KR100803162B1 - 교류용 발광소자 - Google Patents

Abstract

교류용 발광소자가 개시된다. 이 발광소자는 적어도 네 개의 기판을 포함한다. 복수개의 발광셀들이 직렬 연결된 직렬 어레이가 상기 기판들 상에 각각 위치한다. 한편, 제1 연결수단들이 상기 기판들 중에서 서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 전기적으로 연결한다. 상기 제1 연결수단들에 의해 각각 적어도 두 개의 직렬 어레이들이 서로 직렬 연결된 적어도 두 개의 어레이군들이 형성된다. 상기 적어도 두 개의 어레이군들은 서로 역병렬로 연결되어 동작한다. 이에 따라, 교류전원에 의해 구동될 수 있는 교류용 발광소자가 제공된다.

발광소자, 교류, 발광셀, 직렬 어레이

Description

교류용 발광소자{LIGHT EMITTING DEVICE FOR AC OPERATION}

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 발광셀들의 직렬 어레이를 설명하기 위한 개략도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 발광셀들을 설명하기 위한 부분단면도들이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류용 발광소자를 설명하기 위한 개략도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류용 발광소자를 설명하기 위한 개략도이다.

도 6은 본 발명의 실시예들에 사용되는 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광셀들의 직렬 어레이를 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명은 발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류전원에 직접 연결하여 구동될 수 있는 교류용 발광소자에 관한 것이다.

질화갈륨(GaN) 계열의 발광 다이오드가 개발된 이래, GaN 계열의 LED는 LED 기술을 상당히 변화시켰으며, 현재 천연색 LED 표시소자, LED 교통 신호기, 백색 LED 등 다양한 응용에 사용되고 있다. 최근, 고효율 백색 LED는 형광 램프를 대체할 것으로 기대되고 있으며, 특히 백색 LED의 효율(efficiency)은 통상의 형광램프의 효율에 유사한 수준에 도달하고 있다.

일반적으로, 발광 다이오드는 순방향 전류에 의해 광을 방출하며, 직류전류의 공급을 필요로 한다. 따라서, 발광 다이오드는, 교류전원에 직접 연결하여 사용할 경우, 전류의 방향에 따라 온/오프를 반복하며, 그 결과 연속적으로 빛을 방출하지 못하고, 역방향 전류에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

이러한 발광 다이오드의 문제점을 해결하여, 고전압 교류전원에 직접 연결하여 사용할 수 있는 발광 다이오드가 국제공개번호 WO 2004/023568(Al)호에 "발광 성분들을 갖는 발광소자"(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)라는 제목으로 사카이 등(SAKAI et. al.)에 의해 개시된 바 있다.

상기 WO 2004/023568(Al)호에 따르면, LED들(발광셀들)이 사파이어 기판과 같은 단일의 절연성 기판상에 2차원적으로 직렬연결되어 LED 어레이를 형성한다. 이러한 두개의 LED 어레이들이 상기 사파이어 기판 상에서 역병렬로 연결된다. 그 결과, AC 파워 서플라이에 의해 직접 구동될 수 있는 단일칩 발광소자가 제공된다.

그러나, 상기 단일칩 발광소자에 있어서, 직렬 연결된 발광셀들 중 어느 하나의 불량이나 배선들의 단선 또는 단락은 교류동작을 불가능하게 하는 칩 불량으로 이어진다. 특히, 상기 단일칩이 고전압, 예컨대 일반 가정용으로 사용되는 110V 또는 220V 교류전원에 의해 구동되기 위해 수십 개의 발광셀들 및 이들을 직렬 연결 및 역병렬 연결하는 배선들을 포함하는 경우, 단일칩 상의 많은 수의 발광셀들 및 배선들에 기인하여 칩 불량이 초래되기 쉽다.

또한, 동일 기판 상에서 다수의 발광셀들이 직렬 및 역병렬 연결됨에 따라, 발광셀들을 연결하는 배선들 사이에서 단락 발생 가능성이 증가하고, 발광셀들을 패터닝하는 공정이 복잡해진다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단일 기판 상에 형성되는 발광셀들 및 배선들의 수를 적절히 감소시킬 수 있는 교류용 발광소자를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 단일 기판 상에 형성된 발광셀들의 패터닝 및 배선 연결공정을 단순화시킬 수 있는 교류용 발광소자를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 교류전원에 의해 역방향 전압이 인가된 어레이 내의 발광셀들에 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있는 교류용 발광소자를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위해, 본 발명의 일 태양에 따른 교류용 발광소자는 적어도 네 개의 기판을 포함한다. 복수개의 발광셀들이 직렬 연결된 직렬 어레이가 상기 기판들 상에 각각 위치한다. 한편, 제1 연결수단들이 상기 기판들 중에서 서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 전기적으로 연결한다. 상기 제1 연 결수단들에 의해 각각 적어도 두 개의 직렬 어레이들이 서로 직렬 연결된 적어도 두 개의 어레이군들이 형성된다. 상기 적어도 두 개의 어레이군들은 서로 역병렬로 연결되어 동작한다. 이에 따라, 단일 기판 상에 형성되는 발광셀들의 수를 감소시킬 수 있는 교류용 발광소자를 제공할 수 있다. 또한, 단일 기판 상에 형성되는 발광셀들이 모두 직렬 연결되도록 할 수 있어, 발광셀들의 패터닝 공정 및 배선 형성공정을 단순화시킬 수 있다.

한편, 적어도 하나의 제2 연결수단이 서로 역병렬로 연결된 상기 어레이군들 내의 대응하는 제1 연결수단들을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 연결수단은 동작시 역방향 전압이 인가된 어레이군 내의 특정 어레이에 과전압이 인가되는 것을 방지한다. 이에 따라, 역방향 전압이 인가된 어레이 내의 발광셀들을 보호할 수 있다.

한편, 본딩패드들이 상기 기판들 상에 각각 위치할 수 있다. 상기 본딩패드들은 상기 직렬 어레이의 양단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연결수단들은 상기 본딩패드들을 연결함으로써 직렬 어레이들을 직렬로 연결한다.

상기 적어도 네 개의 기판은 단일 패키지 내에 실장될 수 있다. 이때, 상기 제1 연결수단들은 상기 본딩 패드들을 직접 연결하는 본딩와이어일 수 있다.

한편, 상기 적어도 네 개의 기판은 서로 다른 패키지들 내에 각각 실장될 수 있다. 이때, 상기 기판 상의 본딩 패드들은 패키지 내의 리드전극들에 전기적으로 연결되고, 상기 패키지들의 리드전극들이 서로 전기적으로 연결되어 직렬 연결된 어레이군들을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 본딩 패드들은 다양한 방식으로 패키 지의 리드전극들에 연결될 수 있으며, 예컨대 본딩와이어들을 통해 연결될 수 있다.

하나의 패키지 내에 실장되는 상기 기판들의 수는 다양할 수 있다. 예컨대, 하나의 패키지 내에 하나의 기판이 실장되고, 이러한 패키지들이 적어도 네 개 이상 연결되어 교류용 발광소자를 구성할 수 있다. 또한, 하나의 패키지 내에 두개 이상의 기판들이 실장되어 직렬 연결된 어레이군을 형성하고, 이러한 패키지들이 서로 연결되어 교류용 발광소자를 구성할 수 있다. 또한, 하나의 패키지 내에 두 개 이상의 기판들이 실장되어 역병렬 연결되고, 이러한 패키지들이 서로 연결되어 직렬 어레이들이 서로 직렬 연결된 어레이군들을 갖는 교류용 발광소자를 구성할 수도 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위해, 본 발명의 다른 태양에 따른 교류용 발광소자는 적어도 두 개의 기판을 포함한다. 서로 역병렬로 연결된 제1 및 제2 직렬 어레이들이 상기 기판들 상에 각각 위치한다. 상기 직렬어레이들은 복수개의 발광셀들이 직렬 연결되어 형성된다. 한편, 제1 연결수단이 서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 서로 전기적으로 연결하여 적어도 두 개의 어레이군들을 형성한다. 또한, 제2 연결수단들이 상기 기판들 상에 각각 형성되어, 역병렬로 연결된 상기 제1 및 제2 직렬 어레이 사이에서 대응하는 발광셀들을 전기적으로 연결한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실 시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 발광셀들의 직렬 어레이를 설명하기 위한 개략도이다. 여기서, 상기 직렬 어레이들은 단일칩(50) 내에 배치된다.

도 1을 참조하면, 상기 단일칩(50)은 기판(51)을 포함한다. 기판(51)은 절연기판이거나, 상면에 절연층을 갖는 도전성 기판일 수 있다. 상기 기판(51) 상에 복수개의 발광셀들(58)이 배치된다. 상기 발광셀들은 배선에 의해 서로 직렬 연결되어 직렬 어레이(61)를 형성한다. 상기 직렬 어레이(61)의 양단부에 본딩패드들(71)이 배치될 수 있다. 본딩패드들(71)은 상기 직렬 어레이(61)의 양단부에 각각 전기적으로 연결된다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 단일칩(50) 내의 발광셀들은 단일 기판 상에서 모두 직렬 연결될 수 있다. 따라서, 단일 기판 상에 발광셀들(58)을 형성하는 공정 및 상기 발광셀들을 연결하는 배선들을 형성하는 공정이 종래기술에 비해 단순화된다.

도 2 및 도 3은 상기 발광셀들을 설명하기 위한 부분단면도이다. 여기서, 도 2는 에어브리지 공정에 의해 형성된 배선들에 의해 발광셀들이 직렬 연결된 것을 설명하기 위한 부분단면도이고, 도 3은 스텝커버 공정에 의해 형성된 배선들에 의해 발광셀들이 직렬 연결된 것을 설명하기 위한 부분 단면도이다.

도 2를 참조하면, 기판(51) 상에 복수개의 발광셀들(58)이 서로 이격되어 위 치한다. 상기 발광셀들 각각은 제1 도전형 하부 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 상부 반도체층(59)을 포함한다. 상기 활성층(57)은 단일 양자웰 또는 다중 양자웰일 수 있으며, 요구되는 발광 파장에 따라 그 물질 및 조성이 선택된다. 예컨대, 상기 활성층은 질화갈륨 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 한편, 상기 하부 및 상부 반도체층(55, 59)은 상기 활성층(57)에 비해 밴드갭이 큰 물질로 형성되며, 질화갈륨 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있다.

한편, 상기 하부 반도체층(55)과 상기 기판(51) 사이에 버퍼층(53)이 개재될 수 있다. 버퍼층(53)은 기판(51)과 하부 반도체층(55)의 격자부정합을 완화시키기 위해 채택된다. 상기 버퍼층(53)은 도시된 바와 같이 서로 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 버퍼층(53)이 절연성이거나 저항이 큰 물질로 형성된 경우, 서로 연속적일 수 있다.

상기 상부 반도체층(59)은, 도시한 바와 같이, 상기 하부 반도체층(55)의 일부 영역 상부에 위치하며, 상기 활성층은 상부 반도체층(59)과 하부 반도체층(55) 사이에 개재된다. 또한, 상기 상부 반도체층(59) 상에 투명전극층(61)이 위치할 수 있다. 상기 투명전극층(61)은 인디움틴산화막(ITO) 또는 Ni/Au 등의 물질로 형성될 수 있다.

한편, 배선들(67)이 상기 발광셀들(58)을 전기적으로 연결한다. 상기 배선들(67)은 하나의 발광셀의 하부 반도체층(55)과 그것에 이웃하는 발광셀의 투명전극층(61)을 연결한다. 상기 배선들은 도시한 바와 같이, 상기 투명전극층(61) 상에 형성된 전극패드(64)와 상기 하부 반도체층(55)의 노출된 영역 상에 형성된 전극패 드(65)를 연결할 수 있다. 여기서, 상기 배선들(67)은 에어브리지 공정에 의해 형성된 것으로, 접촉부를 제외한 부분은 기판(51) 및 발광셀들(58)로부터 물리적으로 떨어져 있다. 상기 배선들(67)에 의해 단일 기판(51) 상에서 발광셀들이 직렬 연결된 직렬 어레이(도 1의 61)가 형성된다.

도 3을 참조하면, 상기 발광셀들(58)을 연결하는 배선들은 스텝커버 공정에 의해 형성될 수 있다. 즉, 배선들(87)을 접촉시키기 위한 부분들을 제외하고, 상기 발광셀들의 모든 층들 및 기판(51)은 절연층(85)으로 덮혀진다. 그리고, 상기 배선들(87)이 상기 절연층(85) 상에서 패터닝되어 상기 발광셀들을 전기적으로 연결한다.

예컨대, 상기 절연층(85)은 상기 전극패드들(64, 65)을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 배선들(87)은 상기 개구부들을 통해 이웃하는 발광셀들의 전극패드들(64, 65)을 서로 연결하여 발광셀들을 직렬 연결한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류용 발광소자를 설명하기 위한 개략도이다.

도 4를 참조하면, 상기 교류용 발광소자는 네 개의 단일칩들(50a, 50b, 50c, 50d)을 포함한다. 상기 각 단일칩들은 도 1을 참조하여 설명한 단일칩(50)과 동일한 구성요소들을 가지며, 편의상 각 구성요소의 지시번호에 a, b, c, d를 붙였다.

발광셀들(58a, 58b, 58c, 58d)은 단일 기판들(51a, 51b, 51c, 51d) 상에서 각각 직렬 연결된 직렬 어레이(61a, 61b, 61c, 61d)를 구성한다. 한편, 상기 직렬 어레이들(61a, 61b, 61c, 61d)의 양 단부들에 각각 본딩 패드들(71a, 71b, 71c, 71d)이 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 두 개의 직렬 어레이들(51a, 51b)이 서로 직렬 연결되어 어레이군(81a)을 형성하고, 다른 두 개의 직렬 어레이들(51c, 51d)이 서로 직렬 연결되어 어레이군(81b)을 형성한다. 상기 직렬 어레이들은 제1 연결수단들(73a, 73b)에 의해 직렬 연결된다.

상기 제1 연결수단(73a)은 각각 본딩패드들(71a, 71b)을 직접 연결하는 본딩와이어일 수 있으며, 또한 상기 제1 연결수단(73b)은 본딩패드들(71c, 71d)를 직접 연결하는 본딩와이어일 수 있다. 그러나, 상기 제1 연결수단들(73a, 73b)이 본딩패드들을 직접 연결하는 본딩와이어에 한정되는 것은 아니며, 패키지의 리드전극들 또는 인쇄회로기판의 회로패턴 등을 포함하는 다양한 연결수단들일 수 있다.

한편, 상기 어레이군들(81a, 81b)은 서로 역병렬로 연결되어 동작한다. 즉, 어레이군(81a)의 양의 단자와 어레이군(81b)의 음의 단자가 공통으로 터미널 단자에 연결되고, 어레이군(81a)의 음의 단자와 어레이군(81b)의 양의 단자가 공통으로 터미널 단자에 연결된다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 어레이군들(81a, 81b)이 서로 역병렬로 연결되도록, 어레이군(81a)의 양 끝단에 있는 본딩패드들(71a, 71b)과 어레이군(81b)의 양 끝단에 있는 본딩패드들(71c, 71d)을 서로 공통 터미널 단자들에 연결할 수 있다.이에 따라, 상기 터미널 단자들에 교류전원을 연결하여 상기 네 개의 단일칩들을 구동할 수 있으며, 교류전원의 위상 변화에 따라 어레이군들(81a, 81b)이 교대로 동작한다.

한편, 제2 연결수단(75)이 어레이군들(81a, 81b)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 연결수단(75)은, 도시한 바와 같이, 어레이들(61a와 61b) 사이의 본딩패드(71a)와 어레이들(61c와 61d) 사이의 본딩패드(71d)를 서로 연결할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본딩패드들(71a와 71c) 및/또는 본딩패드들(71b와 71d)를 연결할 수도 있으며, 본딩패드들(71b와 71d)를 연결할 수도 있다. 또한 제1 연결수단들(73a와 73b)를 직접 연결할 수도 있다. 이러한 제2 연결수단(75)의 연결에 의해 상기 제1 연결수단들이 전기적으로 연결된다.

상기 제2 연결수단(75)은, 제1 연결수단들(73a, 73b)와 마찬가지로, 본딩패드들을 직접 연결하는 본딩와이어일 수 있으며, 또한 리드전극이나 인쇄회로기판의 도전패턴을 포함하는 연결수단일 수 있다.

교류전원에 의해 전압이 인가된 경우, 어레이군들(81a, 81b) 중 하나에 순방향 전압이 인가되고, 다른 어레이군에 역방향 전압이 인가된다. 역방향 전압이 인가된 어레이군은 발광셀들에 균일한 전압이 인가되지 못하고, 특정 발광셀들에 국부적으로 과전압이 인가될 수 있다. 상기 제2 연결수단(75)은 순방향 전압이 인가된 어레이군 내의 직렬 어레이들 사이의 전위를 이용하여 역방향 전압이 인가된 어레이군 내의 직렬 어레이들 사이의 전위를 제어한다. 따라서, 역방향 전압이 인가된 어레이군 중 특정 어레이에 과전압이 인가되는 것을 방지하여 발광셀들을 보호한다.

한편, 상기 단일칩들(50a, 50b, 50c, 50d) 내의 발광셀들(58a, 58b, 58c, 58d)은 모두 동일한 발광 파장의 광을 방출하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따르면, 단일 파장의 광을 방출하는 교류용 발광소자 뿐만 아니라 다양한 파장의 광을 방출하는 교류용 발광소자가 제공될 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 두 개의 단일칩들 내의 어레이들이 서로 직렬 연결되어 어레이군을 형성하는 것에 대해 설명하였지만, 어레이군은 더 많은 직렬 어레이들로 형성될 수 있다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류용 발광소자를 설명하기 위한 개략도로, 세 개 이상의 직렬 어레이들을 포함하는 어레이군들을 설명하기 위한 개략도이다.

도 5를 참조하면, 단일칩들의 수를 제외하면, 도 4를 참조하여 설명한 발광 다이오드와 동일하다. 즉, 본 실시예에 있어서, 세 개의 단일칩들이 직렬 연결되어 하나의 어레이군을 형성하고, 다른 세 개의 단일칩들이 직렬 연결되어 다른 어레이군을 형성한다. 이들 어레이군들이 서로 역병렬로 연결된다.

한편, 제2 연결수단들(95a, 95b)이, 도시된 바와 같이, 어레이군들 사이에서 대응하는 제1 연결수단들을 전기적으로 연결한다. 이에 따라, 역방향 전압이 인가된 어레이군 내의 특정 어레이에 과전압이 인가되는 것을 방지하여 발광셀들을 보호할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예들에 사용되는 단일칩(50)을 실장한 패키지를 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, 리세스된 패키지 본체(20)를 갖는 탑 발광소자 패키지를 예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 모든 종류의 패키지에 적용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 패키지 본체(20)의 실장영역 상에 도 1의 단일칩(50)이 실 장된다. 상기 단일칩(50)은 본딩와이어들(35)에 의해 패키지의 리드전극들(30)에 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 단일칩(50)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 몰딩수지(40)에 의해 봉지된다. 상기 몰딩수지(40)는 형광체를 함유할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 단일칩(50) 하나를 실장한 패키지가 제공된다. 이러한 패키지들을 서로 직렬로 연결하여 단일칩들(50)이 서로 직렬 연결된 어레이군들을 형성하고, 이러한 어레이군들을 서로 역병렬로 연결함으로써 교류전원에 의해 구동될 수 있는 본 발명의 교류용 발광소자가 제공될 수 있다.

한편, 단일칩(50)을 하나의 패키지 내에 복수개 실장할 수 있다. 예컨대, 두 개 이상의 단일칩(50)을 하나의 패키지 내에 실장하여 서로 직렬 연결하고, 이러한 두 개의 패키지를 서로 역병렬로 연결함으로써 본 발명의 교류용 발광소자가 제공될 수 있다.

상기 패키지들은 리드전극들을 이용하여 직렬, 병렬 또는 역병렬 연결될 수 있으며, 상기 패키지들을 실장하는 인쇄회로기판 상의 도전성 패턴을 이용하여 연결될 수도 있다.

한편, 하나의 패키지 상에 적어도 네 개의 단일칩들을 실장하고, 이들을 본딩와이어 등을 사용하여, 도 4 또는 도 5에 설명한 바와 같이, 적어도 두개의 어레이군들을 형성하고, 이러한 어레이군들을 서로 역병렬로 연결함으로써 단일 패키지를 이용한 교류용 발광소자가 제공될 수 있다.

이상에서 기판 상에 하나의 직렬 어레이를 갖는 단일칩을 이용한 교류용 발광소자에 대해 설명하였으나, 기판 상에 직렬 어레이들이 역병렬로 연결된 단일칩 들을 이용하여 교류용 발광소자를 구성할 수도 있다. 도 7은 단일 기판 상에 역병렬로 연결된 직렬어레이들을 갖는 단일칩(100)을 이용한 교류용 발광소자를 설명하기 위한 개략도이다.

도 7을 참조하면, 기판(51) 상에 발광셀들(58)이 직렬 연결된 두 개의 직렬 어레이들(61a, 61c)이 배치된다. 상기 직렬 어레이들(61a, 61c)은 본딩패드들(71a, 71b) 사이에서 서로 역병렬로 연결된다.

이러한 단일칩들(100)이 제1 연결수단에 의해 서로 직렬로 연결됨으로써 적어도 두 개의 어레이군들이 형성된다. 상기 제1 연결수단은 본딩패드들을 직접 연결하는 본딩와이어일 수 있다. 즉, 상기 단일칩들을 패키지에 실장하고, 상기 단일칩들을 본딩와이어로 연결함으로써 어레이군들을 형성할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 단일칩(100)을 패키지에 실장하고, 상기 패키지들을 직렬 연결함으로써 어레이군들을 형성할 수 있으며, 단일칩들과 패키지들을 이용하여 직렬 어레이군들을 다양하게 형성할 수 있다.

한편, 동일한 기판 상에 형성된 상기 어레이들(61a, 61c) 사이에서 대응하는 발광셀들(58)은 제2 연결수단들(105)에 의해 전기적으로 연결된다. 상기 제2 연결수단들(105)은 역방향 전압이 인가된 어레이 내의 발광셀들에 과전압이 인가되는 것을 방지한다. 상기 제2 연결수단들(105)은 인접한 발광셀들(58)이 공유하는 제1 도전형 하부반도체층일 수 있으며, 이와 달리, 기판 상에 인접한 발광셀들을 연결하도록 형성된 배선들일 수 있다.

본 실시예에 따르면, 역병렬로 연결된 발광셀들의 직렬 어레이들을 갖는 단 일칩(100)들을 직렬 연결하여 어레이군들을 형성함으로써, 단일 기판 상의 직렬 어레이 내의 발광셀들의 수를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 발광셀들의 직렬 어레이를 갖는 복수개의 단일칩들을 사용하므로 단일 기판 상에 형성되는 발광셀들 및 배선들의 수를 적절히 감소시킬 수 있다. 따라서, 제조공정상의 칩 불량률을 감소시킬 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 단일기판 상의 발광셀들은 역병렬 연결될 필요가 없으므로, 단일 기판 상에 형성된 발광셀들의 패터닝 및 배선 연결공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 어레이군들을 서로 연결하는 제2 연결수단을 채택함으로써, 역방향 전압이 인가된 어레이 내의 발광셀들에 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있는 교류용 발광소자를 제공할 수 있다. 이에 더하여, 복수개의 단일칩들을 사용하므로, 서로 다른 발광파장의 광을 방출하는 단일칩들을 배치하여 다양한 파장의 광을 방출하는 교류용 발광소자를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 적어도 네 개의 기판;

   상기 기판들 상에 각각 위치하고, 복수개의 발광셀들이 직렬 연결된 직렬 어레이;

   상기 기판들 중에서 서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 전기적으로 연결하는 제1 연결수단들; 및

   적어도 하나의 제2 연결수단을 포함하되,

   상기 제1 연결수단들에 의해 각각 적어도 두 개의 직렬 어레이들이 서로 직렬 연결된 적어도 두 개의 어레이군들이 형성되고,

   상기 적어도 두 개의 어레이군들이 서로 역병렬로 연결되어 동작하고,

   상기 적어도 하나의 제2 연결수단은 서로 역병렬로 연결된 상기 어레이군들 내의 대응하는 제1 연결수단들을 전기적으로 연결하여, 동작시 역방향 전압이 인가된 어레이군 내의 특정 어레이에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 교류용 발광소자.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 기판들 상에 각각 위치하고, 상기 직렬 어레이의 양단에 각각 전기적으로 연결된 본딩 패드들을 더 포함하고, 상기 제1 연결수단들은 상기 본딩 패드들을 연결하는 것을 특징으로 하는 교류용 발광소자.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 연결수단들은 상기 본딩 패드들을 직접 연결하는 본딩와이어인 것을 특징으로 하는 교류용 발광소자.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 연결수단들은 패키지의 리드 전극을 포함하는 교류용 발광 소자.
6. 적어도 두 개의 기판;

   상기 기판들 상에 각각 위치하고, 복수개의 발광셀들이 직렬 연결되어 형성되고, 서로 역병렬로 연결된 제1 및 제2 직렬 어레이;

   서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 서로 전기적으로 연결하여 적어도 두 개의 어레이군들을 형성하는 제1 연결수단; 및

   상기 기판들 상에 각각 형성되어, 역병렬로 연결된 상기 제1 및 제2 직렬 어레이 사이에서 대응하는 발광셀들을 전기적으로 연결하는 제2 연결수단들을 포함하는 교류용 발광소자.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 제1 연결수단은 서로 다른 기판들 상의 직렬 어레이들을 연결하는 본딩와이어인 것을 특징으로 하는 교류용 발광소자.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 제1 연결수단은 패키지의 리드 전극을 포함하는 교류용 발광 소자.

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