JP5980866B2 - 光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニット - Google Patents

光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニット Download PDF

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Description

本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、特に、光効率に優れた光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたスリム化されたバックライトユニットに関する。
一般的なバックライトユニットは、液晶表示装置に光を提供するためのディスプレイ用や面照明装置用として広く使用されている。
液晶表示装置に備えられたバックライトユニットは、発光素子の位置に応じて直下方式またはエッジ方式に区分される。
直下方式のバックライトユニットは、液晶表示装置のサイズが２０インチ以上に大型化されるにつれ重点的に開発されはじめたものであって、拡散板の下部面に複数の光源を配置し、液晶表示パネルの前面に光を直接照光するものである。このような直下方式のバックライトユニットは、エッジ方式のバックライトユニットに比べて光の利用効率が高いので、高輝度を要求する大画面の液晶表示装置に主に使用される。
前記エッジ方式のバックライトユニットは、主に、ラップトップ型コンピューター及びデスクトップ型コンピューターのモニターのように、比較的サイズの小さい液晶表示装置に適用されるものであって、光の均一性が良く、寿命が長く、液晶表示装置の薄型化に有利であるという長所を有する。
図１は、従来の発光ダイオードパッケージ及びこれを備えたバックライトユニットを示す。図１に示したように、従来は、バックライトユニットの側面に発光ダイオードパッケージ１０が実装されていた。
ところが、このように発光ダイオードパッケージがバックライトユニットの側面に実装される場合、発光ダイオードパッケージの幅が占める高さによってバックライトユニットのスリム化に限界がある。
このような限界を克服するために発光ダイオードパッケージの幅を減少させる場合は、電流拡がり（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）が発生し、発光ダイオードパッケージの効率が低下するという問題がある。
このように、発光ダイオードパッケージ化によるバックライトユニットのスリム化に限界がある一方、使用者がよりスリム化されたバックライトユニットを要求しているため、新たな構造の発光ダイオードパッケージを備えたエッジ方式のバックライトユニットが要求されている。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、導光板と並んで発光ダイオードチップを実装することによって、スリム化されたエッジ方式のバックライトユニットを提供することを目的とする。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、導光板に向かう発光ダイオードチップの側面には波長変換部を形成し、その他の部分には反射部を形成し、導光板に向かって出射経路を指定することによって、導光板と並んで発光ダイオードチップを実装する場合、発光ダイオードチップの光効率を向上させることを目的とする。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、反射物質を含むアンダーフィルを発光ダイオードチップと基板との間に形成することによって、発光ダイオードチップから発生した光が指定された出射面以外に放出されることを防止し、出射面に光を集中させ、光効率を向上させることを目的とする。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、アンダーフィルの製造時、出射面に反射物質が覆われることを防止することによって、出射経路の妨害要素を除去する一方、発光ダイオードチップと導光板との間の距離を狭め、光効率を向上させることを目的とする。
本発明の一実施例に係る光源モジュールは、底面を介して基板と電気的に接続される発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップの一側面に前記発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含み、少なくとも前記出射面を含んで前記発光ダイオードチップ上に形成される波長変換部と、前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に形成される反射部とを含む。
本発明の実施例に係る光源モジュールは、前記基板と前記発光ダイオードチップとの間に位置し、反射物質を含むアンダーフィルを含む。
本発明の実施例に係る光源モジュールは、前記反射物質がＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＰｂＣＯ３、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３のうちいずれか一つまたはこれらの組み合わせである。
本発明の実施例に係る光源モジュールは、前記アンダーフィルが蛍光体を含む。
本発明の実施例に係る光源モジュールは、前記発光ダイオードチップがフリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）によって前記基板に実装される。
本発明の実施例に係る光源モジュールは、前記発光ダイオードチップが第１の導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層と、前記第１の半導体層の下側に形成される活性層と、第２の導電型不純物でドーピングされ、前記活性層の下側に形成される第２の半導体層と、前記第１の半導体層と電気的に接続される第１の電極と、前記第２の半導体層と電気的に接続される第２の電極と、前記第１の電極と電気的に接続される第１の電極パッドと、前記第２の電極と電気的に接続される第２の電極パッドを含み、前記第１の電極パッド及び前記第２の電極パッドを介して前記基板と電気的に接続される。
本発明の他の実施例に係るバックライトユニットは、導光板と、前記導光板の少なくとも一側に位置して光を放出する光源モジュールとを含み、前記光源モジュールは、底面を介して基板と電気的に接続される発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップの一側面に前記発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含み、少なくとも前記出射面を含んで前記発光ダイオードチップ上に形成される波長変換部と、前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に形成される反射部とを含む。
本発明の他の実施例に係るバックライトユニットにおいて、前記光源モジュールは、前記基板と前記発光ダイオードチップとの間に位置し、反射物質を含むアンダーフィルを含む。
本発明の他の実施例に係るバックライトユニットにおいて、前記アンダーフィルは蛍光体を含む。
本発明の他の実施例に係るバックライトユニットにおいて、前記発光ダイオードチップは、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）によって前記基板に実装される。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、発光ダイオードチップを製造し、少なくとも発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含んで、前記発光ダイオードチップ上に波長変換部を形成し、前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に反射部を形成することを含む。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記反射部を形成することにおいて、前記発光ダイオードチップの上面及び側面上に反射部を形成し、前記反射部の形成によって前記出射面に対して反射部が形成された場合、前記出射面に対応する領域に形成された反射部を除去し、前記波長変換部を露出させることを含む。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記波長変換部を露出させることで、フライカッティング（Ｆｌｙ Ｃｕｔｔｉｎｇ）を用いて前記出射面に対応する領域に形成された反射部を除去することを特徴とする。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記反射部を形成した後に、基板と前記発光ダイオードチップとの間に反射物質を含むアンダーフィルを形成することを含む。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記アンダーフィルを形成することにおいて、前記基板上に位置し、前記発光ダイオードチップの出射面と接するダム部を形成し、前記アンダーフィルを注入し、前記アンダーフィルを形成した後、前記ダム部を除去することを含む。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記発光ダイオードチップを基板に電気的に接続させることを含み、基板に接続させることにおいて、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）で前記発光ダイオードチップを前記基板に実装することを特徴とする。
本発明の更に他の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記発光ダイオードチップを製造することにおいて、第１の導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層を形成し、前記第１の半導体層の下側に活性層を形成し、第２の導電型不純物でドーピングされた第２の半導体層を前記活性層の下側に形成し、前記第１の半導体層と電気的に接続される第１の電極を形成し、前記第２の半導体層と電気的に接続される第２の電極を形成し、前記第１の電極と電気的に接続される第１のパッドを形成し、前記第２の電極と電気的に接続される第２のパッドを形成することを含む。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、導光板と並んで発光ダイオードチップを実装することによって、スリム化されたエッジ方式のバックライトユニットを提供するという効果を提供する。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、導光板に向かう発光ダイオードチップの側面には波長変換部を形成し、その他の部分には反射部を形成し、導光板に向かって出射経路を指定することによって、導光板と並んで発光ダイオードチップを実装する場合、発光ダイオードチップの光効率を向上させるという効果を提供する。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、反射物質を含むアンダーフィルを発光ダイオードチップと基板との間に形成することによって、発光ダイオードチップから発生した光が指定された出射面以外に放出されることを防止し、出射面に光を集中させることによって、光効率を向上させるという効果を提供する。
本発明は、光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニットに関し、アンダーフィルの製造時、出射面に反射物質が覆われることを防止することによって、出射経路の妨害要素を除去する一方、発光ダイオードチップと導光板との間の距離を狭めることによって、光効率を向上させるという効果を提供する。
従来の発光ダイオードパッケージ及びこれを備えたバックライトユニットを示した断面図である。 本発明の一実施例に係る光源モジュールを示した断面図である。 本発明の一実施例に係る光源モジュールを示した断面図である。 本発明の一実施例に係る光源モジュールを示した断面図である。 本発明の一実施例に係る光源モジュールを示した断面図である。 （ａ）は、図２〜図５の発光ダイオードチップの構成を具体的に示した平面図で、（ｂ）は、（ａ）のI―I'線に沿って切断した発光ダイオードチップを示した断面図である。 本発明の一実施例に係るバックライトユニットが備えられた表示装置を示した分解斜視図である。 図７のII―II'線に沿って切断した表示装置を示した断面図である。 本発明の光源モジュールを製造するステップを示した図である。 本発明の光源モジュールを製造するステップを示した図である。 本発明の光源モジュールを製造するステップを示した図である。
以下では、添付の各図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。次に紹介する各実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものではなく、他の形態に具体化することもできる。そして、各図面において、構成要素の形状などを誇張して表現する場合がある。明細書全体にわたって同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。本発明の技術思想範囲を逸脱しない程度の各構成要素の変更は、限定的な意味を含んでおらず、本発明の技術思想を明確に表現するための説明であって、請求項に記載した内容によってのみ限定することができる。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の好ましい各実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図２〜図５は、本発明の各実施例に係る光源モジュールを示した断面図である。
図２〜図５に示したように、本発明の一実施例に係る光源モジュール１００は、発光ダイオードチップ１１０、波長変換部１２０及び反射部１３０を含む。
前記発光ダイオードチップ１１０は、成長基板１１１及び半導体積層部１１３を含む。前記発光ダイオードチップ１１０は、直接フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって基板１４０と電気的に接続されてもよい。このとき、発光ダイオードチップ１１０の下部面に露出した電極パッド３７ａ、３７ｂと基板パッド１４１ａ、１４１ｂは、バンプ１５０ａ、１５０ｂによって互いに電気的に接続される。本発明の光源モジュール１００は、ワイヤを使用しないので、ワイヤを保護するためのモールディング部を必要とせず、ボンディングパッドを露出させるために波長変換部１２０の一部を除去する必要もない。したがって、本発明は、フリップチップタイプの発光ダイオードチップ１１０を採択することによって、ボンディングワイヤを使用する発光ダイオードチップを使用する場合に比べて色偏差や輝度ムラ現象を除去し、モジュール製造工程を単純化することができる。
前記波長変換部１２０は、前記発光ダイオードチップ１１０を覆う。前記発光ダイオードチップ１１０は、発光ダイオードチップの一側面のうち光が放出される面として、出射面と定義される面を含むが、前記波長変換部１２０は、少なくとも出射面を含んで前記発光ダイオードチップ１１０の上部面及び各側面を覆うことができる。すなわち、発光ダイオードチップ１１０の光が放出される出射面に波長変換部が形成されるか、出射面を含んで発光ダイオードチップ１１０の上部面及び各側面のうち一部に波長変換部が形成されるか、または、出射面を含んで発光ダイオードチップ１１０の上部面及び各側面の全部に波長変換部が形成されてもよい。また、前記波長変換部１２０は、蛍光体を含んでもよいが、前記蛍光体は、前記発光ダイオードチップ１１０から放出された光の波長を変換することができる。前記波長変換部１２０は、発光ダイオードチップ１１０にコーティングされ、発光ダイオードチップ１１０の上部面及び各側面を一定厚さで覆うことができる。前記波長変換部１２０が前記発光ダイオードチップの上部面及び側面を覆う場合、前記発光ダイオードチップ１１０の上部面を覆う領域と前記発光ダイオードチップ１１０の各側面を覆う領域は、同一の厚さであってもよく、互いに異なる厚さであってもよい。また、前記波長変換部１２０は、光が出射される出射面を覆う領域と、前記出射面を除いた各側面及び上部面を覆う領域とが異なる厚さを有してもよい。
前記反射部１３０は、前記出射面と定義される前記発光ダイオードチップ１１０の一面を除いた前記発光ダイオードチップ１１０上に形成される。このとき、反射部１３０は、発光ダイオードチップ１１０上に直接形成されてもよく、他の構成要素を介在し、その構成要素の上部に形成されてもよい。すなわち、図２に示したように、反射部１３０は、発光ダイオードチップ１１０上に直接形成されてもよく、実施例に応じて、図３〜図４に示したように、発光ダイオードチップ１１０上に波長変換部１２０が形成された後で反射部１３０が形成されてもよい。
前記反射部１３０は、光を出射面に反射させる機能を有する。すなわち、出射面を除いて反射部を形成することによって、反射部は、前記光源モジュール１００の一側面に光が出射されるようにガイドする機能を有する。
基板１４０は、前記発光ダイオードチップ１１０と電気的に接続される各基板パッド１４１ａ、１４１ｂを含み、前記各基板パッド１４１ａ、１４１ｂ上には各バンプ１５０ａ、１５０ｂが位置する。前記基板１４０は、特別に限定されないが、例えば、放熱に有利なメタルＰＣＢであってもよい。前記基板１４０は、長軸及び短軸を有するバータイプ（ｂａｒ―ｔｙｐｅ）であってもよい。
アンダーフィル２００は、前記発光ダイオードチップ１１０と基板１４０との間に位置する。前記アンダーフィル２００は、前記発光ダイオードチップ１１０から発生した光を反射させ、光効率を向上させる機能を有する。また、前記アンダーフィル２００は、前記発光ダイオードチップ１１０と基板１４０との間の水分浸透を防止する機能を有する。前記アンダーフィル２００は、反射物質を含む。例えば、前記アンダーフィル２００は、樹脂と、前記樹脂内に含まれる反射物質とを含み、前記反射物質は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＰｂＣＯ３、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３のうちいずれか一つまたはこれらの組み合わせを含んでもよい。前記アンダーフィル２００は、出射面と定義される前記発光ダイオードチップ１１０の一面と並んだ領域まで形成される。前記アンダーフィル２００は、特別に限定されないが、ディスペンシング方法で形成されてもよい。前記アンダーフィル２００は、蛍光体（図示せず）をさらに含んでもよい。前記アンダーフィル２００は、一定の接着力を有してもよい。
以上で説明した本発明の一実施例に係る光源モジュール１００は、反射部１３０及びアンダーフィル２００を用いて光損失を最小化し、前記光源モジュール１００の一側方向に光を集中させることによって、光効率を極大化することができる。
また、本発明の光源モジュール１００は、前記発光ダイオードチップ１１０が前記基板１４０にフリップチップボンディングまたはＳＭＴによって直接接続され、ワイヤを用いる一般的なパッケージ形態の光源モジュールに比べて高効率及び小型化を具現できるという長所を有する。
さらに、本発明の光源モジュール１００は、導光板の側面に対応する部分に光源モジュールが実装されていた従来の一般的なパッケージ形態の光源モジュールに比べて薄型化に有利であるという長所を有する。
図６の（ａ）及び（ｂ）を参照して、前記発光ダイオードチップ１１０の構造をより詳細に説明する。
図６の（ａ）は、図５の発光ダイオードチップの構成を具体的に示した平面図で、（ｂ）は、（ａ）のI―I'線に沿って切断した発光ダイオードチップを示した断面図である。
図６の（ａ）及び（ｂ）に示したように、本発明の発光ダイオードチップは、成長基板１１１及び半導体積層部１１３を含んでもよい。
前記半導体積層部１１３は、前記成長基板１１１上に第１の導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層２３と、第１の半導体層２３上に互いに離隔した複数のメサＭとを含む。
前記複数のメサＭは、それぞれ活性層２５と、第２の導電型不純物でドーピングされた第２の半導体層２７とを含む。活性層２５は、第１の半導体層２３と第２の半導体層２７との間に位置する。一方、複数のメサＭ上にはそれぞれ反射電極３０が位置する。
前記複数のメサＭは、図示したように、一側方向に互いに平行に延長する長形状を有してもよい。このような形状は、成長基板１１１上で複数のチップ領域に同一の形状の複数のメサＭを形成することを単純化させる。
一方、各反射電極３０は、複数のメサＭが形成された後、各メサＭ上に形成されてもよいが、これに限定されることはなく、第２の半導体層２７を成長させ、各メサＭを形成する前に第２の半導体層２７上に予め形成されてもよい。反射電極３０は、メサＭの上面をほとんど覆い、メサＭの平面形状と概して同一の形状を有する。
前記各反射電極３０は、反射層２８を含み、さらに、障壁層２９を含んでもよい。障壁層２９は、反射層２８の上面及び側面を覆ってもよい。例えば、反射層２８のパターンを形成し、その上に障壁層２９を形成することによって、障壁層２９が反射層２８の上面及び側面を覆うように形成されてもよい。例えば、反射層２８は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｎｉ／Ａｇ、ＮｉＺｎ／Ａｇ、ＴｉＯ／Ａｇ層を蒸着及びパターニングすることによって形成されてもよい。一方、障壁層２９は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｄ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｏ、ＴｉＷまたはその複合層に形成されてもよく、反射層の金属物質が拡散または汚染することを防止する。
前記複数のメサＭが形成された後、第１の半導体層２３の縁部がエッチングされてもよい。その結果、成長基板１１１の上部面が露出し、第１の半導体層２３の側面も傾斜するように形成され得る。
本発明の発光ダイオードチップは、複数のメサＭ及び第１の半導体層２３を覆う下部絶縁層３１をさらに含む。前記下部絶縁層３１は、特定領域で第１の半導体層２３及び第２の半導体層２７への電気的接続を許容するための各開口部を有する。例えば、下部絶縁層３１は、第１の半導体層２３を露出させる各開口部と、反射電極３０を露出させる各開口部とを有してもよい。
前記各開口部は、各メサＭ間の領域及び基板１４０の縁部付近に位置してもよく、各メサＭに沿って延長する長い形状を有してもよい。一方、各開口部は、メサＭの上部に限定的に位置し、各メサの同一端部側に偏って位置する。
本発明の発光ダイオードチップは、前記下部絶縁層３１上に形成された電流分散層３３を含む。前記電流分散層３３は、複数のメサＭ及び第１の半導体層２３を覆う。また、電流分散層３３は、それぞれのメサＭの上部領域内に位置し、各反射電極を露出させる各開口部を有する。前記電流分散層３３は、下部絶縁層３１の各開口部を介して第１の半導体層２３にオーミック接触してもよい。電流分散層３３は、下部絶縁層３１によって複数のメサＭ及び各反射電極３０から絶縁される。
前記電流分散層３３の各開口部は、電流分散層３３が各反射電極３０に接続することを防止するように、それぞれ下部絶縁層３１の各開口部より広い面積を有する。
前記電流分散層３３は、各開口部を除いた基板１４０のほぼ全ての領域の上部に形成される。したがって、電流分散層３３を介して電流が容易に分散され得る。電流分散層３３は、Ａｌ層などの高反射金属層を含んでもよく、高反射金属層は、Ｔｉ、ＣｒまたはＮｉなどの接着層上に形成されてもよい。また、高反射金属層上には、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕなどの単層または複合層構造の保護層が形成されてもよい。電流分散層３３は、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構造を有してもよい。
本発明の発光ダイオードチップは、電流分散層３３上に形成された上部絶縁層３５を含む。上部絶縁層３５は、電流分散層３３を露出させる開口部と共に、各反射電極３０を露出させる各開口部を有する。
前記上部絶縁層３５は、酸化物絶縁層、窒化物絶縁層、これら絶縁層の混合層または交差層、または、ポリイミド、テフロン（登録商標）、パリレンなどのポリマーを用いて形成されてもよい。
前記上部絶縁層３５上には、第１の電極パッド３７ａ及び第２の電極パッド３７ｂが形成される。第１の電極パッド３７ａは、上部絶縁層３５の開口部を介して電流分散層３３に接続され、第２の電極パッド３７ｂは、上部絶縁層３５の各開口部を介して各反射電極３０に接続される。第１の電極パッド３７ａ及び第２の電極パッド３７ｂは、発光ダイオードチップを回路基板などに実装するためにバンプが接続されるパッド、またはＳＭＴのためのパッドとして使用されてもよい。
第１の電極パッド３７ａ及び第２の電極パッド３７ｂは、同一の工程で共に形成されてもよく、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチング技術またはリフトオフ技術を使用して形成されてもよい。第１の電極パッド３７ａ及び第２の電極パッド３７ｂは、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉなどの接着層と、Ａｌ、Ｃｕ、ＡｇまたはＡｕなどの高伝導金属層とを含んでもよい。第１の電極パッド３７ａ及び第２の電極パッド３７ｂは、端部が同一の平面上に位置するように形成されてもよく、その結果、発光ダイオードチップは、基板上に同一の高さで形成された導電パターン上にフリップチップボンディングによってボンディングされ得る。
その後、成長基板１１１を個別発光ダイオードチップ単位に分割することによって、発光ダイオードチップが完成する。成長基板１１１は、個別発光ダイオードチップ単位で分割される前または分割された後で発光ダイオードチップから除去されてもよい。
以上のように、基板にフリップチップボンディングによってボンディングされる本発明の発光ダイオードチップは、一般的なパッケージ形態の発光素子に比べて高効率及び小型化を具現できるという長所を有する。
図７は、本発明の一実施例に係るバックライトユニットが備えられた表示装置を示した分解斜視図で、図８は、図７のII―II'線に沿って切断した表示装置を示した断面図である。
図７及び図８に示したように、本発明の表示装置は、映像がディスプレイされる表示パネルＤＰ（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）と、前記表示パネルＤＰの背面に配置されて光を照射するバックライトユニットＢＬＵ（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）と、前記表示パネルＤＰを支持し、バックライトユニットＢＬＵが収納されるフレーム２４０及び前記表示パネルＤＰを覆うトップカバー２８０とを含む。
前記表示パネルＤＰは、互いに対向して均一なセルギャップが維持されるように合着されたカラーフィルター基板ＦＳ及び薄膜トランジスタ基板ＳＳを含む。前記表示パネルＤＰは、種類に応じて、前記カラーフィルター基板ＦＳと薄膜トランジスタ基板ＳＳとの間に液晶層をさらに含んでもよい。
図面には詳細に示していないが、前記薄膜トランジスタ基板ＳＳは、複数のゲートライン及びデータラインの交差によって画素を定義し、それぞれの交差領域ごとに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ｔｈｉｎ ｆｌｉｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が備えられ、それぞれのピクセルに実装された画素電極と１対１に対応して連結される。前記カラーフィルター基板ＦＳは、各ピクセルに対応するＲ、Ｇ、Ｂカラーのカラーフィルターと、これらカラーフィルターを取り囲み、ゲートライン、データライン及び薄膜トランジスタなどを隠すブラックマトリックスと、これらを全て覆う共通電極とを含む。ここで、前記共通電極は、薄膜トランジスタ基板ＳＳに形成されてもよい。
前記表示パネルＤＰに光を提供するバックライトユニットＢＬＵは、上面の一部が開口された下部カバー２７０と、前記下部カバー２７０の内部一側に配置された光源モジュールと、前記光源モジュール１００と並んで位置し、点光を面光に変換する導光板２５０とを含む。従来の光源モジュール１００は、下部カバー２７０の内部のうち側面に配置されることが一般的であったが、従来によると、光源モジュール１００の幅により、バックライトユニットまたはこれを含む表示パネルの高さを減少させるのに限界があった。本発明によると、光源モジュール１００が下部カバー２７０の内部のうち底面に位置し、従来に比べて、バックライトユニットまたはこれを含む表示パネルをスリム化できるという効果を提供する。光源モジュール１００が下部カバー２７０の内部のうち底面に位置するということは、記載によっては、光源モジュール１００が導光板２５０と並んで位置することを意味し得る。
また、本発明のバックライトユニットＢＬＵは、前記導光板２５０上に位置して光を拡散及び集光させる各光学シート２３０と、前記導光板２５０の下部に配置され、導光板２５０の下部方向に進行する光を表示パネルＤＰ方向に反射させる反射シート２６０とを含む。
前記光源モジュール１００は、図５を参照して説明した通りであるので、それについての詳細な説明は省略する。
前記光源モジュール１００においては、基板上に発光ダイオードチップがフリップチップボンディングまたはＳＭＴによって直接実装され、基板と発光ダイオードチップとの間に各反射フィラーを含むアンダーフィルが形成される。
したがって、本発明の光源モジュール１００は、薄型化によってバックライトユニットのスリム化に有利であり、反射部及びアンダーフィルによって光損失を最小化し、前記光源モジュールの一側方向に光を集中させることによって、光効率を極大化することができる。
図９〜図１１は、本発明の光源モジュールを製造するステップを示した図である。
図９〜図１１に示したように、本発明の光源モジュールを製造するステップにおいては、まず、発光ダイオードチップ製造ステップで発光ダイオードチップ１１０を製造する。
発光ダイオードチップ製造ステップでは、成長基板１１１上に半導体積層部１１３を形成することによって発光ダイオードチップ１１０を製造することができる。前記発光ダイオードチップ１１０の下部に各電極パッド３７ａ、３７ｂが形成されてもよい。光源モジュールの各構成は、図２〜図５の光源モジュールと同一であるので、同一の符号を併記し、製造ステップと関連して簡略に説明するだけで、詳細な説明は省略する。
発光ダイオードチップ製造ステップでは、第１の導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層を形成するステップ、前記第１の半導体層の下側に活性層を形成するステップ、及び第２の導電型不純物でドーピングされた第２の半導体層を前記活性層の下側に形成するステップを含む。その後、前記第１の半導体層と電気的に接続される第１の電極を形成して、前記第２の半導体層と電気的に接続される第２の電極を形成して、前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれに電気的に接続される第１のパッド及び第２のパッドを形成する。
その後、波長変換部形成ステップでは、少なくとも発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含んで、発光ダイオードチップ上に波長変換部１２０を形成する。
次に、反射部形成ステップでは、出射面を除いた発光ダイオードチップ上に反射部を形成する。
前記反射部形成ステップでは、前記発光ダイオードチップ上に反射部を形成するが、反射部は、前記発光ダイオードチップ上に直接形成されてもよく、実施例によっては、例えば、波長変換部１２０のような他の構成要素を介在し、その上に反射部１３０が形成されてもよい。前記反射部を形成するステップでは、前記出射面に対して反射部が形成されると、前記出射面に対応する領域に形成された反射部を除去し、前記波長変換部を露出させる。
露出した前記波長変換部１２０は、発光ダイオードチップ１１０の出射面ＥＡに対応する。前記反射部１３０を除去する方法としては、特別に限定されるのではないが、フライカッティング方法が用いられてもよい。
一方、本発明の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、発光ダイオードチップを基板に電気的に接続させる基板接続ステップを含む。基板接続ステップでは、基板１４０の各基板パッド１４１ａ、１４１ｂと前記発光ダイオードチップ１１０の各電極パッド３７ａ、３７ｂとを連結する。このとき、発光ダイオードチップ１１０は、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって前記基板１４０と直接電気的に接続されてもよい。ここで、前記各基板パッド１４１ａ、１４１ｂと各電極パッド３７ａ、３７ｂとの間には各バンプ１５０ａ、１５０ｂが位置する。
本発明の実施例によると、波長変換部形成ステップ、反射部形成ステップ及び基板接続ステップの製造順序は固定されたものではなく、実施例によって、発光ダイオードチップに波長変換部及び反射部を形成した後で基板に接続させてもよく、または、発光ダイオードチップを基板に接続させた後で波長変換部及び反射部を形成してもよい。
また、本発明の実施例に係る光源モジュールの製造方法は、前記基板１４０と前記発光ダイオードチップ１１０との間にアンダーフィル２００を形成するアンダーフィル形成ステップを含む。具体的に、前記発光ダイオードチップ１１０の出射面ＥＡに対応する面にダム部１７０を形成する。前記ダム部１７０は、前記発光ダイオードチップ１１０の出射面ＥＡと接触する。前記ダム部１７０は、前記基板１４０上に位置し、前記基板１４０と接触する。前記ダム部１７０は、フォトレジストまたは接着部材を含むフレーム構造物によって前記基板１４０上に形成されてもよい。前記ダム部１７０を形成した後でアンダーフィルを注入するが、このとき、前記ダム部１７０は、前記アンダーフィル２００の形成領域を制限する機能を有する。特に、前記ダム部１７０は、前記アンダーフィル２００が前記出射面ＥＡ上に延長されることを防止する。前記ダム部１７０は、前記アンダーフィル２００が形成された後でエッチング工程または物理的な方法で除去されてもよい。
前記アンダーフィル２００は、前記発光ダイオードチップ１１０から発生した光を反射させることによって光効率を向上させる機能、及び水分浸透を防止する機能を有する。前記アンダーフィル２００は反射物質を含む。例えば、前記アンダーフィル２００は、樹脂と、前記樹脂内に含まれる反射物質とを含み、前記反射物質は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＰｂＣＯ３、ＰｂＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３のうちいずれか一つまたはこれらの組み合わせを含んでもよい。前記アンダーフィル２００は、前記ダム部１７０によって出射面ＥＡと並んだ領域まで形成される。前記アンダーフィル２００は、特別に限定されないが、ディスペンシング方法で形成されてもよい。前記アンダーフィル２００は、蛍光体（図示せず）をさらに含んでもよい。前記アンダーフィル２００は、一定の接着力を有してもよい。
以上で説明した本発明の一実施例に係る光源モジュールは、反射部１３０及びアンダーフィル２００を用いて光損失を最小化し、前記光源モジュールの一側方向に光を集中させることによって、光効率を極大化することができる。
また、本発明の光源モジュールは、前記発光ダイオードチップ１１０が前記基板１４０にフリップチップボンディングまたはＳＭＴによって直接連結され、ワイヤを用いる一般的なパッケージ形態の光源モジュールに比べて高効率及び小型化を具現できるという長所を有する。
以上で多様な実施例について説明したが、本発明は、特定の実施例に限定されるものではない。また、特定の実施例で説明した構成要素は、本発明の思想を逸脱しない限り、他の実施例で同一の形態にまたは類似する形態に適用され得る。
１００：光源モジュール、１１０：発光ダイオードチップ、１２０：波長変換部、１３０：反射部、１４０：基板、２００：アンダーフィル

Claims (12)

  1. 底面を介して基板と電気的に接続される発光ダイオードチップと、
    前記発光ダイオードチップの一側面に前記発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含み、少なくとも前記出射面を含んで前記発光ダイオードチップ上に形成される波長変換部と、
    前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に形成される反射部と、
    前記基板と前記発光ダイオードチップとの間に位置すると共に前記反射部に対向し前記出射面と並んだ領域にまで設けられた反射物質と蛍光体とを含むアンダーフィルと、
    を含む光源モジュール。
  2. 前記反射物質は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、ＰｂＣＯ3、ＰｂＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3のうちいずれか一つまたはこれらの組み合わせである、請求項１に記載の光源モジュール。
  3. 前記発光ダイオードチップは、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）によって前記基板に実装される、請求項１に記載の光源モジュール。
  4. 前記発光ダイオードチップは、
    第１導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層と、
    前記第１の半導体層の下側に形成される活性層と、
    第２の導電型不純物でドーピングされ、前記活性層の下側に形成される第２の半導体層と、
    前記第１の半導体層と電気的に接続される第１の電極と、
    前記第２の半導体層と電気的に接続される第２の電極と、
    前記第１の電極と電気的に接続される第１の電極パッドと、
    前記第２の電極と電気的に接続される第２の電極パッドとを含み、
    前記第１の電極パッド及び前記第２の電極パッドを介して前記基板と電気的に接続される、請求項１に記載の光源モジュール。
  5. 導光板と、
    前記導光板の少なくとも一側に位置して光を放出する光源モジュールとを含み、
    前記光源モジュールは、底面を介して基板と電気的に接続される発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップの一側面に前記発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含み、少なくとも前記出射面を含んで前記発光ダイオードチップ上に形成される波長変換部と、前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に形成される反射部と、前記基板と前記発光ダイオードチップとの間に位置し前記反射部に対向し前記出射面と並んだ領域にまで設けられた反射物質と蛍光体とを含むアンダーフィルと、を含む、バックライトユニット。
  6. 前記発光ダイオードチップは、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）によって前記基板に実装される、請求項５に記載のバックライトユニット。
  7. 発光ダイオードチップを製造し、
    少なくとも発光ダイオードチップの光が放出される出射面を含んで、前記発光ダイオードチップ上に波長変換部を形成し、
    前記出射面を除いた前記発光ダイオードチップ上に反射部を形成し、
    前記基板と前記発光ダイオードチップとの間に位置し前記反射部に対向し前記出射面と並んだ領域にまで反射物質と蛍光体とを含むアンダーフィルを形成すること
    を含む光源モジュールの製造方法。
  8. 前記反射部を形成することは、
    前記発光ダイオードチップの上面及び側面を囲む反射部を形成し、
    前記出射面に対応する領域に形成された反射部を除去し、前記波長変換部を露出させることを含む、請求項７に記載の光源モジュールの製造方法。
  9. 前記波長変換部を露出させることは、フライカッティングを用いて前記出射面に対応する領域に形成された前記反射部を除去することを特徴とする、請求項８に記載の光源モジュールの製造方法。
  10. 前記アンダーフィルを形成することは、
    前記基板上に位置し、前記発光ダイオードチップの出射面と接するダム部を形成し、
    前記アンダーフィルを注入し、前記アンダーフィルを形成した後、前記ダム部を除去することを含む、請求項７に記載の光源モジュールの製造方法。
  11. 前記光源モジュールの製造方法は、
    前記発光ダイオードチップを基板に電気的に接続させることを含み、
    前記基板に接続させることは、フリップチップボンディングまたはＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ）で前記基板に実装することを特徴とする、請求項７に記載の光源モジュールの製造方法。
  12. 前記発光ダイオードチップを製造することは、
    第１の導電型不純物でドーピングされた第１の半導体層を形成し、
    前記第１の半導体層の下側に活性層を形成し、
    第２の導電型不純物でドーピングされた第２の半導体層を前記活性層の下側に形成し、
    前記第１の半導体層と電気的に接続される第１の電極を形成し、
    前記第２の半導体層と電気的に接続される第２の電極を形成し、
    前記第１の電極と電気的に接続される第１のパッドを形成し、
    前記第２の電極と電気的に接続される第２のパッドを形成することを含む、請求項７に記載の光源モジュールの製造方法。
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