KR102375861B1 - Ultra-small double LED devices with back-to-back construction and their manufacturing methods and Electrode assembly and manufacturing method of ultra-small double LED with back-to-back structure - Google Patents

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Abstract

본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 (back-to-back connected dual micro LEDs)는 종래의 초소형 단일형 LED 소자 (single micro LED)의 자가조립 전사 공정에서 발생하는 낮은 극성 배열성에 의한 다음의 문제점들을 해결할 수 있다. 첫째, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 극성 배열성이 필요하지 않으므로, 자가조립 전압을 비대칭으로 인가하지 않아도 되며, 둘째, 기판 상에 소자가 뒤집혀 배치하여도 발광 할 수 있어서, 기존 소자의 낮은 발광 휘도 및 효율의 저하 문제를 해결할 수 있다. 셋째, 따라서 이러한 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 LED 디스플레이의 발광 휘도와 효율을 획기적으로 개선할 수 있다.The back-to-back connected dual micro LEDs of the present invention solve the following problems due to the low polarity arrangement that occurs in the self-assembly and transfer process of the conventional single micro LEDs. can be solved First, since the ultra-small double LED device of the present invention does not require polarity arrangement, it is not necessary to apply a self-assembled voltage asymmetrically. can solve the problem of low luminance of light emission and degradation of efficiency. Third, therefore, the ultra-small double LED device having the back-to-back structure of the present invention can dramatically improve the light-emitting luminance and efficiency of the LED display.

Description

백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 및 그 제조 방법과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 의 전극 어셈블리 및 그 제조방법{Ultra-small double LED devices with back-to-back construction and their manufacturing methods and Electrode assembly and manufacturing method of ultra-small double LED with back-to-back structure}BACKGROUND ART Ultra-small double LED devices with back-to-back construction and their manufacturing methods and Electrode assembly and manufacturing method of ultra-small double LED with back-to-back structure}

본 발명은 새로운 구조의 초소형 LED 소자, 그 제조방법 및 그 초소형 LED 전극 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노 또는 마이크로 사이즈의 백투백 구조의 (back-to-back-connected) 초소형 이중(dual) LED 소자를 효과적으로 생산하고, 생산되는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 직류 구동에서도 발광 휘도와 효율을 증대할 수 있는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 전극 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 초소형 전극에 전기적 단락 등 불량 없이 연결되되, 극성 배열성(polar ordering)이 없어도 직류 구동에서 매우 뛰어난 발광 특성을 발현하는, 향상된 특성의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 전극 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-small LED device having a novel structure, a manufacturing method thereof, and an ultra-small LED electrode assembly thereof, and more particularly, to a back-to-back-connected ultra-small dual LED of a nano or micro size. It relates to an electrode assembly of an ultra-small double LED device of a back-to-back structure and a method for manufacturing the same, which can effectively produce a device and increase the light emitting luminance and efficiency even when driving the ultra-small double LED device of the back-to-back structure produced by direct current. It relates to an electrode assembly of an ultra-small double LED device having a back-to-back structure of improved characteristics, which is connected without defects such as short circuit, and exhibits very excellent light emitting characteristics in DC driving even without polar ordering, and a method for manufacturing the same.

현재 큰 밴드갭을 가진 질화물계 반도체를 이용하여, 질화물계 반도체의 성장 구조와 성장된 박막의 제작공정을 개선하여, 광변환 효율이 높은 발광 소자(LED: light emitting diode)를 개발하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이러한 LED 소자는 1992년 일본 니치아사의 나카무라 등이 저온의 GaN 화합물 완충층을 적용하여 양질의 단결정 GaN 질화물 반도체를 제조하는데 성공하여, 그 개발이 활발하게 이루어져 왔다. LED는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 다수의 캐리어가 전자(electron)인 n형 반도체 결정과 다수의 캐리어가 정공(hole)인 p형 반도체 결정이 서로 접합된 구조를 갖는 반도체 소자로써, 전기적인 신호를 특정 파장 대역의 빛으로 변환시킬 수 있는 광소자의 일종이다.Currently, studies are actively conducted to develop a light emitting diode (LED) with high light conversion efficiency by improving the growth structure of the nitride-based semiconductor and the manufacturing process of the grown thin film using a nitride-based semiconductor with a large bandgap. is in progress In 1992, Nakamura et al. of Nichia Corporation of Japan succeeded in manufacturing a high-quality single-crystal GaN nitride semiconductor by applying a low-temperature GaN compound buffer layer, and the development has been actively carried out. The LED is a semiconductor device having a structure in which an n-type semiconductor crystal in which a plurality of carriers are electrons and a p-type semiconductor crystal in which a plurality of carriers are holes by using the characteristics of a compound semiconductor are bonded to each other. It is a kind of optical device that can convert light into light of a specific wavelength band.

이러한 LED와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2009-0121743은 발광다이오드 제조방법 및 이에 의해 제조되는 발광다이오드를 개시하고 있다. 기존 LED 소자는, 2~8인치 사이즈의 사파이어 기판 위에 metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) 방법으로 III-V족 물질의 p-반도체층, 양자우물층, n-반도체층들을 증착 형성시킨 후, 절단, 배선, 패키징 등 다양한 후공정을 거쳐서, 다양한 형태의 소자로 제조되고 있다. 이러한 LED 소자는 광 변환 효율이 매우 높기 때문에 에너지 소비량이 매우 적으며, 소자의 수명이 반영구적이고, 환경 친화적이고, 신호등, 핸드폰, 자동차 전조등, 옥외 전광판, LCD BLU(back light unit), 그리고 실내외 조명 등 많은 분야에서 응용되고 있으며, 이에 대한 활발한 연구가 국내외에서 계속되고 있다. In relation to such an LED, Korean Patent Application Laid-Open No. 2009-0121743 discloses a method for manufacturing a light emitting diode and a light emitting diode manufactured by the method. Existing LED devices are formed by depositing p-semiconductor layers, quantum well layers, and n-semiconductor layers of group III-V materials on a sapphire substrate with a size of 2 to 8 inches by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), followed by cutting. Through various post-processes such as , wiring, packaging, etc., it is manufactured into various types of devices. Since these LED devices have very high light conversion efficiency, energy consumption is very low, the life of the device is semi-permanent, and it is environmentally friendly, traffic lights, mobile phones, automobile headlights, outdoor electric signs, LCD BLU (back light unit), and indoor and outdoor lighting It is being applied in many fields, such as, and active research on it is continuing at home and abroad.

이러한 일련의 연구들 중에서, LED 소자의 크기를 나노 또는 마이크로 단위로 제작한 LED 소자를 이용한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 특히, 이러한 초소형의 LED 소자를 조명 또는 디스플레이 등에 활용하기 위한 연구가 계속되고 있다.Among these series of studies, studies using LED devices in which the size of LED devices are manufactured in nano or micro units are being actively conducted. In particular, research for using such a miniature LED device for lighting or a display is continuing.

특히, 차세대 디스플레이로 예견되고 있는 LED 디스플레이를 실현하기 위해, bottom-up 방법, 2) top-down, 방법 및 3) 이들을 혼용하는 방법들이 연구 개발되고 있다.In particular, in order to realize an LED display, which is predicted as a next-generation display, a bottom-up method, 2) a top-down method, and 3) a method using these methods are being researched and developed.

먼저, bottom-up 방법은 실제 디스플레이용 대면적 유리기판의 패턴된 픽셀 위치에 III-V족 박막 및 나노로드 LED 소자를 직접 성장시키는 방법이다. 지금까지 많은 연구를 통해서 알려진 바에 의하면, III-V 족 박막을 성장시키는 MOCVD 방법으로는 TV용 디스플레이급 사이즈와 같은 대형기판에 직접 증착하는 공정은 설비상 불가능한 것으로 알려져 있다. 이뿐만 아니라 투명한 비결정질 유리기판에 패턴이 형성된 투명전극 위에 고결정성/고효율의 III-V 족 박막 및 나노로드 heterojunction LED 소자를 성장시키는 것 역시 결정학적으로도 매우 어려운 것으로 알려져 있다. 이와 같은 기술적 한계 때문에 작은 소자를 제외하고는 대면적 유리기판에 LED 소자를 직접 성장시켜서 TV 나 모니터급 풀칼라 디스플레이를 구현하는 방법은 거의 시도되지 않고 있다.First, the bottom-up method is a method of directly growing a group III-V thin film and a nanorod LED device on a patterned pixel position on a large-area glass substrate for an actual display. According to what has been known through many studies so far, it is known that a direct deposition process on a large substrate, such as a display-grade size for TV, is not possible due to facility reasons using the MOCVD method for growing a III-V group thin film. In addition, it is known that it is also very difficult crystallographically to grow a group III-V thin film and nanorod heterojunction LED device with high crystallinity/high efficiency on a transparent electrode having a pattern formed on a transparent amorphous glass substrate. Due to such technical limitations, there has been hardly any attempt to implement a full-color TV or monitor-level display by directly growing LED elements on a large-area glass substrate, except for small elements.

LED 디스플레이를 실현하기 위해서 많은 연구자들에 의해서 추진되고 있는 또 다른 접근법은 나노기술을 기반으로 한 bottom-up 방식이다. 이 방법은 단결정 기판위에 나노로드형 LED를 성장시킨 후 일부를 떼어 내어서 픽셀로 패턴된 전극 위에 bottom-up 방식으로 재배열시켜 대면적 디스플레이를 구현하는 방법이다. 그러나, 이와 같이 bottom-up 방식으로 제조한 나노로드 LED는 기존에 웨이퍼에 성장시킨 박막형 LED에 비교하여 발광효율이 낮다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 bottom-up 방식으로 성장시킨 나노로드 LED 소자를 bottom-up 방식의 자기조립법으로 전극 위에 배열하기 위해서는 크기가 균일한 나노로드 소자를 얻는 것이 필수적이다. 그러나, 잘 알려진 Vapor-Liquid-Solid (VLS) 방법과 같은 나노로드 성장법을 이용해서 자기조립에 용이한 균일한 사이즈와 특성을 갖는 나노로드 LED 소자를 대량으로 제조할 가능성은 매우 적다. Another approach being pursued by many researchers to realize LED display is a bottom-up method based on nanotechnology. This method is a method of realizing a large-area display by growing a nanorod-type LED on a single crystal substrate, removing a part, and rearranging it on an electrode patterned with a pixel in a bottom-up method. However, the nanorod LED manufactured by the bottom-up method has a problem in that the luminous efficiency is low compared to the conventional thin film LED grown on a wafer. In addition, in order to arrange the nanorod LED device grown in the bottom-up method on the electrode by the bottom-up method self-assembly method, it is essential to obtain a nanorod device having a uniform size. However, there is very little possibility of mass production of nanorod LED devices having uniform size and characteristics that are easy for self-assembly by using a nanorod growth method such as the well-known Vapor-Liquid-Solid (VLS) method.

또 다른 방법으로는 고효율 LED 소자를 잘라서 LED 디스플레이를 구현하는 top-down 방법이 있다. 일반적으로 이 방법은 대면적 유리기판의 써브-픽셀 위치에 top-down 방식으로 제조한 마이크로 LED 소자 한 개씩 배열하는 일대일 대응 방식으로 디스플레이를 구현하는 방법이다. 구체적으로 마이크로 사이즈의 LED 디스플레이의 경우는 top-down 방식으로 제조한 개개의 마이크로 LED를 각각의 써브-픽셀로 제작하여 소형 마이크로 LED 디스플레이를 개발하였다. 이 경우 LED 소자를 사파이어 기판에 성장시킨 후 마이크로 사이즈로 패터닝하여 마이크로 LED 소자를 제조한 후 전극을 배선하므로, 웨이퍼 기판의 사이즈 보다는 작은 마이크로 LED 디스플레이를 구현한다. 이 방법을 이용할 경우 효율에는 문제가 없으나, 기판 사이즈 및 제조공정의 한계로 대면적의 LED 디스플레이를 구현하는 것은 불가능하다.As another method, there is a top-down method in which a high-efficiency LED element is cut to realize an LED display. In general, this method is a method of realizing a display in a one-to-one correspondence method by arranging one micro LED element manufactured in a top-down method at the sub-pixel position of a large-area glass substrate. Specifically, in the case of a micro-sized LED display, each micro LED manufactured in the top-down method was manufactured as each sub-pixel, and a small micro LED display was developed. In this case, since the LED device is grown on a sapphire substrate and patterned to a micro size to manufacture the micro LED device and then the electrodes are wired, a micro LED display smaller than the size of the wafer substrate is realized. When this method is used, there is no problem in efficiency, but it is impossible to implement a large-area LED display due to the limitations of the substrate size and manufacturing process.

결국, 종래의 top-down 또는 bottom-up 방식으로 제조한 초소형 마이크로/나노 LED 소자로는 양산성 있는 고효율/대면적 LED 디스플레이 소자를 구현하는 데는 한계가 있다.As a result, there is a limit to realizing a mass-produced, high-efficiency/large-area LED display device with the conventional top-down or bottom-up method of manufacturing ultra-small micro/nano LED devices.

나아가, 종래의 방법으로 제조된 초소형 LED 소자를 LED 디스플레이 기판의 서브픽셀(픽셀위치)에 위치 시키는 경우, LED 소자의 크기가 너무 작으므로 LED 디스플레이의 서브픽셀상에 초소형 마이크로/나노 LED 소자를 목적한 전극 영역에 배치하고 실장 할 수 없다는 문제가 있었다. Furthermore, when the miniature LED device manufactured by the conventional method is placed in the sub-pixel (pixel position) of the LED display substrate, the size of the LED device is too small, so the purpose of the micro/nano LED device on the sub-pixel of the LED display There was a problem that it could not be placed and mounted in one electrode area.

상술한 과제를 해결하기 위한 기존 기술에 따른 초소형의 단일형 (single) LED 소자의 제조방법은, 1) 기판위에 제1 도전성 반도체층, 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 순차적으로 형성하는 단계; 2) 상기 제1 도전성 반도체층, 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 LED 소자의 직경이 나노 또는 마이크로 크기를 가지도록 식각하는 단계; 및 3) 상기 제1 도전성 반도체층, 활성층 및 제2 도전성 반도체층의 외주면에 절연피막을 형성하고 상기 기판을 제거하는 단계를 포함한다. (공개특허 10-2012-0122159)A method of manufacturing an ultra-small single LED device according to the prior art for solving the above-described problems includes: 1) sequentially forming a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer on a substrate; 2) etching the first conductive semiconductor layer, the active layer and the second conductive semiconductor layer so that the diameter of the LED device has a nano or micro size; and 3) forming an insulating film on outer peripheral surfaces of the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer, and removing the substrate. (Patent Publication 10-2012-0122159)

이러한 초소형 LED 소자의 제작 및 응용 연구에서 지속적으로 주목받고 있는 이슈로는, 초소형 LED 소자에 전원을 인가할 수 있는 전극 및 전극이 차지하는 공간의 최소화 등을 위한 전극의 배치, 배치된 전극에 초소형 LED를 적절하게 실장하는 방법 등에 관한 것들이 있다.The issues that are continuously attracting attention in the production and application research of these ultra-small LED devices are the electrodes that can apply power to the ultra-small LED devices, the arrangement of electrodes to minimize the space occupied by the electrodes, and the ultra-small LEDs on the arranged electrodes. There are things about how to properly mount the .

이들 중에서도, 배치된 전극에 초소형 단일형 LED 소자를 실장시키는 방법에 대한 이슈에는 초소형 LED 소자 크기의 제약으로 인하여, 배치 전극상에 초소형 LED 소자를 목적한 대로 배치 및 실장시키기 매우 어렵다는 난제가 여전히 상존하고 있다. 이는 초소형 LED 소자가 나노 스케일 또는 마이크로 스케일이므로, 사람이나 일반적인 장비로는 미세한 크기의 소자를 일일이 목적한 전극 영역에 배치하고 실장 할 수 없기 때문이다.Among them, in the issue of how to mount the ultra-small single-type LED device on the arranged electrode, the problem that it is very difficult to place and mount the ultra-small LED device on the arrangement electrode as intended due to the limitation of the size of the ultra-small LED device still exists. there is. This is because, since ultra-small LED devices are nano-scale or micro-scale, it is impossible to arrange and mount micro-sized devices one by one in the target electrode area with a person or general equipment.

또한, 목적한 전극영역에 초소형 LED 소자를 실장한다 하여도, 단위전극 영역에 포함되는 초소형 LED 소자의 개수, 초소형 LED 소자의 위치 등을 목적한 대로 조절하기 매우 곤란하며, 목적한 광량을 얻기가 어려운 문제점이 있다.In addition, even if the micro LED device is mounted on the target electrode area, it is very difficult to control the number of micro LED devices included in the unit electrode area, the position of the micro LED device, etc. There is a difficult problem.

이를 극복하기 위하여, 초소형의 전극 라인에 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 접촉시키고, 대칭성의 교류 전원을 인가하여 초소형 단일형 LED 소자의 양방향의 (bidirectional) 비극성 배열성 (axial ordering)이 증대한 어셈블리를 구현하는 제조방법 및 초소형 LED 전극 어셈블리를 구현하였다. (대한민국 등록특허공보 제10-1490758호) 그러나, 이와 같은 기술로 구현된 초소형 LED 전극 어셈블리는 구동전원으로 직류(DC)를 인가하는 경우, 발광하지 않는 초소형 LED 소자의 개수가 거의 절반 (50%)에 달하여, 목적하는 휘도를 얻기 어려웠다. In order to overcome this, an assembly in which the bidirectional, non-polar axial ordering of the ultra-small LED device is increased by contacting a solution containing the micro-LED device to the micro-electrode line and applying a symmetrical AC power supply A manufacturing method and a miniature LED electrode assembly were implemented. (Republic of Korea Patent Publication No. 10-1490758) However, in the case of applying direct current (DC) as a driving power, in the miniature LED electrode assembly implemented with this technology, the number of miniature LED elements that do not emit light is almost half (50%) ), making it difficult to obtain the desired luminance.

이는 초소형 단일형 LED 소자가 가지고 있는 정류 소자 특성 때문이다. 다이오드 소자 내의 전류 흐름은 소자의 구조에 따라서 결정되는데, 일예로, p형 반도체와 n형 반도체가 접합된 LED의 경우, p형 반도체에 (+) 전원을 연결하고, n형 반도체에 (-) 전원을 연결할 때, n형 반도체에 주입된 전자가 p형 반도체 쪽으로 이동하면서 전류가 흐를 수 있고, 상기 전자가 정공과 재결합하면서 발광할 수 있다. 그러나, 만일 p형 반도체에 (-) 전원을 연결하고, n형 반도체에 (+) 전원을 연결할 경우, LED 내에서는 전류가 흐르지 않으며 발광하지 않는다. This is because of the rectifying device characteristics of the ultra-small single type LED device. The current flow in the diode device is determined according to the device structure. For example, in the case of an LED in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are junctioned, a (+) power is connected to the p-type semiconductor, and a (-) power is connected to the n-type semiconductor. When power is connected, current may flow while electrons injected into the n-type semiconductor move toward the p-type semiconductor, and the electrons may emit light while recombination with holes. However, if the (-) power is connected to the p-type semiconductor and the (+) power is connected to the n-type semiconductor, no current flows in the LED and no light is emitted.

이 때문에, 직류 구동 전극 사이에 전류 흐름의 방향성이 반대되는 방향으로 초소형 단일형 LED 소자가 배열되는 경우, 배치된 초소형 LED 전극 어셈블리는 직류 구동 전원의 인가에 대해 초소형 단일형 LED 소자가 발광하지 못하여, 따라서 발광 휘도가 현저히 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 구동 전원으로 교류(AC)를 인가해야 하는 전원 선택의 제한이 있었다.For this reason, when the ultra-small single LED elements are arranged in the direction opposite to the direction of the current flow between the DC driving electrodes, the arranged ultra-small LED electrode assembly does not emit light in response to the application of the DC driving power, so There is a problem in that the light emission luminance is significantly lowered. In order to solve this problem, there is a limit in the selection of a power source to which an alternating current (AC) must be applied as a driving power.

이에 대하여, 초소형의 전극 라인에 비대칭 파형을 갖으며, 상단피크 전압의 크기가 하단피크 전압의 크기와 서로 다른 비대칭 조립전압을 인가하여 초소형 단일형 LED 소자의 일방향의 (unidirectional) 극성 배열성(polar ordering)이 증대한 어셈블리를 구현하는 제조방법 및 초소형 LED 전극 어셈블리를 구현하였다. (대한민국 등록특허공보 제10-1730927호) In contrast, unidirectional polar ordering of the ultra-small single-type LED device has an asymmetric waveform to the micro-electrode line, and the magnitude of the upper peak voltage is different from that of the lower peak voltage by applying an asymmetric assembly voltage different from that of the lower peak voltage. ), a manufacturing method for implementing an increased assembly and an ultra-small LED electrode assembly were implemented. (Korea Registered Patent Publication No. 10-1730927)

또한, 교류 전원을 인가하고 조립 홈을 설치하여 초소형 단일형 LED 소자들의 배열성이 증대한 어셈블리를 구현하는 제조방법 및 초소형 LED 전극 어셈블리를 제작하는 방안이 제시되었으나, (대한민국 등록특허공보 제10-2019-0131263호) 이 역시 높은 극성 배열성을 구현하기에는 부족하다.In addition, a manufacturing method for implementing an assembly in which the arrangement of ultra-small single-type LED elements is increased by applying AC power and installing an assembly groove and a method for manufacturing an ultra-small LED electrode assembly have been proposed (Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019) -0131263) This is also insufficient to realize high polarity alignment.

이에 따라, 초소형의 마이크로/나노 LED 소자의 더욱 개선된 초소형 LED 전극 어셈블리에 대한 연구 개발이 시급한 실정이다.Accordingly, there is an urgent need to research and develop a more improved ultra-small LED electrode assembly of a micro/nano LED device.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, The present invention has been devised to solve the above problems,

본 발명의 첫번째 해결하려는 과제는 기존의 초소형 단일형 LED 소자의 전사과정에서 LED 소자의 낮은 극성 배열성으로 인한 낮은 발광 휘도 및 효율 저하 문제를 해결할 수 있는 새로운 형태의 초소형 마이크로/나노 LED 소자의 제조방법을 제공하는 것이다.The first problem to be solved by the present invention is a method of manufacturing a new type of ultra-small micro/nano LED device that can solve the problem of low luminance and efficiency degradation due to the low polarity of the LED device in the transfer process of the existing ultra-small single type LED device is to provide

본 발명의 두번째 해결하려는 과제는 LED 디스플레이의 서브픽셀(픽셀위치)상에 본 발명의 초소형 마이크로/나노 LED 소자가 뒤집혀 배치하여도 작동할 수 있는 새로운 초소형 마이크로/나노 LED 전극 어셈블리 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a new micro/nano LED electrode assembly capable of operating even when the micro/nano LED device of the present invention is placed upside down on a sub-pixel (pixel position) of an LED display, and a method for manufacturing the same will provide

또한, 본 발명은 직류 구동전원으로 충분한 발광 휘도 특성이 발현되는 새로운 초소형 마이크로/나노 LED의 전극 어셈블리 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an electrode assembly for a novel ultra-small micro/nano LED that exhibits sufficient light emitting luminance characteristics with a DC driving power source and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명은 종래의 초소형 단독형 LED의 전극 어셈블리 보다 휘도 및 효율 특성이 더욱 개선된 초소형 마이크로/나노 LED의 전극 어셈블리 및 그 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an electrode assembly of a micro/nano LED having improved luminance and efficiency characteristics more than that of a conventional electrode assembly of an ultra-small single LED, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 초소형 마이크로/나노 LED의 전극 어셈블리를 통해 우수한 휘도 특성을 발현할 수 있는 광원 및 이를 구비하는 디스플레이를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a light source capable of exhibiting excellent luminance characteristics through the electrode assembly of a micro/nano LED according to the present invention and a display having the same.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 초소형 마이크로/나노 LED의 전극 어셈블리를 통해 우수한 휘도 특성을 발현할 수 있고, 동시에 목적하는 특정의 색상에 대한 광이 강도가 향상된 디스플레이 및 균일한 휘도를 발현할 수 있는 풀-컬러 LED 디스플레이를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can express excellent luminance characteristics through the electrode assembly of the ultra-small micro/nano LED according to the present invention, and at the same time, a display with improved intensity of light for a specific color and uniform luminance can be expressed. Another object is to provide a full-color LED display with

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 마이크로/나노 LED 소자의 제조방법은, 1) 기판위에A method of manufacturing an ultra-small micro/nano LED device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is 1) on a substrate

제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 순차적으로 제 1 LED 층을 형성하고,A first LED layer is sequentially formed, including a first conductive semiconductor layer, a first active layer, and a second conductive semiconductor layer,

그 상부에 연이어서 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 더욱 포함하여 역순차적으로 제 2 LED 층을 형성하여,The second LED layer is formed in reverse order by further including a third conductive semiconductor layer, a second active layer and a fourth conductive semiconductor layer successively on top of it,

백투백 구조의 이중 LED 소자 층을 순차적으로 형성하는 단계;sequentially forming a double LED device layer having a back-to-back structure;

2) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전형 반도체층, 제2 활성층, 및 제4 도전성 반도체층을 포함하는 백투백 구조의 이중 LED 소자의 직경이 나노 또는 마이크로 크기를 가지도록 식각하는 단계; 및2) The diameter of the double LED device of the back-to-back structure including the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer, and the fourth conductive semiconductor layer is nano or etching to have a micro size; and

3) 상기 기판을 제거하는 단계;를 포함하는 3) removing the substrate; including

백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조하는 단계를 포함한다.It includes the step of manufacturing an ultra-small double LED device of the back-to-back structure.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층은 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전성 반도체층 및 제3 도전성 반도체층은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer include at least one n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer include at least one It may include a p-type semiconductor layer.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전성 반도체층 및 제3 도전성 반도체층은 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer include at least one p-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer are at least It may include one n-type semiconductor layer.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 2) 단계는; According to another preferred embodiment of the present invention, the step 2) is;

2-1) 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계; 2-1) sequentially forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer;

2-2) 상기 금속 마스크층 위에 폴리머층을 형성하고 상기 폴리머층에 나노 또는 마이크로 간격으로 패턴을 형성하는 단계; 2-2) forming a polymer layer on the metal mask layer and forming a pattern on the polymer layer at nano or micro intervals;

2-3) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 2-3) The first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer and the fourth conductive semiconductor layer are dry or wet at nano or micro intervals depending on the pattern. etching;

및 2-4) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 폴리머층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.and 2-4) removing the insulating layer, the metal mask layer, and the polymer layer.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 2) 단계는; According to another preferred embodiment of the present invention, the step 2) is;

2-5) 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계; 2-5) forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer;

2-6) 상기 금속 마스크층 위에 나노스피어 또는 마이크로 스피어 단층막을 형성하고 자기조립을 수행하는 단계; 2-6) forming a nanosphere or microsphere monolayer on the metal mask layer and performing self-assembly;

2-7) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 2-7) The first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer and the fourth conductive semiconductor layer are dry or wet at nano or micro intervals depending on the pattern. etching;

및 2-8) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 나노스피어 또는 마이크로 스피어 단층막을 제거하여 and 2-8) by removing the insulating layer, the metal mask layer, and the nanosphere or microsphere monolayer film

백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.It may include manufacturing a back-to-back ultra-small double LED device.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 나노 스피어 또는 마이크로 스피어는 폴리스티렌 재질일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the nanospheres or microspheres may be made of a polystyrene material.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 3) 단계는; According to another preferred embodiment of the present invention, the step 3) is;

3-1) 제2 전극층의 위에 지지필름을 형성하는 단계; 3-1) forming a support film on the second electrode layer;

3-2) 상기 제1 활성층 및 제2 활성층을 포함하는 외주면에 절연피막을 형성하는 단계; 3-2) forming an insulating film on the outer peripheral surface including the first active layer and the second active layer;

3-3) 상기 기판을 제거하는 단계;3-3) removing the substrate;

3-4) 상기 제1 도전성 반도체층의 하부에 제1 전극층을 형성하는 단계; 3-4) forming a first electrode layer under the first conductive semiconductor layer;

및 3-5) 상기 지지필름을 제거하여 복수 개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.and 3-5) removing the support film to manufacture a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices.

본 발명의 첫번째 과제를 달성하기 위하여, 제1 도전성 반도체층; 상기 제1 도전성 반도체층 위에 형성된 제1 활성층; 상기 제1 활성층 위에 형성된 제2 도전성 반도체층, 그리고 상기 제2 도전성 반도체층 상부에 형성된 제3 도전성 반도체층, 상기 제3 도전성 반도체층 상부에 형성된 제2 활성층, 상기 제2 활성층 상부에 형성된 제 4 도전성 반도체층;을 포함하는 마이크로 또는 나노 크기의 반도체 발광 소자를 포함하되; 상기 반도체 발광소자는 외주면의 일부에 코팅된 절연피막을 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제공한다.In order to achieve the first object of the present invention, a first conductive semiconductor layer; a first active layer formed on the first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer formed on the first active layer, a third conductive semiconductor layer formed on the second conductive semiconductor layer, a second active layer formed on the third conductive semiconductor layer, and a fourth formed on the second active layer A conductive semiconductor layer; including a micro- or nano-sized semiconductor light emitting device comprising a; The semiconductor light emitting device provides an ultra-small double LED device having a back-to-back structure including an insulating film coated on a portion of an outer circumferential surface.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 절연피막 위에 코팅된 소수성 피막을 포함할 수도 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, it may include a hydrophobic film coated on the insulating film.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 도전성 반도체층의 하부에 형성된 제1 전극층; 및 제4 도전성 반도체층의 상부에 형성된 제2 전극층을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, a first electrode layer formed under the first conductive semiconductor layer; and a second electrode layer formed on the fourth conductive semiconductor layer.

본 발명의 두번째 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태인 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 전극 어셈블리 제조방법은, (1) 제1 실장전극 및 상기 제1 실장전극과 이격되어 형성된 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인의 상부에 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액을 접촉하는 단계;In order to achieve the second object of the present invention, the method for manufacturing an electrode assembly of an ultra-small double LED having a back-to-back structure according to an embodiment of the present invention includes (1) a first mounting electrode and a second mounting electrode formed to be spaced apart from the first mounting electrode Contacting a solution containing a plurality of back-to-back structure ultra-small double LED elements on the upper portion of the electrode line including the electrode;

(2) 상기 전극 라인을 통해 조립전압이 1.0 V 이상인 전원을 인가하여, 상기의 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 전기력 및 토크 힘을 발생시켜 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 전기장 방향으로 비극성 배열하도록 이동 및 회전시켜서, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 단부를 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극에 비극성의 배열성을 갖으며 접촉시키는 단계;를 포함한다. (2) applying a power supply having an assembly voltage of 1.0 V or higher through the electrode line to generate electric and torque forces in the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices to generate an electric field It includes; by moving and rotating so as to arrange non-polarity in the direction, the ends of the plurality of back-to-back structures of the ultra-small double LED elements are in contact with the first mounting electrode and the second mounting electrode with non-polar arrangement.

본 발명의 일 실시형태인 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 전극 어셈블리 제조방법은,The method for manufacturing an electrode assembly of an ultra-small double LED having a back-to-back structure, which is an embodiment of the present invention,

상기 조립전압은 대칭 전압이다. The assembly voltage is a symmetric voltage.

또한, 상기 (1) 단계에서, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제 2 도전성 반도체층과 제3 도전성 반도체층의 일 부분이 제3 전극에 접촉될 수 있다. In addition, in the step (1), it characterized in that it further comprises a third electrode formed to be spaced apart between the first mounting electrode and the second mounting electrode, the center of the plurality of back-to-back structure of the ultra-small double LED element, that is, the first A portion of the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer may be in contact with the third electrode.

또한, 상기 (2) 단계 수행 후, In addition, after performing step (2),

(3) 상기 전극 라인 상에 배열된 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 300℃ 내지 1,000℃에서 0.5분 내지 10분간 열처리시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. (3) heat-treating the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices arranged on the electrode line at 300° C. to 1,000° C. for 0.5 to 10 minutes; may further include.

또한, 상기 (1) 단계에서, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 상부에 절연층을 더 포함할 수 있다. In addition, in step (1), an insulating layer may be further included on the first and second mounting electrodes.

본 발명의 일 실시형태인 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는, 상호 이격된 제1 실장전극과 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인; 및 일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉하고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉하고, 조립전압 인가에 의해 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자;를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure, comprising: an electrode line including a first mounting electrode and a second mounting electrode spaced apart from each other; and a back-to-back ultra-small double LED device having one end in contact with the first mounting electrode, the other end in contact with the second mounting electrode, and improved nonpolar arrangement by applying an assembly voltage.

또한, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제 2 도전성 반도체층과 제3 도전성 반도체층의 일 부분이 제3 전극에 접촉될 수 있다. In addition, it characterized in that it further comprises a third electrode between the first mounting electrode and the second mounting electrode, the center of the plurality of back-to-back micro-sized double LED device, that is, the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer A portion of may be in contact with the third electrode.

또한, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는, 제1 활성층; 상기 제1 활성층 위에 형성된 제2 도전성 반도체층, 그리고 그 상부에 제3 도전성 반도체층, 그 상부에 형성된 제2 활성층, 그 상부에 형성된 제 4 도전성 반도체층을 포함할 수 있다. In addition, the ultra-small double LED device of the back-to-back structure, a first active layer; It may include a second conductive semiconductor layer formed on the first active layer, a third conductive semiconductor layer formed thereon, a second active layer formed thereon, and a fourth conductive semiconductor layer formed thereon.

여기서, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 길이가 100 nm 내지 30 ㎛인 것을 사용할 수 있다. Here, the back-to-back structure of the ultra-small double LED device having a length of 100 nm to 30 μm may be used.

나아가, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 단위 발광 화소 당 실장된 개수가 1개 이상인 것을 사용할 수 있다. Furthermore, the ultra-small double LED device having the back-to-back structure may use one or more mounted per unit light emitting pixel.

본 발명의 일 실시형태인 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는, An ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure, which is an embodiment of the present invention,

상호 이격된 제1 실장전극과 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인; 및an electrode line including a first mounting electrode and a second mounting electrode spaced apart from each other; and

제1 도전성 반도체 및 제4 도전성 반도체를 포함하여 일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉되고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉되고, 대칭 조립전압 인가에 의해 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자;를 포함하며, Including a first conductive semiconductor and a fourth conductive semiconductor, one end is in contact with the first mounting electrode, the other end is in contact with the second mounting electrode, and has a back-to-back structure with improved non-polarity arrangement by applying a symmetric assembly voltage. a double LED element;

상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 전체 개수 중 상기 제1 실장전극에 상기 제1 도전성 반도체 또는 제4 도전성 반도체가 접촉하는 비극성 배열된 초소형 LED 소자의 개수가 80% 이상인 것을 사용할 수 있다. Among the total number of ultra-small double LED devices of the back-to-back structure, 80% or more of the number of non-polar arrayed ultra-small LED devices in which the first conductive semiconductor or the fourth conductive semiconductor is in contact with the first mounting electrode may be used.

또한, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 전체 개수 중 상기 제1 실장전극에 상기 제1 도전성 반도체 또는 제4 도전성 반도체가 접촉되고, 대칭 조립전압 인가에 의해 비극성 배열된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 개수는 90% 이상인 것을 사용할 수 있다. In addition, the first conductive semiconductor or the fourth conductive semiconductor is in contact with the first mounting electrode among the total number of ultra-small double LED devices of the back-to-back structure, and the back-to-back structure of the ultra-small double LED device is non-polar by applying a symmetric assembly voltage. The number may be 90% or more.

또한, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제 2 도전성 반도체층과 제3 도전성 반도체층의 일 부분이 제3 전극에 접촉될 수 있다. In addition, it characterized in that it further comprises a third electrode formed spaced apart between the first mounting electrode and the second mounting electrode, the center of the plurality of back-to-back ultra-small double LED device, that is, the second conductive semiconductor layer and the third A portion of the conductive semiconductor layer may be in contact with the third electrode.

본 발명의 일 실시형태인 광원은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리;를 포함할 수 있다. The light source according to an embodiment of the present invention may include a back-to-back ultra-small double LED electrode assembly.

본 발명의 일 실시형태인 디스플레이는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리;를 포함할 수 있다. The display according to an embodiment of the present invention may include a back-to-back ultra-small double LED electrode assembly.

이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대하여 설명한다.Hereinafter, the terms used in the present invention will be described.

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어서, "실장전극" 및 “제 3 전극”이란 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 양단부와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하고 있는 전극을 의미하고, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리를 구동시키기 위하여 상기 실장전극 및 제 3 전극에 직접 전원부가 연결되거나, 추가적인 전극, 어드레스 전극이나 게이트 전극, 또는 절연막이 더 포함되어 전원에 연결될 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, "mounted electrode" and "third electrode" refer to electrodes that are in direct or indirect contact with both ends of a back-to-back micro-dual LED device, and a back-to-back micro-dual LED In order to drive the electrode assembly, a power supply may be directly connected to the mounting electrode and the third electrode, or an additional electrode, an address electrode or a gate electrode, or an insulating layer may be further included to be connected to the power supply.

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어서, 각 층, 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층, 영역, 패턴들의 “위(on)”, “상부”, “상”, “아래(under)”, “하부”, “하”에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, “위(on)”, “상부”, “상”, “아래(under)”, “하부”, “하”는 “directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다.In the description of an embodiment according to the present invention, each layer, region, pattern or structure is referred to as “on”, “above”, “above”, “under” the substrate, each layer, region, or patterns. In cases where it is described as being formed under “lower”, “lower”, “on”, “upper”, “upper”, “under”, “lower”, “lower” are “directly” and the meaning of "indirectly".

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어서, "접촉"의 의미는 구성1과 구성2가 직접 구조적 연결되거나 구성3을 포함하여 간접적으로 구조적 연결되는 경우를 모두 포함하는 의미이다. 예를 들어, "제1 실장전극에 접촉된 제1도전성반도체"의 의미는 제1 도전성반도체가 직접 제1 실장전극에 구조적 연결된 경우 뿐만 아니라, 제1도전성반도체 상에 전극층이 형성되고, 상기 전극층과 제1 실장전극이 구조적 연결됨에 따라서 제 1 도전성 반도체가 간접적으로 제1 실장전극에 구조적 연결된 경우를 모두 포함한다. 한편, 상기 구조적 연결이란, 전극 라인에 구동전원을 인가했을 때 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 발광여부와 관련된 전기적 연결 상태까지를 의미하지는 않고, 전기적 연결되지 않더라도 물리적 접촉된 상태를 모두 포함한다.In the description of the embodiment according to the present invention, the meaning of "contact" includes all cases in which the components 1 and 2 are directly structurally connected or indirectly structurally connected including the component 3 . For example, the meaning of "the first conductive semiconductor in contact with the first mounting electrode" is not only when the first conductive semiconductor is directly structurally connected to the first mounting electrode, but also when an electrode layer is formed on the first conductive semiconductor, and the electrode layer and a case in which the first conductive semiconductor is indirectly structurally connected to the first mounting electrode as the first mounting electrode is structurally connected. On the other hand, the structural connection does not mean an electrical connection state related to whether or not the ultra-small double LED element of the back-to-back structure emits light when driving power is applied to the electrode line, and includes all states of physical contact even if not electrically connected.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래 (under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiment according to the present invention, each layer (film), region, pattern or structure is formed “on” or “under” each layer (film), region, pattern or substrate, each layer (film), region, or patterns. Where described as being, "on" and "under" include both "directly" and "indirectly". In addition, the criteria for above or below each layer will be described with reference to the drawings.

본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 (dual) LED 소자는 종래의 단일형 (single) 초소형 LED 소자의 자가 조립 과정에서 발생하는 낮은 극성 배열성의 문제로 인한 직류 구동시 낮은 발광 휘도 및 효율 저하 문제를 해결할 수 있다.The back-to-back structure of the ultra-small dual LED device of the present invention can solve the problem of low light emitting luminance and efficiency degradation during direct current driving due to the low polarity arrangement problem that occurs in the self-assembly process of the conventional single ultra-small LED device. there is.

또한, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 낮은 극성 배열성이 문제가 되지 않을 뿐 아니라, 극성 배열성을 유도하기 위한 비대칭 조립 전압의 인가가 필요하지 않으며, LED 디스플레이의 서브픽셀(픽셀위치)상에 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 뒤집혀 배열하여도 이와 관계없이 동작할 수 있으므로, LED 디스플레이의 직류 구동 휘도와 효율을 획기적으로 개선할 수 있다.In addition, in the back-to-back structure of the ultra-small double LED device of the present invention, low polarity alignment is not a problem, and application of an asymmetric assembly voltage for inducing polarity alignment is not required, and sub-pixel (pixel position) of the LED display is not required. ) on the back-to-back structure of the ultra-small double LED elements arranged upside down can operate regardless of this, so it is possible to dramatically improve the DC driving luminance and efficiency of the LED display.

본 발명에 의하면, 전극 라인에 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 비극성 배열성이 증가됨에 따라서 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 초소형 전극에 뒤집혀서 배치되어도, 우수한 발광 휘도를 발현할 수 있다. 또한, 비극성 조립전압으로도 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 배치할 수 있어서 생산성, 생산단가의 측면에서 유리할 수 있다.According to the present invention, as the non-polar arrangement of the back-to-back ultra-small double LED device in the electrode line is increased, even if the back-to-back ultra-small double LED device is disposed upside down on the micro electrode, excellent light emitting luminance can be expressed. In addition, it can be advantageous in terms of productivity and production cost because it is possible to arrange a small double LED device having a back-to-back structure even with a non-polar assembly voltage.

또한, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리의 구동전원 선택 제한을 해소하여 직류 구동전원을 통해서도 충분한 휘도 특성이 발현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예를 통해 제조된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리의 경우, 구동전원으로 직류전압을 제1 실장전극과 제3 전극 사이 및 제2 실장전극과 제3 전극 사이에 인가했을 때 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 발광의 강도가 현저히 증가할 수 있다.In addition, sufficient luminance characteristics can be expressed even through a DC driving power supply by solving the limitation in driving power selection of the ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure. That is, in the case of the ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure manufactured through an embodiment of the present invention, a DC voltage is applied as a driving power source between the first and third electrodes and between the second and third electrodes. When this is done, the intensity of light emission of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure can be significantly increased.

따라서, 구동전원으로 교류전원보다 직류전원이 효율적인 동시에 직류전원을 구동전원으로 사용하는 각종 전자부품, 장치에 더욱 적합한 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리일 수 있으며, 간단한 직류 구동회로를 이용할 수 있어서 생산성, 생산단가의 측면에서 더욱 유리할 수 있다.Therefore, it can be a miniature double LED electrode assembly with a back-to-back structure more suitable for various electronic components and devices that use DC power as a driving power source at the same time as DC power is more efficient than AC power as a driving power, and a simple DC driving circuit can be used for productivity , it may be more advantageous in terms of production cost.

나아가, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 고유의 발광 파장에 해당하는 광의 강도가 더욱 향상되어, 이를 이용하여 다른 파장의 색상으로 변환하는 경우에도 변환된 색상의 광의 강도가 향상된 각종 조명기구에 널리 사용될 수 있고, LED 소자가 사용되는 디스플레이 및 각종 부품 및 전자기기 등에 응용될 수 있다.Furthermore, the intensity of the light corresponding to the light emission wavelength of the ultra-small double LED of the back-to-back structure is further improved, and even when converted to a color of another wavelength using this, it can be widely used in various lighting equipment with improved intensity of the converted color light. , can be applied to displays, various parts, and electronic devices in which LED devices are used.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자층을 형성하는 단계(좌)와 기존 발명의 일실시예에 따른 초소형 단일형 LED 소자층을 형성하는 단계(우)를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제4 도전성 반도체층 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 금속 마스크층 위에 나노 스피어 또는 마이크로 스피어 단층막을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 나노 스피어 또는 마이크로 스피어 단층막의 애싱(ashing) 단계를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 식각단계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 스피어 단층막, 금속 마스크층 및 절연층을 제거하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 전극층 위에 지지필름을 부착하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 외주면을 절연피막으로 코팅하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 외주면에 형성된 절연피막을 소수성 피막으로 코팅하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제1 도전성 반도체층의 아래에 형성된 기판을 제거하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 기판이 제거된 제1 도전성 반도체층의 아래에 전극을 증착하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 지지필름이 제거하여 독립적인 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 제조하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 나타내는 사시도와 전기기호이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리에 대한 도면으로써, 비극성 배열도가 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 전극 어셈블리의 사시도를 나타낸다.
도 15a는 종래의 방법으로 대칭성 조립전원을 인가하여 제조된 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리에 대한 도면으로써, 극성 배열도가 낮은 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리의 사시도와 전기기호를 나타낸다.
도 15b는 종래의 방법으로 비대칭성 조립전원을 인가하여 제조된 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리에 대한 도면으로써, 역시 극성 배열도가 낮은 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리의 사시도를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리의 제조공정 모식도를 나타낸다.
도 17는 실장전극 간에 인가된 조립전압에 의한 전기장과 초소형 LED 소자 사이의 전기력 및 토크 힘을 나타낸 모식도로써,
도 17a는 기존 기술의 실장전극에 전원이 인가되기 전 경우의 모식도(좌) 및 실장전극간에 인가된 대칭 조립전원에 의한 전기장과 초소형 단일형 LED 소자 사이의 전기력 및 토크 힘을 나타낸 모식도(우)이고,
도 17b는 기존 기술의 실장전극간에 인가된 비대칭 조립전원에 의한 전기장과 초소형 단일형 LED 소자 사이의 전기력 및 토크 힘을 나타낸 모식도이며,
도 17c는 본 발명의 실장전극간에 인가된 대칭 조립전원에 의한 전기장과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 사이의 전기력 및 토크 힘을 나타낸 모식도이다.
도 17d는 본 발명의 실장전극간에 인가된 대칭 조립전원에 의한 전기장과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 사이의 전기력 및 토크 힘에 의해 비극성 비극성 배열성을 가지고 정렬하여 실장된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 나타낸 모식도이다.
1 is a cross-sectional view showing a step (left) of forming an ultra-small double LED device layer of a back-to-back structure according to an embodiment of the present invention and a step (right) of forming a micro-single LED device layer according to an embodiment of the present invention; am.
2 is a cross-sectional view illustrating a step of forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the step of forming a nanosphere or microsphere monolayer on the metal mask layer of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an ashing step of the nanosphere or microsphere monolayer of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an etching step of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing the step of removing the sphere monolayer film, the metal mask layer, and the insulating layer of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing the step of attaching the support film on the second electrode layer of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing the step of coating the outer peripheral surface of the ultra-small dual LED device of the back-to-back structure of the present invention with an insulating film.
9 is a cross-sectional view showing the step of coating the insulating film formed on the outer peripheral surface of the ultra-small double LED device of the present invention with a hydrophobic film.
10 is a cross-sectional view illustrating a step of removing the substrate formed under the first conductive semiconductor layer of the ultra-small dual LED device of the back-to-back structure of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a step of depositing an electrode under the first conductive semiconductor layer from which the substrate of the present invention is removed.
12 is a cross-sectional view showing the step of manufacturing the ultra-small double LED devices of the independent back-to-back structure by removing the support film of the present invention.
13 is a perspective view and an electrical symbol showing a miniature dual LED device having a back-to-back structure of the present invention.
14 is a diagram of a back-to-back structure micro-dual LED electrode assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 14 is a perspective view of an electrode assembly of a back-to-back micro double LED electrode assembly having an improved nonpolar arrangement.
15A is a view of a miniature single type LED electrode assembly manufactured by applying a symmetrical assembly power source in a conventional method, and shows a perspective view and an electrical symbol of the miniature single type LED electrode assembly having a low polarity arrangement.
15B is a view of a miniature single LED electrode assembly manufactured by applying asymmetric assembly power in a conventional method, and is a perspective view of a miniature single LED electrode assembly having a low polarity arrangement.
16 is a schematic diagram of a manufacturing process of a back-to-back structure of an ultra-small double LED electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
17 is a schematic diagram showing the electric force and torque force between the electric field by the assembly voltage applied between the mounting electrodes and the miniature LED element;
17A is a schematic diagram (left) before power is applied to the mounting electrode of the prior art and a schematic diagram showing the electric force and torque force between the electric field by the symmetric assembly power applied between the mounting electrodes and the ultra-small single type LED element (right). ,
17b is a schematic diagram showing the electric force and torque force between the electric field and the ultra-small single type LED element by the asymmetric assembly power applied between the mounting electrodes of the prior art;
17c is a schematic view showing the electric force and torque force between the electric field by the symmetric assembly power applied between the mounting electrodes of the present invention and the ultra-small double LED element of the back-to-back structure.
17D is a back-to-back structure micro-dual LED device mounted in a non-polar, non-polar arrangement by an electric field and a torque force between the miniature double LED device of the back-to-back structure and the electric field by the symmetric assembly power applied between the mounting electrodes of the present invention. is a schematic diagram showing

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are added to the same or similar elements throughout the specification.

상술한 바와 같이 기존의 조립전압 인가 방식으로 제조한 초소형 단일형 LED 소자의 전극 어셈블리는 낮은 극성 배열성에 의한 직류 전압 구동시 낮은 발광 휘도 및 효율 저하의 문제가 발생할 가능성이 매우 높다. 또한, 기존의 초소형 단일형 LED 소자의 경우, 초소형 소자 간의 극성에 의한 상호 응집력에 의해서 응집체를 형성하고 그에 따른 픽셀 패터닝 공정에서 다수의 불량을 초래할 수 있다. 따라서 기존의 초소형 단일형 LED 소자만으로는 양산성 있는 고효율/대면적 LED 디스플레이 소자를 구현하는 데는 한계가 있다.As described above, the electrode assembly of the ultra-small single-type LED device manufactured by the conventional assembly voltage application method is highly likely to have problems of low light emitting luminance and reduced efficiency when driving a DC voltage due to low polarity arrangement. In addition, in the case of a conventional ultra-small single-type LED device, an agglomerate may be formed by mutual cohesion due to polarity between the micro devices, which may cause a number of defects in the pixel patterning process. Therefore, there is a limit to realizing a mass-produced, high-efficiency/large-area LED display device only with the existing ultra-small single-type LED device.

나아가, 종래의 조립 전압 인가 방법으로 기존의 초소형 단일형 LED 소자를 LED 디스플레이 기판의 서브픽셀(픽셀위치)에 위치시키는 경우, 초소형 단일형 LED 소자의 극성 배향성이 너무 작으므로, LED 디스플레이의 서브픽셀상에 기존의 초소형 단일형 LED 소자가 뒤집혀서 배치하게 되는 문제가 있었다.Furthermore, in the case of locating the existing ultra-small single type LED device in the sub-pixel (pixel position) of the LED display substrate by the conventional assembly voltage application method, the polarity orientation of the ultra-small single type LED device is too small, so that on the sub-pixel of the LED display There was a problem in that the existing ultra-small single-type LED device was placed upside down.

이러한 문제점을 해결하고 LED 디스플레이 기판의 서브픽셀에 정확하게 LED 소자를 위치시키며 독립적인 소자마다의 발광 휘도와 효율을 높이기 위해서는 새로운 구조의 마이크로/나노 LED 소자의 제조와 이를 배열하는 방법이 절실하게 요구되고 있다.In order to solve these problems, accurately position the LED elements in the sub-pixels of the LED display substrate, and increase the light emitting luminance and efficiency of each independent element, it is urgently required to manufacture a new structure of micro/nano LED elements and a method for arranging them. there is.

이에 본 발명에서는 1) 기판위에 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 순차적으로 제 1 LED 층을 형성하고,Accordingly, in the present invention, 1) a first LED layer is sequentially formed including a first conductive semiconductor layer, a first active layer and a second conductive semiconductor layer on a substrate,

그 상부에 연이어서 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 더욱 포함하여 역순차적으로 제 2 LED 층을 형성하여,The second LED layer is formed in reverse order by further including a third conductive semiconductor layer, a second active layer and a fourth conductive semiconductor layer successively on top of it,

백투백 구조의 이중 LED 소자 층을 순차적으로 형성하는 단계;sequentially forming a double LED device layer having a back-to-back structure;

2) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제4 도전성 반도체층을 포함하는 백투백 구조의 이중 LED 소자의 직경이 나노 또는 마이크로 크기를 가지도록 식각하는 단계; 및2) The diameter of the double LED device of the back-to-back structure including the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer and the fourth conductive semiconductor layer is nano or micro size etching to have and

3) 상기 기판을 제거하는 단계;를 포함하는 3) removing the substrate; including

백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법을 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다.A method for manufacturing an ultra-small double LED device having a back-to-back structure was provided to solve the above-mentioned problem.

먼저, 1) 단계로서 기판위에 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 순차적으로 제 1 LED 층을 형성하고 그 상부에 연이어서 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 더욱 포함하여 역순차적으로 제 2 LED 층을 포함하여 순차적으로 형성한다. First, as step 1), a first LED layer is sequentially formed on a substrate including a first conductive semiconductor layer, a first active layer, and a second conductive semiconductor layer, and a third conductive semiconductor layer, a second active layer, and Further including the fourth conductive semiconductor layer is sequentially formed including the second LED layer in reverse order.

구체적으로 도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자층을 형성하는 단계를 나타내는 단면도로서 기판(10)위에 제1 도전성 반도체층(11), 제1 활성층(12), 제2 도전성 반도체층(13), 제3 도전형 반도체층(242), 제2 활성층(241) 및 제4 도전성 반도체층(240)을 포함한다.Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a step of forming a back-to-back ultra-small double LED device layer according to an embodiment of the present invention. A first conductive semiconductor layer 11, a first active layer 12, a first conductive semiconductor layer 11 on a substrate 10, It includes a second conductive semiconductor layer 13 , a third conductive semiconductor layer 242 , a second active layer 241 , and a fourth conductive semiconductor layer 240 .

상기 기판(10)은 사파이어 기판(Al203) 및 유리와 같은 투과성 기판을 포함할 수 있다. 또한 상기 기판(10)은 GaN, SiC, ZnO, Si, GaP 및 GaAs, 도전성 기판 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이하, 실시예에서는 사파이어 기판의 예로 설명하기로 한다. 상기 기판(10)의 상면은 요철 패턴이 형성될 수도 있다.The substrate 10 may include a sapphire substrate (Al 2 0 3 ) and a transparent substrate such as glass. In addition, the substrate 10 may be selected from the group consisting of GaN, SiC, ZnO, Si, GaP and GaAs, a conductive substrate, and the like. Hereinafter, the embodiment will be described as an example of a sapphire substrate. A concave-convex pattern may be formed on the upper surface of the substrate 10 .

상기 기판(10) 위에는 질화물 반도체가 성장되는데, 그 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기 (dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다.A nitride semiconductor is grown on the substrate 10 , and the growth equipment is an electron beam evaporator, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma laser deposition (PLD), and a dual-type thermal evaporator. ) may be formed by sputtering, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), or the like, but is not limited to such equipment.

상기 기판(10) 위에는 버퍼층(미도시) 또는/및 언도프드 도체층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(10)과의 격자 상수 차이를 줄여주기 위한 층으로서, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 undoped GaN층으로 구현될 수 있으며, 질화물 반도체가 성장되는 기판으로 기능하게 된다. 상기 버퍼층 및 언도프드 반도체층은 어느 한 층만 형성하거나, 두 층 모두 형성되거나 형성되지 않을 수도 있다.A buffer layer (not shown) and/or an undoped conductor layer (not shown) may be formed on the substrate 10 . The buffer layer is a layer for reducing a difference in lattice constant with the substrate 10 and may be formed of at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN. The undoped semiconductor layer may be implemented as an undoped GaN layer, and functions as a substrate on which a nitride semiconductor is grown. Only one of the buffer layer and the undoped semiconductor layer may be formed, or both layers may or may not be formed.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 기판의 두께는 400 ~ 500 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the substrate may be 400 to 500 μm, but is not limited thereto.

상기 기판(10) 위에는 제1 도전성 반도체층(11)이 형성된다. 상기 제1 도전성 반도체층(11)은 예컨대, n 형 반도체층을 포함할 수 있는 데, 상기 n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료 예컨대, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제1 도전성 도펀트(예: Si, Ge, Sn 등)가 도핑될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제1도전성 반도체층의 두께는 1.5 ~ 5 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.A first conductive semiconductor layer 11 is formed on the substrate 10 . The first conductive semiconductor layer 11 may include, for example, an n-type semiconductor layer, wherein the n-type semiconductor layer is In x Al y Ga 1-xy N (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1). , 0≤x+y≤1) of a semiconductor material having a composition formula, for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, etc., any one or more may be selected, and the first conductive dopant (eg, Si, Ge, Sn) etc.) may be doped. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the first conductive semiconductor layer may be 1.5 to 5 μm, but is not limited thereto.

상기 제1 활성층(12)은 상기 제1 도전성 반도체층(11) 위에 형성되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 활성층(12)의 위 및/또는 아래에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수 도 있으며, 상기 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 구현될 수 있다. 그 외에 AlGaN, AlInGaN 등의 물질도 제1 활성층(12)으로 이용될 수 있음은 물론이다. 이러한 제1 활성층(12)에서는 전계를 인가 하였을 때, 전자-정공 쌍의 결합에 의하여 빛이 발생하게 된다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제1 활성층의 두께는 0.05 ~ 0.25 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The first active layer 12 is formed on the first conductive semiconductor layer 11 and may have a single or multiple quantum well structure. A cladding layer (not shown) doped with a conductive dopant may be formed above and/or below the first active layer 12 , and the clad layer doped with the conductive dopant may be implemented as an AlGaN layer or an InAlGaN layer. there is. Of course, other materials such as AlGaN and AlInGaN may also be used as the first active layer 12 . In the first active layer 12 , when an electric field is applied, light is generated by bonding of electron-hole pairs. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the first active layer may be 0.05 ~ 0.25 ㎛, but is not limited thereto.

상기 제1 활성층(12) 위에는 제2 도전성 반도체층(13)이 형성되며, 상기 제 2도전성 반도체층(13)은 적어도 하나의 p형 반도체층으로 구현될 수 있는 데, 상기 p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y ≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 예컨대, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제2 도전성 도펀트(예: Mg)가 도핑될 수 있다. 여기서, 발광 구조물은 상기 제1 도전형 반도체층(11), 상기 제1 활성층(12), 상기 제 2도전성 반도체층(13)을 최소 구성 요소로 포함하며, 각 층의 위/아래에 다른 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제2 도전성 반도체층의 두께는 0.08 ~ 0.25 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.A second conductive semiconductor layer 13 is formed on the first active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 may be implemented as at least one p-type semiconductor layer, wherein the p-type semiconductor layer includes In a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1), for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, etc. Any one or more may be selected, and a second conductive dopant (eg, Mg) may be doped. Here, the light emitting structure includes the first conductive semiconductor layer 11, the first active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 as a minimum component, and different phosphors above and below each layer. It may further include a layer, an active layer, a semiconductor layer and/or an electrode layer. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the second conductive semiconductor layer may be 0.08 to 0.25 μm, but is not limited thereto.

상기 제2 도전성 반도체층(13) 위에는 제3 도전성 반도체층(242)이 형성되며, 상기 제3 도전성 반도체층(242)은 적어도 하나의 p형 반도체층으로 구현될 수 있는 데, 상기 p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y ≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 예컨대, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제2 도전성 도펀트(예: Mg)가 도핑될 수 있다. A third conductive semiconductor layer 242 is formed on the second conductive semiconductor layer 13 , and the third conductive semiconductor layer 242 may be implemented as at least one p-type semiconductor layer. The layer is made of a semiconductor material having a compositional formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1), for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, Any one or more of InN may be selected, and a second conductive dopant (eg, Mg) may be doped.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제3 도전성 반도체층의 두께는 0.08 ~ 0.25 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the third conductive semiconductor layer may be 0.08 to 0.25 μm, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제3 도전성 반도체층은 상기 제2 도전성 반도체층(13)과 동일하게 구성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the third conductive semiconductor layer may have the same configuration as the second conductive semiconductor layer 13, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제3 도전성 반도체층의 역할을 상기 제2 도전성 반도체층(13)이 대신하여 수행할 수도 있어서, 필요에 따라서는 상기 제3 도전성 반도체층의 형성은 생략 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the second conductive semiconductor layer 13 may perform the role of the third conductive semiconductor layer instead, so that, if necessary, the formation of the third conductive semiconductor layer is may be omitted, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제3 도전성 반도체층과 상기 제2 도전성 반도체층(13) 사이에, 필요에 따라서는, 소자 길이를 조절하기 위한 추가의 도전성 반도체층이 형성 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, between the third conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer 13, if necessary, an additional conductive semiconductor layer for adjusting the device length may be formed. However, the present invention is not limited thereto.

상기 제2 활성층(241)은 상기 제3 도전성 반도체층(242) 위에 형성되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2 활성층(241)의 위 및/또는 아래에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수 도 있으며, 상기 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 구현될 수 있다. 그 외에 AlGaN, AlInGaN 등의 물질도 제2 활성층(241)으로 이용될 수 있음은 물론이다. 이러한 제2 활성층(241)에서는 전계를 인가 하였을 때, 전자-정공 쌍의 결합에 의하여 빛이 발생하게 된다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제2 활성층의 두께는 0.05 ~ 0.25 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The second active layer 241 is formed on the third conductive semiconductor layer 242 and may have a single or multiple quantum well structure. A cladding layer (not shown) doped with a conductive dopant may be formed above and/or below the second active layer 241 , and the clad layer doped with the conductive dopant may be implemented as an AlGaN layer or an InAlGaN layer. there is. Of course, other materials such as AlGaN and AlInGaN may also be used as the second active layer 241 . In the second active layer 241 , when an electric field is applied, light is generated by bonding of electron-hole pairs. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the second active layer may be 0.05 ~ 0.25 ㎛, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제2 활성층은 상기 제1 활성층 (12)과 동일하게 구성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the second active layer may have the same configuration as the first active layer 12, but is not limited thereto.

상기 제2 활성층(241) 위에는 제4 도전성 반도체층(240)이 형성된다. 상기 제4 도전성 반도체층(240)은 예컨대, n 형 반도체층을 포함할 수 있는 데, 상기 n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료 예컨대, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제4 도전성 도펀트(예: Si, Ge, Sn 등)가 도핑될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제4도전성 반도체층의 두께는 1.5 ~ 5 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.A fourth conductive semiconductor layer 240 is formed on the second active layer 241 . The fourth conductive semiconductor layer 240 may include, for example, an n-type semiconductor layer, wherein the n-type semiconductor layer is In x Al y Ga 1-xy N (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1). , 0≤x+y≤1) may be selected from any one or more semiconductor materials, for example, InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, and the like, and a fourth conductive dopant (eg, Si, Ge, Sn). etc.) may be doped. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the fourth conductive semiconductor layer may be 1.5 to 5 μm, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 제4 도전성 반도체층은 상기 제1 도전성 반도체층(11)과 동일하게 구성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fourth conductive semiconductor layer may have the same configuration as the first conductive semiconductor layer 11, but is not limited thereto.

여기서, 발광 구조물은 상기 제1 도전형 반도체층(11), 상기 제1 활성층(12), 상기 제 2 도전성 반도체층(13), 제3 도전형 반도체층(242), 상기 제2 활성층(241), 상기 제 4 도전성 반도체층(240)을 최소 구성 요소로 포함하며, 각 층의 위/아래에 다른 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 더 포함할 수도 있다. Here, the light emitting structure includes the first conductive semiconductor layer 11 , the first active layer 12 , the second conductive semiconductor layer 13 , the third conductive semiconductor layer 242 , and the second active layer 241 . ), including the fourth conductive semiconductor layer 240 as a minimum component, and may further include other phosphor layers, active layers, semiconductor layers and/or electrode layers above/under each layer.

또한, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 발광은 청색에 제한되지 않으므로, 발광색이 다른 경우 다른 종류의 III-V족 반도체 물질을 상기 반도체 층으로 사용하는데 제한이 없다. 또한, 상기 제1 활성층과 제2 활성층의 위치는 LED 종류에 따라 다양하게 위치하여 형성될 수 있다. 상기 초소형 LED 소자의 광색은 청색에 제한되지 않으므로, 발광색이 다른 경우 다른 종류의 III-V족 반도체 물질을 제1 활성층과 제2 활성층으로 사용하는데 제한이 없다.In addition, since the light emission of the ultra-small double LED having the back-to-back structure is not limited to blue, there is no limitation in using a different type of group III-V semiconductor material as the semiconductor layer when the emission color is different. In addition, the positions of the first active layer and the second active layer may be variously positioned depending on the type of LED. Since the light color of the ultra-small LED device is not limited to blue, there is no limitation in using different types of III-V semiconductor materials as the first active layer and the second active layer when the emission color is different.

다음, 2) 단계는 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제4 도전성 반도체층을 포함하여 LED 소자의 직경이 나노 또는 마이크로 크기를 가지도록 식각한다. 이를 위하여 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, Next, step 2) includes the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer, and the fourth conductive semiconductor layer so that the diameter of the LED device is nano- or micro-sized. etch to have To this end, according to a preferred embodiment of the present invention,

2-5) 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계; 2-5) forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer;

2-6) 상기 금속 마스크층 위에 나노스피어 또는 마이크로 스피어 단층막을 형성하고 자기조립을 수행하는 단계; 2-6) forming a nanosphere or microsphere monolayer on the metal mask layer and performing self-assembly;

2-7) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 및 2-7) Dry or wet at nano or micro intervals depending on the pattern, including the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer and the fourth conductive semiconductor layer etching; and

2-8) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 단층막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.2-8) may include removing the insulating layer, the metal mask layer, and the monolayer film.

구체적으로 도 2는 본 발명의 제4 도전성 반도체(240)층 위에 제2 전극층(20), 절연층(21) 및 금속 마스크층(22)을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다. 먼저 제2 전극층(20)은 통상의 LED 소자에 사용되는 금속 또는 금속산화물을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 Cr, Ti, Al, Au, Ni, ITO 및 이들의 산화물 또는 합금 등을Specifically, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a step of forming the second electrode layer 20 , the insulating layer 21 , and the metal mask layer 22 on the fourth conductive semiconductor 240 layer of the present invention. First, the second electrode layer 20 may use a metal or a metal oxide used in a typical LED device, preferably Cr, Ti, Al, Au, Ni, ITO, and oxides or alloys thereof, etc.

단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 금속 마스크층의 두께는 0.02 ~ 0.1 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.It may be used alone or in combination, but is not limited thereto. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the metal mask layer may be 0.02 ~ 0.1 ㎛, but is not limited thereto.

상기 제2 전극층(20)의 위에 형성되는 절연층(21)은 제2 전극층, 제4 도전성 반도체층, 제2 활성층, 제3 도전성 반도체층, 제2 도전성 반도체층, 제1 활성층 및 제 1 도전성 반도체층의 연속적인 에칭을 위한 마스크의 역할을 수행할 수 있으며, 산화물 또는 질화물을 이용할 수 있으며, 대표적인 예로, 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)이 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The insulating layer 21 formed on the second electrode layer 20 includes a second electrode layer, a fourth conductive semiconductor layer, a second active layer, a third conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, a first active layer, and a first conductive layer. It may serve as a mask for continuous etching of the semiconductor layer, and may use an oxide or nitride, and as a representative example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN) may be used, but is not limited thereto. .

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 절연층의 두께는 0.5 ~ 1.5 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the insulating layer may be 0.5 to 1.5 μm, but is not limited thereto.

상기 절연층(21)의 위에 형성되는 금속 마스크층(22)는 에칭을 위한 마스크층의 역할을 수행하는 것으로, 통상적으로 사용되는 금속을 이용할 수 있으며, 대표적인 예로, 크롬(Cr) 금속이 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 상기 금속 마스크층의 두께는 30 ~ 150 nm일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The metal mask layer 22 formed on the insulating layer 21 serves as a mask layer for etching, and a commonly used metal may be used. As a representative example, a chromium (Cr) metal may be used. may be, but is not limited thereto. According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the metal mask layer may be 30 ~ 150 nm, but is not limited thereto.

도 3은 본 발명의 금속 마스크층(22) 위에 나노 스피어 또는 마이크로 스피어 단층막(30)을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다. 구체적으로 나노 스피어 또는 마이크로 스피어 단층막은 금속 마스크층(22)의 에칭을 위한 마스크 역할을 하기 위하여 형성하는 것으로서 스피어 입자의 형성 방법은 스피어의 단일층 (monolayer) 자기조립 특성을 이용할 수 있다. 스피어 입자의 직경은 최종 생산하려는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 원하는 직경에 따라 선택적으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 50 ~ 3000 ㎚의 직경을 갖는 폴리스티렌 스피어, 실리카 스피어 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.3 is a cross-sectional view showing the step of forming the nanosphere or microsphere monolayer film 30 on the metal mask layer 22 of the present invention. Specifically, the nanosphere or microsphere monolayer film is formed to serve as a mask for the etching of the metal mask layer 22, and the method for forming the sphere particles may use the monolayer self-assembly characteristics of the spheres. The diameter of the sphere particles may be selectively used according to the desired diameter of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure to be finally produced, and polystyrene spheres, silica spheres, etc. having a diameter of preferably 50 to 3000 nm may be used, but not limited thereto. does not

도 4는 본 발명의 나노 스피어 또는 마이크로 스피어 단층막(30)의 애싱(ashing) 단계를 나타내는 단면도로서, 스피어 입자의 간격이 이격된다. 통상의 스피어 단층막의 애싱공정을 통해 달성될 수 있으며, 바람직하게는 산소(O2) 기반의 Reactive ion ashing (반응성 이온 애싱)과 plasma ashing(플라즈마 애싱)를 통해 애싱공정이 수행될 수 있다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the ashing (ashing) step of the nanosphere or microsphere monolayer 30 of the present invention, the sphere particles are spaced apart. It can be achieved through the ashing process of a conventional sphere monolayer film, and preferably, the ashing process can be performed through oxygen (O 2 )-based reactive ion ashing (reactive ion ashing) and plasma ashing (plasma ashing).

도 5는 본 발명의 식각단계를 나타내는 단면도로서 구체적으로 도 4에서 애싱공정을 통해 이격된 스피어 입자 사이를 식각하여 홀을 형성하는 공정이다. 이 경우 스피어 입자(30)가 형성된 부분은 식각되지 않고 스피어 입자와 스피어 입자 사이의 이격된 공간 부분이 식각되어 홀을 형성한다. 상기 홀은 금속 마스크층(22)부터 기판(10)의 위까지 선택적으로 형성될 수 있다. 이러한 식각 공정은 RIE(reactive ion etching: 반응성 이온 에칭) 또는 ICP-RIE(inductively coupled plasma reactive ion etching: 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 에칭)과 같은 건식 식각법이 이용될 수 있다.5 is a cross-sectional view showing the etching step of the present invention, specifically, a process of forming a hole by etching between the sphere particles spaced apart through the ashing process in FIG. In this case, the portion where the sphere particles 30 are formed is not etched, and the spaced space between the sphere particles and the sphere particles is etched to form a hole. The hole may be selectively formed from the metal mask layer 22 to the top of the substrate 10 . As the etching process, a dry etching method such as reactive ion etching (RIE) or inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP-RIE) may be used.

이러한 건식 식각법은 습식 식각법과 달리, 일방성 식각이 가능하여 이러한 패턴을 형성하기에 적합하다. 즉, 습식 식각법은 등방성(isotropic) 식각이 이루어져, 모든 방향으로 식각이 이루어지나, 이와 달리 건식 식각법은 홀을 형성하기 위한 깊이 방향이 주로 식각되는 식각이 가능하여, 홀의 크기 및 간격 등을 원하는 패 턴으로 형성할 수 있다.Unlike the wet etching method, the dry etching method is suitable for forming such a pattern because one-way etching is possible. That is, in the wet etching method, isotropic etching is performed and etching is performed in all directions. However, in the dry etching method, etching is possible mainly in the depth direction to form a hole, so that the size and spacing of the hole can be adjusted. It can be formed into any desired pattern.

이때, 상기 RIE 또는 ICP-RIE법을 이용할 경우, 금속 마스크를 식각할 수 있는 에칭 가스로는 Cl2, O2 등이 이용될 수 있다.In this case, when using the RIE or ICP-RIE method, Cl 2 , O 2 , etc. may be used as an etching gas capable of etching the metal mask.

상기 식각공정을 통해 제조된 LED 소자의 간격(A)은 스피어 입자(30) 의 직경과 일치하게 되고, 이 경우 LED 소자의 간격(A)은 나노미터 단위 또는 마이크로미터 단위일 수 있으며 보다 바람직하게는 50 ~ 3000 ㎚ 일수 있다.The spacing (A) of the LED devices manufactured through the etching process is identical to the diameter of the sphere particles 30, and in this case, the spacing (A) of the LED devices may be in nanometers or micrometers, and more preferably may be 50 to 3000 nm.

도 6은 식각공정 이후 상기 스피어 입자(30), 금속 마스크층(22) 및 절연층(21)을 제거하는 단계로서 통상의 습식식각 또는 건식식각의 방법을 통해 제거 공정을 수행할 수 있으나 이에 제한되지 않으며 통상의 제거 방법을 통해 제거될 수 있다.6 is a step of removing the sphere particles 30, the metal mask layer 22 and the insulating layer 21 after the etching process, and the removal process may be performed through a conventional wet etching or dry etching method, but is limited thereto. and can be removed through a conventional removal method.

본 발명의 다른 일구현예에 따르면, 상기 2) 단계는; According to another embodiment of the present invention, the step 2) is;

2-1) 제2 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계; 2-1) forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the second conductive semiconductor layer;

2-2) 상기 금속 마스크층 위에 폴리머층을 형성하고 상기 폴리머층에 나노 또는 마이크로 간격으로 패턴을 형성하는 단계; 2-2) forming a polymer layer on the metal mask layer and forming a pattern on the polymer layer at nano or micro intervals;

2-3) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 및 2-3) The first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer and the fourth conductive semiconductor layer are dry or wet at nano or micro intervals depending on the pattern. etching; and

2-4) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 폴리머층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.2-4) may include removing the insulating layer, the metal mask layer, and the polymer layer.

구체적으로 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성한 후 상기 금속 마스크층 위에 통상의 리소그래피 등에 사용될 수 있는 통상의 폴리머층을 형성하고 상기 폴리머층에 포토 리소그레피, e-빔 리소그래피, 또는 나노 임프린트 리소그래피 등의 방법을 통해 나노 또는 마이크로 간격으로 패턴을 형성한 후 이를 건식 또는 습식식각하고 절연층, 금속 마스크층 및 폴리머층을 제거하는 것을 통해 달성될 수 있다.Specifically, after forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer, a conventional polymer layer that can be used in conventional lithography is formed on the metal mask layer, and photolithography is performed on the polymer layer. , e-beam lithography, or nanoimprint lithography, after forming a pattern at nano or micro spacing, dry or wet etching, and removing the insulating layer, the metal mask layer and the polymer layer.

다음, 3) 단계로서 상기 기판을 제거하는 단계를 포함하여 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조한다.Next, as a step 3), including the step of removing the substrate to manufacture an ultra-small double LED device having a back-to-back structure.

구체적으로, 본 발명의 바람직한 일구현에 따르면, 상기 3) 단계는 Specifically, according to a preferred embodiment of the present invention, step 3) is

3-1) 제2 전극층의 위에 지지필름을 형성하는 단계; 3-1) forming a support film on the second electrode layer;

3-2) 상기 제1 활성층 및 제2 활성층을 포함하는 외주면 입부에 절연피막을 형성하는 단계; 3-2) forming an insulating film on the outer peripheral surface including the first active layer and the second active layer;

3-3) 상기 절연피막 위에 소수성 피막을 코팅하는 단계; 3-3) coating a hydrophobic film on the insulating film;

3-4) 상기 기판을 제거하는 단계;3-4) removing the substrate;

3-5) 상기 제1 도전성 반도체층의 하부에 제1 전극층을 형성하는 단계; 및 3-5) forming a first electrode layer under the first conductive semiconductor layer; and

3-6) 상기 지지필름을 제거하여 복수 개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.3-6) removing the support film may include manufacturing a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices.

도 7은 본 발명의 제2 전극층(20) 위에 지지필름(70)을 부착하는 단계를 나타내는 단면도이다. 상기 지지필름(70)은 기판(10)을 laser lift-off (LLO) 방법을 통해 제거할 때 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 분산 되지 않도록 지지하며 또한 LED 소자의 크랙을 방지하기 위해 부착하는 것으로서 상기 지지필름의 재질은 폴리머 엑포시 또는 본딩 메탈일 수 있으며, 두께는 0.3 ~ 70 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.7 is a cross-sectional view showing the step of attaching the support film 70 on the second electrode layer 20 of the present invention. The support film 70 supports the substrate 10 so that when the substrate 10 is removed through the laser lift-off (LLO) method, a plurality of back-to-back structure ultra-small double LED elements are not dispersed, and is attached to prevent cracks in the LED elements. As such, the material of the support film may be a polymer epoxy or a bonding metal, and the thickness may be 0.3 to 70 μm, but is not limited thereto.

도 8은 본 발명의 지지필름이 형성된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들에 대하여 상기 제1 활성층 및 제2 활성층을 포함하는 외주면 일부에 절연피막(80)을 형성한다. 이를 통해 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 표면의 결함을 최소화하여 수명과 효율을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다. 상기 절연피막은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 포함된 활성층들이 실장전극과 접촉 시에 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 발생하는 전기적 단락을 방지하는 역할을 한다. 또한, 절연피막은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 활성층을 포함한 외부면을 보호함으로써 활성층의 표면 결함을 방지해 발광 효율 저하를 막을 수 있다. 8 shows an insulating film 80 formed on a portion of an outer peripheral surface including the first active layer and the second active layer for the ultra-small double LED devices having a back-to-back structure on which the supporting film of the present invention is formed. Through this, it is possible to achieve the effect of improving the lifespan and efficiency by minimizing defects on the surface of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure. The insulating film serves to prevent an electrical short circuit occurring in the back-to-back micro-double LED device when the active layers included in the back-to-back structure are in contact with the mounting electrode. In addition, the insulating film protects the outer surface including the active layer of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure, thereby preventing surface defects of the active layer, thereby preventing a decrease in luminous efficiency.

상기 절연피막은 제1 활성층 (12) 및 제2 활성층 (241) 뿐만 아니라, 제1 도전성 반도체층(11), 제2 도전성 반도체층(13), 제3 도전성 반도체층 (242), 제 4 도전성 반도체층 (240), 제1 전극층 및/또는 제2 전극층 및 기타 다른 층의 외주면에도 형성될 수도 있다.The insulating film includes not only the first active layer 12 and the second active layer 241 , but also the first conductive semiconductor layer 11 , the second conductive semiconductor layer 13 , the third conductive semiconductor layer 242 , and the fourth conductive layer. It may also be formed on the outer peripheral surface of the semiconductor layer 240, the first electrode layer and/or the second electrode layer, and other layers.

백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들의 외주면에 절연피막을 형성하는 방법은 상기 지지필름(70) 및 기판(10)이 부착된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들의 외주면에 절연 물질을 도포하거나 이를 침지 하는 방법을 이용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 절연피막으로 사용될 수 있는 물질은 바람직하게는 SiO2, Si3N4, Al2O3, 산화하프늄(HfO2), 산화이트륨(Y2O3) 및 TiO2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 투명한 것일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 투명한 절연피막의 경우 상기의 절연피막의 역할을 하는 동시에 절연피막을 코팅함으로써 발생할 수 있는 발광효율의 감소를 최소화할 수 있다. 바람직하게는. 대표적인 예로, Al2O3막은 ALD(atomic layer deposition: 원자 층 증착)방식을 통하여 형성할 수 있으며 TMA(trimethyl aluminum)와 H2O 소스를 펄스형태로 공급하여 화학적 흡착과 탈착을 이용하여 박막을 형성할 수 있다.The method of forming an insulating film on the outer circumferential surface of the ultra-small double LED devices of the back-to-back structure is a method of applying or immersing an insulating material on the outer circumferential surfaces of the ultra-small double LED devices of the back-to-back structure to which the support film 70 and the substrate 10 are attached. can be used, but is not limited thereto. The material that can be used as the insulating film is preferably SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , hafnium oxide (HfO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and TiO 2 Any selected from the group consisting of It may include one or more, but may be transparent, but is not limited thereto. In the case of a transparent insulating film, it is possible to minimize a decrease in luminous efficiency that may occur by coating the insulating film while serving as the above insulating film. Preferably. As a representative example, Al 2 O 3 film can be formed through ALD (atomic layer deposition) method, and TMA (trimethyl aluminum) and H 2 O source are supplied in pulse form to form a thin film using chemical adsorption and desorption. can be formed

도 9는 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 외주면에 형성된 절연피막(80)을 소수성 피막(90)으로 코팅하는 단계를 나타내는 단면도이다. 상기 소수성 피막(90)은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 표면에 소수성 특성을 갖게 하여 소자들간에 응집현상을 방지하기 위한 것으로서 응집에 의한 독립된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 특성 저해 문제와 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 픽셀 패터닝 공정의 다수의 불량 문제를 없앨 수 있는 방법이며 상기 절연피막(80) 상에 형성될 수 있다. 이 경우 사용가능한 소수성 피막은 절연피막상에 형성되어 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들간에 응집현상을 방지할 수 있는 것이면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 옥타데실트리크로로실리란(octadecyltrichlorosilane, OTS)과 플루오로 알킬트리크로로실란(fluoroalkyltrichlorosilane), 퍼플루오로알킬트리에톡시실란 (perfluoroalkyltriethoxysilane) 등과 같은 SAMs(self-assembled monolayers : 자기조립 단분자막)와 테프론 (teflon), Cytop 등과 같은 플루오로 폴리머 (fluoropolymer) 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.9 is a cross-sectional view showing the step of coating the insulating film 80 formed on the outer peripheral surface of the ultra-small double LED device of the present invention with a hydrophobic film 90 of the back-to-back structure. The hydrophobic film 90 has hydrophobic properties on the surface of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure to prevent aggregation between the devices. It is a method that can eliminate a number of defects in the pixel patterning process of the ultra-small double LED device and can be formed on the insulating film 80 . In this case, the usable hydrophobic film may be used without limitation as long as it is formed on the insulating film to prevent aggregation between the ultra-small double LED elements having a back-to-back structure, and preferably octadecyltrichlorosilane (OTS). ), self-assembled monolayers (SAMs) such as fluoroalkyltrichlorosilane and perfluoroalkyltriethoxysilane, and fluoropolymers such as Teflon and Cytop ( fluoropolymer) may be used alone or in combination, but is not limited thereto.

도 10은 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제1 도전성 반도체층(11)의 아래에 형성된 기판(10)을 제거하는 단계를 나타내는 단면도이다. 상기 기판(10)을 제거하는 방법은 통상적으로 사용되는 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 chemical lift-off(CLO)나 Laser lift-off(LLO) 방식을 이용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.10 is a cross-sectional view illustrating a step of removing the substrate 10 formed under the first conductive semiconductor layer 11 of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure of the present invention. A method of removing the substrate 10 may use a commonly used method, preferably a chemical lift-off (CLO) or a laser lift-off (LLO) method, but is not limited thereto.

도 11은 본 발명의 기판(10)이 제거된 제1 도전성 반도체층(11)의 아래에 제1 전극(110)을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다. 상기 제1 전극(110)은 통상적으로 LED 소자에 사용되는 재질이면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 Cr, Ti, Al, Au, Ni, ITO 및 이들의 산화물 또는 합금 등을 단독 또는 혼합한 재질이 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한 전극의 두께는 0.02 ~ 1 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.11 is a cross-sectional view illustrating a step of forming the first electrode 110 under the first conductive semiconductor layer 11 from which the substrate 10 of the present invention is removed. The first electrode 110 may be used without limitation as long as it is a material typically used for LED devices, and preferably Cr, Ti, Al, Au, Ni, ITO, and a material obtained by mixing alone or a mixture of oxides or alloys thereof. may be used, but is not limited thereto. In addition, the thickness of the electrode may be 0.02 ~ 1 ㎛, but is not limited thereto.

도 12는 상기 지지필름(70)을 제거하여 독립된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들(121, 122)을 제조하는 것이다. FIG. 12 illustrates manufacturing of the ultra-small double LED devices 121 and 122 having an independent back-to-back structure by removing the support film 70 .

도 13은 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 나타내는 사시도로서 제1 도전성 반도체층(11) 위에 형성된 제1 활성층(12), 상기 제1 활성층(12) 위에 형성된 제2 도전성 반도체층(13), 그리고 상기 제2 도전성 반도체층(13) 상부에 형성된 제3 도전성 반도체층 (242), 상기 제3 도전성 반도체층 (242) 상부에 형성된 제 2 활성층 (241), 상기 제2 활성층 (241) 상부에 형성된 제 4 도전성 반도체층 (240)을 포함하며, 상기 제1 도전성 반도체층 (11)의 아래에는 제1 전극(110)이 형성되며, 상기 제4 도전성 반도체층(240)의 상부에는 제2 전극(20)이 형성될 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이 별도의 버퍼층, 활성층, 형광체층 및/또는 반도체층 등이 더 포함되는 것도 가능하다. 한편 절연피막(80) 및/또는 소수성 피막(90)은 상기 제1 도전성 반도체층(11) 위에 형성된 제1 활성층(12), 상기 제1 활성층 (12) 위에 형성된 제2 도전성 반도체층(13), 그리고 상기 제2 도전성 반도체층(13) 상부에 형성된 제3 도전성 반도체층 (242), 상기 제3 도전성 반도체층 (242) 상부에 형성된 제2 활성층 (241), 상기 제2 활성층 (241) 상부에 형성된 제 4 도전성 반도체층 (240)의 일부 또는 전부의 외주면을 포함하여 감싸도록 형성될 수 있다.13 is a perspective view illustrating a back-to-back ultra-small double LED device of the present invention, a first active layer 12 formed on the first conductive semiconductor layer 11 , and a second conductive semiconductor layer 13 formed on the first active layer 12 . ), and a third conductive semiconductor layer 242 formed on the second conductive semiconductor layer 13, a second active layer 241 formed on the third conductive semiconductor layer 242, and the second active layer 241 It includes a fourth conductive semiconductor layer 240 formed thereon, a first electrode 110 is formed under the first conductive semiconductor layer 11 , and a second electrode 110 is formed above the fourth conductive semiconductor layer 240 . Two electrodes 20 may be formed. Of course, as described above, a separate buffer layer, an active layer, a phosphor layer and/or a semiconductor layer may be further included. Meanwhile, the insulating film 80 and/or the hydrophobic film 90 includes a first active layer 12 formed on the first conductive semiconductor layer 11 and a second conductive semiconductor layer 13 formed on the first active layer 12 . and a third conductive semiconductor layer 242 formed on the second conductive semiconductor layer 13, a second active layer 241 formed on the third conductive semiconductor layer 242, and an upper portion of the second active layer 241 The fourth conductive semiconductor layer 240 may be formed to include and surround the outer peripheral surface of a part or all of the fourth conductive semiconductor layer 240 .

또한, 상기 제1 전극(10) 및/또는 제2 전극(20)의 일부 또는 전부의 외주면을 포함하여 감싸도록 형성될 수 있다.In addition, the first electrode 10 and/or the second electrode 20 may be formed to include and surround a part or all of the outer peripheral surface.

본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 형상은 원통형, 직육면체형 등 제한없이 형성될 수 있으나 바람직하게는 원통형일 수 있으며, 원통형인 경우 직경(원의 직경)은 50 ~ 3000 ㎚일 수 있으며, 높이(제1전극에서 제2 전극까지의 길이)는 1.5 ~ 30 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The shape of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure of the present invention may be formed without limitation, such as a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, etc., but may preferably be a cylindrical shape, and in the case of a cylindrical shape, the diameter (circle diameter) may be 50 ~ 3000 nm, The height (length from the first electrode to the second electrode) may be 1.5 to 30 μm, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 포함하는 잉크, 페이스트 또는 용액으로서 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 디스플레이 기판의 서브픽셀에 직접 전사되거나 잉크 또는 페이스트의 형태로 전사될 수 있다.In addition, as ink, paste or solution containing the ultra-small double LED devices of the present invention, the back-to-back structure of the ultra-small double LED elements of the present invention can be directly transferred to a subpixel of a display substrate or transferred in the form of ink or paste. there is.

이러한 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제작과 구조는 기존의 초소형 단일형의 LED 소자의 경우와 매우 다르며, 기존의 초소형 단일형의 LED 소자층에 기능층을 단순히 더욱 도입하여서는 구성할 수 없는 중요한 특징을 갖는다. The fabrication and structure of the ultra-small double LED device with the back-to-back structure of the present invention is very different from the case of the existing ultra-small single-type LED device. have characteristics.

1) 기존의 초소형 단일형 LED은 그 구조상 고유의 비대칭성에서 기인한 고유 전기 쌍극자를 가질 수 있으나, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 내부적으로 대칭 구조 (LED1 과 LED2)를 갖기 때문에 고유 전기쌍극자는 0 이다. 따라서, 추후 설명하겠지만, 이들을 실장 전극 사이에 배치하는 원리들이 기존과 완전히 다르다. 즉, 기존의 초소형 단일형의 LED 소자의 경우 전기영동(electrophoresis)을 근간으로 하는 반면, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 경우는 유전영동(dielectrophoresis)을 기반으로 동작한다. 또한, 추후 설명하는, 이들의 구동 전극들도 서로 다르다, 즉, 기존의 초소형 단일형의 LED 소자의 경우 제1 실장전극과 제2 실장전극만으로도 소자의 발광이 가능한 반면, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 경우는 제1 실장전극과 제2 실장전극 이외에도 제 3 전극이 필수적이다. 1) Existing ultra-small single-type LEDs may have intrinsic electric dipoles due to their inherent asymmetry in their structure, but the back-to-back ultra-small double LED device of the present invention has an internally symmetrical structure (LED1 and LED2). The dipole is 0. Therefore, as will be described later, the principles of arranging them between the mounting electrodes are completely different from the existing ones. That is, the conventional ultra-small single-type LED device is based on electrophoresis, whereas the back-to-back ultra-small double LED device of the present invention operates based on dielectrophoresis. In addition, these driving electrodes, which will be described later, are different from each other, that is, in the case of the existing ultra-small single type LED device, light emission of the device is possible only with the first mounting electrode and the second mounting electrode, whereas the ultra-small size of the back-to-back structure of the present invention In the case of a double LED device, a third electrode is essential in addition to the first and second mounting electrodes.

다음 단계로서, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 디스플레이 등의 기판에 잉크, 페이스트 또는 용액의 형태로 전사하기 위한 본 발명의 바람직한 일구현에 따르면, 도 14에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 전극 어셈블리는 상호 이격된 제1 실장전극(610)과 제2 실장전극(630)을 포함하는 전극 라인 및 일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉하고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉된 비극성 배열성(axial ordering)이 향상된 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자(121,122)를 포함하여 구현된다. As a next step, according to a preferred embodiment of the present invention for transferring the ultra-small double LED elements of the present invention in the form of ink, paste or solution to a substrate such as a display, as shown in FIG. 14, the present invention The electrode assembly of the ultra-small double LED having a back-to-back structure according to , has an electrode line including a first mounting electrode 610 and a second mounting electrode 630 spaced apart from each other, and one end is in contact with the first mounting electrode, and the other end is It is implemented by including a plurality of back-to-back ultra-small double LED elements 121 and 122 having an improved axial ordering in contact with the second mounting electrode.

또한, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 제3 전극(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제 2 도전성 반도체층과 제3 도전성 반도체층의 일 부분이 제3 전극에 접촉될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예를 통해 제조된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리의 경우, 직류전압을 구동전원으로 제1 실장전극과 제3 전극 사이 및 제2 실장전극과 제3 전극 사이에 인가했을 때 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 발광의 강도가 현저히 증가할 수 있다.In addition, a third electrode 150 is further included between the first mounting electrode and the second mounting electrode, and the central portion of the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices, that is, the second conductive semiconductor layer and the third A portion of the conductive semiconductor layer may be in contact with the third electrode. That is, in the case of the ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure manufactured according to an embodiment of the present invention, a DC voltage is applied as a driving power source between the first and third electrodes and between the second and third electrodes. When this is done, the intensity of light emission of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure can be significantly increased.

도 14와 같이, 일예로, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는 제1 실장전극(610)과 제2 실장전극(630) 및 제3 전극(150)을 동일평면상에 위치시키고, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자(121,122)를 상기 전극들에 연결하여, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 광추출 효율(extraction efficiency)도 향상시킬 수 있다.14 , as an example, in an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure, the first mounting electrode 610 , the second mounting electrode 630 , and the third electrode 150 are positioned on the same plane, and the back-to-back structure of the LED electrode assembly is By connecting the ultra-small double LED devices 121 and 122 to the electrodes, light extraction efficiency of the back-to-back ultra-small double LED device can be improved.

한편, 도 14와 같은 백투백 구조의 초소형 이중 LED의 전극 어셈블리는 전극의 폭과 전극 간의 거리를 비롯하여 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 크기가 모두 마이크로 또는 나노 스케일임에 따라서 사람 또는 기계가 낱개로 분리된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 일일이 실장시켜 제조하기는 불가능하다. On the other hand, in the electrode assembly of the ultra-small double LED of the back-to-back structure as shown in FIG. 14 , the size of the back-to-back structure of the ultra-small double LED device, including the width of the electrode and the distance between the electrodes, is all micro or nano scale, so a person or a machine is separated into individual pieces. It is impossible to manufacture by mounting each of the ultra-small double LED devices with a back-to-back structure.

이에 초기의 발명자들은 초소형의 전극 라인에 초소형 단일형 LED 소자를 포함하는 용액을 접하게 한 후, 조립전원을 인가하여 초소형 단일형 LED 소자 스스로 서로 다른 두 실장전극에 정렬 및 배치되는 방법으로 도 15a와 같은 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리를 제조하였다.Accordingly, the early inventors brought a solution containing an ultra-small single-type LED device into contact with a micro-electrode line, and then applied the assembly power to align and arrange the ultra-small single LED device on two different mounting electrodes. A single type LED electrode assembly was fabricated.

그러나, 도 15a와 같은 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리는 구동전원으로 교류전압이 아닌 직류전압을 사용시에 실제 발광하는 소자가 현저히 감소되는 문제가 있다. 구체적으로 동일한 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리에 대하여, 구동전원을 달리하여 직류전압에 따라 구동되어 발광하는 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리와 교류전압에 따라 구동되어 발광하는 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리의 발광정도를 비교하면, 직류전압을 구동전원으로 사용시에 발광 휘도가 현저히 감소한다.However, the ultra-small single type LED electrode assembly as shown in FIG. 15A has a problem in that the actual light-emitting device is significantly reduced when a DC voltage instead of an AC voltage is used as a driving power source. Specifically, for the same ultra-small single type LED electrode assembly, the light emission degree of the ultra-small single type LED electrode assembly that is driven according to a DC voltage and emits light by changing the driving power source and the ultra small single type LED electrode assembly that emits light by being driven according to an AC voltage is compared, When a DC voltage is used as a driving power source, the luminance of light emission is significantly reduced.

이러한 직류 구동전원에서 휘도가 감소하는 문제는 전극 어셈블리 내에 초소형 단일형 LED 소자의 서로 다른 도전성 반도체(Ex. p형 반도체, n형 반도체)와 각각 접촉되는 서로 다른 실장전극 간의 극성 배향성이 없기 때문이다 (biaxial axial ordering, not polar ordering). 구체적으로 도 15a에서 확인할 수 있듯이, 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리에 실장된 10개의 초소형 단일형 LED 소자 중 제1 초소형 단일형 LED 소자(123)와 같이 제1 실장전극(510)에 동일한 종류의 반도체가 접촉한 소자의 개수는 5개이며, 다른 5개의 초소형 단일형 LED 소자(124)는 다른 종류의 반도체 소자가 제1 실장전극(510)에 접촉해 있다. 따라서 도 15a와 같은 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리에 일방향의 직류 구동전원을 인가하면, 5개의 초소형 단일형 LED 소자만 발광하며, 나머지 5개의 초소형 단일형 LED 소자는 발광하지 못하는 문제가 있으며, 이는 휘도 저하에 직결된다.The problem of the decrease in luminance in such a DC driving power supply is because there is no polarity orientation between different conductive semiconductors (Ex. p-type semiconductor, n-type semiconductor) of the ultra-small single LED element in the electrode assembly and the different mounting electrodes in contact with each other ( biaxial axial ordering, not polar ordering). Specifically, as can be seen in FIG. 15A , the same type of semiconductor is in contact with the first mounting electrode 510 as the first ultra-small single LED device 123 among ten ultra-small single-type LED devices mounted on the ultra-small single type LED electrode assembly. The number of elements is five, and in the other five ultra-small single-type LED elements 124 , different types of semiconductor elements are in contact with the first mounting electrode 510 . Therefore, when a unidirectional DC driving power is applied to the ultra-small single-type LED electrode assembly as shown in FIG. 15A, only five ultra-small single LED devices emit light, and the remaining five ultra-small single LED devices do not emit light, which is directly related to a decrease in luminance. do.

결국, 종래의 제조방법으로 초소형 단일형 LED 소자를 정렬시킬 경우, 초소형 단일형 LED 소자의 양단부는 각각 서로 다른 두 전극에 비극성 배열성(axial ordering, not polar ordering)을 갖고 접촉될 수는 있었으나, 제조된 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리를 살펴보면, 제1 실장전극에 접촉한 초소형 단일형 LED 소자들은 특정한 일단, 예를 들어 p형 반도체가 제1 실장전극에만 접촉하는 것이 아니라, 초소형 단일형 LED 소자들의 일부는 n형 반도체가 제1 실장전극에 접촉되고 있었다 즉, 초소형 단일형 LED 소자들은 배향성을 가지고 정렬되었으나, 이는 비극성 배향성(axial ordering, not polar ordering)이다. 또한, 어떠한 반도체층이 특정의 실장전극에 더 많이 접촉되는지는, 비극성 배향의 확률이 50%이므로, 이를 기준으로, 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리의 제조 시마다 조금씩 상이함에 따라서 경우에 따라 우연히 직류전압을 구동전원으로 하여 발광시킬 수 있는 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리가 제조될 수 있어도, 이와 같은 전극 어셈블리를 항상 제조할 수 있는 것은 아니다.After all, when aligning the ultra-small single type LED device by the conventional manufacturing method, both ends of the ultra-small single type LED device could be in contact with two different electrodes with an axial ordering (not polar ordering), respectively, but the manufactured Looking at the miniature single type LED electrode assembly, a specific end, for example, a p-type semiconductor, does not contact only the first mounting electrode, but a part of the miniature single type LED devices is an n-type semiconductor in contact with the first mounting electrode. was in contact with the first mounting electrode, that is, the ultra-small single-type LED devices were aligned with orientation, but this is axial ordering, not polar ordering. In addition, since the probability of non-polar orientation is 50% as to which semiconductor layer is in contact with a specific mounting electrode more, based on this, it is slightly different every time an ultra-small single type LED electrode assembly is manufactured, so in some cases, a DC voltage is accidentally driven Although an ultra-small single type LED electrode assembly capable of emitting light as a power source can be manufactured, such an electrode assembly cannot always be manufactured.

이에 일단의 발명자는 초소형의 전극 라인에 초소형 단일형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입한 후, 비대칭 조립전원을 인가하여 초소형 단일형 LED 소자내 특정 반도체층이 특정의 실장전극에 접촉시켰다 (도 15b 참조). 구체적으로, 제1 도전성 반도체층 또는 제2 도전성 반도체층이 제1 실장전극 또는 제2 실장전극에 정렬될 수 있고, 이에 따라서 직류 구동전원을 통해서 구동이 가능한 특성이 발현됨을 확인하였다.Accordingly, a group of inventors put a solution containing a micro-single LED device into a micro-electrode line, and then applied an asymmetric assembly power to make a specific semiconductor layer in the micro-single LED device contact a specific mounting electrode (see Fig. 15b). . Specifically, it was confirmed that the first conductive semiconductor layer or the second conductive semiconductor layer can be aligned with the first mounting electrode or the second mounting electrode, and accordingly, the characteristic capable of being driven through a DC driving power is developed.

그러나, 종래의 제조방법으로 초소형 단일형 LED 소자를 정렬시킬 경우, 초소형 단일형 LED 소자의 양단부는 각각 서로 다른 두 전극에 접촉될 수 있었으나, 제조된 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리를 살펴보면, 제1 실장전극에 접촉한 제1 초소형 단일형 LED 소자들(123)은 특정한 일단, 예를 들어 제 1 도전성 반도체층이 제1 실장전극에만 접촉하는 것이 아니라 초소형 단일형 LED 소자들의 일부(124)는 제2 도전성 반도체층이 제1 실장전극에 접촉되고 있었다. 즉, 초소형 단일형 LED 소자들은 극성 배향성을 가지고 정렬되었으나, 이들의 극성 배향성은 아직 낮은 수준이다. However, in the case of aligning the miniature single type LED device by the conventional manufacturing method, both ends of the ultra miniature single type LED device could be in contact with two different electrodes, respectively. One of the first ultra-small single-type LED devices 123 has a specific end, for example, the first conductive semiconductor layer does not contact only the first mounting electrode, but some of the ultra-small single LED devices 124 have a second conductive semiconductor layer. 1 It was in contact with the mounting electrode. That is, the ultra-small single-type LED devices have been aligned with polarity orientation, but their polarity orientation is still at a low level.

이에, 본 발명의 발명자는 하기의 정렬 조건을 발견하였다. 즉, 상술한 종래의 초소형 단일형 LED 소자의 극성 배향성의 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액을 준비하여 실장전극이 형성된 기판에 접하고, 대칭성 조립 전압을 인가하여, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 정렬시킬 경우, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 양단 반도체층들이 실장전극들에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제 1 도전성 반도체층 및 제 4 도전성 반도체층들은 상기 제1 실장전극 및 제2 실장전극에 접촉함으로써, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 향상된 비극성 배열성을 가지고 정렬될 수 있다. 그리고, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 미리 형성된 제3 전극은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제 2 도전성 반도체층과 제3 도전성 반도체층의 일 부분이 제3 전극에 접촉될 수 있다. 이에 따라서 직류 구동전원을 제1 실장전극과 제3 전극 사이 및 제2 실장전극과 제3 전극 사이에 인가했을 때, 직류 구동이 가능하여 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 발광의 강도가 현저히 증가할 수 있도록 하는 본 발명에 이르게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention have discovered the following alignment conditions. That is, in order to solve the problem of the polarity alignment of the conventional ultra-small single LED device described above, a solution containing a back-to-back structure ultra-small double LED device of the present invention is prepared and in contact with the substrate on which the mounting electrode is formed, and a symmetrical assembly voltage is applied. Accordingly, when the back-to-back ultra-small double LED device is aligned, the semiconductor layers at both ends of the back-to-back ultra-small double LED device may contact the mounting electrodes. For example, the first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layers of the back-to-back structure of the ultra-small double LED device are in contact with the first and second mounting electrodes, so that the back-to-back structure of the ultra-small double LED device has improved non-polar arrangement can be sorted with In addition, the third electrode previously formed between the first mounting electrode and the second mounting electrode has a back-to-back structure at the center of the ultra-small double LED device, that is, a portion of the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer is in contact with the third electrode. can be Accordingly, when DC driving power is applied between the first mounting electrode and the third electrode and between the second mounting electrode and the third electrode, direct current driving is possible, so that the light emission intensity of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure is significantly increased. We have come to the present invention, which makes it possible.

이하, 위와 같은 직류 전압에 의한 구동을 가능하게 하는 본 발명에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to the present invention that enables driving by the DC voltage as described above will be described.

본 발명에 따른 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는, (1) 제1 실장전극 및 상기 제1 실장전극과 이격되어 형성된 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인의 상부에 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액을 접촉하는 단계; (2) 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 상기 전극 라인을 통해 조립 전압이 1.0 V 이상인 전원을 인가하여, 상기의 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 전기력 및 토크 힘의 변화를 발생시켜 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 일 방향으로 비극성 배열하도록 이동 및 회전시켜서, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 단부를 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극에 비극성의 배열성을 지니며 접촉시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다. The ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure with improved non-polar arrangement according to the present invention includes (1) a first mounting electrode and a plurality of second mounting electrodes formed to be spaced apart from the first mounting electrode on an upper portion of an electrode line. Contacting a solution containing a back-to-back ultra-small dual LED device; (2) By applying power having an assembly voltage of 1.0 V or higher to the plurality of back-to-back micro-dual LED devices through the electrode line, changes in electrical force and torque force are generated in the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices to move and rotate the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices to a non-polar arrangement in one direction, so that the ends of the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices are arranged in a non-polar manner to the first and second mounting electrodes It can be prepared including;

여기서, 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 단부를 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극에 비극성의 배열성을 갖으며 접촉시키는 단계는, 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층이 제1 실장전극 및 제2 실장전극에 접촉하여 비극성 배열성을 갖고 접촉하는 단계를 의미한다. Here, the step of contacting the ends of the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices with the first mounting electrode and the second mounting electrode with a non-polar arrangement includes the first conductivity of the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices. It means a step in which the semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer are in contact with the first mounting electrode and the second mounting electrode to have a non-polar arrangement.

또한, 필요에 따라서는, 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극에 비극성 배열성으로 배치된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 중심부, 즉 제2 도전성 반도체층 및 제3 도전성 반도체층이 접촉하는 단계를 의미한다. In addition, if necessary, the central portion of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure disposed in a non-polar arrangement on the third electrode formed to be spaced apart between the first and second mounting electrodes, that is, the second conductive semiconductor layer and the second electrode. 3 means a step in which the conductive semiconductor layer is in contact.

이와 같은 동작에 의하여 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 비극성 배열성이 증대하는 것을 기대할 수 있고, 이에 따른 대칭 조립 전압의 인가나 공정 시간의 단축도 가능해진다. By such an operation, it can be expected that the non-polar arrangement of a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices is increased, and accordingly, it is possible to apply a symmetrical assembly voltage and shorten the process time.

본 발명의 전극 라인의 상부에 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액에 접촉하는 단계는, 용액을 전극 라인의 상부에 접촉하는 단계를 의미하며, 용액을 전극 라인에 적하(滴下)하는 방법, 용액속에 침지 하는 방법 등을 사용할 수 있다. The step of contacting the solution including a plurality of back-to-back ultra-small double LED elements on the upper portion of the electrode line of the present invention means contacting the solution on the upper portion of the electrode line, and the solution is dropped onto the electrode line. method, immersion in a solution, etc. can be used.

먼저, (1) 단계로써, 상기 초소형 제1 실장전극 및 상기 제1 실장전극과 이격되어 형성된 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인에 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자와 이들을 포함할 수 있는 용액을 접촉하는 단계를 수행한다.First, in step (1), a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices in an electrode line including the micro-miniature first mounting electrode and a second mounting electrode formed to be spaced apart from the first mounting electrode, and a solution that can contain them Steps to contact

구체적으로 도 16은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극어셈블리의 제조공정 모식도로써, 도 16a는 베이스기판(100) 상에 형성된 제1 실장전극(610), 상기 제1 실장전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 실장전극(630) 및 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 포함된 용액(백투백 구조의 초소형 이중 LED소자(121), 용매(140))을 나타낸다. 상기 도 16b에는 도시되지 않았지만, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 포함된 용액이 투입되는 전극 라인 중 실장가능영역 상에는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액이 접촉된 후 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 실장될 전극 라인 영역 이내로 모이게 하기 위하여 절연격벽 또는 절연막이 더 구비될 수 있다. Specifically, FIG. 16 is a schematic diagram of a manufacturing process of an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 16A is a first mounting electrode 610 formed on the base substrate 100, the first A solution containing a second mounting electrode 630 spaced apart from the mounting electrode on the same plane and a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices (back-to-back structure ultra-small double LED device 121, solvent 140) is shown. . Although not shown in FIG. 16B, after the solution containing the ultra-small double LED device of the back-to-back structure is contacted on the mountable area of the electrode line into which the solution containing the ultra-small double LED device of the back-to-back structure is put, the ultra-small double LED of the back-to-back structure An insulating barrier rib or an insulating film may be further provided so that the devices are gathered within the electrode line region to be mounted.

또한, 상기 도 16에는 도시되지 않았지만, 필요에 따라서는, 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극이 더 구비될 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 16 , a third electrode spaced apart from the first mounting electrode and the second mounting electrode may be further provided, if necessary.

또한, 전극 라인 영역 이내로 모이게 하기 위하여 외부 자기장이 더 구비될 수 있다.In addition, an external magnetic field may be further provided to gather within the electrode line region.

상기 베이스기판, 제1 실장전극 및 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인, 상기 전극 라인 상에 형성될 수 있는 절연 격벽, 외부 자기장 등에 대한 구체적인 제조방법 등에 대한 설명은 대한민국 등록특허 제10-1429095호, 대한민국 공개특허 제 10-2019-0113695호가 참조로 삽입될 수 있어서, 본 발명은 이에 대한 구체적 설명을 생략한다.Description of the specific manufacturing method of the base substrate, the electrode line including the first mounting electrode and the second mounting electrode, the insulating barrier rib that may be formed on the electrode line, the external magnetic field, etc. is provided in Korean Patent Registration No. 10-1429095 , Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0113695 may be inserted as a reference, so the present invention will omit a detailed description thereof.

다음으로 본 발명에 따른 (2) 단계로써, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극에 초소형 LED 소자의 단부를 각각 접촉시키기 위하여, 상기 전극 라인에 전압이 1.0 V 이상인 조립전원을 인가시킬 수 있다.Next, in step (2) according to the present invention, in order to contact the ends of the micro LED device to the first mounting electrode and the second mounting electrode to the ultra-small double LED device of the back-to-back structure, the voltage on the electrode line is 1.0 An assembly power greater than V can be applied.

상기 인가되는 조립전압은 대칭 전압이며, 대칭 전압의 주파수는 조절되어 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 실장시키는 단계를 수행한다 (도 16c). The applied assembly voltage is a symmetric voltage, and the frequency of the symmetric voltage is adjusted to perform a step of mounting a plurality of back-to-back micro-dual LED devices ( FIG. 16C ).

상기 (2) 단계에서 대칭 전압의 인가로 실장전극 사이에 형성된 전기장과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 전기장-유도된 쌍극자 (induced dipole)와 상호 작용(전기력 및 토크 힘 발생)을 통하여, 결국 소자가 스스로 이동 및 회전하여 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극 사이에 비극성 배열성을 가지고 정렬하여 실장될 수 있다. 즉, 대칭 조립전압을 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 인가할 수 있다. In the step (2), the electric field formed between the mounting electrodes by the application of a symmetrical voltage and the electric field-induced dipole of the back-to-back structure of the ultra-small double LED device interact (electric force and torque force generation) through interaction (electric force and torque force generation), eventually the device may move and rotate by itself to align and mount with a non-polar arrangement between the first and second mounting electrodes. That is, it is possible to apply a symmetric assembly voltage to the ultra-small double LED device having a back-to-back structure.

다만, 소자가 전극으로 이동, 정렬할 뿐만 아니라 소자 내 제1 도전성 반도체층이나 제4 도전성 반도체층 제1 실장전극에 접촉되도록 하여 실장되는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들의 비극성 배향성을 향상시키기 위해서는 상기 대칭 조립전압은 전압의 세기가 1.0 V 이상인 전압을 인가해야만 한다.However, in order to improve the non-polar orientation of the ultra-small double LED devices of the back-to-back structure, which are mounted so that the device not only moves and aligns with the electrode, but also contacts the first mounting electrode of the first conductive semiconductor layer or the fourth conductive semiconductor layer in the device, For symmetric assembly voltage, a voltage with a voltage strength of 1.0 V or more must be applied.

일부 발명자에 의한 종래의 초소형 단일형 LED 전극 어셈블리는 상기 (2) 단계에서 대칭의 조립전압을 사용했었다 (대한민국 공개특허 10-2019-0113695). 그러면, 이러한 대칭 조립전압을 초소형 단일형 LED에 인가하면 무슨 일이 일어나는지 도 17a에 나타내었다. 초소형 LED를 구성하는 반도체에는 많은 전자가 존재하며, 이들 전자에 외부에서 전압 또는 전기장이 인가되면, 초소형 LED는 전기장 방향으로 회전 이동하는 경향이 있다. 이는 외부의 전압 또는 전기장에 의해서 초소형 LED 내의 전자가 이동하여서, 전기적인 분극이 발생하기 때문이다. 이러한 분극이 일어나기 쉬운 정도를 유전율이라고 하며, 초소형 LED는 구조적으로 구형이 아니기 때문에 소자의 방향에 따라 유전율은 달라지며, 이러한 특성을 유전율 이방성(dielectric anisotropy, Δε)이라고 한다. 그래서, 초소형 LED 용액에 전압(전기장)이 인가되면, 초소형 LED에는 장축 방향으로 유도 분극이 일어나고, 그 분극 방향이 외부 전기장 (E)의 방향과 나란하게 되어야만 안정하기 때문에 (포텐셜 에너지 Uinduced= -(1/2)ΔεE2), 초소형 LED는 자신의 방향을 외부전압의 방향으로 바꾸려고 한다. 이는, 마치 금속 바늘을 자석의 N 극과 S 극의 사이에 놓으면 바늘이 두 극사이의 방향을 향하여 회전하는 것과 매우 유사한 원리이다. (또한, 이러한 유전 이방성에 의한 비극성 배열성의 회전 현상은 액정 분자에서도 유사하게 일어난다.) 그러나, 마지막 그림에 나타내었듯이, 소자의 방향이 뒤집어 배치하여도, 유도 분극은 전기장 방향을 따르기 때문에 역시 안정한 상태가 되므로, 소자가 일 방향으로 극성 배치할 확률은 50%이고, 따라서, 초소형 단일형 LED 소자의 특정 실장전극으로의 극성 배향성을 극대화하기에 불충분 하며, 적정 수준의 극성 배향성을 갖도록 초소형 단일형 LED 소자를 실장시키기는 어렵다(도 17a 참조).A conventional ultra-small single-type LED electrode assembly by some inventors used a symmetrical assembly voltage in step (2) (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0113695). Then, what happens when this symmetric assembly voltage is applied to the ultra-small single type LED is shown in FIG. 17A. There are many electrons in the semiconductor constituting the micro LED, and when a voltage or an electric field is applied to these electrons from the outside, the micro LED tends to rotate in the direction of the electric field. This is because electrons in the ultra-small LED move by an external voltage or electric field, resulting in electrical polarization. The degree to which such polarization is likely to occur is called the dielectric constant, and since the ultra-small LED is not spherical in structure, the dielectric constant varies depending on the direction of the device, and this characteristic is called dielectric anisotropy (Δε). So, when a voltage (electric field) is applied to the micro LED solution, induced polarization occurs in the micro LED in the long axis direction, and the polarization direction is stable only when the direction of the polarization is parallel to the direction of the external electric field ( E ) (potential energy U induced = - (1/2)ΔεE 2 ), the ultra-small LED tries to change its direction to that of an external voltage. This is very similar to the principle that when a metal needle is placed between the N and S poles of a magnet, the needle rotates toward the direction between the two poles. (In addition, the rotation of non-polar arrangement due to dielectric anisotropy similarly occurs in liquid crystal molecules.) However, as shown in the last figure, even if the device is arranged with the orientation reversed, the induced polarization follows the direction of the electric field, so it is still in a stable state. Therefore, the probability that the device is polarized in one direction is 50%, therefore, it is insufficient to maximize the polarity orientation of the ultra-small single-type LED device to a specific mounting electrode, and the ultra-small single-type LED device has an appropriate level of polarity orientation. It is difficult to mount (see Fig. 17A).

이에 대하여, 일부 발명자에 의해, 초소형의 전극 라인에 비대칭 파형을 갖으며, 상단피크 전압의 크기가 하단피크 전압의 크기와 서로 다른 비대칭 조립전압을 인가하여 초소형 LED 소자의 일방향의 (unidirectional) 극성 배열성(polar ordering)이 증대한 어셈블리를 구현하는 제조방법 및 초소형 LED 전극 어셈블리를 구현하였다. (대한민국 등록특허공보 제10-1730927호) 이는 초소형 단일형 LED은 그 구조상 고유의 비대칭성에서 기인한 초소형 LED에는 장축 방향의 고유 전기 쌍극자(intrinsic dipole, dipole p = charge (q) * distance (d))를 가질 수 있다. 초소형 LED 용액에 외부의 비대칭 조립전압이 인가되면 전기 영동(electrophoresis)과 더불어, 고유 전기 쌍극자는 외부 전기장의 방향과 반대로 정렬 되어야만 안정하기 때문에 (포텐셜 에너지 Udipole= -p·E), 초소형 LED는 자신의 방향을 바꾸려고 한다. 이는, 마치 작은 자석을 (예 나침반) 큰 자석의 N 극과 S 극의 사이에 놓으면 작은 자석이 큰 자석의 한쪽의 극 방향을 향하여 회전하는 것과 매우 유사한 원리이다. 그러나, 초소형 LED들 사이의 상호작용과 더불어 높은 전기장의 인가가 요구되기 때문에, 이 역시 높은 극성 배열성을 구현하기에는 부족하였다(도 17b 참조).On the other hand, by some inventors, a unidirectional polar arrangement of an ultra-small LED device by applying an asymmetric assembly voltage having an asymmetric waveform in a micro-electrode line and having an upper peak voltage different from that of a lower peak voltage A manufacturing method for implementing an assembly with increased polar ordering and an ultra-small LED electrode assembly were implemented. (Republic of Korea Patent Publication No. 10-1730927) This is due to the inherent asymmetry of the ultra-small single-type LED. In the ultra-small LED, intrinsic dipole, dipole p = charge (q) * distance ( d ) ) can have When an external asymmetric assembly voltage is applied to the micro LED solution, along with electrophoresis, the intrinsic electric dipole is stable only when aligned in the opposite direction to the direction of the external electric field (potential energy U dipole = - p E ). Trying to change your direction. This is very similar to the principle that when a small magnet (eg a compass) is placed between the N and S poles of a large magnet, the small magnet rotates toward one pole of the large magnet. However, since the application of a high electric field is required along with the interaction between the miniature LEDs, this was also insufficient to realize high polarity alignment (see FIG. 17b ).

이에 대하여, 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 조립전압을 인가한 경우를 살펴보기 위해 도 17c 및 17d를 참고로 설명한다. 기존의 초소형 단일형 LED은 그 구조상 고유의 비대칭성에서 기인한 고유 전기 쌍극자를 가질 수도 있으나 (p ≠ 0), 본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 내부적으로 대칭 구조 (LED1 과 LED2)를 갖기 때문에 고유 전기쌍극자는 0 이다(p = 0). 따라서, 본 발명의 대칭 조립전압을 인가한 경우, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에는 앞서 설명한 소자의 유전 이방성에 의해 장축 방향으로 분극이 유도되어, 전기-유도 쌍극자가 발생하게 되고, 이 전기-유도 쌍극자와 실장전극 사이에 형성된 대칭 전기장의 상호 작용(전기력) 및 유전 영동(dielectrophoresis)의 영향으로 소자가 스스로 이동하고, 앞서 설명한 소자의 토크 힘 발생을 통하여 소자가 회전하여 전극 사이에서 향상된 비극성 배열성을 가지고 정렬하여 실장될 수 있다. 이를 확장해 볼 때 실장전극에 투입된 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 비극성 배향성을 가지고 제1 실장전극 또는 제2 실장전극과 더욱 용이하게 접촉할 수 있다(도 17c,d 참조).In contrast, in order to examine a case in which an assembly voltage is applied to the ultra-small double LED device having a back-to-back structure of the present invention, FIGS. 17C and 17D will be described with reference to FIG. Existing ultra-small single-type LEDs may have intrinsic electric dipoles due to their inherent asymmetry ( p ≠ 0), but the back-to-back ultra-small double LED device of the present invention has an internally symmetric structure (LED1 and LED2). Therefore, the intrinsic electric dipole is zero ( p = 0). Therefore, when the symmetric assembly voltage of the present invention is applied, polarization is induced in the long-axis direction by the dielectric anisotropy of the device described above in the ultra-small double LED device having a back-to-back structure, thereby generating an electrically-induced dipole, and this electric-induction The device moves by itself under the influence of the interaction (electric force) and dielectrophoresis of the symmetric electric field formed between the dipole and the mounting electrode, and the device rotates through the generation of torque force of the device described above, improving non-polar arrangement between the electrodes It can be mounted by sorting with . When looking at this extension, a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices with a non-polar orientation applied to the mounting electrode can more easily contact the first mounting electrode or the second mounting electrode (see FIGS. 17c and d).

이때, 실장전극에 인가되는 조립전원은 1.0 V 이상에서 가능하고, 25V 이상을 사용할 수도 있다.At this time, the assembly power applied to the mounting electrode is possible at 1.0 V or more, and 25 V or more may be used.

만일 조립전압이 1.0 V 미만일 경우, 초소형 LED 소자의 특정 반도체층이 특정의 실장전극에 접촉되도록 하는 배향성이 감소되어, 제조된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리에 구동전원을 인가시에 휘도가 현저히 저하되는 문제가 있다. If the assembling voltage is less than 1.0 V, the orientation that causes the specific semiconductor layer of the miniature LED device to come into contact with the specific mounting electrode is reduced, so that the luminance is remarkably improved when driving power is applied to the manufactured back-to-back structured subminiature double LED electrode assembly. There is a problem with degradation.

한편, 조립전압이 500 V를 초과하는 경우 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 특정방향으로의 배향성은 문제가 없으나 실장전극을 포함한 여러 기재들이 손상될 수 있는 우려가 있으므로 조립전압이 낮은 크기에서 효과적인 일방향 비극성 배열성을 갖는 것이 바람직하다. On the other hand, when the assembling voltage exceeds 500 V, there is no problem with the orientation in a specific direction of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure, but there is a risk that various substrates including the mounting electrode may be damaged. It is preferable to have a non-polar arrangement.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 조립 전원의 주파수는 0.1 Hz ~ 1 GHz일 수 있고, 보다 더 바람직하게는 주파수가 10 kHZ ~ 100 MHz 인 전원일 수 있다. 또한 상기 전원은 싸인파나 사각파, 및 삼각파의 형태를 갖는 대칭 교류전원일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the frequency of the assembled power supply may be 0.1 Hz ~ 1 GHz, and more preferably, the frequency may be a power supply of 10 kHz ~ 100 MHz. In addition, the power source may be a symmetric AC power source having the form of a sine wave, a square wave, or a triangular wave.

상기 (2) 단계 수행 후 다음 단계로써, 전극 라인 및 상기 전극 라인 상에 정렬된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 300 ~ 1000℃에서 0.5 ~ 10분간 열처리하는 단계를 더 수행할 수 있다. 이때, 상기 열처리 온도는 보다 바람직하게는 600℃ 이상에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 공정은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 서로 다른 실장전극들에 각각 접촉시킨 후 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 이동, 정렬을 용이하게 하도록 투입되었던 용매를 제거하기 위한 공정이다. 용매가 완전히 제거되지 않은 상태에서 실장전극들과 제 3 전극 사이에 구동전원이 인가되는 경우, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는 목적하는 수준의 발광 휘도 및 효율을 발현하지 못할 수 있다.As a next step after performing step (2), heat treatment of the electrode line and the ultra-small double LED device having a back-to-back structure aligned on the electrode line at 300 to 1000° C. for 0.5 to 10 minutes may be further performed. In this case, the heat treatment temperature may be more preferably performed at 600° C. or higher. The heat treatment process is a process for removing the solvent injected to facilitate movement and alignment of the back-to-back structure of the ultra-small double LED device after contacting the back-to-back structure of the ultra-small double LED device with different mounting electrodes, respectively. When driving power is applied between the mounting electrodes and the third electrode in a state in which the solvent is not completely removed, the back-to-back structure of the ultra-small double LED electrode assembly may not exhibit desired levels of luminance and efficiency.

만일 300℃ 미만 및/또는 0.5분 미만의 시간으로 열처리가 수행되면 불순물이 완전히 제거되지 않는 문제와 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자와 전극 사이의 접촉 반응이 완전히 일어나지 않을 수 있는 문제가 발생할 수 있고, 1000℃를 초과 및/또는 10분을 초과하여 수행되면 베이스 기판 및/또는 전극이 변형되거나 깨지는 문제가 발생할 수 있으며, 저항의 증가로 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 전압이 제대로 인가되지 않는 문제가 발생할 수 있다. If the heat treatment is performed at less than 300 ° C. and / or less than 0.5 minutes, there may be a problem that impurities are not completely removed and a problem that the contact reaction between the back-to-back structure ultra-small double LED device and the electrode may not completely occur, If it exceeds 1000℃ and/or exceeds 10 minutes, the base substrate and/or electrode may be deformed or broken, and the voltage may not be properly applied to the back-to-back structure ultra-small double LED device due to the increase in resistance. can occur

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법은 상술한 (1) 단계 이전에 제1 실장전극 및 제2 실장전극 상부에 절연막을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다.On the other hand, in the method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to a preferred embodiment of the present invention, the step of forming an insulating film on the first mounting electrode and the second mounting electrode is further performed before step (1). can

상기 절연막은 당업계에 공지된 통상의 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있어 본 발명은 이에 대한 구체적인 방법에 대해 한정되지 않으며, 이에 대한 설명도 생략한다. 또한, 절연층의 재질도 공지된 재질을 사용할 수 있다. 상기 절연막은, SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, HfO2 등의 무기 물질로 이루어질 있다. 이와 다르게, 절연막은, 유기 절연체로서 단일층이거나 멀티층으로 구성될 수 있다. 절연막의 두께는, 수십 nm 내지 수 μm의 두께로 이루어질 수 있다.The insulating film may be used without limitation as long as it is a conventional method known in the art, so the present invention is not limited to a specific method thereof, and a description thereof will be omitted. Also, a known material may be used for the material of the insulating layer. The insulating layer is made of an inorganic material such as SiO 2 , SiN x , SiON, Al 2 O 3 , TiO 2 , HfO 2 . Alternatively, the insulating film may be composed of a single layer or a multi-layer as an organic insulator. The insulating layer may have a thickness of several tens of nm to several μm.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법은 상술한 (3) 단계 이후에 제1 실장전극, 제2 실장전극 및 제 3 전극과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 접촉부분에 금속오믹층을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다.On the other hand, the method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to a preferred embodiment of the present invention is a back-to-back ultra-small double LED with the first mounting electrode, the second mounting electrode, and the third electrode after step (3). The step of forming a metal ohmic layer on the contact portion of the device may be further performed.

상기 금속오믹층의 형성단계는 상술한 (3) 단계 이후에 수행되는 것이 바람직하다.The forming step of the metal ohmic layer is preferably performed after step (3) described above.

상기 접촉부분에 금속오믹층을 형성하는 이유는 구동전원의 인가 시에 전극과 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 간에 발생할 수 있는 접촉저항을 줄여 발광효율을 더욱 높이기 위함이다. 상기 금속오믹층은 무전해도금 등 당업계에 공지된 통상의 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있어 본 발명은 이에 대한 구체적인 방법에 대해 한정되지 않으며, 이에 대한 설명도 생략한다. 또한, 금속오믹층의 재질도 공지된 재질을 사용할 수 있다.The reason for forming the metal ohmic layer on the contact portion is to further increase luminous efficiency by reducing contact resistance that may occur between the electrode and the back-to-back ultra-small double LED device when driving power is applied. The metal ohmic layer may be used without limitation as long as it is a conventional method known in the art, such as electroless plating, so that the present invention is not limited to a specific method thereof, and a description thereof is also omitted. Also, a known material may be used for the material of the metal ohmic layer.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법은 상술한 상기 (2) 단계 수행 후 다음 단계로 전사 단계를 수행할 수도 있다. 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 디스플레이 장치에 활용하기 위해 필요에 따라서는 별도의 최종 기판에 조립 또는 전사될 수도 있다. 상기 최종 기판은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 발광할 수 있도록 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 전압을 인가하는 배선 전극이 형성되는 공정이 수행되는 기판이다. 따라서 각 색상을 발광하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들은 일단 전사 기판 또는 조립 기판으로 이동 조립한 후 최종 기판으로 다시 전사될 수 있다. 경우에 따라 상기 전사 기판 또는 조립 기판에 바로 배선 공정을 수행하는 경우, 상기 전사 기판 또는 조립 기판은 최종 기판으로서 역할을 수행한다.On the other hand, in the method for manufacturing a back-to-back structure of an ultra-small double LED electrode assembly according to a preferred embodiment of the present invention, a transfer step may be performed as a next step after performing the above-described step (2). In order to utilize the ultra-small dual LED elements of the back-to-back structure in a display device, if necessary, they may be assembled or transferred to a separate final substrate. The final substrate is a substrate on which a wiring electrode for applying a voltage to the back-to-back structure of the ultra-small double LED device is formed so that the back-to-back structure of the ultra-small double LED device can emit light. Therefore, the ultra-small double LED devices having a back-to-back structure that emit light in each color can be transferred back to the final substrate after moving and assembly to a transfer substrate or an assembly substrate. In some cases, when a wiring process is directly performed on the transfer substrate or the assembly substrate, the transfer substrate or the assembly substrate serves as a final substrate.

최종 기판에 개별 단위 화소를 구성하는 복수 개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들이 배치되면, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 전기적으로 연결하는 배선 공정을 수행할 수 있다. 상기 배선 공정을 통해 형성된 배선 전극은 기판에 조립 또는 전사된 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자들을 상기 기판과 전기적으로 연결시킨다. 또한 상기 기판의 하부에는 액티브 매트릭스 구동을 위한 트랜지스터가 기 형성될 수 있다. 따라서 상기 배선 전극은 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다.When a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices constituting individual unit pixels are disposed on the final substrate, a wiring process for electrically connecting the back-to-back ultra-small double LED devices may be performed. The wiring electrode formed through the wiring process electrically connects the ultra-small double LED elements of the back-to-back structure assembled or transferred to the substrate with the substrate. Also, a transistor for driving an active matrix may be previously formed under the substrate. Accordingly, the wiring electrode may be electrically connected to the transistor.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법을 통해 구현된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는 도 14에 도시된 것과 같이 상호 이격된 제1 실장전극(610), 제2 실장전극(630) 및 제 3 전극(150)을 포함하는 전극 라인 및 일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉하고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉하고, 중앙부가 상기 제3 전극과 접촉된 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자(121,122)를 포함한다.The ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure implemented through the manufacturing method according to the embodiment of the present invention described above is a first mounting electrode 610 and a second mounting electrode 630 that are spaced apart from each other as shown in FIG. 14 . and an electrode line including a third electrode 150 and a plurality of back-to-back structures in which one end is in contact with the first mounting electrode, the other end is in contact with the second mounting electrode, and a central portion is in contact with the third electrode. Includes ultra-small double LED elements (121, 122).

또한, 본 발명에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리에 실장된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 전체 실장된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 개수 중 약 80% 이상의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 발광시킬 수 있어서 충분한 휘도 특성을 발현할 수 있고, 직류를 구동전원으로 사용함에 따라서 회로구성이 보다 단순화되어 생산효율, 생산단가 측면에서 유리할 수 있다. 만일 전체 실장된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자 중 80% 미만의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자만이 비극성 배향성을 나타낼 경우, 발현하는 휘도가 현저히 저하할 수 있다. In addition, the ultra-small double LED device of the back-to-back structure mounted on the ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure according to the present invention emits light of about 80% or more of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure of the total number of the mounted back-to-back structure of the ultra-small double LED device In this way, sufficient luminance characteristics can be expressed, and as DC is used as a driving power source, the circuit configuration is more simplified, which can be advantageous in terms of production efficiency and production cost. If less than 80% of the back-to-back ultra-small double LED devices of the entire mounted back-to-back structure exhibit non-polar orientation, the displayed luminance may be significantly reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는 단위 발광 화소당 실장되는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 개수가 1개 이상일 수 있다. 한편, 단위면적당 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 평균 실장 개수는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 실질적으로 실장될 수 없는 전극영역까지 포함한 전체 면적을 의미하지 않으며, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 실질적으로 실장될 수 있는 전극 라인의 면적을 기준으로 실장된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 개수를 단위면적으로 환산한 개수를 의미한다.In addition, in the back-to-back ultra-small double LED electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the number of back-to-back ultra-small double LED elements mounted per unit light emitting pixel may be one or more. On the other hand, the average mounting number of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure per unit area does not mean the total area including the electrode area in which the ultra-small double LED device of the back-to-back structure cannot be substantially mounted, and the ultra-small double LED device of the back-to-back structure is substantially It refers to the number of units converted to the number of ultra-small double LED elements of the back-to-back structure mounted on the basis of the area of the electrode line that can be mounted as a .

한편, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리에 구비되는 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 일반적으로 광원, 디스플레이 등에 광범위하게 사용되는 LED 소자의 구조를 포함하면 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 길이는 100 nm 내지 30 ㎛ 일 수 있고, 보다 더 바람직하게는 500 nm 내지 15 ㎛ 일 수 있다. 만일 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 길이가 100 nm 미만인 경우 고효율의 LED 소자의 제조가 어려우며, 30 ㎛를 초과하는 경우 LED 소자의 발광 효율을 저하시킬 수 있다. On the other hand, the ultra-small double LED device of the back-to-back structure provided in the ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure can be used without limitation, if the structure of the LED device widely used in general light sources, displays, etc. is included, preferably the back-to-back structure The length of the ultra-small double LED device of the structure may be 100 nm to 30 μm, and more preferably 500 nm to 15 μm. If the length of the ultra-small double LED device having a back-to-back structure is less than 100 nm, it is difficult to manufacture a high-efficiency LED device, and if it exceeds 30 μm, the luminous efficiency of the LED device may be reduced.

상기의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는, 초소형 LED 소자의 길이, 즉 제 1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전형 반도체층, 제2 활성층, 및 제4 도전성 반도체층 등을 포함하는 LED 소자의 두께 방향으로의 총 길이(L)에 대한 소자의 양 단면의 폭 방향의 길이 또는 직경(r)의 비(L/r)를 의미한다. 예를 들어, 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 원기둥 형상이면, 소자의 단면, 즉 원의 직경(r)이 10 ㎛ 인 경우, 종횡비 1.2 미만은 소자의 길이(L)가 12 ㎛ 미만의 범위를 의미한다. The ultra-small double LED device of the back-to-back structure has a length of the ultra-small LED device, that is, a first conductive semiconductor layer, a first active layer, a second conductive semiconductor layer, a third conductive semiconductor layer, a second active layer, and a fourth conductive semiconductor. It means the ratio (L/r) of the length or diameter (r) in the width direction of both cross-sections of the element to the total length (L) in the thickness direction of the LED element including the layer or the like. For example, if the back-to-back ultra-small double LED device has a cylindrical shape, when the cross-section of the device, that is, the diameter (r) of the circle is 10 μm, the aspect ratio of less than 1.2 is the range of the length (L) of the device is less than 12 μm. it means.

또한, 한 변의 길이가 10 ㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600 ㎛, 나머지 한 변이 300 ㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다.In addition, even when a square semiconductor light emitting device having a side length of 10 μm is used as a unit pixel, sufficient brightness to form a display device appears. Accordingly, if the size of the unit pixel is a rectangular pixel having one side of 600 μm and the other side of 300 μm, for example, the distance between the semiconductor light emitting devices is relatively large.

본 발명의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 형상은 직육면체, 정육면체, 타원체, 원기둥, 디스크 타입 등 다양한 형상일 수 있고, 바람직하게는 원기둥 형상일 수 있으나 상기 기재에 한정되는 것은 아니다. The shape of the ultra-small double LED device of the back-to-back structure of the present invention may be various shapes such as a cuboid, a cube, an ellipsoid, a cylinder, and a disk type, and may preferably be a cylindrical shape, but is not limited to the above description.

상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 수평형 반도체 발광 소자 또는 수직형 반도체 발광 소자 모두 가능하다. 다만 수직형 반도체 발광 소자의 경우, 상기 제1도전형 전극과 상기 제2도전형 전극은 마주보는 구조이기 때문에, 성장 기판에서 반도체 발광 소자를 분리하고, 후속 공정에서 어느 일방향의 도전형 전극을 형성하는 공정을 추가한다. 또한 극성 배열 조립 공정을 위해서 상기 LED 소자에는 자성층이 포함될 수 있다The ultra-small double LED device having the back-to-back structure may be both a horizontal semiconductor light emitting device and a vertical semiconductor light emitting device. However, in the case of a vertical semiconductor light emitting device, since the first conductive electrode and the second conductive electrode have a structure that faces each other, the semiconductor light emitting device is separated from the growth substrate and a conductive electrode in one direction is formed in a subsequent process add the process In addition, for the polarity arrangement assembly process, the LED device may include a magnetic layer.

보다 구체적으로, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자는 수직형 구조가 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 초소형 LED 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다. 또한, 상기 초소형 LED 소자의 종횡비는 봉상 타입의 경우 1.0 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 1.2 ~ 100 일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 1.5 ~ 50, 특히 바람직하게는 1.5 ~ 30 일 수 있다. 또한, 본 발명의 초소형 LED 소자의 종횡비는 디스크 타입의 경우, 1.2 미만의 범위를 사용할 수 있고, 0.1 미만을 바람직하게 사용할 수 있고, 0.01 미만을 더욱 바람직하게 사용할 수 있다. More specifically, the ultra-small double LED device of the back-to-back structure may have a vertical structure. As another example, the miniature LED device may be a flip chip type light emitting device. In addition, the aspect ratio of the ultra-small LED device may be 1.0 or more and 200 or less, more preferably 1.2 to 100, even more preferably 1.5 to 50, particularly preferably 1.5 to 30 in the case of the rod-shaped type. In addition, in the case of a disk type, the aspect ratio of the ultra-small LED device of the present invention may be in a range of less than 1.2, preferably less than 0.1, and more preferably less than 0.01.

한편, 본 발명은 상술한 본 발명에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리를 포함하는 광원을 포함한다. 상기 광원은 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리를 수용 또는 지지하기 위한 지지체를 더 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 목적에 따라 지지체의 형상을 달리 설계할 수 있어 본 발명은 지지체 형상을 특별히 한정하지 않는다. On the other hand, the present invention includes a light source including the ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure according to the present invention described above. The light source may further include a support for accommodating or supporting the ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure, but is not limited thereto. I never do that.

또한, 상기 광원은 지지체 내부에 구비되며 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자로부터 조사된 광에 여기되는 형광체를 더 포함할 수 있다. 일예로, 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED소자가 UV 초소형 LED소자인 경우 UV에 의해 여기 될 수 있는 상기 형광체는 청색, 황색, 녹색, 호박색 및 적색 중 어느 하나인 형광체가 바람직할 수 있고, 이때, 선택된 어느 한 색상을 발광하는 단색 LED 광원일 수 있다. 또한, 바람직하게는 UV에 의해 여기 되는 상기 형광체는 청색, 황색, 녹색, 호박색 및 적색 중 어느 하나 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 청색/황색, 청색/녹색/적색 및 청색/녹색/호박색/적색 중 어느 한 종류의 혼합 형광체 일 수 있고 이 경우 형광체에 의해 백색광이 조사될 수 있다. In addition, the light source may further include a phosphor that is provided inside the support and is excited by light emitted from the ultra-small double LED device having a back-to-back structure. For example, when the back-to-back structure of the ultra-small double LED device is a UV ultra-small LED device, the phosphor that can be excited by UV may be any one of blue, yellow, green, amber and red phosphor, in this case, It may be a monochromatic LED light source emitting light of any one selected color. In addition, preferably, the phosphor excited by UV may be any one or more of blue, yellow, green, amber and red, and more preferably blue/yellow, blue/green/red and blue/green/amber/red. Any one type of mixed phosphor may be used, and in this case, white light may be irradiated by the phosphor.

구체적인 형광체는 선택되는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 발광하는 발광색을 고려하여 공지된 형광체를 선택하여 사용할 수 있음에 따라서 본 발명은 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.As the specific phosphor can be selected and used in consideration of the emission color emitted by the selected back-to-back structure of the ultra-small double LED device, the detailed description thereof will be omitted in the present invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리를 포함하는 조명, 백라이트유닛, 의료 및 바이오용 광원, 자용차용 광원, 통신 용 광원, 웨어러블 기기의 광원, 및 디스플레이일 수 있다.In addition, the present invention may be a lighting, a backlight unit, a light source for medical and bio use, a light source for a private vehicle, a light source for communication, a light source for a wearable device, and a display including the ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to the present invention.

구체적으로 LED 디스플레이는 상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리를 서브화소로 하는 발광부 유닛, 그 상부에 위치하는 Quantum dot 등을 포함하는 광변환층 및 상기 발광부 유닛 및 광변환층을 지지 및 수납하는 지지부재를 포함할 수 있다. 이때, 상기 지지부재 상부에 배치되고, 외부로부터 입사되는 광의 반사를 억제하는 광학시트를 더 구비할 수 있고, 상기 발광부 유닛 하부에는 방열부재를 더 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리는 상기 발광부 유닛에 광원으로써 구비될 수 있다.Specifically, the LED display supports and accommodates a light emitting unit using the back-to-back structure of the ultra-small double LED electrode assembly as a sub-pixel, a light conversion layer including a quantum dot positioned thereon, and the light emitting unit and the light conversion layer. It may include a support member. In this case, an optical sheet disposed on the support member to suppress reflection of light incident from the outside may be further provided, and a heat dissipation member may be further provided under the light emitting unit unit. The ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure according to an embodiment of the present invention may be provided in the light emitting unit as a light source.

상기의 디스플레이는 플렉서블 디스플레이(flexible display)일 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.The display may be a flexible display. The flexible display includes a display that can be bent, bent, twisted, folded, or rolled by an external force. For example, the flexible display may be a display manufactured on a thin and flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like paper while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.

또한, 상기의 디스플레이 장치로서 패시브 매트릭스 (Passive Matrix, PM) 방식의 디스플레이 장치뿐만 아니라 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 디스플레이 장치도 포함한다.In addition, the display device includes a passive matrix (PM) type display device as well as an active matrix (AM) type display device as the display device.

상기 디스플레이의 각 구성은 디스플레이 분야의 공지된 구성을 채용할 수 있어서 본 발명은 이에 대해 구체적 설명을 생략한다.Since each configuration of the display may employ a configuration known in the field of display, a detailed description thereof will be omitted in the present invention.

이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been mainly described with respect to the embodiment, but this is only an example and does not limit the embodiment of the present invention. It can be seen that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the scope.

예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

본 발명의 초소형 LED 소자는 디스플레이 산업에 폭넓게 활용될 수 있다.The ultra-small LED device of the present invention can be widely used in the display industry.

10 : 기판 11 : 제1 도전성 반도체층
12 : 제1 활성층 13 : 제2 도전성 반도체층
242 : 제3 도전형 반도체층,
241 : 제2 활성층,
240 : 제4 도전성 반도체층
20 : 제2 전극층 21 : 절연층
22 : 금속 마스크층
10: substrate 11: first conductive semiconductor layer
12: first active layer 13: second conductive semiconductor layer
242: a third conductivity type semiconductor layer;
241: a second active layer;
240: fourth conductive semiconductor layer
20: second electrode layer 21: insulating layer
22: metal mask layer

Claims (20)

1) 기판 위에
제1 도전성 반도체층, 제1 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하여 순차적으로 제 1 LED 층을 형성하고,
그 상부에 연이어서 제3 도전성 반도체층, 제2 활성층 및 제 4 도전성 반도체층을 포함하여 역순차적으로 제 2 LED 층을 형성하여,
백투백 구조의 이중 LED 소자 층을 순차적으로 형성하는 단계;
2) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전형 반도체층, 제2 활성층, 및 제4 도전성 반도체층을 포함하는 백투백 구조의 이중 LED 소자의 직경이 나노 또는 마이크로 크기를 가지도록 식각하는 단계; 및
3) 상기 기판을 제거하는 단계;
를 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
1) on the board
A first LED layer is sequentially formed, including a first conductive semiconductor layer, a first active layer, and a second conductive semiconductor layer,
A third conductive semiconductor layer, a second active layer, and a fourth conductive semiconductor layer are sequentially formed on the second LED layer in reverse order,
sequentially forming a double LED device layer having a back-to-back structure;
2) The diameter of the double LED device of the back-to-back structure including the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer, and the fourth conductive semiconductor layer is nano or etching to have a micro size; and
3) removing the substrate;
A method of manufacturing a back-to-back ultra-small double LED device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층은 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전성 반도체층 및 제 3 도전성 반도체층은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
According to claim 1,
The first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer include at least one n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer include at least one p-type semiconductor layer. A method of manufacturing an ultra-small double LED device having a back-to-back structure.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전성 반도체층 및 제 3 도전성 반도체층은 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
According to claim 1,
The first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer include at least one p-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer include at least one n-type semiconductor layer. A method of manufacturing an ultra-small double LED device having a back-to-back structure.
제1항에 있어서, 상기 2) 단계는;
2-1) 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계;
2-2) 상기 금속 마스크층 위에 폴리머층을 형성하고 상기 폴리머층에 나노 또는 마이크로 간격으로 패턴을 형성하는 단계;
2-3) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전형 반도체층, 제2 활성층 및 제4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 및
2-4) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 폴리머층을 제거하는 단계를 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1, wherein step 2) comprises;
2-1) forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer;
2-2) forming a polymer layer on the metal mask layer and forming a pattern on the polymer layer at nano or micro intervals;
2-3) The first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer, and the fourth conductive semiconductor layer, including the dry or wet etching; and
2-4) A method of manufacturing a back-to-back ultra-small double LED device comprising the step of removing the insulating layer, the metal mask layer, and the polymer layer.
제1항에 있어서, 상기 2) 단계는;
2-5) 제4 도전성 반도체층의 위에 제2 전극층, 절연층 및 금속 마스크층을 형성하는 단계;
2-6) 상기 금속 마스크층 위에 나노스피어 또는 마이크로 스피어 단층막을 형성하고 자기조립을 수행하는 단계;
2-7) 상기 제1 도전성 반도체층, 제1 활성층, 제2 도전성 반도체층, 제3 도전형 반도체층, 제2 활성층, 및 제4 도전성 반도체층을 포함하여 패턴에 따라 나노 또는 마이크로 간격으로 건식 또는 습식 식각하는 단계; 및
2-8) 상기 절연층, 금속 마스크층 및 단층막을 제거하는 단계를 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1, wherein step 2) comprises;
2-5) forming a second electrode layer, an insulating layer, and a metal mask layer on the fourth conductive semiconductor layer;
2-6) forming a nanosphere or microsphere monolayer on the metal mask layer and performing self-assembly;
2-7) Dry method at nano or micro intervals depending on the pattern, including the first conductive semiconductor layer, the first active layer, the second conductive semiconductor layer, the third conductive semiconductor layer, the second active layer, and the fourth conductive semiconductor layer or wet etching; and
2-8) A method of manufacturing a back-to-back ultra-small double LED device comprising the step of removing the insulating layer, the metal mask layer, and the single layer.
제5항에 있어서,
상기 나노 스피어 또는 마이크로 스피어는 폴리스티렌 재질인 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The nanosphere or microsphere is a method of manufacturing a back-to-back structure ultra-small double LED device, characterized in that the polystyrene material.
제5항에 있어서, 상기 3) 단계는;
3-1) 제2 전극층의 위에 지지필름을 형성하는 단계;
3-2) 상기 제1 활성층 및 제2 활성층을 포함하는 외주면에 절연피막을 형성하는 단계;
3-3) 상기 기판을 제거하는 단계;
3-4) 상기 제1 도전성 반도체층의 하부에 제1 전극층을 형성하는 단계; 및
3-5) 상기 지지필름을 제거하여 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 제조하는 단계를 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 제조 방법.
The method of claim 5, wherein step 3) is;
3-1) forming a support film on the second electrode layer;
3-2) forming an insulating film on the outer peripheral surface including the first active layer and the second active layer;
3-3) removing the substrate;
3-4) forming a first electrode layer under the first conductive semiconductor layer; and
3-5) A method of manufacturing a back-to-back ultra-small double LED device comprising the step of manufacturing a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices by removing the support film.
제1 도전성 반도체층;
상기 제1 도전성 반도체층 위에 형성된 제1 활성층;
상기 제1 활성층 위에 형성된 제2 도전성 반도체층;
상기 제2 도전성 반도체층 위에 형성된 제3 도전성 반도체층;
상기 제3 도전성 반도체층 위에 형성된 제2 활성층; 및
상기 제2 활성층 위에 형성된 제 4 도전성 반도체층;을 포함하는,
직경이 마이크로 또는 나노 크기의 반도체 발광소자를 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자.
a first conductive semiconductor layer;
a first active layer formed on the first conductive semiconductor layer;
a second conductive semiconductor layer formed on the first active layer;
a third conductive semiconductor layer formed on the second conductive semiconductor layer;
a second active layer formed on the third conductive semiconductor layer; and
Containing; a fourth conductive semiconductor layer formed on the second active layer
An ultra-small double LED device having a back-to-back structure including a semiconductor light emitting device having a diameter of micro or nano size.
제8항에 있어서,
상기 반도체 발광소자는 외주면 일부에 코팅된 절연피막 및
상기 절연피막 위에 코팅된 소수성 피막을 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자.
9. The method of claim 8,
The semiconductor light emitting device includes an insulating film coated on a part of the outer circumferential surface and
A back-to-back ultra-small double LED device including a hydrophobic film coated on the insulating film.
제9항에 있어서,
상기 제1 도전성 반도체층의 하부에 형성된 제1 전극층; 및
제4 도전성 반도체층의 상부에 형성된 제2 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자.
10. The method of claim 9,
a first electrode layer formed under the first conductive semiconductor layer; and
A back-to-back ultra-small double LED device comprising a second electrode layer formed on the fourth conductive semiconductor layer.
제8항에 있어서,
상기 제1 도전성 반도체층 및 제4 도전성 반도체층은 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전성 반도체층 및 제3 도전성 반도체층은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자.
9. The method of claim 8,
The first conductive semiconductor layer and the fourth conductive semiconductor layer include at least one n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer and the third conductive semiconductor layer include at least one p-type semiconductor layer. Ultra-small double LED device with back-to-back structure.
제9항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연피막은 SiO2, Si3N4, Al2O3 및 TiO2로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하고; 상기 소수성 피막은 SAMs와 플루오로폴리머 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자.
11. The method according to any one of claims 9 to 10,
The insulating film includes at least one selected from the group consisting of SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and TiO 2 ; The hydrophobic film is a back-to-back ultra-small double LED device comprising at least one component of SAMs and a fluoropolymer.
(1) 제1 실장전극 및 상기 제1 실장전극과 이격되어 형성된 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인의 상부에 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 포함하는 용액을 접촉하는 단계;
(2) 상기 제1 실장전극 및 제2 실장전극 라인을 통해 조립전압이 1.0 V 이상인 대칭 전원을 인가하여, 상기의 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자에 전기력 및 토크 힘을 발생시켜 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 일 방향으로 비극성 배열하도록 이동 및 회전시켜서, 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자의 단부를 상기 제1 실장전극과 제2 실장전극에 비극성의 배열성을 갖으며 접촉시키는 것을 특징으로 하는 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극어셈블리 제조방법.
(1) contacting a solution including a plurality of back-to-back ultra-small double LED devices on an electrode line including a first mounting electrode and a second mounting electrode formed to be spaced apart from the first mounting electrode;
(2) A symmetrical power source having an assembly voltage of 1.0 V or higher is applied through the first mounting electrode and the second mounting electrode line to generate electric and torque forces to the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices. By moving and rotating the back-to-back structure of the ultra-small double LED device to a non-polar arrangement in one direction, the ends of the plurality of back-to-back structured ultra-small double LED devices are arranged in the first and second mounting electrodes with non-polarity, A method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure with improved non-polar arrangement, characterized in that contact.
청구항 13에 있어서,
상기 (1) 단계에서, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 (2) 단계에서, 상기 제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자가 배열되어 소자 중심부의 제 2 도전성 반도체층 또는 제 3 도전성 반도체층이 상기 제3 전극과 접촉하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법.
14. The method of claim 13,
In the step (1), it characterized in that it further comprises a third electrode formed to be spaced apart between the first mounting electrode and the second mounting electrode,
In step (2), the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices are arranged between the first mounting electrode and the second mounting electrode so that a second conductive semiconductor layer or a third conductive semiconductor layer at the center of the device is the third Contacting the electrode; back-to-back structure ultra-small double LED electrode assembly manufacturing method further comprising a.
청구항 13 또는 14항에 있어서,
상기 (2) 단계 수행 후,
(3) 상기 전극 라인 상에 배열된 상기 복수개의 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자를 300℃ 내지 1,000℃에서 0.5분 내지 10분간 열처리시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법.
15. The method of claim 13 or 14,
After performing step (2),
(3) heat-treating the plurality of back-to-back ultra-small double LED devices arranged on the electrode line at 300° C. to 1,000° C. for 0.5 to 10 minutes; A method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly with a structure.
청구항 13에 있어서,
상기 (1) 단계에서, 제1 실장전극 및 제2 실장전극 상부에 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리 제조방법.
14. The method of claim 13,
In the step (1), a method for manufacturing an ultra-small double LED electrode assembly having a back-to-back structure with improved non-polar arrangement, characterized in that it further comprises an insulating layer on the first and second mounting electrodes.
상호 이격된 제1 실장전극 및 제2 실장전극을 포함하는 전극 라인; 및
일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉하고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉하는, 대칭 조립전압 인가에 의해 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리.
an electrode line including a first mounting electrode and a second mounting electrode spaced apart from each other; and
A non-polarity comprising a; one end contacting the first mounting electrode and the other end contacting the second mounting electrode, a back-to-back structure with improved non-polar arrangement by applying a symmetric assembly voltage Ultra-small double LED electrode assembly with back-to-back structure with improved arrangement.
청구항 17에 있어서,
상기 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극어셈블리는
제1 실장전극 및 제2 실장전극 사이에 이격되어 형성된 제3 전극을 더 포함하는 전극 라인; 및
일단부가 상기 제1 실장전극과 접촉하고, 타단부가 상기 제2 실장전극에 접촉하고 중심부가 제 3 전극에 접촉하는, 대칭 조립전압 인가에 의해 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비극성 배열성이 향상된 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리.
18. The method of claim 17,
The ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure is
an electrode line further comprising a third electrode spaced apart from the first mounting electrode and the second mounting electrode; and
a miniature dual LED device having a back-to-back structure with improved nonpolar arrangement by applying a symmetric assembly voltage, in which one end contacts the first mounting electrode, the other end contacts the second mounting electrode, and the center contacts the third electrode; An ultra-small double LED electrode assembly of a back-to-back structure with improved non-polar arrangement comprising a.
청구항 18에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리;를 포함하는 광원.A light source including; the ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure according to claim 18. 청구항 18에 따른 백투백 구조의 초소형 이중 LED 전극 어셈블리;를 포함하는 디스플레이.
A display including; the ultra-small double LED electrode assembly of the back-to-back structure according to claim 18.
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