組み合わせによって画像が表示される。
【0004】
発光ダイオードは、ディスプレイ装置でバックライト光源として主に使用されてきた。しかし、最近、発光ダイオードを利用して直接画像を実装する次世代ディスプレイとしてマイクロLED(micro LED)が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願発明が解決しようとする課題は、マイクロ単位の発光素子を実装基板にも電気的に安定して実装することができる発光素子を提供することにある。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないもう一つの課題は、下の記載から当業者に明確に理解することができるだろう。
【課題を解決するための手段】
【0007】
課題を解決するために、本発明の実施例に係る発光素子は、複数の発光部を含む発光構造体、前記発光構造体の外側に配置される絶縁構造体、および前記発光構造体の一面上で前記発光部と電気的に接続されているパッドを含み、前記パッドのそれぞれの外側壁は前記発光構造体の外側壁と前記絶縁構造体の外側壁との内側に配置され、前記パッドのうち少なくとも一つは、前記絶縁構造体の一面に延長され、前記絶縁構造体の一面は、前記発光構造体の一面と同一平面である。
【0008】
実施例によれば、前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドを除いた残りのパッドは、前記発光構造体内に配置されてもよい。
【0009】
実施例によれば、前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、前記発光構造体の一面に配置され、第1幅を有する第1部分と前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し前記第1幅よりも大きい第2幅を有する第2部分を含むことができる。
【0010】
実施例によれば、前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドを除くパッドは、前記第1幅よりも大きい第3幅を有することができる。
【0011】
実施例によれば、前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、前記発光構造体の一面に配置され、第1面積を有する第1部分と前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し前記第1面積よりも大きい第2面積を有する第2部分を含むことができる。
【0012】
実施例によれば、前記絶縁構造体に延長する少なくとも一つのパッドは、前記発光構造体の一面の少なくとも一部を覆い、第1幅を有する第1部分と前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長し、前記第1幅と同じ第2幅を有する第2部分を含むことができる。
【0013】
実施例によれば、前記パッドは、互いに水平方向に離隔されることができる。
【0014】
実施例によると、前記絶縁構造体の一面に延長する一つのパッドは、他のパッドのうち少なくとも一つと重畳し、前記一つのパッドは、前記一つのパッドと重畳する少なくとも一つのパッドとパッシベーション膜によって絶縁されることができる。
【0015】
実施例によれば、前記パッドのそれぞれは、同じサイズを有することができる。
【0016】
実施例によると、前記発光構造体は、複数であり、前記絶縁構造体は、前記発光構造体の間を満たし、前記絶縁構造体の一面に延長するパッドは隣接する発光構造体の発光部のうち少なくとも一つと電気的に接続ことができる。
【0017】
実施例によれば、前記発光素子は、前記パッド上に配置され、前記パッドを実装基板に電気的に接着される導電部を含み、前記導電部のうち少なくとも一つと前記絶縁構造体の一面との間に前記少なくとも一つのパッドが配置されることができる。
【0018】
実施例によると、前記発光構造体は、第1-1型半導体層、第1活性層、および第1-2型半導体層を含む第1発光部と、前記第1発光部上に配置され、第2-1型半導体層、第2活性層、および第2-2型半導体層を含む第2発光部と、および前記第2発光部上に配置され、第3-1型半導体層、第3活性層、および第3-2型半導体層を含む第3発光部を含むことができる。
【0019】
実施例によれば、前記パッドは、前記第1-2型半導体層と、第1貫通パターンを介して電気的に接続される第1パッド、前記第2-2型半導体層と第2貫通パターンを介して電気的に接続される第2パッド、前記第3-2型半導体層と第3貫通パターンを介して電気的に接続される第3パッド、および前記第1-1型半導体層と第4貫通パターンを介して、第2-1型半導体層と第5貫通パターンを介して、前記第3-1型半導体層と第6貫通パターンを介して電気的に接続されている共通パッドを含むことができる。
【0020】
実施例によれば、前記共通パッドは、前記第4乃至第6貫通パターンと接し、第1幅を有する第1部分と前記第1の部分から前記絶縁構造体の一面に延長され、第1幅よりも大きい第2幅を有する第2部分を含むことができる。
【0021】
実施例によれば、前記第1乃至第3パッドのそれぞれは、前記第1幅よりも大きい第3幅を有することができる。
【0022】
実施例によれば、前記共通パッドは、前記発光構造体の一面の少なくとも一部を覆う第1幅を有する第1部分と前記第1部分から前記絶縁構造体の一面に延長して、第1幅と同じ第2幅を有する第2部分を含むことができる。
【0023】
実施例によれば、前記共通パッドは、前記発光構造体の一面全体を覆い、前記第1乃至第3貫通パターンそれぞれを露出させるホールを含み、前記第1乃至第3貫通パターンそれぞれが前記ホールを介して前記第1乃至第3パッドのそれぞれと電気的に接続することができる。
【0024】
実施例によれば、前記発光素子は、前記共通パッドと前記第1乃至第3パッドとの間を絶縁するパッシベーション膜をさらに含むことができる。
【0025】
実施例によると、前記発光構造体は、複数であり、前記絶縁構造体は、前記発光構造体の間を満たし、前記共通パッドは隣接する発光構造体の共通パッドと一体化されることができる。
【0026】
実施例によれば、前記隣接する発光構造体のそれぞれは、第1-1型半導体層が一体化されることができる。
【0027】
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
【発明の効果】
【0028】
本発明の実施例に係る発光素子によれば、複数のパッドを含む発光構造体では、パッドのうち少なくとも1つが絶縁構造体に拡張され、残りのパッドが発光構造体内で拡大されたサイズを有して互いに離隔し配置されて、発光素子がマイクロ単位で小さくなってもパッドの面積を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【
図1a】本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図1c】
図1bの発光素子をA-A’で切断した断面図である。
【
図1d】
図1bの発光素子の変形例を説明するための断面図である。
【
図2a】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図3a】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図4a】
図2bの発光素子の変形例を説明する平面図である。
【
図4b】
図3bの発光素子の変形例を説明する平面図である。
【
図5a】本発明の実施例に係る発光素子のパッドの配置を説明するための平面図である。
【
図5b】本発明の実施例に係る発光素子のパッドの配置を説明するための平面図である。
【
図6a】本発明の実施例に係る発光素子のパッドの配置を説明するための平面図である。
【
図6b】本発明の実施例に係る発光素子のパッドの配置を説明するための平面図である。
【
図7a】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図7c】
図7bの発光素子をA-A’で切断した断面図である。
【
図7d】
図7bの発光素子の変形例を説明するための平面図である。
【
図8a】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図9a】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図である。
【
図9b】
図9aの発光素子の変形例を説明するための平面図である。
【
図9c】
図9bの発光素子の変形例を説明するための平面図である。
【
図10a】本発明の一実施例に係る発光素子の製造方法を説明するための平面図である。
【
図11a】本発明の一実施例に係る発光素子の製造方法を説明するための平面図である。
【
図12a】本発明の一実施例に係る発光素子の製造方法を説明するための平面図である。
【
図13a】本発明の一実施例に係る発光素子の製造方法を説明するための平面図である。
【
図14a】本発明の一実施例に係る発光素子の製造方法を説明するための平面図である。
【
図15】
図14bの発光素子を実装基板上に実装する図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の構成と効果を十分に理解するために、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例を説明する。しかし、本発明は、以下に開示されている実施形態に限定されるものではなく、様々な形で実装することができ、様々な変更を加えることができる。
【0031】
また、本発明の実施例で使用される用語は、別の方法で定義されていない限り、当該技術分野における通常の知識を有する者に一般的に知られている意味で解釈されることができる。
【0032】
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る発光素子について詳細に説明する。
【0033】
図1aは、本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための斜視図であり、
図1bは、
図1aの発光素子の平面図であり、
図1cは、
図1bの発光素子をA-A’で切断した断面図である。
図1dは、
図1bの発光素子の変形例を説明するための断面図である。
図2aおよび
図3aは、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図であり、
図2bおよび
図3bは、
図2aおよび
図3aの発光素子の平面図である。
【0034】
図1a、
図1b、
図1c、
図1d、
図2a、
図2b、
図3a、および
図3bを参照すると、発光素子は、複数の発光部を含む発光構造体(LES)と発光構造体(LES)の外側に配置される絶縁構造体(DES)を含むことができる。
【0035】
発光構造体(LES)は、垂直方向の積層された第1発光部(LE1)、第2発光部(LE2)、第3発光部(LE3)を含むことができる。
【0036】
一実施例によると、第2発光部(LE2)に面している第1発光部(LE1)の一面に対向する他の面が光取り出し面であることができる。この場合には、第1発光部(LE1)で発光される光の波長が最も短く、第2発光部(LE2)で発光される光の波長が第1発光部(LE1)で発光される光の波長よりも長く、第3発光部(LE3)で発光される光の波長よりも短く、第3発光部(LE3)で発光される光の波長が最も長いことができる。例えば、第1発光部(LE1)は、青色光を発光させ、第2発光部(LE2)は、緑色光を発光させ、第3発光部(LE3)は、赤色光を発光させることができる。しかし、本開示が、これに限定されるものではなく、第1発光部(LE1)は緑色光を発光させ、第2発光部(LE2)は、青色光を発光させることができる。
【0037】
第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2n型半導体層(202)、第2活性層(204)、第2p型半導体層(206)、および第2オーミック層(208)を含み、第3発光部(LE3)は、第3n型半導体層(302)、第3活性層(304)、第3p型半導体層(306)、および第3オーミック層(308)を含むことができる。
【0038】
第1n型半導体層(102)、第2n型半導体層(202)、および第3n型半導体層(302)のそれぞれは、Siがドープされた窒化ガリウム系半導体層であることができる。第1p型半導体層(106)、第2p型半導体層(206)、および第3p型半導体層(306)のそれぞれは、Mgがドープされた窒化ガリウム系半導体層であることができる。第1活性層(104)、第2活性層(204)、および第3活性層(304)のそれぞれは、多重量子井戸構造(Multi Quantum Well:MQW)を含むことができ、必要なピーク波長の光を放出するように、その組成比が決定されている。第1オーミック層(108)、第2オーミック層(208)、および第3オーミック層(308)のそれぞれは、ZnO(Zinc Oxide)、ITO(Indium Tin Oxide)、ZITO(Zinc-doped Indium Tin Oxide)、ZIO(Zinc Indium Oxide)、GIO(Gallium Indium Oxide)、ZTO(Zinc Tin Oxide)、FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)、GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)、AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide)などのような透明酸化物層(Transparent Conductive Oxide:TCO)が使用されることができる。
【0039】
第1発光部(LE1)は、第2発光部(LE2)と離隔されて配置されることができる。一例として、第1発光部(LE1)の第1オーミック層(108)と第2発光部(LE2)の第2n型半導体層(202)が対向することができる。他の例として、第1発光部(LE1)の第1オーミック層(108)と第2発光部(LE2)の第2オーミック層(208)が対向することができる。
【0040】
第2発光部(LE2)は、第3発光部(LE3)と離隔されて配置されることができる。一例として、第2発光部(LE2)の第2オーミック層(208)が第3発光部(LE3)の第3オーミック層(308)と対向することができる。他の例として、第2発光部(LE2)の第2オーミック層(208)が第3発光部(LE3)の第3n型半導体層(302)と対向することができる。
【0041】
発光素子は、互いに離隔した第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間で第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間を接着させる第1接着部(AD1)と、互いに離隔された第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間で第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間を接着させる第2接着部(AD2)と、をさらに含むことができる。第1接着部(AD1)および第2接着部(AD2)のそれぞれは、可視光を透過させ、絶縁性を有する物質を含むことができる。第1接着部(AD1)および第2接着部(AD2)のそれぞれは、ポリマー(polymer)、レジスト(resist)またはポリイミド(polyimide)などを含むことができる。より具体的には、Epoxy、PAE(poly arylene ether)系列のFlare(商標)、MSSQ(methylsilsesquioxane)、PMMA(polymethylmethacrylate)、PDMS(polydimethylsiloxane)、fluoropolymer、polyimide、PEEK(polyethereherketone)、ATSP(Aromatic Thermosetting Polyester)、PVDC(Polyvinylidene chloride)、LCP(liquid-crystal polymer)、SOG(Spin-On-Glass)、BCB(BenzoCycloButadiene)、HSQ(Hydrogen SilsesQuioxanes)、またはSU-8フォトレジスト(photoresist)とワックス(wax)などからなる群から選ばれた少なくとも一つを含むことができる。
【0042】
実施例での発光素子は、第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間に配置される第1カラーフィルタ(CF1)、および第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間に配置される第2カラーフィルタ(CF2)をさらに含むことができる。第1カラーフィルタ(CF1)は、第1発光部(LE1)の第1オーミック層(108)または第2発光部(LE2)の第2n型半導体層(202)上に配置されることができる。第2カラーフィルタ(CF2)は、第2発光部(LE2)の第2オーミック層(208)または第3発光部(LE3)の第3n型半導体層(302)上に配置されることができる。第1カラーフィルタ(CF1)は、第1発光部(LE1)から発生した光が第2発光部(LE2)および第3発光部(LE3)それぞれに影響を及ぼさないように、第1発光部(LE1)から発生された光を反射し、第2発光部(LE2)および第3発光部(LE3)それぞれから発生した光を通過させることができる。第2カラーフィルタ(CF2)は、第1発光部(LE1)および第2発光部(LE2)それぞれから発生した光が第3発光部(LE3)に影響を及ぼさないように、第1発光部(LE1)および第2発光部(LE2)から発生された光を反射し、第3発光部(LE3)から発生された光を通過させることができる。第1カラーフィルタ(CF1)および第2カラーフィルタ(CF2)それぞれはTiO2とSiO2が交互に積層された構造を有する分布ブラッグ反射(Distributed Bragg Reflector、DBR)を含むことができる。第1カラーフィルタ(CF1)は、第2カラーフィルタ(CF2)とTiO2とSiO2が交代する回数と厚さが異なることがある。一実施例によると、選択的に第1カラーフィルタ(CF1)および第2カラーフィルタ(CF2)は省略することができる。
【0043】
発光構造体(LES)は、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、および第1カラーフィルタ(CF1)を貫通して第1オーミック層(108)と電気的に接続される第1貫通パターン(VP1)と、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、および第2カラーフィルタ(CF2)を貫通して第2オーミック層(208)と電気的に接続される第2貫通パターン(VP2)と、第3オーミック層(308)と電気的に接続される第3貫通パターン(VP3)をさらに含むことができる。第3貫通パターン(VP3)は省略することができる。
【0044】
また、発光構造体(LES)は、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、第1カラーフィルタ(CF1)、第1オーミック層(108)、第1p型半導体層(106)、および第1活性層(104)を貫通して第1n型半導体層(102)と電気的に接続される第4貫通パターン(VP4)と、第3発光部(LE3)、および第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、および第2活性層(204)を貫通して第2n型半導体層(202)と電気的に接続される第5貫通パターン(VP5)と、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、および第3活性層(304)を貫通して第3n型半導体層(302)と電気的に接続される第6貫通パターン(VP6)をさらに含むことができる。発光構造体(LES)は、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)および第6貫通パターン(VP6)をそれぞれ囲み、第3発光部(LE3)の上部面に延長するパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。パッシベーション膜(PVT)は、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)のそれぞれの上部面を露出させることができる。
【0045】
一実施例によると、パッシベーション膜(PVT)は、絶縁構造体(DES)と一のエッチング液(etchant)に対してエッチング選択比を有する物質を含むことができる。例えば、パッシベーション膜(PVT)はSiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlxOyとSiOxからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。
【0046】
一方、
図1dに示される他の実施例によると、発光構造体(LES)で、第4貫通パターン(VP4)は、第1接着部(AD1)、第1カラーフィルタ(CF1)、第1オーミック層(108)、第1p型半導体層(106)、および第1活性層(104)を貫通して、第1n型半導体層(102)と第2n型半導体層(202)を電気的に接続することができる。第5貫通パターン(VP5)は、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、および第2活性層(204)を貫通して、第2n型半導体層(202)と第3n型半導体層(302)を電気的に接続することができる。第6貫通パターン(VP6)は、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、および第3活性層(304)を貫通して、第3n型半導体層(302)と共通パッド(CPD)を電気的に接続することができる。以下では、
図1cに示された発光素子を例示的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0047】
発光構造体(LES)は、パッシベーション膜(PVT)上で互いに離間して配置される第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)をさらに含むことができる。第1パッド(PD1)は、第1貫通パターン(VP1)と、電気的に接続されて、第1オーミック層(108)と電気的に接続することができる。第2パッド(PD2)は、第2貫通パターン(VP2)と電気的に接続されて、第2オーミック層(208)と電気的に接続することができる。第3パッド(PD3)は、第3貫通パターン(VP3)と電気的に接着されて、第3オーミック層(308)と電気的に接続することができる。共通パッド(CPD)は、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と電気的に共通に接着されて、第1n型半導体層(102)、第2n型半導体層(202)、および第3n型半導体層(302)と共通で電気的に接続することができる。
【0048】
一般的に、発光構造体(LES)の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれは、パッシベーション膜(PVT)の面積を4等分に分けて、互いに離隔されて配置される。しかし、発光素子の大きさがマイクロ単位で減少することに応じて発光構造体(LES)の上部面、すなわち、パッシベーション膜(PVT)の上部面の面積が減り、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの面積も減少する。そこで、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの電気抵抗が増加することができる。また、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)を実装基板に実装する上で、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの面積を確保しづらく、実装基板上のパッドと安定的に電気的に接着しづらくすることもある。
【0049】
これを克服するために、本発明の実施形態によると、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のうち少なくとも一つが発光構造体(LES)の上部面から絶縁構造体(DES)に延長する構造を有することができる。少なくとも一つのパッドが発光構造体(LES)の上部面と接触する面積を最小限に抑え、絶縁構造体(DES)の上部面での拡張された構造を有し、少なくとも一つのパッドは、絶縁構造体(DES)で十分な面積を確保することができる。また、残りのパッドは限られた発光構造体(LES)の上部面に配置されることにより、従来よりも広い面積を確保することができる。
【0050】
絶縁構造体(DES)は、発光構造体(LES)の一面と同一平面の上部面を有することができる。一例として、絶縁構造体(DES)の上部面は、発光構造体(LES)の上部面と同一平面であることができる。図示されていないが、発光構造体(LES)は、パッシベーション膜(PVT)上に、様々な構造の追加パターンをより配置することができ、この場合には、発光構造体(LES)の上部面は、追加されたパターンの上部面であることができる。
【0051】
絶縁構造体(DES)はSiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlxOyとSiOxからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。または絶縁構造体(DES)は、EMC(Epoxy Molding Compound)、フォトレジスト(photoresist)、エポキシ(epoxy)、PDMS(polydimethylsiloxane)、シリコーン(silicone)、SOG(Spin-On-Glass)、BCB(BenzoCycloButadiene)、HSQ(Hydrogen SilsesQuioxanes)、SU-8フォトレジスト(photoresist)、PAE(poly arylene ether)系列のFlare(商標)、MSSQ(methylsilsesquioxane)、PMMA(polymethylmethacrylate)、fluoropolymer、polyimide、PEEK(polyethereherketone)、ATSP(Aromatic Thermosetting Polyester)、PVDC(Polyvinylidene chloride)、LCP(liquid-crystal polymer)、ワックス(wax)とブラックマトリックス(black matrix)などからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。
【0052】
前述したように、絶縁構造体(DES)は、パッシベーション膜(PVT)と一のエッチング液についてエッチング選択比を有する物質を有することができる。
【0053】
以下では、絶縁構造体(DES)の上部面に延長する少なくとも一つのパッドが共通パッド(CPD)であることが例示的に説明する。
【0054】
共通パッド(CPD)は、発光構造体(LES)の上部面から第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と電気的に接続される第1部分(PT1)と、第1部分(PT1)から絶縁構造体(DES)の上部面に延長する第2部分(PT2)を含むことができる。共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、第1面積を有し、共通パッド(CPD)の第2部分(PT2)は、第1面積よりも大きい第2面積を有することができる。一例として、第1部分(PT1)は、第1幅(W1)を有し、第2部分(PT2)は、第1幅(W1)よりも大きい第2幅(W2)を有することができる。このとき、幅方向が第1方向(DR1)であり、第1方向(DR1)に垂直な方向を第2方向(DR2)とする。
【0055】
一実施例によると、第1面積は、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と電気的に接続されている最小限の面積であることができる。第2面積は、絶縁構造体(DES)の大きさと隣接する発光構造体(LES)との間の関係に基づいて、可能な限りの面積であることができる。このように、共通パッド(CPD)は、絶縁構造体(DES)で電気的に安定した十分な面積を確保することができる。
【0056】
共通パッド(CPD)が、少なくとも第1面積で発光構造体(LES)の上部面に配置され、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)を除いた残りの発光構造体(LES)の上部面を第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)および第3パッド(PD3)が分割して占有することができる。一例として、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第1面積よりも大きい面積を有することができる。例えば、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第1幅(W1)よりも大きい幅を有することができる。
【0057】
一実施例によると、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの外側壁は発光構造体(LES)の外側壁および絶縁構造体(DES)の外側壁の内側に配置されることができる。一例として、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、発光構造体(LES)の内部に配置されることができる。また、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、発光構造体(LES)の内部に配置され、共通パッド(CPD)の第2部分(PT2)は、絶縁構造体(DES)の内部に配置されることができる。
【0058】
図1aおよび
図1bに示されたように、共通パッド(CPD)は平面観点から、「逆L」字形状を有することができる。第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、長方形の構造を有することができる。
【0059】
本実施例では、絶縁構造体(DES)の上部面に延長する少なくとも一つのパッドを共通パッド(CPD)として例示的に説明したが、本発明の絶縁構造体(DES)の上部面に延長する少なくとも一つのパッドを共通パッド(CPD)に限定しない。
【0060】
一実施例によれば、
図1cに示すように、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の上に、それぞれ第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)をそれぞれ配置することができる。第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、In、Sn、Ni、Cuなどの金属を含むはんだボール(solder ball)ことができる。導電部の形態は、これに限定されず、第1乃至第3パッド(PD1、PD2、PD3)と共通パッド(CPD)上にIn、Sn、Ni、Cuなどの金属を含む薄膜層を追加で形成することができる。第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のうちの少なくとも一つは、絶縁構造体(DES)上に配置されることができる。一例として、第4導電部(CP4)が絶縁構造体(DES)の上部に配置することができる。また、第4導電部(CP4)の一部は、発光構造体(LES)の上部に延長されることもできる。
【0061】
図1cに示すように一例として、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、曲面である上面を有することができる。他の例として、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、上部を平坦にすることができる。また、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)それぞれは、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの上部面ではなく、実装基板のパッドに配置することもできる。
【0062】
以下の実施例では、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)を省略して説明するが、本発明では、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)を追加する実施例も含んでいる。
【0063】
図2a、
図2b、
図3aおよび
図3bを参照すると、発光素子は、複数の発光構造体(LES)を含むことができる。複数の発光構造体(LES)の間を絶縁構造体(DES)で満たされて発光構造体(LES)の間を電気的に分離(isolation)することができる。説明の容易さのために、発光構造体(LES)は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)の第1共通パッド(CPD)および第2発光構造体(LES2)の第2共通パッド(CPD)のそれぞれは、第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)との間に配置された絶縁構造体(DES)の上部面に延長することができる。
【0064】
図2aおよび2bに図示された一例として、第1共通パッド(CPD)および第2共通パッド(CPD)のそれぞれは、互いに離隔して配置されることができる。
図3aおよび
図3bに示された他の例として、第1共通パッド(CPD)および第2共通パッド(CPD)は、互いに一体化されることができる。
【0065】
図2aおよび
図2bに示された一実施例によると、第1共通パッド(CPD)は、第2方向(DR2)に延長し、絶縁構造体(DES)の第1辺と平行な辺を長辺とし、第2共通パッド(CPD)は、絶縁構造体(DES)の第1辺に対向する第2辺に平行な辺を長辺とする。例えば、平面の観点から、第1共通パッド(CPD)は「逆L」字構造を有し、第2共通パッド(CPD)は「L」字構造を有することができる。
図2bを参照すると、第2発光構造体(LES2)は、第1発光構造体(LES1)を時計回りに180度回転させた構造を有することができる。
【0066】
図3aおよび
図3bを参照すると、第1共通パッド(CPD)および第2共通パッド(CPD)は、互いに合わさって一体であることができる。一体型の共通パッド(CPD)は、第1発光構造体(LES1)に延長する第1部分(PT1)と、第2発光構造体(LES2)に延長する第2部分(PT2)と、第1部分(PT1)と第2部分(PT2)との間を接続し絶縁構造体(DES)上に配置される第3部分(PT3)と、を含むことができる。第1部分(PT1)および第2部分(PT2)は、同じ第1面積を有し、第3部分(PT3)は、第1面積よりも大きい第2面積を有することができる。
発明を実施するための形態
【0067】
図4aおよび
図4bは、
図2bおよび
図3bの発光素子の変形例を説明する平面図である。
【0068】
図4aによる他の実施例によると、第1共通パッド(CPD)は、絶縁構造体(DES)の第1辺と平行な辺を長辺とし、第2共通パッド(CPD)も絶縁構造体(DES)の第1辺と平行な辺を長辺とする。例えば、平面の観点から、第1共通パッド(CPD)は「逆L」字構造を有することができる。
図4aに示されるように、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、絶縁構造体(DES)の中心を第1方向(DR1)に横切る仮想の垂直線(VL)について鏡像構造を有することができる。
【0069】
図4bは、前述したように、第1共通パッド(CPD)および第2共通パッド(CPD)は、互いに一体化されることができる。
【0070】
以下、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)のそれぞれの第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の配置関係を様々な実施例を介して説明する。
【0071】
図5a、
図5b、
図6a、および
図6bは、本発明の実施例に係る発光素子のパッドの配置を説明するための平面図である。
【0072】
図5aおよび
図6aを参照すると、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれの第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の大きさは同じことができる。
【0073】
図5aに図示された一例として、絶縁構造体(DES)は、第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)との間に配置されることができる。第1発光構造体(LES1)において、第1パッド(PD1)および第2パッド(PD2)は、第1発光構造体(LES1)の上部面に配置され、第3パッド(PD3)と共通パッド(CPD)は第1発光構造体(LES1)の上部面から絶縁構造体(DES)の上部面に延長された構造を有することができる。第2発光構造体(LES2)において、第1パッド(PD1)および第2パッド(PD2)は、第2発光構造体(LES2)の上部面に配置され、第3パッド(PD3)と共通パッド(CPD)は第2発光構造体(LES2)の上部面から絶縁構造体(DES)の上部面に延長された構造を有することができる。絶縁構造体(DES)の中心を第1方向(DR1)に横切る仮想の垂直線(VL)に対し、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)は鏡像構造を有することができる。
【0074】
平面の観点から、第1発光構造体(LES1)において、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)が第2方向(DR2)にシフトされて(shifted)移動したもので、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置が第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの配置に応じて変更されることができる。一例として、第3貫通パターン(VP3)は、絶縁構造体(DES)に隣接し、第1発光構造体(LES1)の端に配置され、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)のそれぞれも絶縁構造体(DES)に隣接し、第1発光構造体(LES1)の端に配置されることができる。第2発光構造体(LES2)の第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置も第1発光構造体(LES1)の第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置と同じであり、詳細な説明を省略する。
【0075】
図5bは、
図5aの変形例として、発光素子は、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)と第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)が合わさって一体構造を有することができる。
【0076】
図6aに図示された他の例として、絶縁構造体(DES)は、第1発光構造体(LES1)の一側に配置される第1絶縁構造体(DES1)、第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)との間に配置される第3絶縁構造体(DES3)、および第2発光構造体(LES2)の一側に配置される第2絶縁構造体(DES2)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)において、第1パッド(PD1)および第2パッド(PD2)は、第1発光構造体(LES1)の上部面から第1絶縁構造体(DES1)の上部面に延長された構造を有することができる。第3パッド(PD3)と共通パッド(CPD)は、第1発光構造体(LES1)の上部面から第3絶縁構造体(DES3)の上部面に延長された構造を有することができる。第2発光構造体(LES2)において、第1パッド(PD1)および第2パッド(PD2)は、第2発光構造体(LES2)の上部面から第2絶縁構造体(DES2)の上部面に延長された構造を有することができる。第3パッド(PD3)と共通パッド(CPD)は、第2発光構造体(LES2)の上部面から第3絶縁構造体(DES3)の上部面に延長された構造を有することができる。第3絶縁構造体(DES3)の中心を第1方向(DR1)に横切る仮想の垂直線(VL)に対し、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)は鏡像構造を有することができる。
【0077】
平面の観点から、
図6aの第1発光構造体(LES1)で第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの一部が第1発光構造体(LES1)の上部面を4等分して配置されるために、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置が
図5aの第1発光構造体(LES1)で第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置よりも自由度を有することができる。第2発光構造体(LES2)の1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置も第1発光構造体(LES1)の1貫通パターン、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の位置と同じであり、詳細な説明を省略する。
【0078】
図6bは、
図6aの変形例として、発光素子は、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)と第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)が合わさって一体構造を有することができる。
【0079】
図7aは、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図であり、
図7bは、
図7aの発光素子の平面図であり、
図7cは、
図7bの発光素子をA-A’で切断した断面図ある。
図7dは、発光素子の変形例を説明するための平面図である。
【0080】
図7a、
図7b、
図7c、および
図7dを参照すると、発光素子は、第1発光部(LE1)、第2発光部(LE2)、および第3発光部(LE3)を含む複数の発光構造体(LES)と、発光構造体(LES)の間に配置される絶縁構造体(DES)を含むことができる。発光構造体(LES)は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)を含むことができる。
【0081】
第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2n型半導体層(202)、第2活性層(204)、第2p型半導体層(206)、および第2オーミック層(208)を含み、第3発光部(LE3)は、第3n型半導体層(302)、第3活性層(304)、第3p型半導体層(306)、および第3オーミック層(308)を含むことができる。
【0082】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間に配置される第1カラーフィルタ(CF1)および第1接着部(AD1)と、第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間に配置される第2接着部(AD2)および第2カラーフィルタ(CF2)をさらに含むことができる。
【0083】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第3発光部(LE3)上に配置される第1パッシベーション膜(PVT1)をさらに含むことができる。第1パッシベーション膜(PVT1)はSiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlxOyとSiOxからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。一実施例によると、第1パッシベーション膜(PVT1)の上部面は、絶縁構造体(DES)の上部面と同一平面であることができる。一方、第1パッシベーション膜(PVT1)と絶縁構造体(DES)は一体であることができる。
【0084】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第1パッシベーション膜(PVT1)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、および第1カラーフィルタ(CF1)を貫通して第1オーミック層(108)と電気的に接続される第1貫通パターン(VP1)と、第1パッシベーション膜(PVT1)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、および第2カラーフィルタ(CF2)を貫通する第2オーミック層(208)と電気的に接続される第2貫通パターン(VP2)と、第1パッシベーション膜(PVT1)を貫通して第3オーミック層(308)と電気的に接続される第3貫通パターン(VP3)をさらに含むことができる。
【0085】
また、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES)のそれぞれは、第1パッシベーション膜(PVT1)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、第1カラーフィルタ(CF1)、第1オーミック層(108)、第1p型半導体層(106)、および第1活性層(104)を貫通して第1n型半導体層(102)と電気的に接続される第4貫通パターン(VP4)と、第1パッシベーション膜(PVT1)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、および第2活性層(204)を貫通して第2n型半導体層(202)と電気的に接続される第5貫通パターン(VP5)と、第1パッシベーション膜(PVT1)、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、および第3活性層(304)を貫通して第3n型半導体層(302)と電気的に接続される第6貫通パターン(VP6)をさらに含むことができる。
【0086】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と共通で電気的に接続され、第1パッシベーション膜(PVT1)を覆って絶縁構造体(DES)の上部面に延長する共通パッド(CPD)をさらに含むことができる。一実施例によると、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)は、第1パッシベーション膜(PVT1)上に配置される第1部分(PT1)と、第1部分(PT1)から絶縁構造体(DES)の上部面に延長する第2部分(PT2)を含むことができる。共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、第1パッシベーション膜(PVT1)を部分的に覆ったり、全体的に覆ったりすることができる。一例として、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、第1幅(W1)を有し、第2部分(PT2)は、第1幅(W1)と同じ第2幅(W2)を有することができる。第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)は、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)と同じ構造を有するため、詳細な説明を省略する。
【0087】
一実施例によると、共通パッド(CPD)は、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)のそれぞれを露出させるホールを含むことができる。第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、共通パッド(CPD)上に配置される第2パッシベーション膜(PVT2)をさらに含むことができる。第2パッシベーション膜(PVT2)はSiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlxOyとSiOxからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。第2パッシベーション膜(PVT2)はホールの側面を覆い、ホールの底面において第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)をそれぞれ露出させることができる。一実施例によると、第2パッシベーション膜(PVT2)は共通パッド(CPD)上で、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)のそれぞれの外側壁を囲むように延長することができる。
【0088】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第2パッシベーション膜(PVT2)が形成された共通パッド(CPD)のホールを満たし、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれと電気的に接続される第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)をさらに含むことができる。
【0089】
したがって、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第2パッシベーション膜(PVT2)によって共通パッド(CPD)と電気的に絶縁され、物理的に異なるレベルに位置することができる。また、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)それぞれの第1パッシベーション膜(PVT1)および第2パッシベーション膜(PVT2)によって電気的に絶縁されて、物理的に異なるレベルに位置することができる。したがって、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)のそれぞれの配置は、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の間だけ離隔すれば、自由に配置することができる。本発明では、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)のそれぞれの位置を
図7a、
図7b、および
図7cに図示されたものに限定しない。
【0090】
一実施例によると、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)は、第2パッシベーション膜(PVT2)の中心を横切る仮想の対角線上に配置されることができる。しかし、本発明では、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)それぞれが第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と重畳されないように配置することができる。したがって、本発明において、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)のそれぞれの配置をこれに限定するものではない。
【0091】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第2パッシベーション膜(PVT2)で第2パッシベーション膜(PVT2)の面積を3等分して、互いに離間して配置される第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)をさらに含むことができる。一実施例によると、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第1方向(DR1)または第2方向(DR2)に延長する長方形の構造を有することができる。
【0092】
前述したように、共通パッド(CPD)を第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれと異なるレベルで配置して絶縁構造体(DES)の上部面に延長させる構造を有することにより、共通パッド(CPD)は、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と電気的に接続され、絶縁構造体(DES)の上部面に延長されて実装基板のパッドと接触するのに十分な面積を確保することができる。加えて、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、第2パッシベーション膜(PVT2)内では、既存の4等分に分割することを3等分に分けて互いに離隔して配置されることで、既存より広い面積を確保することができる。
【0093】
図7cを参照すると、
図7aおよび
図7bで説明された発光素子を実装基板(MSUB)上に実装した発光モジュールを示す。
【0094】
発光モジュールは、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)上で、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)とそれぞれ電気的に接続される第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)をさらに含むすることができる。第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、In、Sn、Ni、Cuなどの金属を含むはんだボール(solder ball)ことができる。第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のうちの少なくとも一つは、絶縁構造体(DES)上に配置されることができる。一例として、第4導電部(CP4)が絶縁構造体(DES)の上部に配置することができる。また、第4導電部(CP4)の一部は、発光構造体(LES)の上部に延長されることもできる。
【0095】
第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)は、回路基板のような実装基板(MSUB)のパッド(SPD)と電気的に接続することができる。
【0096】
図7dは、
図7bの変形例として、発光素子は、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)と第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)が合わさって一体構造を有することができる。
【0097】
図8aは、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図であり、
図8bは、
図8aの発光素子の平面図である。
【0098】
図8aおよび
図8bを参照すると、発光素子は、第1発光部(LE1)、第2発光部(LE2)、および第3発光部(LE3)を含む複数の発光構造体(LES)と、発光構造体(LES)の間に配置される絶縁構造体(DES)を含むことができる。発光構造体(LES)は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)を含むことができる。
【0099】
第1発光構造体(LES1)において、第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、第2活性層(204)、および第2n型半導体層(202)を含み、第3発光部(LE3)は、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、第3活性層(304)、および第3n型半導体層(302)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)は、第3オーミック層(308)上に配置されるパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。
【0100】
第2発光構造体(LES2)において、第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、第2活性層(204)、および第2n型半導体層(202)を含み、第3発光部(LE3)は、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、第3活性層(304)、および第3n型半導体層(302)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)は、第3オーミック層(308)上に配置されるパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。
【0101】
本実施例によると、第1発光構造体(LES1)の第1n型半導体層(102)と第2発光構造体(LES2)の第1n型半導体層(102)は、相互に接続されて一体型であることができる。以下、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)の接続された第1n型半導体層(102)を共通の第1n型半導体層(102)とする。
【0102】
一実施例によると、絶縁構造体(DES)は、共通の第1n型半導体層(102)上で第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)との間を絶縁することができる。一方、絶縁構造体(DES)の上部面は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれの上部面と同一平面であることができる。一例として、パッシベーション膜(PVT)の上部面は、絶縁構造体(DES)の上部面と同一平面であることができる。一方、パッシベーション膜(PVT)と絶縁構造体(DES)は一体であることができる。
【0103】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間に配置される第1カラーフィルタ(CF1)および第1接着部(AD1)と、第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間に配置される第2接着部(AD2)および第2カラーフィルタ(CF2)をさらに含むことができる。
【0104】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第3発光部(LE3)上に配置されるパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。パッシベーション膜(PVT)はSiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlxOyとSiOxからなる群から選択された少なくとも一つを含むことができる。一実施例によると、パッシベーション膜(PVT)の上部面は、絶縁構造体(DES)の上部面と同一平面であることができる。一方、パッシベーション膜(PVT)と絶縁構造体(DES)は一体であることができる。
【0105】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、パッシベーション膜(PVT)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、および第1カラーフィルタ(CF1)を貫通して第1オーミック層(108)と電気的に接続される第1貫通パターン(VP1)と、パッシベーション膜(PVT)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、および第2カラーフィルタ(CF2)を貫通する第2オーミック層(208)と電気的に接続される第2貫通パターン(VP2)と、パッシベーション膜(PVT)を貫通し、第3オーミック層(308)と電気的に接続される第3貫通パターン(VP3)をさらに含むことができる。第3貫通パターン(VP3)は省略することができる。また、パッシベーション膜(PVT)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、および第2活性層(204)を貫通して第2n型半導体層(202)と電気的に接続される第5貫通パターン(VP5)と、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、および第3活性層(304)を貫通して第3n型半導体層(302)と電気的に接続される第6貫通パターン(VP6)をさらに含むことができる。
【0106】
一実施例によると、発光素子は、絶縁構造体(DES)を貫通して、共通の第1n型半導体層(102)と電気的に接続されている共通の貫通パターン(CVP)をさらに含むことができる。
【0107】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、パッシベーション膜(PVT)の上部面に配置される第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)と、パッシベーション膜(PVT)から絶縁構造体(DES)の上部面に延長する共通パッド(CPD)をさらに含むことができる。一実施例によると、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)は、第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)と合わさって一体型であることができる。他の実施例によると、第1発光構造体(LES1)の共通パッド(CPD)は、第2発光構造体(LES2)の共通パッド(CPD)のそれぞれは、互いに離隔して配置されることができる。
【0108】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれにおいて、第1パッド(PD1)は、第1貫通パターン(VP1)と、電気的に接触し、第2パッド(PD2)は、第2貫通パターン(VP2)と電気的に接触し、第3パッド(PD3)は、第3貫通パターン(VP3)と電気的に接触することができる。
【0109】
一実施例によると、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)で共通パッド(CPD)は、第1発光構造体(LES1)の第5貫通パターン(VP5)および第6貫通パターン(VP6)を共通に電気的に接触する第1部分(PT1)と、第2発光構造体(LES2)の第5貫通パターン(VP5)および第6貫通パターン(VP6)を共通に電気的に接触する第2部分(PT2)と、第1部分(PT1)および第2部分(PT2)を接続し、共通の貫通パターン(CVP)と電気的に接触する第3部分(PT3)を含むことができる。第1部分(PT1)および第2部分(PT2)は、同じ面積を有することができる。第3部分(PT3)は、第1部分(PT1)および第2部分(PT2)よりも大きい面積を有することができる。一例として、第1部分(PT1)および第2部分(PT2)のそれぞれは、第1幅(W1)を有し、第3部分(PT3)は、第1幅(W1)よりも大きい第2幅(W2)を有することができる。
【0110】
一実施例によると、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)で第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)のそれぞれは、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)および第2部分(PT2)の面積よりも大きい面積を有することができる。例えば、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)のそれぞれは、第1幅(W1)よりも大きい幅を有することができる。一例として、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)のそれぞれは、異なる面積を有することができる。他の例として、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)のそれぞれは、同じ面積で有することができる。
【0111】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)において、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、第5貫通パターン(VP5)および第6貫通パターン(VP6)と接触するため、既存の第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の3個と接触する面積よりも小さいことができる。同様に、共通パッド(CPD)の第3部分(PT3)の面積も減少することができる。そして、共通の貫通パターン(CVP)と電気的に接続されている共通パッド(CPD)の第3部分(PT3)が絶縁構造体(DES)の上部面を覆って、十分な面積を確保することができる。
【0112】
このように、共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)および第2部分(PT2)の面積が減少されることで、第1発光構造体(LES1)の上部面および第2発光構造体(LES2)の上部面それぞれの残りの面積が増加することができる。すなわち、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)が広がった面積を3等分して配置されることにより、第1パッド(PD1)、第1パッド(PD1)、および第3パッド(PD3)の面積が増加することができる。
【0113】
図9aは、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための斜視図であり、
図9bは、
図9aの変形例に係る発光素子の平面図である。
図9aの断面は、
図1cの断面図を参照する。
【0114】
図9aおよび
図9bを参照すると、発光素子は、第1発光部(LE1)、第2発光部(LE2)、および第3発光部(LE3)を含む複数の発光構造体(LES)と、発光構造体(LES)の間に配置される絶縁構造体(DES)を含むことができる。発光構造体(LES)は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)を含むことができる。
【0115】
第1発光構造体(LES1)において、第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、第2活性層(204)、および第2n型半導体層(202)を含み、第3発光部(LE3)は、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、第3活性層(304)、および第3n型半導体層(302)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)は、第3オーミック層(308)上に配置されるパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。
【0116】
第2発光構造体(LES2)において、第1発光部(LE1)は、第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、および第1オーミック層(108)を含み、第2発光部(LE2)は、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、第2活性層(204)、および第2n型半導体層(202)を含み、第3発光部(LE3)は、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、第3活性層(304)、および第3n型半導体層(302)を含むことができる。第1発光構造体(LES1)は、第3オーミック層(308)上に配置されるパッシベーション膜(PVT)をさらに含むことができる。
【0117】
本実施例によると、第1発光構造体(LES1)の第1n型半導体層(102)と第2発光構造体(LES2)の第1n型半導体層(102)は、相互に接続されて一体型であることができる。以下、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)の接続された第1n型半導体層(102)を共通の第1n型半導体層(102)とする。
【0118】
一実施例によると、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)で、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2オーミック層(208)、第2p型半導体層(206)、および第2活性層(204)を部分的にエッチングして、第2n型半導体層(202)を露出させ、第3オーミック層(308)、第3p型半導体層(306)、および第3活性層(304)を部分的にエッチングして、第3n型半導体層(302)を露出させるメサ構造を有することができる。一例として、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)、第1オーミック層(108)、第1カラーフィルタ(CF1)、第1接着部(AD1)、および第2n型半導体層(202)のそれぞれは、第1幅(W1)を有することができる。第2活性層(204)、第2p型半導体層(206)、第2オーミック層(208)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2接着部(AD2)、および第3n型半導体層(302)それぞれは、第1幅(W1)よりも小さい第2幅(W2)を有することができる。第3活性層(304)、第3p型半導体層(306)、第3オーミック層(308)のそれぞれは、第2幅(W2)よりも小さい第3幅(W3)を有することができる。
【0119】
一実施例によると、パッシベーション膜(PVT)は、第3発光部(LE3)で第2発光部(LE2)および第1発光部(LE1)の側面を覆う構造を有することができる。また、パッシベーション膜(PVT)は、第2n型半導体層(202)を露出させる第1ホールおよび第3n型半導体層(302)を露出させる第2ホールを有することができる。
【0120】
一実施例によると、絶縁構造体(DES)は、共通の第1n型半導体層(102)上で第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)との間を絶縁することができる。一方、絶縁構造体(DES)の上部面は、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれの上部面と同一平面であることができる。一例として、パッシベーション膜(PVT)の上部面は、絶縁構造体(DES)の上部面と同一平面であることができる。
【0121】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、パッシベーション膜(PVT)で第1ホールおよび第2ホールを満たし、共通の第1n型半導体層(102)と電気的に接続されている接続パターン(ET)をさらに含むことができる。接続パターン(ET)は、第3発光部(LE3)、第2発光部(LE2)、および第1発光部(LE1)それぞれの側面上に配置されたパッシベーション膜(PVT)の一部を覆う共通の第1n型半導体層(102)に延長される構造を有することができる。接続パターン(ET)によって第1n型半導体層(102)、第2n型半導体層(202)、および第3n型半導体層(302)は、電気的に接続することができる。また、接続パターン(ET)は、反射金属を含むことができ、発光構造体の側面に出てくる光を反射させることができる。
【0122】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、第1発光部(LE1)と第2発光部(LE2)との間に配置される第1カラーフィルタ(CF1)および第1接着部(AD1)と、第2発光部(LE2)と第3発光部(LE3)との間に配置される第2接着部(AD2)および第2カラーフィルタ(CF2)をさらに含むことができる。
【0123】
第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、パッシベーション膜(PVT)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2発光部(LE2)、第1接着部(AD1)、および第1カラーフィルタ(CF1)を貫通して第1オーミック層(108)と電気的に接続される第1貫通パターン(VP1)と、パッシベーション膜(PVT)、第3発光部(LE3)、第2接着部(AD2)、および第2カラーフィルタ(CF2)を貫通する第2オーミック層(208)と電気的に接続される第2貫通パターン(VP2)と、パッシベーション膜(PVT)を貫通して第3オーミック層(308)と電気的に接続される第3貫通パターン(VP3)をさらに含むことができる。第3貫通パターン(VP3)は省略することができる。
【0124】
また、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれは、パッシベーション膜(PVT)の上部面上に配置される第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)をさらに含むことができる。第1パッド(PD1)は、第1貫通パターン(VP1)と、電気的に接触し、第2パッド(PD2)は、第2貫通パターン(VP2)と、電気的に接触し、第3パッド(PD3)は、第3貫通パターン(VP3)と電気的に接触することができる。
【0125】
発光素子は、絶縁構造体(DES)を貫通して、共通の第1n型半導体層(102)と電気的に接続されている共通の貫通パターン(CVP)をさらに含むことができる。共通の貫通パターン(CVP)は、共通の第1n型半導体層(102)と電気的に接続されることで、共通の第1n型半導体層(102)と電気的に接続されている接続パターン(ET)を介して第2n型半導体層(202)および第3n型半導体層(302)と電気的に接続することができる。
【0126】
また、発光素子は、絶縁構造体(DES)上に配置され、共通の貫通パターン(CVP)と電気的に接触する共通パッド(CPD)をさらに含むことができる。
【0127】
一実施例によると、共通パッド(CPD)が絶縁構造体(DES)上に配置されることにより、第1発光構造体(LES1)の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)それぞれが第1発光構造体(LES1)の上部面から3等分して配置されることができる。第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)の配置構造に基づいて、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)それぞれの配置が変更されることができる。一例として、第1貫通パターン(VP1)および第3貫通パターン(VP3)は、発光素子の一辺に隣接して配置され、第2貫通パターン(VP2)は、発光素子の一辺に対向する他辺に隣接に配置することができる。しかし、本発明は、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)の配置をこれに限定しない。第2発光構造体(LES2)の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)のそれぞれは、第1発光構造体(LES1)の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)と同じであり、その詳細な説明を省略する。
【0128】
このように、共通パッド(CPD)が第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)と重畳されておらず、絶縁構造体(DES)上に配置されることにより、第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)それぞれの第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)が増加した面積を有することができる。
【0129】
図9cは、
図9bの変形例として、4つの発光構造体(LES)を例示的に説明する。
【0130】
図9cでは、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれの面積を増加させ、発光素子が第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)を絶縁構造体(DES)の上部面にシフトされた配置を有することができる。この場合には、第1パッド(PD1)が第1貫通パターン(VP1)と、第2パッド(PD2)が第2貫通パターン(VP2)と、第3パッド(PD3)が第3貫通パターン(VP3)とそれぞれ電気的に接触する場合、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれの大きさと配置は自由である。
【0131】
また、共通パッド(CPD)は、4つの発光構造体(LES)のそれぞれの第1n型半導体層(102)、第2n型半導体層(202)、第3n型半導体層(302)を共通に電気的に接続することができる。
【0132】
上述した実施例は、2つの発光構造体(LES)を含むもので説明したが、
図9cに図示された発光素子のように4つの発光構造体(LES)に拡張することができる。
【0133】
以下、本発明の実施例に係る発光素子の製造方法を説明する。本実施例では、
図1a乃至1cに図示された発光素子を製造する方法を説明する。
【0134】
【0135】
図10aおよび
図10bを参照すると、第1基板(100)上に第1n型半導体層(102)、第1活性層(104)、第1p型半導体層(106)をMOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)、MBE(Molecular Beam Epitaxy)、HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)、MOC(Metal-Organic Chloride)などの成長法を用いて順次形成し、第1p型半導体層(106)上に第1オーミック層(108)を化学的気相蒸着(Chemical Vapor Deposition:CVD)工程、物理気相蒸着(Physical Vapor Deposition:PVD)工程などを通じて形成し、第1発光部(LE1)を形成することができる。
【0136】
第1発光部(LE1)上に第1カラーフィルタ(CF1)および第1接着部(AD1)を形成することができる。必要に応じて、第1カラーフィルタ(CF1)は省略することができる。
【0137】
第2基板(図示せず)上に第2n型半導体層(202)、第2活性層(204)、第2p型半導体層(206)をMOCVD、MBE、HVPE、MOCなどの成長法を用いして順次形成し、第2p型半導体層(206)上に第2オーミック層(208)をCVD、PVDプロセスなどを介して形成し、第2発光部(LE2)を形成することができる。
【0138】
第2基板を裏返し、第1支持基板上に第2発光部(LE2)を第1支持基板上に一時的に付着することができる。このとき、第1支持基板上に第2オーミック層(208)が接することができる。第2基板は、LLO(Laser Lift-Off)工程またはCLO(Chemical Lift-Off)工程を介して除去されることができる。続いて、第1支持基板を裏返し、第1発光部(LE1)上に形成された第1接着部(AD1)の上に第2発光部(LE2)を積層させることができる。第1接着部(AD1)と第2n型半導体層(202)が接着されることができる。
【0139】
一方、第1支持基板に第2発光部(LE2)を一時的に付着する工程を省略すると、第2発光部(LE2)をすぐに第1接着部(AD1)上に付着して、第1接着部(AD1)上に第2オーミック層(208)が接着されることができる。
【0140】
第2発光部(LE2)の上に第2カラーフィルタ(CF2)および第2接着部(AD2)を形成することができる。必要に応じて第2カラーフィルタ(CF2)は省略することができる。
【0141】
第3基板上に、第3n型半導体層(302)、第3活性層(304)、第3p型半導体層(306)をMOCVD、MBE、HVPE、MOCなどの成長法を用いて順次形成して、第3p型半導体層(306)上に第3オーミック層(308)をCVD、PVDプロセスなどを介して形成し、第3発光部(LE3)を形成することができる。
【0142】
第3基板を裏返し、第2支持基板上に第3発光部(LE3)を第2支持基板上に一時的に付着することができる。このとき、第2支持基板上に第3オーミック層(308)が接することができる。第3基板は、LLO工程またはCLO工程を経て除去されることができる。続いて、第2支持基板は、裏返し第2発光部(LE2)上に形成された第2接着部(AD2)の上に第3発光部(LE3)を積層させることができる。第2接着部(AD2)と第3n型半導体層(302)が接着されることができる。
【0143】
一方、第2支持基板に第3発光部(LE3)を一時的に付着する工程を省略すると、第3発光部(LE3)をすぐに第2接着部(AD2)上に付着して、第2接着部(AD2)上に第3オーミック層(308)が接着されることができる。
【0144】
図11aおよび
図11bを参照すると、第1発光部(LE1)、第1カラーフィルタ(CF1)、第1接着部(AD1)、第2発光部(LE2)、第2カラーフィルタ(CF2)、第2接着部(AD2)、および第3発光部(LE3)をエッチングして第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)をそれぞれ形成することができる。
【0145】
第1ビアホール(H1)は、第1オーミック層(108)を露出させ、第2ビアホール(H2)は、第2オーミック層(208)を露出させ、第3ビアホール(H3)は、第3オーミック層(308)を露出させることができる。第4ビアホール(H4)は、第1n型半導体層(102)を露出させ、第5ビアホール(H5)は、第2n型半導体層(202)を露出させ、第6ビアホール(H6)は、第3n型半導体層(302)を露出させることができる。
【0146】
一実施例によると、第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)を形成中に、垂直積層された第1発光部(LE1)、第2発光部(LE2)、および第3発光部(LE3)は素子分離され、複数の発光構造体(LES)を形成することができる。
【0147】
図12aおよび
図12bを参照すると、第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)が形成された発光構造体(LES)のそれぞれの第3オーミック層(308)上に、第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)を埋め立てしないようにパッシベーション膜(PVT)を連続的に形成することができる。続いて、第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)のそれぞれの底面に形成されたパッシベーション膜(PVT)を選択的に除去することができる。したがって、パッシベーション膜(PVT)は、第3オーミック層(308)の上部および第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)のそれぞれの側壁に残留することができる。
【0148】
パッシベーション膜(PVT)が形成された第1ビアホール(H1)、第2ビアホール(H2)、第3ビアホール(H3)、第4ビアホール(H4)、第5ビアホール(H5)、および第6ビアホール(H6)のそれぞれを満たす第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)を形成することができる。
【0149】
図13aおよび
図13bを参照すると、複数の発光構造体(LES)の間を埋める絶縁構造体(DES)を形成することができる。一例として、発光構造体(LES)の間および上部を覆う絶縁構造体(DES)を形成した後、パッシベーション膜(PVT)が露出するように絶縁構造体(DES)の上部面を研磨することができる。
【0150】
絶縁構造体(DES)は、パッシベーション膜(PVT)と一のエッチング液(etchant)に対してエッチング選択比を有する物質を有することができる。つまり、絶縁構造体(DES)がエッチングされる間、パッシベーション膜(PVT)は、ほぼエッチングされないことになる。
【0151】
図14aおよび
図14bを参照すると、第1貫通パターン(VP1)と、電気的に接続される第1パッド(PD1)と、第2貫通パターン(VP2)と、電気的に接続される第2パッド(PD2)と、第3貫通パターン(VP3)と電気的に接続される第3パッド(PD3)と、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と共通で電気的に接続されている共通パッド(CPD)を形成することができる。
【0152】
一実施例によると、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)と、パッシベーション膜(PVT)上に、マスクパターンを形成することができる。マスクパターンは、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、および第3貫通パターン(VP3)をそれぞれ露出させる第1ホール、第2ホール、および第3ホールと、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)を一緒に露出させる第4ホールを含むことができる。マスクパターン上に、第1ホール、第2ホール、第3ホール、および第4ホールを満たすパッド膜を形成することができる。マスクパターンが露出するようにパッド膜上部をエッチングして、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)を形成することができる。第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)を形成した後、マスクパターンを除去することができる。
【0153】
発光素子の大きさが数十umまで減少し、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)との間の離隔距離が狭小化している。パッド膜を形成した後、マスクパターンを形成してエッチングするとパッド膜エッチング残留物、例えば、金属パーティクルが第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)間に入り、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の間が短絡(short)されることがある。
【0154】
一実施例によると、マスクパターンを形成した後、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれを形成し、マスクパターンを除去することにより、金属のパーティクルのようなエッチング残渣による第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の間の短絡を防止することができる。
【0155】
本実施例によると、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれは、発光構造体(LES)の内部に配置され、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、および第3パッド(PD3)のそれぞれの外側壁は発光構造体(LES)の外側壁の内側に配置されることができる。共通パッド(CPD)の第1部分(PT1)は、発光構造体(LES)の内部に位置し、第2部分(PT2)は、絶縁構造体(DES)の内部に位置して、共通パッド(CPD)の外側壁は発光構造体(LES)の外側壁および絶縁構造体(DES)の外側壁の内側に配置されることができる。
【0156】
一方、第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれは、様々な実施形態に応じて様々な構造を有することができる。第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)の構造に応じて、第1貫通パターン(VP1)、第2貫通パターン(VP2)、第3貫通パターン(VP3)、第4貫通パターン(VP4)、第5貫通パターン(VP5)、および第6貫通パターン(VP6)の構造が変更されることができる。
【0157】
図15を参照すると、複数のパッド(MPD1、MPD2、MPD3、MPD4)が形成された実装基板(MSUB)上に第1発光構造体(LES1)および第2発光構造体(LES2)を含む発光素子を実装することができる。
【0158】
一例として、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、
図1cに示すように、発光素子の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)のそれぞれの上に形成されることができる。他の例として、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、実装基板(MSUB)の第1パッド(MPD1)、第2パッド(MPD2)、第3パッド(MPD3)、および第4パッド(MPD4)それぞれの上に形成されることができる。別の例として、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)のそれぞれは、発光素子の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)と、実装基板(MSUB)の第1パッド(MPD1)、第2パッド(MPD2)、第3パッド(MPD3)、および第4パッド(MPD4)それぞれの上部に形成されることができる。
【0159】
第1基板(100)を裏返し実装基板(MSUB)の第1パッド(MPD1)、第2パッド(MPD2)、第3パッド(MPD3)、および第4パッド(MPD4)に発光素子の第1パッド(PD1)、第2パッド(PD2)、第3パッド(PD3)、および共通パッド(CPD)を対向するように配置することができる。
【0160】
続いて、第1導電部(CP1)、第2導電部(CP2)、第3導電部(CP3)、および第4導電部(CP4)を熱処理して、実装基板上に、第1発光構造体(LES1)と第2発光構造体(LES2)を実装することができる。
【0161】
一実施例によると、第1基板(100)を除去することもできる。
【0162】
以上、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形で実施することができることを理解できるだろう。したがって、以上で記述した実施例では、すべての面で例示的なものであり限定的ではないと理解しなければならない。