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KR101087650B1 - Arrangement structure of light emitting cell for arrays forwardly interconnected - Google Patents

Arrangement structure of light emitting cell for arrays forwardly interconnected Download PDF

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KR101087650B1
KR101087650B1 KR1020100102868A KR20100102868A KR101087650B1 KR 101087650 B1 KR101087650 B1 KR 101087650B1 KR 1020100102868 A KR1020100102868 A KR 1020100102868A KR 20100102868 A KR20100102868 A KR 20100102868A KR 101087650 B1 KR101087650 B1 KR 101087650B1
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light emitting
emitting cell
type semiconductor
wiring
array
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KR1020100102868A
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Korean (ko)
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김은동
서길수
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한국전기연구원
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Abstract

PURPOSE: A connection structure of a forward serially connected light emitting cell array is provided to prevent defects in a chip mounting process and simplify a process by structuralizing a P type semiconductor and an N type semiconductor of a light emitting cell with a simple metal thin film. CONSTITUTION: A plurality of light emitting cells(100) is arranged on a substrate with a physically separated structure. A light emitting cell emits light by the PN junction of a P type semiconductor(120) and an N type semiconductor(140). The N type semiconductor is formed on the substrate with a structure with a plurality of electrically isolated islands. A wiring(300) electrically connects the P type semiconductor and the N type semiconductor. The wiring is formed on the substrate with a metal thin film type.

Description

순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조{ARRANGEMENT STRUCTURE OF LIGHT EMITTING CELL FOR ARRAYS FORWARDLY INTERCONNECTED}Connection structure of forward-connected light-emitting cell array {ARRANGEMENT STRUCTURE OF LIGHT EMITTING CELL FOR ARRAYS FORWARDLY INTERCONNECTED}

본 발명은 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직류 또는 교류에서 구동하는 발광셀 어레이의 각 셀이 단순 금속화 공정으로 배선되도록 하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조에 관한 것이다.The present invention relates to a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward serial connection, and more particularly, a forward serial that can improve reliability by allowing each cell of a light emitting cell array to be driven by direct current or alternating current by a simple metallization process. A connection structure of a connected light emitting cell array is provided.

일반적으로 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 전자(electron)를 주이송자(majority carrier)로 가지는 N형 반도체와 정공(hole)을 주이송자로 가지는 P형 반도체가 서로 면(面) 상으로 접합된 PN 정합(junction)을 가지는 광전변환 반도체 소자로서, 정합 영역으로 확산되는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발산한다.In general, a light emitting diode (LED) has an N-type semiconductor having electrons as its major carriers and a P-type semiconductor having holes as its main carriers. A photoelectric conversion semiconductor device having a PN junction, which emits light by recombination of electrons and holes diffused into the matching region.

즉, 상기 발광다이오드는 전류주입형(current injection type) 발광소자로 양 대향 극에 순방향(forward)으로 전압이 인가될 때, 음극(cathode)으로부터 주입된 전자와 양극(anode)으로부터 주입된 정공이 정합 부근 혹은 활성층(active layer)으로 확산되어 서로 재결합(recombination)함으로써 발광하는 소자이기 때문에 5V 이하의 낮은 순방향 전압에서 수십 mA의 비교적 큰 순방향 전류로 구동하게 된다.That is, the light emitting diode is a current injection type light emitting device, and when a voltage is applied to both opposite poles in a forward direction, electrons injected from a cathode and holes injected from an anode are generated. Since the devices emit light by recombination with each other by being diffused near the matching layer or the active layer, they are driven with a relatively large forward current of several tens of mA at a low forward voltage of 5 V or less.

이러한 발광다이오드는 표시소자뿐만 아니라 광원으로 널리 이용되어 있는데, 기존의 백열전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길어, 기존의 조명을 대체하여 새로운 조명 용도로 그 사용 영역을 넓히고 있다.Such a light emitting diode is widely used as a light source as well as a display device, and has a shorter power consumption and a longer life than conventional incandescent lamps or fluorescent lamps, thereby replacing the existing lighting to expand its use area for new lighting applications.

최근 조명분야에서는 큰 전력(high power)의 발광다이오드 램프를 요구하고 있으며, 큰 전력의 램프를 구현하고자 할 경우에는 발광다이오드 소자의 정합 면적을 넓힘으로써 가능한데, 예를 들어 20W의 발광다이오드 램프를 만드는 방법은 다음과 같은 두 가지가 있다.Recently, the lighting field requires a high power light emitting diode lamp, and in order to realize a high power lamp, it is possible to increase the matching area of the light emitting diode element, for example, to make a light emitting diode lamp of 20W. There are two ways to do this.

먼저 단순히 칩의 정합 면의 면적을 넓혀 대 면적 칩으로 구현하거나 여러 개의 단위 칩을 병렬로 연결하여 구현하는 방법이 있다. 이 경우에는 단위 LED 칩을 통상 4V 정도로 구동시키므로 20W 정도의 LED 램프를 구현하기 위해서는 5A 이상의 큰 전류 용량을 가지는 전원장치가 필요하며, 이와 같은 저전압/대전류 시스템의 경우 에너지 효율과 장치 크기 면에서 고전압/저전류 시스템에 비하여 불리한 측면이 있다. 그리고 한 칩 내에서 셀 면적을 과도하게 증가시키는 것은 재료(특성)의 불균일성 및 전극에서의 확산저항(spreading resistance) 때문에 정격 전류가 감소하는 현상이 나타나 효율적이지 못한 단점이 있다.First, there is a method of implementing a large area chip by simply increasing the area of the matching surface of the chip or by connecting several unit chips in parallel. In this case, since the unit LED chip is usually driven at about 4V, a power supply unit having a large current capacity of 5A or more is required to realize a 20W LED lamp. In the case of such a low voltage / high current system, a high voltage in terms of energy efficiency and device size is required. There are disadvantages compared to low current systems. In addition, excessively increasing the cell area in a chip has a disadvantage in that the rated current decreases due to the nonuniformity of the material (property) and the spreading resistance in the electrode.

다른 방법으로는 다수의 칩이나 단위 발광셀을 직렬접속하여 고전압 구동칩 어레이나 발광셀 어레이의 소자로 구현하는 방법이 있다. 이 경우, 100V로 구동한다면 20W를 구현하기 위해서는 작동전류가 200mA 정도이기 때문에 전원장치의 크기와 효율 면에서 훨씬 유리하다. 따라서 일반적인 조명시스템을 만들 경우에 개별 발광다이오드 칩을 직렬로 접속하여 고전압으로 구동하거나 단위 발광셀들을 직렬접속하여 고전압 구동이 가능하도록 한 어레이 칩을 이용하고 있다.As another method, a plurality of chips or unit light emitting cells are connected in series to implement a high voltage driving chip array or a light emitting cell array. In this case, when driving at 100V, the operating current is about 200mA to achieve 20W, which is much more advantageous in terms of power supply size and efficiency. Therefore, when making a general lighting system, an array chip is used in which individual LED chips are connected in series to drive at high voltage, or unit light emitting cells are connected in series to enable high voltage driving.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, a connection structure of a conventional light emitting cell array will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1-(a)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도이다.1- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a conventional light emitting cell array.

도 1-(b)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 단면도이다.1- (b) is a sectional view showing a connection structure of a conventional light emitting cell array.

도 1-(c)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도이다.1- (c) is a plan view showing a connection structure of a conventional light emitting cell array.

도 1을 참조하면, 기판(1) 상에 복수개의 발광셀(10)이 배치되며, 상기 발광셀(10) 상에 P-전극(12) 및 N-전극(14)이 형성된다. 그리고 인접한 발광셀(10)의 P-전극(12)과 N-전극(14)을 에어브리지배선(30)을 통해 전기적으로 연결되도록 하여 복수개의 발광셀(10)이 직렬 연결된 발광셀 어레이를 형성하고, 상기 발광셀 어레이는 복수개가 역병렬로 접속되어 회로를 구성한다. 이와 같은 구조의 두 발광셀 어레이는 외부의 교류 전원이 연결될 경우에 상기 두 발광셀 어레이가 교류의 반주기에 대응하여 번갈아 가며 발광하게 된다.Referring to FIG. 1, a plurality of light emitting cells 10 are disposed on a substrate 1, and a P-electrode 12 and an N-electrode 14 are formed on the light emitting cells 10. The P-electrode 12 and the N-electrode 14 of the adjacent light emitting cells 10 are electrically connected to each other through the air bridge wiring 30 to form a light emitting cell array in which a plurality of light emitting cells 10 are connected in series. The plurality of light emitting cell arrays are connected in anti-parallel to form a circuit. In the two light emitting cell arrays having the above structure, when the external AC power is connected, the two light emitting cell arrays alternately emit light corresponding to the half cycle of the alternating current.

도 2-(a)는 종래의 다른 예로 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도이다.2- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a light emitting cell array as another conventional example.

도 2-(b)는 종래의 다른 예로 발광셀 어레이의 접속구조를 평면으로 도시하는 평면도이다.2- (b) is a plan view showing in plan view a connection structure of a light emitting cell array as another conventional example.

도 2를 참조하면, 복수개의 발광셀(10)로 이루어진 발광셀 어레이들이 에어브리지배선(30)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 있다. 여기에서는 6개로 배치된 발광셀 어레이들이 도시되어 있으며, 제1열, 제3열 및 제5열의 발광셀 어레이들이 서로 직렬 연결되어 하나의 제1직렬 어레이를 형성하고, 제2열, 제4열 및 제6열의 발광셀 어레이들이 서로 직렬 연결되어 다른 하나의 제2직렬 어레이를 형성하게 되며, 이들 제1,2직렬 어레이는 서로 역병렬로 연결되어 있다. 이와 같은 구조의 발광셀 어레이들은, 외부의 교류 전원이 연결될 경우, 반주기 동안은 제1,3,5열의 발광셀 어레이가 발광하고, 나머지 반주기 동안은 제2,4,6열의 발광셀 어레이가 발광하게 된다. 이에 따라, 교류 전원하에서 상기 어레이들이 서로 교대로 온-오프를 반복하며 광을 방출하게 되는 것이다.Referring to FIG. 2, light emitting cell arrays including a plurality of light emitting cells 10 are electrically connected to each other through an air bridge wiring 30. Here, six light emitting cell arrays are shown, and the light emitting cell arrays of the first column, the third column, and the fifth column are connected in series to each other to form one first series array, and the second column and the fourth column. And the light emitting cell arrays of the sixth column are connected in series to each other to form another second serial array, and the first and second serial arrays are connected in reverse parallel to each other. In the light emitting cell arrays having the above-described structure, when the external AC power is connected, the light emitting cell arrays of the first, third, and fifth rows emit light for half a period, and the light emitting cell arrays of the second, fourth, and sixth rows emit light for the other half cycle. Done. Thus, under alternating current, the arrays alternately turn on and off each other to emit light.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 순방향 직렬접속 발광셀 어레이의 경우, 각 발광셀(10)들은 기판 위에서 물리적으로 분리되어야 하며, 인접한 발광셀(10)의 P-전극(12)과 N-전극(14)의 결선은 도 1-(b)에 도시되어 있듯이 PN 정합의 가장자리 접합부(13)에서 단락이 일어나지 않도록 에어브리지접속(air bridge connection) 방식으로 금속도체를 이용하여 접속하여야 하므로 제작 공정이 복잡하고 칩의 실장 과정에 불량을 유발할 수 있는 문제점이 있었다. 즉, 이러한 경우 교량형의 접속 구조를 위한 에어브리지배선이 필요하게 되는데, 반도체 소자의 불량 중 가장 흔한 불량 중의 하나가 바로 배선(wiring) 불량인 것이다.However, in the conventional forward serially connected light emitting cell array as described above, each light emitting cell 10 should be physically separated from the substrate, and the P-electrode 12 and the N-electrode ( As shown in Fig. 1- (b), the wiring of 14) must be connected by using a metal conductor in an air bridge connection method so that a short circuit does not occur at the edge junction 13 of the PN match, which makes the manufacturing process complicated. And there was a problem that can cause a defect in the mounting process of the chip. That is, in such a case, an air bridge wiring for a bridge-type connection structure is required, and one of the most common failures of the defects of the semiconductor device is a wiring failure.

또한, 발광셀(10)의 P-전극(12)과 N-전극(14)을 연결하는 에어브리지배선(30)은 접촉 부분 이외의 부분은 공중에 떠 있게 되므로 외압에 의해 단선되기 쉬우며, 이러한 외압에 의한 변형으로 단락을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.In addition, the air bridge wiring 30 connecting the P-electrode 12 and the N-electrode 14 of the light emitting cell 10 is easily disconnected due to external pressure since portions other than the contact portion float in the air. There is a problem that may cause a short circuit by deformation by such an external pressure.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 많은 수의 발광셀 어레이를 연결하는 경우, 발광장치의 전체 크기가 커지고 상기 발광셀(10)들을 각각 연결함에 따라 에어브리지배선(30) 연결 등의 공정수가 증가하는 문제점이 있으며, 각 발광셀 어레이를 연결하는 어레이연결배선(50) 간의 교차하는 구간에 단락이 일어날 수 있는 문제점이 있었다.In addition, as shown in FIG. 2, when a large number of light emitting cell arrays are connected, the overall size of the light emitting device increases and the number of processes such as connecting the air bridge wiring 30 increases as the light emitting cells 10 are connected to each other. There is a problem that a short circuit may occur in a section in which the array connection wirings 50 connecting the respective light emitting cell arrays cross each other.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 제조 공정을 간단히 하고 칩의 실장 과정에서 불량을 방지할 수 있도록 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a connection structure of a forward serially connected light emitting cell array which can simplify the manufacturing process and prevent defects during chip mounting.

본 발명의 다른 목적은, 발광셀의 전극을 연결하는 배선이 외압에 의해 단선 및 단락되는 것을 방지할 수 있는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a connection structure of a forward serially connected light emitting cell array which can prevent the wires connecting the electrodes of the light emitting cells from being disconnected and shorted by an external pressure.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 발광셀 어레이를 연결할 시에 배선 연결 공정수를 줄이고, 각 발광셀 어레이를 연결하는 배선 간의 교차 구간에 의한 단락 위험을 방지할 수 있는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to reduce the number of wiring connection processes when connecting a plurality of light emitting cell arrays, and to prevent the risk of short circuit caused by a cross section between wirings connecting each light emitting cell array. It is to provide a connection structure of the array.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판상에 배열된 복수개의 발광셀이 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조에 있어서, 일측은 기판상에 접합되고 타측은 공간부가 형성되도록 절곡된 형상의 P형 반도체 및 상기 P형 반도체의 공간부에서 일정 길이가 돌출되게 삽입된 일자 형상의 N형 반도체로 이루어져 PN 정합하는 발광셀과; 복수개로 배열된 발광셀의 P형 반도체와 N형 반도체를 전기적으로 접속하여 순방향 직렬 어레이를 형성하는 배선;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the object as described above, in the connection structure of the light emitting cell array in which a plurality of light emitting cells arranged on the substrate is connected in series in the forward direction, one side is bonded to the substrate and the other side is bent to form a space portion A PN-matching light emitting cell consisting of a P-shaped semiconductor having a shape and a N-shaped semiconductor having a straight shape inserted to protrude a predetermined length from the space portion of the P-type semiconductor; And a wire for electrically connecting the P-type semiconductors and the N-type semiconductors of the plurality of light-emitting cells to form a forward serial array.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 P형 반도체는 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00001
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the P-type semiconductor has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00001
'Is formed in a shape.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 배선은, 인접한 발광셀에서 서로 마주하는 P형 반도체와 N형 반도체의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판상에 금속박막 형태로 정합되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the wiring is characterized in that the portion of the end of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor facing each other in adjacent light emitting cells by a predetermined length is matched in the form of a metal thin film on the substrate.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 배선은 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00002
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the wiring has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00002
'Is formed in a shape.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 배선은, 순방향 직렬 어레이의 양쪽에 일정 간격을 두고 형성된 외부전극에서 인접한 발광셀의 P형 반도체와 N형 반도체의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판상에 금속박막 형태로 정합되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the wiring is formed in a metal thin film form on the substrate by wrapping a portion of the ends of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor of the adjacent light emitting cells at a predetermined distance on both sides of the forward serial array It is characterized by matching.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 배선은 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00003
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the wiring has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00003
'Is formed in a shape.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은, 배선이 발광셀의 P형 반도체 및 N형 반도체가 단순 금속박막 형태로 결선 가능하게 구조화됨으로써 공정의 단순화와 함께 칩의 실장 과정에서 불량을 방지할 수 있으며, 외압에 의한 배선의 단선 및 단락을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention configured as described above, since the wiring is structured so that the P-type semiconductor and the N-type semiconductor of the light emitting cell can be connected in the form of a simple metal thin film, the process can be simplified and defects can be prevented in the chip mounting process. There is an advantage to prevent the disconnection and short circuit of the wiring by the external pressure.

또한 다수열로 배치되는 발광셀 어레이들의 배선 연결 공정수를 줄이고, 각 어레이를 연결하는 배선 간의 교차 구간에 의한 단락 위험을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the number of wiring connection processes of the light emitting cell arrays arranged in a plurality of rows is reduced, and there is an advantage of preventing a short circuit risk due to a cross section between the wirings connecting the arrays.

그리고 발광셀이 PN 정합된 구조에서 P형 반도체의 공간부에 삽입되는 N형 반도체의 가장자리 접합부가 외부로부터 보호되는 구조를 가지기 때문에 실장 과정이나 사용 중 패키지 재료 등의 오염에 의하여 특성의 열화 및 고장을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the edge junction of the N-type semiconductor inserted into the space portion of the P-type semiconductor is protected from the outside in the structure where the light emitting cell is PN matched, deterioration and failure of characteristics due to contamination of the package material during mounting process or use. There is an advantage that can be prevented.

도 1-(a)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도.
도 1-(b)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 단면도.
도 1-(c)는 종래의 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도.
도 2-(a)는 종래의 다른 예로 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도.
도 2-(b)는 종래의 다른 예로 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도.
도 3-(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도.
도 3-(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 단면도.
도 3-(c)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도.
도 4-(a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도.
도 4-(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도.
도 5-(a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도.
도 5-(b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속되는 발광셀 어레이의 제조방법을 도시하는 공정도.
1- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a conventional light emitting cell array.
1- (b) is sectional drawing which shows the connection structure of the conventional light emitting cell array.
1- (c) is a plan view showing a connection structure of a conventional light emitting cell array.
2- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a light emitting cell array in another conventional example.
2- (b) is a plan view showing a connection structure of a light emitting cell array as another conventional example.
3- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to an embodiment of the present invention.
3- (b) is a cross-sectional view showing a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to an embodiment of the present invention.
3- (c) is a plan view showing a connection structure of a forward-connected light-emitting cell array according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a forward-sequentially connected light emitting cell array according to another embodiment of the present invention.
4- (b) is a plan view showing a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to another embodiment of the present invention.
Fig. 5- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a forward-sequentially connected light emitting cell array according to another embodiment of the present invention.
Fig. 5- (b) is a plan view showing a connection structure of a forward-connected light-emitting cell array according to still another embodiment of the present invention.
6 is a process diagram illustrating a method of manufacturing a light emitting cell array that is connected in series in a forward direction according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 다음의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the preferred embodiment.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

또한 하기 설명에서 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들 없이도, 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 따라서 이 기술분야에 널리 알려진 주지관용의 일반적인 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without specific details such as specific components in the following description. Therefore, a detailed description of the general configuration for the governor well known in the art will be omitted.

<제1실시 예>&Lt; Embodiment 1 >

도 3-(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도이다.3- (a) is a circuit diagram showing a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to an embodiment of the present invention.

도 3-(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 단면도이다.3- (b) is a cross-sectional view illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3-(c)는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도이다.3- (c) is a plan view illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조한 본 발명은, 크게 기판(1)상에 물리적으로 분리된 구조로 배열된 복수개의 발광셀(100) 및 상기 발광셀(100)들을 전기적으로 연결하는 배선(300)으로 이루어지며, 상기 발광셀(100) 및 배선(300)은 종래에 비해 진보된 구조적 특징을 지니는 것으로 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The present invention with reference to FIG. 3 includes a plurality of light emitting cells 100 arranged in a physically separated structure on a substrate 1 and a wiring 300 for electrically connecting the light emitting cells 100. The light emitting cell 100 and the wiring 300 have structural features that are more advanced than those of the related art, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 발광셀(100)에 대해 설명하도록 한다.First, the light emitting cell 100 will be described.

상기 발광셀(100)은 P형 반도체(120)와 N형 반도체(140)가 PN정합하여 빛을 발산하는 것으로, 상기 발광셀(100)의 구조적 특징을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도 3-(b)를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The light emitting cell 100 emits light by PN matching the P-type semiconductor 120 and the N-type semiconductor 140, in order to explain the structural features of the light emitting cell 100 in more detail FIG. Referring to b) as follows.

도 3-(b)를 참조하면, 기판(1)상에 각기 전기적으로 분리된 복수개의 섬 구조의 N형 반도체(140)가 먼저 만들어진 경우, PN 정합을 이루기 위해 P형 반도체(120)는 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00004
' 형상으로 절곡되어 일측은 기판(1)상에 접합되고 타측은 N형 반도체(140) 상에 접합되는 구조를 가진다. 따라서 일자형의 N형 반도체(140)가 P형 반도체(120)의 공간부에 삽입된 것과 같은 구조를 가지는데, N형 반도체(140) 상에 금속전극(미도시)을 형성시키기 위해 상기 N형 반도체(140)의 일부를 P형 반도체(120)의 공간부 밖으로 돌출시키는 것이다.Referring to FIG. 3- (b), when the N-type semiconductor 140 having a plurality of island structures that are electrically separated from each other on the substrate 1 is first formed, the P-type semiconductor 120 has a side to achieve PN matching. Cross section
Figure 112010068043927-pat00004
'Is bent into a shape and one side is bonded to the substrate 1 and the other side has a structure bonded to the N-type semiconductor (140). Therefore, the straight N-type semiconductor 140 has the same structure as that inserted into the space portion of the P-type semiconductor 120, and the N-type to form a metal electrode (not shown) on the N-type semiconductor 140 A portion of the semiconductor 140 protrudes out of the space portion of the P-type semiconductor 120.

여기서 P형 반도체(120)의 공간부에 삽입된 N형 반도체(140)의 가장자리 접합부(142)는 P형 반도체(120)의 공간부에 의해 감싸여 외부에 노출되지 않아 배선과는 완전히 격리된 구조가 된다. 따라서 PN 정합된 구조에서 N형 반도체(140)의 가장자리 접합부(142)가 외부에 노출되지 않는 구조가 제공되므로 배선의 결선 구조를 종래와 같이 교량형으로 할 필요가 없어지고 공정 작업이 간단한 신뢰성 있는 금속 박막 형태의 결선 구조를 적용할 수 있게 된다.Here, the edge junction portion 142 of the N-type semiconductor 140 inserted into the space portion of the P-type semiconductor 120 is surrounded by the space portion of the P-type semiconductor 120 and is not exposed to the outside so that it is completely isolated from the wiring. It becomes a structure. Therefore, in the PN-matched structure, the edge junction portion 142 of the N-type semiconductor 140 is provided so that the structure is not exposed to the outside, so that the wiring structure of the wiring does not need to be bridged as in the prior art, and the process operation is simple and reliable. The wiring structure in the form of a metal thin film can be applied.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 P형 반도체(120) 상에는 ITO(indium thin oxide)와 같은 투명전극을 형성하고, N형 반도체(140)와 배선(300) 사이의 계면에도 오옴성 금속을 형성시켜야 하는데, 상기와 같은 사항은 해당 기술분야에서는 충분히 생략 가능한 당연한 구성에 해당하므로 본 발명에서는 따로 표기하지 않기로 한다.
According to a preferred embodiment, a transparent electrode such as indium thin oxide (ITO) should be formed on the P-type semiconductor 120, and an ohmic metal should also be formed at the interface between the N-type semiconductor 140 and the wiring 300. Since the above items correspond to the obvious configurations that can be sufficiently omitted in the related art, they will not be described separately in the present invention.

다음으로 배선(300)에 대해 설명하도록 한다.Next, the wiring 300 will be described.

상기 배선(300)은 복수개로 배열된 발광셀(100)의 P형 반도체(120)와 N형 반도체(140)를 전기적으로 접속시켜 발광셀(100)들이 순방향 직렬 어레이로 형성되도록 하는 것으로, 상기 배선(300)의 구조적 특징을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도 3-(b)를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The wiring 300 electrically connects the P-type semiconductor 120 and the N-type semiconductor 140 of the plurality of light emitting cells 100 so that the light emitting cells 100 are formed in a forward serial array. To describe the structural features of the wiring 300 in more detail with reference to FIG. 3- (b) as follows.

상기 배선은 인접한 발광셀(100)에서 서로 마주하는 P형 반도체(120)와 N형 반도체(140)의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판(1)상에 금속박막 형태로 정합되는 것이 바람직한데, 도 3-(b)를 참조한 실시 예에 따르면 상기 배선(300)은 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00005
' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The wiring is preferably matched in the form of a metal thin film on the substrate 1 by wrapping a portion of the ends of the P-type semiconductor 120 and the N-type semiconductor 140 facing each other in the adjacent light emitting cells 100, According to the exemplary embodiment with reference to FIG. 3- (b), the side surface of the wiring 300 is
Figure 112010068043927-pat00005
It is preferable that it is formed in a 'shape.

여기서 N형 반도체(140)의 끝단 일부를 감싸게 되는 배선(300)의 금속접합 부분은 상기 N형 반도체(140)의 상부에 형성된 P형 반도체(120)와 접속되지 않도록 상기 P형 반도체(120)와는 반드시 일정 간격을 두고 형성되어야 한다.Here, the metal junction portion of the wiring 300 which surrounds a portion of the end of the N-type semiconductor 140 is not connected to the P-type semiconductor 120 formed on the N-type semiconductor 140 so that the P-type semiconductor 120 Must be formed at regular intervals.

그리고 상기 배선(300)은 순방향 직렬 어레이의 양쪽에 일정 간격을 두고 형성된 외부전극에서 인접한 발광셀(100)의 P형 반도체(120)와 N형 반도체(140)의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판(1)상에 금속박막 형태로 정합되는 것이 바람직한데, 도 3-(b)를 참조한 실시 예에 따르면 상기 배선(300)은 측단면이 '

Figure 112010068043927-pat00006
' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The wiring 300 surrounds a portion of the ends of the P-type semiconductor 120 and the N-type semiconductor 140 of the adjacent light emitting cells 100 by a predetermined length from the external electrodes formed at predetermined intervals on both sides of the forward serial array. It is preferable to match the shape of the metal thin film on (1). According to the embodiment of FIG. 3- (b), the side surface of the wiring 300 is'
Figure 112010068043927-pat00006
It is preferable that it is formed in a 'shape.

이때에도 상술한 바와 마찬가지로 N형 반도체(140)의 끝단 일부를 감싸게 되는 배선(300)의 일부분은, 상기 N형 반도체(140)의 상부에 정합된 P형 반도체(120)와 접촉되지 않도록 상기 P형 반도체(120)와는 일정 간격을 두고 상기 N형 반도체(140)의 일부를 감싸도록 형성된다.
In this case, as described above, a portion of the wiring 300 which surrounds a part of the end of the N-type semiconductor 140 is not in contact with the P-type semiconductor 120 matched to the upper portion of the N-type semiconductor 140. It is formed to surround a portion of the N-type semiconductor 140 at a predetermined interval from the type semiconductor (120).

<제2실시 예>&Lt; Embodiment 2 >

도 4-(a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도이다.4A is a circuit diagram illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to another embodiment of the present invention.

도 4-(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도이다.4- (b) is a plan view illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 기판(1)상에 형성된 복수개의 발광셀(100)이 순방향으로 직렬 연결된 제1어레이(an)와, 상기 제1어레이(an)의 발광셀(100)과 대응하는 개수로 이루어진 제2어레이(bn)가 서로 역병렬로 접속된 구조를 가지는데, 상기 제1어레이(an) 및 제2어레이(bn)의 인접한 발광셀(100)들은 서로 다른 극성끼리 직렬 접속되며 제1어레이(an)의 발광셀 a1,a2,a3와 제2어레이(bn)의 발광셀 b1,b2,b3는 서로 역병렬로 접속된다.Referring to FIG. 4, a plurality of light emitting cells 100 formed on a substrate 1 correspond to a first array a n connected in series in a forward direction and a light emitting cell 100 of the first array a n . The second array (b n ) consisting of a number of inverted parallel to each other has a structure, the adjacent light emitting cells 100 of the first array (a n ) and the second array (b n ) have different polarities. connected in series with each other, and the first array (a n) light emitting cells a 1, a 2, a 3 and a second array (b n) light emitting cell b 1, b 2, b 3 of each other are connected in anti-parallel.

따라서, 도 4-(a)의 회로도에서 역병렬로 연결된 제1어레이(an)와 제2어레이(bn)의 각 발광셀은 외부전원인 A단과 B단에 교류전원이 공급되면 각 어레이는 반주기별로 발광하게 되는데, 먼저 A단에 (+)전압이 인가되고 B단에 (-)전압이 인가되는 반주기 동안에는 제1어레이(an)가 순방향 바이어스(bias)되어 발광셀 a1,a2,a3에 순방향 전류가 흘러 발광하게 되고, 반대로 A단에는 (-)전압이 인가되고 B단에 (+)전압이 인가되면 제2어레이(bn)가 순방향 바이어스되어 발광셀 b1,b2,b3에 순방향 전류가 흘러 발광하게 되는 것이다.Therefore, the light emitting cells of the first array a n and the second array b n connected in anti-parallel in the circuit diagram of FIG. The light is emitted in half cycles. First, during a half cycle in which a positive voltage is applied to the A stage and a negative voltage is applied to the B stage, the first array a n is forward biased so that the light emitting cells a 1 and a 2 , a 3 , forward current flows to emit light. On the contrary, when (-) voltage is applied to A stage and (+) voltage is applied to B stage, the second array (b n ) is forward biased to emit light cells b 1 , Forward current flows to b 2 and b 3 to emit light.

여기서 상기 제1어레이(an)의 각 발광셀 a1,a2,a3은 제2어레이(bn)의 각 발광셀 b1,b2,b3과 각기 역병렬로 접속되는 것이 바람직한데, 이것은 한 발광셀이 온(on) 상태가 되면 대응하는 역병렬의 발광셀이 오프(off) 상태가 되어 저항체가 되므로 제1,2어레이의 각 발광셀에 전압이 고루 분포되는 효과가 있다.Wherein said first array (a n) of each light emitting cell, a 1, a 2, of a 3 is preferably a second array respectively connected in anti-parallel with each light emitting cell b 1, b 2, b 3 of (b n) However, when one light emitting cell is turned on, a corresponding antiparallel light emitting cell is turned off and becomes a resistor, so that voltage is uniformly distributed in each light emitting cell of the first and second arrays. .

또한 온 상태에서 오프 상태로 변하는 발광셀의 PN정합에 충전되어 있던 전하를 오프 상태에서 온 상태로 변하는 역병렬의 대응하는 발광셀을 이용할 수 있어 무효전력 활용의 차원에서도 유리하다.In addition, since the charges charged in the PN matching of the light emitting cells that change from the on state to the off state can be used in the corresponding inverse parallel light emitting cells that change from the off state to the on state, it is advantageous in terms of utilization of reactive power.

본 실시 예의 발광셀 구조를 이용하면 직렬접속 어레이의 발광셀 간 배선을 형성하기 위한 금속화 공정과 역병렬 발광셀 간 배선 공정이 동시에 이루어져 배선 공정이 매우 단순해지는 효과가 있으며 더불어 외부전원과 연결하는 전극이 동시에 형성되는 효과가 있다.
When the light emitting cell structure of the present embodiment is used, the metallization process and the anti-parallel light emitting cell wiring process are simultaneously performed to form the interconnection between the light emitting cells of the serial connection array, thereby simplifying the wiring process. There is an effect that the electrodes are formed at the same time.

<제3실시 예>Third Embodiment

도 5-(a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 회로도이다.5A is a circuit diagram illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to another embodiment of the present invention.

도 5-(b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조를 도시하는 평면도이다.5- (b) is a plan view illustrating a connection structure of a light emitting cell array connected in a forward series according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 복수개의 발광셀로 직렬 연결된 제1어레이(an) 및 제2어레이(bn)는 역병렬 연결되어 하나의 배열체(G)를 이루며, 상기 배열체(G)는 다수개가 연속적으로 직렬 접속되어 다수열로 구성되어 있다.Referring to FIG. 5, the first array a n and the second array b n connected in series with a plurality of light emitting cells are connected in parallel to form one array G, and the array G is Many are connected in series and are composed of multiple rows.

상기와 같은 배열체(G)는 도시된 바와 같이 다수개가 가로로 나란히 배치되는데, 제1어레이(an)와 제2어레이(bn)를 역병렬 연결시킨 배선(300)을 연장함으로써 서로 인접한 배열체(G)를 배선(300)의 중첩없이 연결할 수 있게 된다.Arrangement (G) as described above is arranged in a plurality of horizontally side by side as shown, by adjoining each other by extending the wiring 300 in the anti-parallel connection of the first array (a n ) and the second array (b n ) The arrangement G may be connected without overlapping the wiring 300.

이를 통해 다수열로 배치되는 어레이들의 배선 연결 공정수를 줄이고, 각 어레이를 연결하는 배선 간의 교차 구간이 발생하지 않으므로 단락의 위험을 방지할 수 있게 되는 것이다.
Through this, the number of wiring connection processes of arrays arranged in a plurality of rows is reduced, and a cross section between wirings connecting each array does not occur, thereby preventing a risk of short circuit.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬접속되는 발광셀 어레이의 제조방법을 도시하는 공정도이다.6 is a process diagram illustrating a method of manufacturing a light emitting cell array connected in series in a forward direction according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조한 본 발명의 순방향 직렬접속되는 발광셀 어레이의 제조방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a forward-connected light emitting cell array of the present invention with reference to FIG. 6 is as follows.

먼저, 기판(1)상에 N형 반도체층(전자주입층, 140)을 형성시킨 후, 식각 공정을 통하여 절연 분리된(isolated) 섬(island) 구조를 만들고, 상기 N형 반도체층(140) 위에 대향하는 극성인 P형 반도체층(정공주입층, 120)을 형성시킨다.First, an N-type semiconductor layer (electron injection layer) 140 is formed on the substrate 1, and then an isolated island structure is formed through an etching process, and the N-type semiconductor layer 140 is formed. A P-type semiconductor layer (hole injection layer 120) having opposing polarity is formed thereon.

여기서 N형 반도체층(140)과 P형 반도체층(120)의 형성 순서는 바뀌어도 무방하며, 기판(1)상에서 제1반도체층(본원에서는 N형 반도체층)이 쉽게 성장하도록 질화물(AlN 혹은 SixNy) 처리를 하거나 완충층(buffer layer)을 기판상에 형성시킨다. 예를 들어, GaN LED의 경우 undoped GaN을 기판상에 형성시킨다.Here, the order of forming the N-type semiconductor layer 140 and the P-type semiconductor layer 120 may be changed, and nitride (AlN or Si) may be easily grown on the substrate 1 so that the first semiconductor layer (here, the N-type semiconductor layer) is easily grown. x N y ) or a buffer layer is formed on the substrate. For example, in the case of GaN LEDs, undoped GaN is formed on the substrate.

다음으로 P형 반도체상에는 상대적으로 접촉저항(contact resistance)이 작은 오옴성(ohmic) 정합을 가지는 투명전극층(160)을 형성시킨 후, 상기 P형 반도체층(120) 및 투명전극층(160)이 N형 반도체층(140) 위에서 다른 발광셀과 절연 분리되도록 식각 처리한다.Next, a transparent electrode layer 160 having an ohmic match with relatively low contact resistance is formed on the P-type semiconductor, and then the P-type semiconductor layer 120 and the transparent electrode layer 160 are N-type. The etching process is performed such that the light emitting cell is separated from other light emitting cells on the semiconductor layer 140.

여기서 P형 GaN 반도체를 위한 투명전극층(160)과 오옴성접합층(170) 재료로는 각기 ITO 및 Ni/Au가 사용될 수 있다.In this case, ITO and Ni / Au may be used as the transparent electrode layer 160 and the ohmic junction layer 170 for the P-type GaN semiconductor, respectively.

다음으로 N형 반도체층(140) 위에 오옴성전극층(180)을 형성시키는데, N형 GaN 반도체를 위한 오옴성 정합 재료로는 Ti, Ti/Au 등이 사용될 수 있다.Next, an ohmic electrode layer 180 is formed on the N-type semiconductor layer 140. As an ohmic matching material for the N-type GaN semiconductor, Ti, Ti / Au, or the like may be used.

끝으로 각 발광셀의 P형 반도체층(120)과 인접하는 발광셀의 N형 반도체층(140)을 연결하는 배선층(300)을 형성시켜 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 직렬 접속되는 발광셀 어레이를 제조하게 된다. 여기서 각 발광셀 사이에 전류를 이송하는 배선 재료로는 Al이나 Cu 등이 사용될 수 있을 것이다.
Finally, a wiring layer 300 is formed to connect the P-type semiconductor layer 120 of each light emitting cell to the N-type semiconductor layer 140 of the light emitting cell adjacent to each other. It will be prepared. Here, Al, Cu, or the like may be used as a wiring material for transferring current between each light emitting cell.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims that follow may be better understood. It should be appreciated by those skilled in the art that the above-described concepts and specific embodiments of the present invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other shapes for carrying out similar objects to the present invention.

또한 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시 예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.In addition, the above-described embodiment is only one embodiment according to the present invention, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. These various modifications and changes are also within the scope of the technical idea of the present invention, and will be included in the claims of the present invention described below.

1: 기판 10: 발광셀
12: P-전극 14: N-전극
13: PN정합 가장자리 접합부 30: 에어브리지배선
50: 어레이연결배선
100: 발광셀 300: 배선
120: P형 반도체 140: N형 반도체
142: N형 반도체 가장자리 접합부 G: 배열체
160: 투명전극층 170: 오옴성접합층
180: 오옴성전극층
1: substrate 10: light emitting cell
12: P-electrode 14: N-electrode
13: PN mating edge junction 30: Airbridge wiring
50: array connection wiring
100: light emitting cell 300: wiring
120: P-type semiconductor 140: N-type semiconductor
142: N-type semiconductor edge junction G: arrangement
160: transparent electrode layer 170: ohmic bonding layer
180: ohmic electrode layer

Claims (6)

기판상에 배열된 복수개의 발광셀이 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조에 있어서,
일측은 기판상에 접합되고 타측은 공간부가 형성되도록 절곡된 형상의 P형 반도체 및 상기 P형 반도체의 공간부에서 일정 길이가 돌출되게 삽입된 일자 형상의 N형 반도체로 이루어져 PN 정합하는 발광셀;
복수개로 배열된 발광셀의 P형 반도체와 N형 반도체를 전기적으로 접속하여 순방향 직렬 어레이를 형성하는 배선;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
In the connection structure of a light emitting cell array in which a plurality of light emitting cells arranged on a substrate is connected in series in the forward direction,
A PN-matching light emitting cell comprising one side bonded to a substrate and the other side consisting of a P-type semiconductor having a shape bent to form a space portion and a N-shaped semiconductor having a straight shape inserted to protrude a predetermined length from the space portion of the P-type semiconductor;
And a wiring for electrically connecting the P-type semiconductors and the N-type semiconductors of the plurality of light-emitting cells to form a forward serial array.
제 1항에 있어서,
상기 P형 반도체는 측단면이 '
Figure 112010068043927-pat00007
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
The method of claim 1,
The P-type semiconductor has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00007
A connection structure of a forward serially connected light emitting cell array, characterized in that it is formed in a shape.
제 1항에 있어서,
상기 배선은, 인접한 발광셀에서 서로 마주하는 P형 반도체와 N형 반도체의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판상에 금속박막 형태로 정합되는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
The method of claim 1,
And the wirings are arranged in a metal thin film form on a substrate by wrapping a portion of the ends of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor facing each other in adjacent light-emitting cells.
제 3항에 있어서,
상기 배선은 측단면이 '
Figure 112010068043927-pat00008
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
The method of claim 3, wherein
The wiring has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00008
A connection structure of a forward serially connected light emitting cell array, characterized in that it is formed in a shape.
제 1항에 있어서,
상기 배선은, 순방향 직렬 어레이의 양쪽에 일정 간격을 두고 형성된 외부전극에서 인접한 발광셀의 P형 반도체와 N형 반도체의 끝단 일부를 일정 길이만큼 감싸며 기판상에 금속박막 형태로 정합되는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
The method of claim 1,
The wiring may be formed in a metal thin film form on a substrate by wrapping a portion of the ends of the P-type semiconductors and the N-type semiconductors of adjacent light emitting cells at a predetermined distance on both sides of the forward series array. Connection structure of forward serially connected light emitting cell array.
제 5항에 있어서.
상기 배선은 측단면이 '
Figure 112010068043927-pat00009
' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 순방향 직렬접속된 발광셀 어레이의 접속구조.
The method of claim 5.
The wiring has a side cross section '
Figure 112010068043927-pat00009
A connection structure of a forward serially connected light emitting cell array, characterized in that it is formed in a shape.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100758542B1 (en) 2006-03-14 2007-09-13 서울옵토디바이스주식회사 Light emitting diode with ito layer for ac operation and method for fabricating the same
KR100891800B1 (en) 2007-11-23 2009-04-07 삼성전기주식회사 Manufacturing method of light emitting diode array and light emitting diode array

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