知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-10-23
(45)【発行日】2024-10-31
(54)【発明の名称】ディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20241024BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 365
G09F9/33
G09F9/30 330
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022518314
(86)(22)【出願日】2020-09-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-30
(86)【国際出願番号】 KR2020012977
(87)【国際公開番号】W WO2021060878
(87)【国際公開日】2021-04-01
【審査請求日】2023-09-22
(31)【優先権主張番号】62/907,116
(32)【優先日】2019-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/030,301
(32)【優先日】2020-09-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(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】チョ，デ スン
(72)【発明者】
【氏名】イ，ソ ラ
(72)【発明者】
【氏名】キム，チャン ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ジャン，ジョン ミン
【審査官】西田 光宏
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１９８３９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１９－５１２７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２１４３７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－０９５８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／００７８９５５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６５０３８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１８８５５７９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ ９／００－９／４６
Ｈ０１Ｌ ２７／１５
Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板および前記回路基板上に配列された複数のピクセルを含むディスプレイ装置において、前記ピクセルの少なくとも一つは、
第１の発光素子および前記第１の発光素子から横方向に離隔された第２の発光素子を含み、
前記第１の発光素子は、第１のピーク波長の光を生成する第１のＬＥＤ積層を有し、
前記第２の発光素子は、第２のピーク波長の光を生成する第２のＬＥＤ積層、および前記第２のＬＥＤ積層上に位置し、第３のピーク波長の光を生成する第３のＬＥＤ積層を含み、
前記第３のＬＥＤ積層は、第１の導電型半導体層と、第２の導電型半導体層と、オーミック電極とを含み、
前記第１の導電型半導体層に接する第１電極パッドと、前記オーミック電極に接する第２電極パッドとが設けられ、
前記第１電極パッドの厚さは、前記第２電極パッドの厚さと異なる、ディスプレイ装置。
【請求項2】
前記第１のピーク波長は、前記第２および第３のピーク波長に比べて長波長である、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項3】
前記第２のピーク波長は、前記第３のピーク波長に比べて短波長である、請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項4】
前記第１のＬＥＤ積層、前記第２のＬＥＤ積層、および前記第３のＬＥＤ積層は、それぞれ赤色光、青色光および緑色光を発する、請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の側面を覆う光遮断物質をさらに含む、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記光遮断物質は、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の上面を覆う、請求項５に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記第１の発光素子の上面よりも前記第２の発光素子の上面の方がより高く位置する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記第１の発光素子の上面と前記第２の発光素子との上面は実質的に同じ高さに位置する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記第２のＬＥＤ積層は、第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含み、前記第２の発光素子は、前記第２のＬＥＤ積層および前記第３のＬＥＤ積層の第２の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通アノード電極または前記第２のＬＥＤ積層および前記第３のＬＥＤ積層の前記第１の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通カソード電極を含む、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項10】
前記第１のＬＥＤ積層は、第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含み、
前記第１のＬＥＤ積層の前記第１の導電型半導体層または前記第２の導電型半導体層は、前記共通アノード電極または前記共通カソード電極に電気的に連結される、請求項９に記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
前記第１の発光素子は、トンネル接合を用いて積層された少なくとも二つの活性層を含む、請求項９に記載のディスプレイ装置。
【請求項12】
前記回路基板は、ディスプレイされる画面に対して左右方向ｘおよび上下方向ｚを有し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は上下方向に配列される、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項13】
前記第１電極パッドの厚さは、前記第２電極パッドの厚さよりも大きい、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ディスプレイ用発光素子およびディスプレイ装置に関するものであり、特に、ＬＥＤの積層構造を有するディスプレイ用発光素子およびそれを有するディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオードは、無機光源として、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用いられている。発光ダイオードは、寿命が長く、且つ消費電力が低く、応答速度が速いという長所があるため、既存の光源を速い速度で置き換えている。
【0003】
一方、従来の発光ダイオードは、ディスプレイ装置においてバックライト光源として主に使用されて来た。しかし、バックライト光源を使用するディスプレイ装置の場合、光度の制約によって明るい所では画面を認識し難く、また、それ自体が発光する構造ではないため、優れた画質のディスプレイを実現できないという問題点があった。バックライト光源を使用するディスプレイの短所を解決するために、近年では、青色、緑色および赤色発光ダイオードが直接ピクセルに作用してイメージを実現するマイクロＬＥＤに対する研究が活発に進められている。
【0004】
ディスプレイ装置は、一般に、青色、緑色および赤色の混合色を用いて多様な色を実現する。ディスプレイ装置は、多様なイメージを実現するために複数のピクセルを含み、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、これらサブピクセルの色を通じて特定ピクセルの色が決められ、これらピクセルの組合せによってイメージが実現される。
【0005】
ＬＥＤは、その材料によって多様な色の光を放出することができ、青色、緑色および赤色を放出する個別ＬＥＤチップを二次元平面上に配列してディスプレイ装置を提供できる。しかし、各サブピクセルに一つのＬＥＤチップを配列する場合、ＬＥＤチップの個数が多くなるため実装工程に多くの時間がかかる。通常、マイクロＬＥＤの場合、数百万個から数千万個のＬＥＤを基板に実装しなければならないが、これにより生産性低下等の問題を避けることができず、結果的に製品の価格上昇につながることになる。
【0006】
さらに、サブピクセルを二次元平面上に配列するため、青色、緑色および赤色サブピクセルを含む一つのピクセルが占有する面積が相対的に広くなる。よって、制限された面積内にサブピクセルを配列するためには、各ＬＥＤチップの面積を減らす必要がある。しかし、ＬＥＤチップの大きさを減少させることは、ＬＥＤチップの実装を困難にする可能性があり、さらに、発光面積の減少を招き光度が劣る場合がある。
【0007】
一方、多様な色を実現するディスプレイ装置は、高品質の白色光を一貫して提供する必要がある。従来、ＴＶはＤ６５の標準白色光を実現するために３：６：１のＲＧＢ混合比を使用していた。つまり、青色の光度に比べて赤色の光度が相対的により高く、緑色光の光度が相対的に最も高い。ところが、現在使用されているＬＥＤチップは、一般に青色ＬＥＤの光度が他のＬＥＤに比べ相対的に非常に高いため、ＬＥＤチップを用いたディスプレイ装置においてＲＧＢの混合比を合わせることが難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本開示が解決しようとする課題は、制限されたピクセル面積内で各サブピクセルの面積を増やすことのできるディスプレイ用発光素子およびディスプレイ装置を提供することである。
【0009】
本開示が解決しようとするまた別の課題は、実装工程時間を短縮できるディスプレイ用発光素子およびディスプレイ装置を提供することである。
【0010】
本開示が解決しようとするまた別の課題は、工程収率を増大させることのできるディスプレイ用発光素子およびディスプレイ装置を提供することである。
【0011】
本開示が解決しようとするまた別の課題は、ＲＧＢ混合比を容易に制御できるディスプレイ用発光素子およびディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本開示の一実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板および回路基板上に配列された複数のピクセルを含み、ピクセルの少なくとも一つは、第１の発光素子および第１の発光素子から横方向に離隔された第２の発光素子を含み、第１の発光素子は第１のピーク波長の光を生成する第１のＬＥＤ積層を有し、第２の発光素子は第２のピーク波長の光を生成する第２のＬＥＤ積層、および第２のＬＥＤ積層上に位置し、第３のピーク波長の光を生成する第３のＬＥＤ積層を含む。
【0013】
本開示の一実施例にかかるディスプレイ用発光素子は、第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含む下部ＬＥＤ積層；第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含み、下部ＬＥＤ積層上に配置された上部ＬＥＤ積層；および下部ＬＥＤ積層と上部ＬＥＤ積層をボンディングするボンディング物質層を含み、単に二つのピーク波長の光のみを放出する。
【0014】
本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板および回路基板上に配列された複数のピクセルを含み、ピクセルの少なくとも一つは、第１のピーク波長の光を生成する第１のＬＥＤ積層；第１のＬＥＤ積層から横方向に離隔され、第２のピーク波長の光を生成する第２のＬＥＤ積層；および第２のＬＥＤ積層上に位置し、第３のピーク波長の光を生成する第３のＬＥＤ積層を含む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本開示の実施例にかかるディスプレイ装置を説明するための概略的な斜視図である。
【図2】本開示の一実施例にかかるディスプレイパネルを説明するための概略的な平面図である。
【図3A】本開示の一実施例にかかる第１の発光素子を説明するための概略的な平面図である。
【図4A】本開示の多様な実施例にかかる第１の発光素子を説明するための概略的な断面図である。
【図4B】本開示の多様な実施例にかかる第１の発光素子を説明するための概略的な断面図である。
【図4C】本開示の多様な実施例にかかる第１の発光素子を説明するための概略的な断面図である。
【図5A】本開示の一実施例にかかる第２の発光素子を説明するための概略的な平面図である。
【図6A】本開示の多様な実施例にかかる第２の発光素子を説明するための概略的な断面図である。
【図6B】本開示の多様な実施例にかかる第２の発光素子を説明するための概略的な断面図である。
【図7】本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイパネルを説明するための概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付の図面を参照して本開示の実施例を詳しく説明する。次に紹介する実施例は、本開示の属する技術分野の通常の技術者に本開示の思想が十分に伝わるようにするために例として提供するものである。よって、本開示は以下で説明する実施例に限定されるのではなく、他の形態に具体化することもできる。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は便宜のために誇張して表現する場合もある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部に」又は「上に」あると記載されている場合は、各部分が他の部分の「真上部」又は「真上に」ある場合だけでなく、各構成要素と他の構成要素間にまた別の構成要素が介在する場合も含む。明細書全体に亘って、同じ参照番号は同じ構成要素を表す。
【0017】
本開示の一実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板および回路基板上に配列された複数のピクセルを含み、ピクセルの少なくとも一つは、第１の発光素子および第１の発光素子から横方向に離隔された第２の発光素子を含み、第１の発光素子は第１のピーク波長の光を生成する第１のＬＥＤ積層を有し、第２の発光素子は第２のピーク波長の光を生成する第２のＬＥＤ積層、および第２のＬＥＤ積層上に位置し、第３のピーク波長の光を生成する第３のＬＥＤ積層を含む。
【0018】
第２のＬＥＤ積層および第３のＬＥＤ積層が重なり合う第２の発光素子を採用することにより、発光素子の実装工程数を減らすことができ、また、ピクセル面積を増やさずに、各サブピクセルの発光面積を増やすことができる。
【0019】
第１のピーク波長は、第２および第３のピーク波長に比べて長波長になり得る。長波長を有する第１のＬＥＤ積層は、第２および第３のＬＥＤ積層に比べて相対的に低い電圧下で動作する。よって、第２および第３のＬＥＤ積層を第２の発光素子内に相互重ねて配置し、第１のＬＥＤ積層を第２の発光素子から離隔させて配置することにより、互いに別の電源を用いて好適に第１および第２の発光素子を駆動させることができる。しかし、本開示が互いに別の電源を用いて第１の発光素子と第２の発光素子を駆動させることに限定するものではない。
【0020】
一実施例において、第２のピーク波長は、第３のピーク波長に比べて長波長になり得る。相対的に長波長の第２のピーク波長の光は、第３のＬＥＤ積層を通じて光を損失することなく外部に容易に放出できる。別の実施例において、第２のピーク波長は第３のピーク波長に比べて短波長になり得る。相対的に短波長の第２のピーク波長の光は、第３のＬＥＤ積層を通過しながら一部損失される可能性があり、これにより、第２のピーク波長の光の光度が減少し得る。これにより、外部に放出される第２のピーク波長の光の光度を減少させて、第２のピーク波長の光と第３のピーク波長の光の光度を調節できる。
【0021】
例えば、第１、第２、及び第３のＬＥＤ積層は、それぞれ赤色光、青色光および緑色光を放出できる。
【0022】
ディスプレイ装置は、第１の発光素子および第２の発光素子の側面を覆う光遮断物質をさらに含むことができる。さらに、光遮断物質は、第１の発光素子および第２の発光素子の上面を覆うことができる。
【0023】
一実施例において、第１の発光素子の上面よりも第２の発光素子の上面の方がより高く位置してもよい。別の実施例において、第１の発光素子と第２の発光素子の上面は、実質的に同じ高さに位置してもよい。
【0024】
一方、第１～第３のＬＥＤ積層は、それぞれ第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含むことができ、第２の発光素子は第２および第３のＬＥＤ積層の第２の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通アノード電極、又は第１の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通カソード電極を含むことができる。
【0025】
共通カソード電極または共通アノード電極を採用することにより、ボンディングパッドの個数を減らすことができる。
【0026】
さらに、第１のＬＥＤ積層の第１の導電型半導体層または第２の導電型半導体層は、共通アノード電極または共通カソード電極に電気的に連結できる。
【0027】
特定の実施例において、第１の発光素子はトンネル接合を用いて積層された少なくとも二つの活性層を含むことができる。これにより、第１の発光素子の光度を増やすことができる。
【0028】
一実施例において、第２のＬＥＤ積層の第２の導電型半導体層と第３のＬＥＤ積層の第２の導電型半導体層は、ボンディングによって互いに電気的に連結できる。
【0029】
一方、回路基板は、ディスプレイされる画面に対して左右方向ｘおよび上下方向ｚを有し、第１の発光素子と第２の発光素子は、上下方向に配列されてもよい。これにより、ディスプレイされる画面において左右方向の色ムラを減らすことができる。
【0030】
本開示の一実施例にかかるディスプレイ用発光素子は、第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含む下部ＬＥＤ積層；第１の導電型半導体層および第２の導電型半導体層を含み、下部ＬＥＤ積層上に配置された上部ＬＥＤ積層；下部ＬＥＤ積層と上部ＬＥＤ積層をボンディングするボンディング物質層；および下部および上部ＬＥＤ積層の第２の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通アノード電極または下部および上部ＬＥＤ積層の第１の導電型半導体層に共通して電気的に連結された共通カソード電極を含み、単に二つのピーク波長の光のみを放出する。
【0031】
二つのピーク波長の光は、緑色光および青色光になり得る。一実施例において、下部ＬＥＤ積層は緑色光を放出し、上部ＬＥＤ積層は青色光を放出し得、青色光が下部ＬＥＤ積層を通過して外部に放出されてもよい。しかし、別の実施例において、下部ＬＥＤ積層が青色光を放出し、上部ＬＥＤ積層が緑色光を放出する場合もある。
【0032】
一方、ディスプレイ用発光素子は、下部および上部ＬＥＤ積層の第１の導電型半導体層または第２の導電型半導体層にそれぞれ電気的に連結された個別電極をさらに含むことができる。
【0033】
これにより、下部ＬＥＤ積層と上部ＬＥＤ積層は、個別電極および共通電極を用いて独立して駆動することができる。
【0034】
ディスプレイ用発光素子は、下部ＬＥＤ積層の下に位置する基板をさらに含むことができ、基板は下部ＬＥＤ積層の成長基板になり得る。
【0035】
本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板および回路基板上に配列された複数のピクセルを含み、ピクセルの少なくとも一つは、第１のピーク波長の光を生成する第１のＬＥＤ積層；第１のＬＥＤ積層から横方向に離隔され、第２のピーク波長の光を生成する第２のＬＥＤ積層；および第２のＬＥＤ積層上に位置し、第３のピーク波長の光を生成する第３のＬＥＤ積層を含む。
【0036】
回路基板は、ディスプレイされる画面に対して左右方向ｘおよび上下方向ｚを有し、第１のＬＥＤ積層と第２のＬＥＤ積層は、上下方向に配列されてもよい。
【0037】
一方、第３のピーク波長は、第２のピーク波長よりも長波長になり得る。
【0038】
以下、図面を参照して本開示の実施例について具体的に説明する。
【0039】
図１は、本開示の実施例にかかるディスプレイ装置を説明するための概略的な斜視図である。
【0040】
本開示の発光素子は、特別限定されるものではないが、特に、スマートウォッチ１０００ａ、ＶＲヘッドセット１０００ｂのようなＶＲディスプレイ装置、又は拡張現実眼鏡１０００ｃのようなＡＲディスプレイ装置内に使用される。
【0041】
ディスプレイ装置内には、イメージを実現するためのディスプレイパネルが実装される。図２は、本開示の一実施例にかかるディスプレイパネルを説明するための概略的な平面図である。
【0042】
図２を参照すると、ディスプレイパネルは回路基板１０１及びピクセル１００を含む。
【0043】
回路基板１０１は、パッシブマトリックス駆動またはアクティブマトリックス駆動のための回路を含み得る。一実施例において、回路基板１０１は内部に配線および抵抗を含むことができる。他の実施例において、回路基板１０１は配線、トランジスタ及びキャパシタを含むことができる。回路基板１０１はまた、内部に配置された回路に電気的接続を許容するためのパッドを上面に有していてもよい。
【0044】
複数のピクセル１００は、回路基板１０１上に整列される。それぞれのピクセル１００は第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢを含むことができる。全てのピクセル１００が第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢを含んでいてもよいが、本開示はこれに限定されるのではなく、少なくとも一つのピクセル１００が第１のおよび第２の発光素子１００Ｒ，１００ＧＢを含む一つの本開示の範囲に属する。
【0045】
第２の発光素子１００ＧＢは、第１の発光素子１００Ｒから横方向に離隔される。特に、ディスプレイされる画面を基準に、左右方向ｘおよび上下方向ｚを定義すると、第１の発光素子１００Ｒと第２の発光素子１００ＧＢは、図２に示したように、上下方向ｚに配列できる。つまり、第２の発光素子１００ＧＢは、第１の発光素子１００Ｒから上下方向に離隔されてもよい。第１の発光素子１００Ｒの下に第２の発光素子１００ＧＢが配置されたことを図示したが、これに限定されるのではなく、第１の発光素子１００Ｒが第２の発光素子１００ＧＢの下に配置されてもよい。一般に、ディスプレイされる画面を見るとき、上下方向よりも左右方向の色ムラの方がユーザーにより敏感に認識されることがある。よって、第１の発光素子１００Ｒと第２の発光素子１００ＧＢを上下方向に配列することにより、左右方向ｘにおける色ムラの発生を防ぐことができる。
【0046】
第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢの具体的な構成について、以下で詳しく説明する。
【0047】
【0048】
説明の便宜のために、バンプパッド３０ａ，３０ｂが上側に配置されたことを図示および説明するが、発光素子１００Ｒは図２に示したように、回路基板１０１上にフリップボンディングされ、この場合、バンプパッド３０ａ，３０ｂが第１の発光素子１００Ｒの下側に配置される。さらに、特定の実施例において、バンプパッド３０ａ，３０ｂは省略してもよい。
【0049】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、第１の発光素子１００Ｒは第１のＬＥＤ積層２３Ｒ、オーミック電極２５、絶縁層２７、コネクタ２９ａ，２９ｂおよびバンプパッド３０ａ，３０ｂを含んでいてもよい。第１のＬＥＤ積層２３Ｒは、第１の導電型半導体層２３ａ、第２の導電型半導体層２３ｂおよび活性層２３ｃを含む。
【0050】
第１のＬＥＤ積層２３Ｒは、第１のピーク波長の光を放出する。ここで、第１のピーク波長の光は赤色光になってもよい。そのために、第１のＬＥＤ積層２３ＲはＡｌＧａＩｎＰ系列の井戸層を含んでいてもよい。
【0051】
オーミック電極２５は、第２の導電型半導体層２３ｂにオーミック接触する。オーミック電極２５は、第１のＬＥＤ積層２３で生成された光を反射させる反射金属層を含むことができる。しかし、本開示がこれに限定されるものではなく、オーミック電極２５はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明酸化物層や金属層を用いて形成することもできる。オーミック電極２５は、第２の導電型半導体層２３ｂのほぼ全面を覆うことができ、よって、第１の発光素子１００Ｒ内で電流を広く分散させることができる。
【0052】
一方、コネクタ２９ａは、第１の導電型半導体層２３ａに電気的に連結できる。コネクタ２９ａは、第２の導電型半導体層２３ｂおよび活性層２３ｃを貫通する貫通ホールを通じて第１の導電型半導体層２３ａに接続できるが、これに限定されるのではなく、メサエッチングを通じて露出された第１の導電型半導体層２３ａに接続することもできる。また、図示してはいないが、第１の導電型半導体層２３ａ上にオーミック電極がさらに形成され、コネクタ２９ａはオーミック電極に接続することもできる。
【0053】
一方、コネクタ２９ａは絶縁層２７によって第２の導電型半導体層２３ｂおよび活性層２３ｃから絶縁できる。絶縁層２７はまた、第２の導電型半導体層２３ｂおよびオーミック電極２５を覆うことができる。図示したように、コネクタ２９ａは、絶縁層２７上に相対的に広いパッドを有することができる。
【0054】
コネクタ２９ｂは、オーミック電極２５に電気的に接続できる。図示したように、コネクタ２９ｂは絶縁層２７を通じてオーミック電極２５に接続できる。コネクタ２９ｂは、絶縁層２７上に相対的に広いパッドを含み得る。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、コネクタ２９ｂは直接オーミック電極２５上に形成されてもよい。
【0055】
一方、バンプパッド３０ａ，３０ｂがそれぞれコネクタ２９ａ，２９ｂ上に配置されてもよい。バンプパッド３０ａ，３０ｂは、第１の発光素子１００Ｒを回路基板１０１上にボンディングする際、ボンディングパッドとして使用できる。別の実施例において、バンプパッド３０ａ，３０ｂが省略され、コネクタ２９ａ，２９ｂがボンディングパッドとして使用されてもよい。
【0056】
本実施例にかかる第１の発光素子１００Ｒは、例えば、ＧａＡｓ基板のような成長基板上に第１の導電型半導体層２３ａ、活性層２３ｃおよび第２の導電型半導体層２３ｂを成長させた後、オーミック電極２５、コネクタ２９ａ，２９ｂおよびバンプパッド３０ａ，３０ｂを形成した後、成長基板を除去して形成できる。よって、第１の発光素子１００Ｒは成長基板を含まない。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、その構造および形状は多様であってもよい。
【0057】
【0058】
図４Ａを参照すると、本実施例にかかる第１の発光素子１００Ｒ’は、成長基板２１を含み得る。成長基板２１は、例えば、ＧａＡｓ基板であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0059】
一方、コネクタおよびバンプパッドは、活性層２３ｃで生成された光が外部に放出されるように成長基板２１の上部または下部に形成されてもよい。
【0060】
図４Ｂを参照すると、本実施例にかかる第１の発光素子１００Ｒ”は、成長基板２１の代わりにウィンドウ層１２１を含むことに違いがある。例えば、図４Ａのように、成長基板２１上に第１の導電型半導体層２３ａ、活性層２３ｃ、および第２の導電型半導体層２３ｂを成長させた後、第２の導電型半導体層２３ｂ上にウィンドウ層１２１を形成することができ、その後、成長基板２１を除去して第１の発光素子１００Ｒ”を提供することができる。
【0061】
活性層２３ｃで生成された光は、ウィンドウ層１２１を通じて外部に放出することができ、そのために、コネクタおよびバンプパッドはウィンドウ層１２１を通じて光が放出されるように、第１の導電型半導体層２３ａの下部に形成されてもよい。
【0062】
図４Ｃを参照すると、本実施例にかかる第１の発光素子１００Ｒ’”は、トンネル接合によって形成された二つの活性層２３ｃ，２３ｃ’を含む。例えば、成長基板上に順に第１の導電型半導体層２３ａ、活性層２３ｃ、第２の導電型半導体層２３ｂ、第１の導電型半導体層２３ａ’、活性層２３ｃ’および第２の導電型半導体層２３ｂ’を成長させて第１のＬＥＤ積層２３Ｒ’を形成することができ、第２の導電型半導体層２３ｂと第１の導電型半導体層２３ａ’がトンネル接合層によって接合されてもよい。
【0063】
一方、図４Ｂを参照して説明したように、ウィンドウ層１２１が形成され、成長基板は除去されて図４Ｃの積層構造を有する第１の発光素子１００Ｒ’”が提供されてもよい。しかし、本開示はこれに限定されるものではなく、ウィンドウ層１２１を形成せずに成長基板が除去されてもよく、成長基板を除去せず残しておいてもよい。
【0064】
【0065】
説明の便宜のために、バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃが上側に配置されたことを図示および説明するが、発光素子１００ＧＢは図２に示したように、回路基板１０１上にフリップボンディングされて、この場合、バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃが第２の発光素子１００ＧＢの下側に配置される。さらに、特定の実施例において、バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃは省略することもある。
【0066】
図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、第２の発光素子１００ＧＢは第２のＬＥＤ積層３３、第３のＬＥＤ積層４３、第２のオーミック電極３５、第３のオーミック電極４５、ｎ電極パッド４７ａ、下部ｐ電極パッド４７ｂ、上部ｐ電極パッド３７ｂ、ボンディング層４９、下部絶縁層５１、側壁絶縁層５３、埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ、コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ、上部絶縁層６１およびバンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃを含むことができる。
【0067】
図５Ｂに示したように、本開示の実施例において、第２のＬＥＤ積層３３と第３のＬＥＤ積層４３は垂直方向に重ねる。一方、各ＬＥＤ積層３３，４３は互いに別の成長基板上で成長したものだが、第２のＬＥＤ積層３３が成長した成長基板は第２のＬＥＤ積層３３から分離される。また、基板４１は第３のＬＥＤ積層４３を成長するための成長基板になってもよく、第２の発光素子１００ＧＢ内に残留してもよく、除去されてもよい。
【0068】
第２のＬＥＤ積層３３および第３のＬＥＤ積層４３は、それぞれ第１の導電型半導体層３３ａ、又は４３ａ、第２の導電型半導体層３３ｂ、又は４３ｂ、およびこれらの間に介在する活性層（図示せず）を含む。活性層は、特に多重量子井戸構造を有してもよい。本明細書において、各ＬＥＤ積層２３，３３又は４３の第１の導電型半導体層２３ａ，３３ａ，４３ａはｎ型半導体層で、第２の導電型半導体層２３ｂ，３３ｂ，４３ｂはｐ型半導体層である。
【0069】
一実施例において、第２のＬＥＤ積層３３の下に第３のＬＥＤ積層４３が配置される。よって、第２のＬＥＤ積層３３は上部ＬＥＤ積層、第３のＬＥＤ積層４３は下部ＬＥＤ積層と称する場合もある。但し、図２に示したように、第２の発光素子１００ＧＢが回路基板１０１上に実装される場合、第２の発光素子１００ＧＢの上下方向が反転する場合があることに注意しなければならない。
【0070】
第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３で生成された光は、最終的に第３のＬＥＤ積層４３を通じて外部に放出されてもよい。つまり、第３のＬＥＤ積層４３で生成された光は、直接外部に放出され得、第２のＬＥＤ積層３３で生成された光は、第３のＬＥＤ積層４３を通過して外部に放出されてもよい。
【0071】
第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３は、第１のＬＥＤ積層２３Ｒから放出される第１のピーク波長の光より短波長の光を放出できる。さらに、一実施例において、第２のＬＥＤ積層３３は第３のＬＥＤ積層４３に比べて長波長である第２のピーク波長の光を放出し、第３のＬＥＤ積層４３は第１のおよび第２のピーク波長に比べて短波長である第３のピーク波長の光を放出できる。例えば、第２のＬＥＤ積層３３は緑色光を発する無機発光ダイオードで、第３のＬＥＤ積層４３は青色光を発する無機発光ダイオードになってもよい。第２のＬＥＤ積層３３は、ＡｌＧａＩｎＰ系列またはＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでいてもよく、第３のＬＥＤ積層４３はＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでいてもよい。第２のＬＥＤ積層３３が第３のＬＥＤ積層４３に比べて長波長の光を放出するため、第２のＬＥＤ積層３３で生成された光は、第３のＬＥＤ積層４３を透過して外部に放出してもよい。
【0072】
別の実施例において、第２のＬＥＤ積層３３は第３のＬＥＤ積層４３に比べて短波長である第２のピーク波長の光を放出し、第３のＬＥＤ積層４３は第２のピーク波長に比べて長波長である第３のピーク波長の光を放出できる。例えば、第２のＬＥＤ積層３３は青色光を発する無機発光ダイオードで、第３のＬＥＤ積層４３は緑色光を発する無機発光ダイオードになってもよい。第３のＬＥＤ積層４３は、ＡｌＧａＩｎＰ系列またはＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでいてもよく、第２のＬＥＤ積層３３はＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでいてもよい。第２のＬＥＤ積層３３が第３のＬＥＤ積層４３に比べて短波長の光を放出するため、第２のＬＥＤ積層３３で生成された光の一部が、第３のＬＥＤ積層４３に吸収されて損失されてもよい。
【0073】
一般に、青色光を放出するＬＥＤの外部量子効率は、緑色光を放出するＬＥＤの外部量子効率に比べて相対的に高い。第２のＬＥＤ積層３３が緑色光を放出し、第３のＬＥＤ積層４３が青色光を放出する場合、緑色光と青色光の光度の割合がディスプレイで要求される混合割合を満たすことができない場合がある。例えば、ディスプレイで要求される光度の混合比は、赤色：緑色：青色の光度割合が大体３：６：１付近に決定される。ところが、青色光の光度が高すぎると、この光度混合比を満たし難くなって良好な色のイメージの実現が難しくなる。よって、第２のＬＥＤ積層３３が青色光を放出し、第３のＬＥＤ積層４３が緑色光を放出するように第２の発光素子１００ＧＢを形成することにより、青色光の一部が第３のＬＥＤ積層４３によって吸収され損失されるようにすることができ、よって、青色光の光度を減らして、光度混合比を調節できる。
【0074】
さらに、光度混合比を調節するために、第２のＬＥＤ積層３３の発光面積を第３のＬＥＤ積層４３の発光面積よりも小さくすることもできる。
【0075】
一方、本実施例において、第２のＬＥＤ積層３３の上面はｐ型半導体層３３ｂで、第３のＬＥＤ積層４３の上面はｐ型半導体層４３ｂである。第２のＬＥＤ積層３３の半導体層を第３のＬＥＤ積層４３の半導体層と同じ順序で配置することにより、工程安定性を確保することができる。第２のＬＥＤ積層３３を第３のＬＥＤ積層４３と同じ順序で積層するために、ＴＢＤＢ（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｂｏｎｄｉｎｇ ＆ ｄｅｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いることができる。
【0076】
第２のＬＥＤ積層３３は、第２の導電型半導体層３３ｂが除去されて第１の導電型半導体層３３ａの上面を露出させるメサエッチング領域を含むことができる。図５Ｂに示したように、第２のＬＥＤ積層３３のメサエッチング領域を貫通して埋立層５５ａ，５５ｂが形成され、また、第２のＬＥＤ積層３３のメサエッチング領域上に埋立層５５ｃが形成されてもよい。埋立層の形成のために第２のＬＥＤ積層３３を貫通する貫通ホールが形成できる。貫通ホールは、メサエッチング領域に露出された第１の導電型半導体層３３ａを貫通するように形成されてもよいが、必ずしもこれに限定されるのではなく、第２の導電型半導体層３３ｂおよび第１の導電型半導体層３３ａを全て貫通することもできる。
【0077】
第３のＬＥＤ積層４３もまた、第２の導電型半導体層４３ｂが除去されて第１の導電型半導体層４３ａの上面を露出させるメサエッチング領域を含むことができる。
【0078】
第２の発光素子１００ＧＢの側面は、第２のＬＥＤ積層３３において第３のＬＥＤ積層４３に行くほど幅が広くなるように傾斜していてもよく、これにより、第３のＬＥＤ積層４３の発光面積が第２のＬＥＤ積層３３の発光面積よりもさらに大きくなってもよい。第３のＬＥＤ積層４３の上面に対して、第２の発光素子１００ＧＢの側面が成す傾斜角は、約７５度～９０度になってもよい。傾斜角が７５度よりも小さいと、第２のＬＥＤ積層３３の発光面積が小さくなりすぎて第２の発光素子１００ＧＢの大きさを減らすことが難しい。
【0079】
一方、第２のオーミック電極３５は、第２のＬＥＤ積層３３の第２の導電型半導体層３３ｂにオーミック接触する。図示したように、第２のオーミック電極３５は第２のＬＥＤ積層３３の上面に接触する。第２のオーミック電極３５は、金属層または導電性酸化物層で形成されてもよい。導電性酸化物層の例としては、ＳｎＯ２，ＩｎＯ２，ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＩＺＯ等を挙げることができる。第２のオーミック電極３５はまた、Ａｌ、又はＡｇのような反射金属層を含んでいてもよい。
【0080】
第３のオーミック電極４５は、第３のＬＥＤ積層４３の第２の導電型半導体層４３ｂにオーミック接触する。第３のオーミック電極４５は、第２のＬＥＤ積層３３と第３のＬＥＤ積層４３間に位置することができ、第３のＬＥＤ積層４３の上面に接触する。第３のオーミック電極４５は、第２のＬＥＤ積層３３から放出される光に対して透明な金属層または導電性酸化物層で形成できる。導電性酸化物層の例としては、ＳｎＯ２，ＩｎＯ２，ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＩＺＯ等を挙げることができる。特に、第３のオーミック電極４５はＺｎＯで形成できるが、ＺｎＯは第３のＬＥＤ積層４３上に単結晶で形成されてもよいため、金属層や他の導電性酸化物層に比べて電気的および光学的特性に優れる。特に、ＺｎＯは第３のＬＥＤ積層４３に対する接合力が強く、レーザーリフトオフを用いて成長基板を分離しても損傷せず残っている。
【0081】
第３のオーミック電極４５は、第３のＬＥＤ積層４３の縁に沿って部分的に除去されてもよく、これにより、第３のオーミック電極４５の外側の側面は外部に露出されず、ボンディング層４９で覆うことができる。つまり、第３のオーミック電極４５の側面は、第３のＬＥＤ積層４３の側面よりも内側にリセスされ、第３のオーミック電極４５がリセスされた領域は、ボンディング層４９で埋めることができる。一方、第３のＬＥＤ積層４３のメサエッチング領域の近くでも第３のオーミック電極４５がリセスされ、リセスされた領域はボンディング層４９で埋めることができる。
【0082】
ｎ電極パッド４７ａは、第３のＬＥＤ積層４３の第１の導電型半導体層４３ａにオーミック接触する。ｎ電極パッド４７ａは、第２の導電型半導体層４３ｂを通じて露出された第１の導電型半導体層４３ａ上に、つまり、メサエッチング領域に配置されてもよい。ｎ電極パッド４７ａは、例えば、Ｃｒ／Ａｕ／Ｔｉで形成することができる。ｎ電極パッド４７ａの上面は、第２の導電型半導体層４３ｂの上面、さらに、第３のオーミック電極４５の上面よりも高くなってもよい。例えば、ｎ電極パッド４７ａの厚さは、約２μｍ以上になってもよい。ｎ電極パッド４７ａは、円錐台形状になってもよいが、これに限定されるものではなく、四角錐台、円筒形、四角筒形等の多様な形状を有することができる。別の実施例において、ｎ電極パッド４７ａは省略されてもよい。
【0083】
下部ｐ電極パッド４７ｂは、ｎ電極パッド４７ａと同じ材料で形成することができる。但し、下部ｐ電極パッド４７ｂの上面は、ｎ電極パッド４７ａと同じ高さに位置させることができ、よって、下部ｐ電極パッド４７ｂの厚さはｎ電極パッド４７ａよりも小さくなってもよい。つまり、下部ｐ電極パッド４７ｂの厚さは、第２のオーミック電極４５上に突出したｎ電極パッド４７ａ部分の厚さと大体同じになってもよい。例えば、下部ｐ電極パッド４７ｂの厚さは、約１．２μｍ以下になってもよい。下部ｐ電極パッド４７ｂの上面がｎ電極パッド４７ａの上面と同じ高さに位置するようにさせることにより、第２のＬＥＤ積層３３を貫通する貫通ホールを形成する際、下部ｐ電極パッド４７ｂとｎ電極パッド４７ａが同時に露出するようにできる。ｎ電極パッド４７ａと下部ｐ電極パッド４７ｂの高さが異なる場合、いずれかの電極パッドがエッチング工程で大きく損傷する可能性がある。よって、ｎ電極パッド４７ａと下部ｐ電極パッド４７ｂの高さを大体同じに合わせることにより、いずれかの電極パッドが大きく損傷することを防ぐことができる。
【0084】
ボンディング層４９は、第２のＬＥＤ積層３３を第３のＬＥＤ積層４３に結合する。ボンディング層４９は、第１の導電型半導体層３３ａと第３のオーミック電極４５の間でこれらを結合させることができる。ボンディング層４９は、第２の導電型半導体層４３ｂに部分的に接してもよく、メサエッチング領域に露出された第１の導電型半導体層４３ａに部分的に接してもよい。さらに、ボンディング層４９は、ｎ電極パッド４７ａ及び下部ｐ電極パッド４７ｂを覆うことができる。
【0085】
ボンディング層４９は、透明有機物層で形成されたり、透明無機物層で形成されてもよい。有機物層は、ＳＵ８、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）：ＰＭＭＡ）、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ：ＢＣＢ）等を例として挙げることができ、無機物層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等を例として挙げることができる。また、ボンディング層４９はスピン－オン－ガラス（ＳＯＧ）で形成することもできる。
【0086】
上部ｐ電極パッド３７ｂは、第２のオーミック電極３５上に配置されてもよい。図５Ｂに示したように、上部ｐ電極パッド３７ｂは下部絶縁層５１によって覆われ得る。上部ｐ電極パッド３７ｂは、例えば、Ｎｉ／Ａｕ／Ｔｉで形成することができ、約２μｍの厚さに形成できる。
【0087】
下部絶縁層５１は、第２のＬＥＤ積層３３上に形成され、第２のオーミック電極３５を覆う。下部絶縁層５１はまた、第２のＬＥＤ積層３３のメサエッチング領域を覆って平坦な上部面を提供することができる。下部絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ２で形成できる。
【0088】
下部絶縁層５１を貫通する貫通ホールが形成され、貫通ホール内に埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが形成されてもよい。少なくとも二つの貫通ホールが、下部絶縁層５１、第２のＬＥＤ積層３３およびボンディング層４９を貫通して、それぞれｎ電極パッド４７ａおよび下部ｐ電極パッド４７ｂを露出させる。また、少なくとも一つの貫通ホールは、第２のＬＥＤ積層３３の第１の導電型半導体層３３ａを露出させる。さらに、少なくとも一つの貫通ホールは、上部ｐ電極パッド３７ｂを露出させる。
【0089】
側壁絶縁層５３は、貫通ホールの側壁を覆い、貫通ホールの底を露出させる開口部を有する。側壁絶縁層５３は、例えば、化学蒸着技術または原子層蒸着技術を用いて形成することができ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等で形成できる。一部の貫通ホール内の側壁絶縁層５３は、省略されてもよい。特に、ｎ電極パッド４７ａを露出させる貫通ホール内の側壁絶縁層５３や、第１の導電型半導体層３３ａを露出させる貫通ホール内の側壁絶縁層、又は上部ｐ電極パッド３７ｂを露出させる貫通ホール内の側壁絶縁層５３は省略されてもよい。
【0090】
埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、それぞれ貫通ホールを埋めることができる。埋立層５５ｂは、側壁絶縁層５３によって第２のＬＥＤ積層３３から絶縁される。
【0091】
埋立層５５ａは、ｎ電極パッド４７ａに電気的に接続され、埋立層５５ｂは下部ｐ電極パッド４７ｂに電気的に接続され、埋立層５５ｃは第２のＬＥＤ積層３３の第１の導電型半導体層３３ａに電気的に接続されてもよい。また、埋立層５５ｄは上部ｐ電極パッド３７ｂに電気的に接続されてもよい。
【0092】
埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、化学機械研磨技術を用いて形成できる。例えば、シード層を形成し、めっき技術を用いて貫通ホールを埋めた後、化学機械研磨技術を用いて下部絶縁層５１上の金属層を除去することにより、埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが形成できる。さらに、シード層を形成する前に金属バリア層が形成されてもよい。
【0093】
埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、同じ工程を通じて一緒に形成できる。これにより、埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、上面が下部絶縁層５１と大体並び得る。しかし、本開示が本実施例に限定されるのではなく、埋立層５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが互いに異なる工程を通じて形成することもできる。
【0094】
コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃは、下部絶縁層５１上に形成される。共通コネクタ５７ｃは、埋立層５５ａおよび埋立層５５ｃに共通して接続され、コネクタ５７ａは埋立層５５ｂに接続され、コネクタ５７ｂは埋立層５５ｄに接続されてもよい。
【0095】
共通コネクタ５７ｃおよび埋立層５５ａ，５５ｃによって第２のＬＥＤ積層３３の第１の導電型半導体層３３ａおよび第３のＬＥＤ積層４３の第１の導電型半導体層４３ａが互いに電気的に連結される。一方、コネクタ５７ａ，５７ｂは、互いに電気的に離隔され、それぞれ第２の導電型半導体層３３ｂ，４３ｂに電気的に連結される。
【0096】
コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃは、同一工程で同一材料によって形成され得、例えば、Ｎｉ／Ａｕ／Ｔｉの多層構造で形成できる。
【0097】
上部絶縁層６１は、下部絶縁層５１を覆い、コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃを覆う。上部絶縁層６１はまた、第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３の側面を覆うことができる。上部絶縁層６１は、コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃを露出させる開口部を有してもよい。上部絶縁層６１は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で形成でき、例えば、約４００ｎｍの厚さに形成できる。
【0098】
バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、それぞれ上部絶縁層６１の開口部内でコネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ上に配置されてこれらに電気的に接続できる。
【0099】
第１のバンプパッド６３ａは、上部コネクタ５７ａ、埋立層５５ｂ、下部ｐ電極パッド４７ｂおよび第３のオーミック電極４５を通じて、第３のＬＥＤ積層４３の第２の導電型半導体層４３ｂに電気的に接続できる。第２のバンプパッド６３ｂは、コネクタ５７ｂ、埋立層５５ｄ、および第２のオーミック電極３５を通じて第２のＬＥＤ積層３３の第２の導電型半導体層３３ｂに電気的に接続できる。
【0100】
共通バンプパッド６３ｃは、共通コネクタ５７ｃ、埋立層５５ａ，５５ｃ、下部ｎ電極パッド４７ａを第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３の第１の導電型半導体層３３ａ，４３ａに共通して電気的に接続できる。
【0101】
つまり、第１および第２のバンプパッド６３ａ，６３ｂは、それぞれ第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３の第２の導電型半導体層３３ｂ，４３ｂに電気的に接続され、共通バンプパッド６３ｃは第２および第３のＬＥＤ積層３３，４３の第１の導電型半導体層３３ａ，４３ａに共通して電気的に接続される。
【0102】
バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、上部絶縁層６１の開口部内に配置することができ、バンプパッドの上面は平坦な面になり得る。バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃの平坦な面上に位置してもよい。バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、Ａｕ／Ｉｎで形成され得、例えばＡｕは３μｍの厚さに形成され、Ｉｎは約１μｍの厚さに形成できる。第２の発光素子１００ＧＢは、Ｉｎを用いて回路基板１０１上のパッドにボンディングされてもよい。本実施例において、Ｉｎを用いてバンプパッドをボンディングすることについて説明するが、Ｉｎに限定されるのではなく、ＰｂまたはＡｕＳｎを用いてボンディングされてもよい。
【0103】
本実施例によると、第１のＬＥＤ積層２３はバンプパッド３０ａ，３０ｂに電気的に連結され、第２のＬＥＤ積層３３はバンプパッド６３ｂ，６３ｃに電気的に連結され、第３のＬＥＤ積層４３はバンプパッド６３ａ，６３ｃに電気的に連結され、よって、第１～第３のＬＥＤ積層２３，３３，４３を独立して駆動することができる。
【0104】
一方、本実施例において、第２の発光素子１００ＧＢは第２のＬＥＤ積層３３および第３のＬＥＤ積層４３の第１の導電型半導体層３３ａ，４３ａが共通して電気的に連結されたものであり、共通カソード電極および個別アノード電極を含む。さらに、第１の発光素子１００Ｒの第１の導電型半導体層２３ａが回路基板１０１を通じて共通カソード電極に電気的に連結されてもよい。共通カソード電極を採用する場合、第１の発光素子１００Ｒと第２の発光素子１００ＧＢを互いに別の駆動電源を用いて駆動できる。よって、第１の発光素子１００Ｒは第２の発光素子１００ＧＢから電気的に離隔されることもある。
【0105】
しかし、本開示がこれに限定されるものではなく、第２の発光素子１００ＧＢは共通アノード電極および個別カソード電極を含んでもよく、第１の発光素子１００Ｒの第２の導電型半導体層２３ｂが回路基板１０１を通じて共通アノード電極に電気的に連結されてもよい。
【0106】
本実施例において、バンプパッド６３ａ，６３ｂ，６３ｃが形成されたことを例に挙げて説明するが、バンプパッドは省略することもある。特に、異方性伝導性フィルムや異方性伝導性ペースト等を用いて第２の発光素子１００ＧＢを回路基板１０１にボンディングする場合、バンプパッドが省略され、コネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃが直接ボンディングされる場合もある。これにより、ボンディング面積を増やすことができる。
【0107】
【0108】
図６Ａを参照すると、本実施例にかかる第２の発光素子１００ＧＢ’は、図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明した第２の発光素子１００ＧＢと大体似ているが、第２のＬＥＤ積層３３の順序が変わっていることに違いがある。つまり、第２のオーミック電極３５が第３のＬＥＤ積層４３に向くように配置され、第１の導電型半導体層３３ａが第２の導電型半導体層３３ｂ上に位置する。
【0109】
第２の発光素子１００ＧＢ’は、ＴＢＤＢ工程を用いず、成長基板上に形成された第２のＬＥＤ積層３３を第３のＬＥＤ積層４３と向かい合うようにボンディング層１４９を用いてボンディングした後、第２のＬＥＤ積層３３から成長基板を除去して形成できる。
【0110】
その後、共通カソード電極または共通アノード電極を有するように第２のＬＥＤ積層３３および第３のＬＥＤ積層４３に接続する電極が形成されてもよい。
【0111】
本実施例において、第２のオーミック電極３５と第３のオーミック電極４５が互いにボンディング層１４９によってボンディングされる。本実施例において、ボンディング層１４９は、上で説明したボンディング層４９と同じ物質になり得る。
【0112】
一方、第２のオーミック電極３５が第２のＬＥＤ積層３３で生成された光の進行経路上に配置されるため、第２のＬＥＤ積層３３で生成された光を透過させる透明酸化物層または金属層で形成される必要がある。
【0113】
図６Ｂを参照すると、本実施例にかかる第２の発光素子１００ＧＢ”は、第２のＬＥＤ積層３３と第３のＬＥＤ積層４３が導電物質層５０によってボンディングされる。導電物質層５０は、透明酸化物層または金属層になってもよい。例えば、導電物質層５０はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層になってもよく、よって、第２の導電型半導体層３３ｂ，４３ｂが互いに電気的に連結されてもよい。
【0114】
本実施例において、埋立層１５５ｃおよび共通コネクタ１５７ｃは、導電物質層５０に電気的に連結され得、よって、共通アノード電極が提供できる。一方、埋立層１５５ａおよびコネクタ１５７ａは、第３のＬＥＤ積層４３の第１の導電型半導体層４３ａに電気的に連結され、埋立層１５５ｂおよびコネクタ１５７ｂは、第２のＬＥＤ積層３３の第１の導電型半導体層３３ａに電気的に連結される。
【0115】
図７は、本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイパネルを説明するための概略的な断面図である。
【0116】
【0117】
回路基板１０１は、表面に露出したパッド１０３を含むことができ、第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢは、バンプパッド３０，６３を用いてパッド１０３にボンディングすることができる。
【0118】
上で説明したように、第１の発光素子１００Ｒは二つのバンプパッド３０を含み、第２の発光素子１００ＧＢは三つのバンプパッド６３を含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、バンプパッド６３以外にコネクタ２９ａ，２９ｂ，５７ａ，５７ｂ，５７ｃがパッド１０３にボンディングされてもよい。
【0119】
一方、第１の発光素子１００Ｒがボンディングされるパッドと第２の発光素子１００ＧＢがボンディングされるパッドが、相互分離されていることを図示したが、第１の発光素子１００Ｒがボンディングされるパッドの一つと、第２の発光素子１００ＧＢがボンディングされるパッドの一つは、互いに連結することもできる。これにより、第１の発光素子１００Ｒと第２の発光素子１００ＧＢが共通カソードまたは共通アノード構造で連結できる。
【0120】
一方、図７に示したように、回路基板１０１上に配置された第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢは、その上面が実質的に同じ高さに位置してもよい。よって、第１の発光素子１００Ｒを通じて放出される第１のピーク波長の光および第２の発光素子１００ＧＢを通じて放出される第２および第３のピーク波長の光が互いに同じ高さで外部に放出されてもよい。
【0121】
一方、光遮断物質２００は、第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢの側面を覆う。光遮断物質２００は、第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢの側面に放出される光を遮断して発光素子間の干渉を防止する。光遮断物質２００はまた、図７に示したように、第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢの上面を覆うこともできる。また、第１の発光素子１００Ｒおよび第２の発光素子１００ＧＢの上面を覆う光遮断物質２００の厚さは制限され、よって、第１のおよび第２の発光素子１００Ｇ，１００ＧＢから放出される光は、光遮断物質を通過して外部に放出されてもよい。
【0122】
光遮断物質２００は、光反射物質または光吸収物質で形成できる。例えば、光遮断物質２００は黒色エポキシモールディング材になり得る。
【0123】
本実施例において、第１の発光素子１００Ｒと第２の発光素子１００ＧＢの上面が同じ高さに配置されたことを図示および説明したが、本開示がこれに限定されるものではない。例えば、第２の発光素子１００ＧＢの上面は第１の発光素子１００Ｒの上面よりもさらに高く位置することができる。これにより、第１の発光素子１００Ｒを先に実装してから第２の発光素子１００ＧＢを実装すると、第１の発光素子１００Ｒの損傷を防ぐことができる。
【0124】
以上で、本開示の多様な実施例について説明したが、本開示はこれら実施例に限定されるものではない。また、一つの実施例について説明した事項や構成要素は、本開示の技術的思想から外れない限り、別の実施例にも適用できる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】