고휘도 고절대정격 발광 다이오드 칩

Light Emitting Diode Chip of High Absolute Maximum Ratings for High Brightness

Abstract

PURPOSE: A high absolute rated LED chip having high brightness is provided to maximize the optical output efficiency by increasing the size of the LED chip and installing a wire bonding electrode at an edge of the LED chip. CONSTITUTION: A size(1) of an LED chip is defined to increase an absolute rated current of an LED. The LED chip is formed with a shape of regular square or a shape of rectangle. Each side of the regular square or the rectangle has a length of 0.5 to 2.0mm. A bonding electrode(2) is formed at an edge within the LED chip. The bonding electrode is formed with a shape of circle or a shape of rectangle. An electrode area ratio belongs to a range of 20 to 30 percent in order to increase brightness of the LED.
본 발명은 발광 다이오드의 칩 크기(Chip Size)를 키우고 전극 모양 및 본딩 전극(Bonding Electrode)의 위치, 전극 면적비의 최적화 설계, 에피(Epi)표면의 식각(Etch)을 통해 최적의 전류 밀도(Current Density)형성을 통한 절대정격을 높이고 , 광 효율을 극대화하여 고휘도를 구현하기 위한 것이다. 본 발명에서 칩 크기는 0.5mm~2.0mm로 기존의 칩 크기(Chip Size)에 비해 2~8배의 크기로 휘도 또한 칩의 크기에 정비례하여 높아진다. 발광 다이오드의 전류와 광 출력의 관계는 절대정격 전류까지는 정비례하여 상승한다. 그러나 절대정격 이상의 전류를 발광 다이오드에 인가 할 경우 포화된 전류 밀도는 열 저항 에너지로 변환되어 P/N 접합부(Junction)의 에너지 밴드 갭(Band Gap)에서의 전자의 재결합(Recombination)의 밀도 또한 포화되어 광의 생성의 증가 또한 둔화되어진다. 뿐만 아니라 절대정격이상의 전류를 발광 다이오드에 인가시 포화된 전류 밀도 분포에 의해 생긴 열 저항으로 발광 다이오드의 칩(Chip) 결정 및 P/N 접합면(Junction)에 비발광부(Dark Line Spot)의 증가로 인한 발광 다이오드의 휘도 저하가 발생되어 수명의 신뢰 특성에 악영향을 준다. 일반적인 가시광선 발광 다이오드의 절대정격이 40mA , 적외선 발광 다이오드가 100mA이나 본 발명의 발광 다이오드는 절대정격을 3~6배 향상시켜 고휘도 조명용 광원으로 사용될 수 있다. 칩 크기(Chip Size)에 정비례하여 절대 정격 전류를 높이기 위해 전극배선부를 가늘고 균일하게 배치시켰다. 본 발명은 휘도의 향상을 극대화하기 위해 전극을 칩(Chip)의 가장자리에 배치시켰으며 에피 표면 (Epi Surface)의 캐리어(Carrier)농도가 높을 경우 오믹컨텍(Ohmic Contact)이후 전극 이외 부분을 식각 (Etch)처리하고 산화막처리(Passivation)를 하였다.

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