KR102568252B1 - 발광 장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

발광 장치는, 기판, 상기 기판 상에 제공된 제1 전극, 상기 제1 전극으로부터 돌출된 복수 개의 돌출부들 및 상기 돌출부들 사이의 홀을 갖는 절연막, 상기 절연막 상에 제공된 제2 전극, 및 상기 홀에 제공되며 길이 방향으로 제1 단부와 제2 단부를 갖는 막대형 LED를 포함하며, 상기 제1 및 제2 단부들 중 하나는 상기 제1 전극과 접촉하고, 나머지 하나는 제2 전극과 접촉한다.

Description

발광 장치 및 그의 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 발광 장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED라 함)는 열악한 환경조건에서도 비교적 양호한 내구성을 나타내며, 수명 및 휘도 측면에서도 우수한 성능을 보유한다. 최근, 이러한 LED를 다양한 발광 장치에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 연구의 일환으로서, 무기 결정 구조, 일례로 질화물계 반도체를 성장시킨 구조를 이용하여 마이크로 스케일이나 나노 스케일 정도로 작은 초소형의 막대형 LED를 제작하는 기술이 개발되고 있다. 일례로, 막대형 LED는 자발광 표시패널의 화소 등을 구성할 수 있을 정도로 작은 크기로 제작될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 막대형 LED를 구비한 발광 장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 발광 장치는, 기판, 상기 기판 상에 제공된 제1 전극, 상기 제1 전극으로부터 돌출된 복수 개의 돌출부들 및 상기 돌출부들 사이의 홀을 갖는 절연막, 상기 절연막 상에 제공된 제2 전극, 및 상기 홀에 제공되며 길이 방향으로 제1 단부와 제2 단부를 갖는 막대형 LED를 포함하며, 상기 제1 및 제2 단부들 중 하나는 상기 제1 전극과 접촉하고, 나머지 하나는 제2 전극과 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 막대형 LED의 길이 방향은 상기 기판의 일 면과 수직하거나 비스듬하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들 각각은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들 각각의 높이는 상기 막대형 LED의 길이에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀은 복수 개로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀들은 방사상으로 배치될 수 있으며, 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 홀들은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀들 각각의 폭은 상기 막대형 LED의 길이보다 짧을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 평면 상에서 볼 때 상기 제2 전극의 형상은 상기 절연막의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 단부들 중 하나와 상기 제1 전극 사이, 및 상기 제1 및 제2 단부들 중 나머지 하나와 상기 제2 전극 사이 중 적어도 한 곳에 제공되는 보조 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 기판의 상면으로부터 다른 높이에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 기판 상에 제1 도전층을 형성하고, 상기 제1 도전층 상에 상기 제1 도전층의 일부를 노출하는 홀을 갖는 절연막을 형성하고, 상기 기판 상에 제2 도전층을 형성하여 상기 기판 면으로부터 서로 다른 높이를 갖는 제1 전극과 제2 전극을 형성하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 형성하고, 상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연막은 상기 제1 전극 상에 네거티브 타입 포토 레지스트를 형성하고, 상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전계를 형성하는 단계 및 상기 막대형 LED들을 산포하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포하는 단계 이전에 제1 보조 전극을 형성하는 단계 및/또는 상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포하는 단계 후에 제2 보조 전극을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 막대형 LED를 이용한 전면 및/또는 배면으로 광을 출사하는 발광 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 간단한 방법으로 제조될 수 있는 발광 장치 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 막대형 LED를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치를 나타내는 구조도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치의 단위 발광영역을 나타내는 회로도로서, 특히 수동형 발광표시패널을 구성하는 화소의 일례를 도시한 회로도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치의 단위 발광영역을 나타내는 회로도로서, 특히 능동형 발광표시패널을 구성하는 화소의 일례를 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광장치의 단위 발광영역을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 있어서, 제2 전극의 형상을 도시한 것들이다.
도 10a 내지 도 10e는 도 5 및 도 6에 도시된 발광 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 것으로서, 도 5의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
도 12a 내지 도 12e는 도 11에 도시된 발광 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 것으로서, 도 5의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기에 설명하는 실시예는 그 표현 여부에 관계없이 예시적인 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성요소는 그 크기나 비율 등이 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서, 동일 또는 유사한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호를 부여하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 막대형 LED(LD)를 채용한 발광 장치가 제공된다.
먼저 막대형 LED(LD)를 설명하고, 막대형 LED(LD)를 적용한 발광 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 막대형 LED(LD)를 나타내는 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에서는 원기둥 형상의 막대형 LED(LD)를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 막대형 LED(LD)는 제1 및 제2 도전성 반도체층(11, 13)과, 제1 및 제2 도전성 반도체층(11, 13)의 사이에 개재된 활성층(12)을 포함한다. 일례로, 막대형 LED(LD)는 제1 도전성 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전성 반도체층(13)이 순차적으로 적층된 적층체로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 막대형 LED(LD)는 일 방향을 따라 연장된 막대 형상으로 제공된다. 막대형 LED(LD)의 연장 방향을 길이 방향이라고 하면, 막대형 LED(LD)는 연장 방향을 따라 제1 단부와 제2 단부를 갖는다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 단부에는 제1 및 제2 도전성 반도체층(11, 13) 중 하나, 제2 단부에는 제1 및 제2 도전성 반도체층(11, 13) 중 나머지 하나가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 1에서는 막대형 LED(LD)는 원기둥 형상으로 제공된다. 그러나, 여기서 "막대형"이라고 함은 원기둥, 다각 기둥 등과 같이, 길이 방향으로 긴(즉, 종횡비가 1보다 큰) 로드 형상(rod-like shape), 혹은 바 형상(bar-like shape)을 포함한다. 예컨대, 막대형 LED(LD)의 길이는 그 직경보다 클 수 있다.
이러한 막대형 LED(LD)는 일례로 마이크로 스케일 혹은 나노 스케일 정도의 직경 및/또는 길이를 가질 정도로 작게 제작될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에 의한 막대형 LED(LD)의 크기가 이에 한정되는 것은 아니며, 막대형 LED(LD)가 적용되는 발광 장치의 요구 조건에 부합되도록 막대형 LED(LD)의 크기가 변경될 수도 있다.
제1 도전성 반도체층(11)은 일례로 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전성 반도체층(11)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나의 반도체 재료를 포함하며, Si, Ge, Sn 등과 같은 제1 도전성 도펀트가 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 제1 도전성 반도체층(11)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질이 제1 도전성 반도체층(11)을 구성할 수 있다.
활성층(12)은 제1 도전성 반도체층(11) 상에 형성되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수도 있다. 일례로, 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 구현될 수 있다. 그 외에 AlGaN, AlInGaN 등의 물질도 활성층(12)으로 이용될 수 있음은 물론이다. 막대형 LED(LD)의 양단에 소정 전압 이상의 전계를 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 막대형 LED(LD)가 발광하게 된다.
제2 도전성 반도체층(13)은 활성층(12) 상에 형성되며, 제1 도전성 반도체층(11)과 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 일례로, 제2 도전성 반도체층(13)은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 도전성 반도체층(13)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 하나의 반도체 재료를 포함하며, Mg 등과 같은 제2 도전성 도펀트가 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 제2 도전성 반도체층(13)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질이 제2 도전성 반도체층(13)을 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 막대형 LED(LD)는 전술한 제1 도전성 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전성 반도체층(13) 외에도 각 층의 상부 및/또는 하부에 다른 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 더 포함할 수 있다. 또한, 막대형 LED(LD)는 절연피막(14)을 더 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 절연피막(14)은 생략될 수도 있으며, 제1 도전성 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전성 반도체층(13) 중 일부만을 덮도록 제공될 수도 있다. 예를 들어, 절연피막(14)은 막대형 LED(LD)의 양 단부를 제외한 부분에 제공됨으로써 양 단부가 노출될 수도 있다.
참고로, 도 1에서는 설명의 편의를 위해 절연피막(14)의 일부를 삭제한 모습을 도시한 것으로서, 실제 막대형 LED(LD)는 원 기둥의 측면이 모두 절연피막(14)로 둘러싸일 수 있다.
절연피막(14)은 제1 도전성 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 도전성 반도체층(13)의 외주면 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 일례로, 절연피막(14)은 적어도 활성층(12)의 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 절연피막(14)은 투명한 절연물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 절연피막(14)은 SiO2, Si3N4, Al2O3 및 TiO2로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 절연물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 절연성을 갖는 다양한 재료가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 절연피막(14) 자체가 소수성 재료로 이루어지거나, 절연피막(14) 상에 소수성 재료로 이루어진 소수성 피막이 더 제공될 수 있다. 소수성 재료는 소수성을 나타내도록 불소를 함유하는 재료일 수 있다. 소수성 재료는 자기조립 단분자막(self-assembled monolayer; SAM)의 형태로 막대형 LED(LD)에 적용될 수 있으며, 이 경우, 옥타데실트리크로로실리란(octadecyltrichlorosilane)과 플루오로알킬트리클로로실란(fluoroalkyltrichlorosilane), 플루오로알킬트리에톡시실란(perfluoroalkyltriethoxysilane) 등을 포함할 수 있다. 또한, 소수성 재료는 테플론(TeflonTM)이나 사이토프(CytopTM)와 같은 상용화된 불소 함유 재료이거나, 이에 상응하는 재료일 수 있다.
절연피막(14)이 형성되면, 활성층(12)이 도시되지 않은 제1 및/또는 제2 전극과 단락되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절연피막(14)을 형성함에 의해 막대형 LED(LD)의 표면 결함을 최소화하여 수명과 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 다수의 막대형 LED(LD)들이 밀접하여 배치되는 경우, 절연피막(14)은 막대형 LED(LD)들의 사이에서 발생할 수 있는 원치 않는 단락을 방지할 수 있다.
전술한 막대형 LED(LD)는, 다양한 발광 장치의 발광원으로 이용될 수 있다. 일례로, 막대형 LED(LD)는, 조명 장치나 자발광 표시 장치로 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치를 나타내는 구조도이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에서는 막대형 LED(LD)를 이용한 발광 장치의 일례로서 발광표시장치를 도시하였으나, 본 발명에 의한 발광 장치가 발광표시장치로 한정되지는 않는다. 일례로, 본 발명에 의한 발광 장치는 조명장치 등과 같은 다른 형태의 발광 장치일 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치는, 타이밍 제어부(110), 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130) 및 발광부(140)를 포함한다. 본 실시예에서와 같이 발광 장치가 발광표시장치인 경우, 발광부(140)는 표시패널 상에 구현되는 화소영역 전체를 의미할 수 있다.
타이밍 제어부(110)는 외부(일례로, 영상 데이터를 송신하는 시스템)로부터 발광부(140)의 구동에 필요한 각종 제어신호 및 영상 데이터를 수신한다. 이러한 타이밍 제어부(110)는 수신한 영상 데이터를 재정렬하여 데이터 구동부(130)로 전송한다. 또한, 타이밍 제어부(110)는 주사 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)의 구동에 필요한 주사 제어신호들 및 데이터 제어신호들을 생성하고, 생성된 주사 제어신호들 및 데이터 제어신호들을 각각 주사 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)로 전송한다.
주사 구동부(120)는 타이밍 제어부(110)로부터 주사 제어신호를 공급받고, 이에 대응하여 주사신호를 생성한다. 주사 구동부(120)에서 생성된 주사신호는 주사선들(S1 내지 Sn)을 통해 단위 발광영역들(예컨대, 화소들)(142)로 공급된다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 데이터 제어신호 및 영상 데이터를 공급받고, 이에 대응하여 데이터 신호를 생성한다. 데이터 구동부(130)에서 생성된 데이터 신호는 데이터선들(D1 내지 Dm)로 출력된다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 출력된 데이터 신호는 주사신호에 의해 선택된 수평 화소라인의 단위 발광영역들(142)로 입력된다.
발광부(140)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)에 접속되는 다수의 단위 발광영역들(142)을 구비한다. 본 발명의 실시예에서, 단위 발광영역들(142)은 개별 화소들을 의미할 수 있다.
단위 발광영역들(142) 각각은 도 1에 도시된 바와 같은 막대형 LED(LD)를 하나 이상 포함할 수 있다. 일례로, 단위 발광영역들(142) 각각은 하나 이상의 제1색 막대형 LED(LD), 제2색 막대형 LED(LD) 및/또는 제3색 막대형 LED(LD)를 포함할 수 있다. 이러한 단위 발광영역들(142)은 주사선들(S1 내지 Sn)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 입력되는 데이터 신호에 대응하여 선택적으로 발광한다. 일례로, 각 프레임 기간 동안 각각의 단위 발광영역들(142)은 입력받은 데이터 신호에 상응하는 휘도로 발광한다. 블랙 휘도에 상응하는 데이터 신호를 공급받은 단위 발광영역(142)은 해당 프레임 기간 동안 비발광함으로써 블랙을 표시한다. 한편, 발광부(140)가 능동형 발광표시패널의 화소부인 경우, 발광부(140)는 주사신호 및 데이터신호 외에도 제1 및 제2 화소전원을 더 공급받아 구동될 수 있다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치의 단위 화소를 나타내는 회로도로서, 특히 수동형 발광표시패널을 구성하는 화소의 일례를 도시한 회로도이다. 편의상, 도 3a 내지 도 3e에서는 제i(i는 자연수)번째 수평 화소라인 상의 제j(j는 자연수)번째 화소를 도시하기로 한다. 도 3a 내지 도 3e에 도시된 화소와 관련한 비제한적인 예로서, 화소는 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소 중 하나일 수 있다.
도 3a를 참조하면, 화소(142)는 주사선(Si) 및 데이터선(Dj) 사이에 접속되는 막대형 LED(LD)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 막대형 LED(LD)의 제1 전극(예컨대, 애노드 전극)은 주사선(Si)에 접속되고, 제2 전극(예컨대, 캐소드 전극)은 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 이러한 막대형 LED(LD)는, 제1 전극 및 제2 전극의 사이에 문턱전압 이상의 전압이 인가될 때, 인가된 전압의 크기에 상응하는 휘도로 발광한다. 즉, 주사선(Si)으로 인가되는 주사신호 및/또는 데이터선(Dj)으로 인가되는 데이터신호의 전압을 조절함에 의해 화소(142)의 발광을 제어할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소(142)는 병렬 연결된 두 개 이상의 막대형 LED들(LD)을 포함할 수 있다. 이 경우, 화소(142)의 휘도는 이를 구성하는 복수의 막대형 LED들(LD)의 밝기 합에 대응될 수 있다. 이와 같이 화소(142)가 복수의 막대형 LED들(LD), 특히 많은 수의 막대형 LED들(LD)을 포함하게 되면, 일부의 막대형 LED들(LD)에 불량이 발생하더라도 이러한 불량이 화소(142) 자체의 결함으로 이어지는 것을 방지할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소(142)에 구비된 막대형 LED(LD)의 연결방향은 변경될 수 있다. 일례로, 막대형 LED(LD)의 제1 전극(애노드 전극)은 데이터선(Dj)에 접속되고, 제2 전극(캐소드 전극)은 주사선(Si)에 접속될 수 있다. 도 3a의 실시예 및 도 3c의 실시예에서 주사선(Si) 및 데이터선(Dj) 사이에 인가되는 전압의 방향은 서로 반대일 수 있다.
도 3d를 참조하면, 도 3c의 실시예에 의한 화소(142)도 병렬 연결된 두 개 이상의 막대형 LED들(LD)을 포함할 수 있다.
도 3e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소(142)는 서로 다른 방향으로 연결된 복수의 막대형 LED들(LD)을 포함할 수 있다. 일례로, 화소(142)는 제1 전극(애노드 전극)이 주사선(Si)에 접속되고 제2 전극(캐소드 전극)이 데이터선(Dj)에 접속되는 하나 이상의 막대형 LED(LD)와, 제1 전극(애노드 전극)이 데이터선(Dj)에 접속되고 제2 전극(캐소드 전극)이 주사선(Si)에 접속되는 하나 이상의 막대형 LED(LD)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3e의 화소(142)는 직류 구동 또는 교류 구동될 수 있다. 도 3e의 화소(142)가 직류 구동되는 경우, 순방향으로 접속된 막대형 LED들(LD)은 발광하고, 역방향으로 접속된 막대형 LED들(LD)은 비발광할 수 있다. 한편, 도 3e의 화소(142)가 교류 구동되는 경우, 인가되는 전압의 방향에 따라 순방향이 되는 막대형 LED들(LD)이 발광한다. 즉, 교류 구동 시 도 3e의 화소(142)에 포함된 막대형 LED들(LD)은 전압 방향에 따라 교번적으로 발광할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치의 단위 발광영역을 나타내는 회로도로서, 특히 능동형 발광표시패널을 구성하는 화소의 일례를 도시한 회로도이다. 도 4a 내지 도 4c에서, 도 3a 내지 도 3e와 유사 또는 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 화소(142)는 하나 이상의 막대형 LED(LD)와, 이에 접속되는 화소회로(144)를 포함한다.
막대형 LED(LD)의 제1 전극(예컨대, 애노드 전극)은 화소회로(144)를 경유하여 제1 화소전원(ELVDD)에 접속되고, 제2 전극(예컨대, 캐소드 전극)은 제2 화소전원(ELVSS)에 접속된다. 제1 화소전원(ELVDD) 및 제2 화소전원(ELVSS)은 서로 다른 전위를 가질 수 있다. 일례로, 제2 화소전원(ELVSS)은 제1 화소전원(ELVDD)의 전위보다 막대형 LED(LD)의 문턱전압 이상 낮은 전위를 가질 수 있다. 이러한 막대형 LED(LD) 각각은 화소회로(144)에 의해 제어되는 구동전류에 상응하는 휘도로 발광한다.
한편, 도 4a에서는 화소(142)에 하나의 막대형 LED(LD)만이 포함되는 실시예를 개시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소(142)는 서로 병렬 연결되는 복수의 막대형 LED들(LD)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소회로(144)는 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 다만, 화소회로(144)의 구조가 도 4a에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다.
제1 트랜지스터(스위칭 트랜지스터)(M1)의 제1 전극은 데이터선(Dj)에 접속되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 여기서, 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극과 제2 전극은 서로 다른 전극으로, 예컨대 제1 전극이 소스 전극이면 제2 전극은 드레인 전극일 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 주사선(Si)에 접속된다. 이와 같은 제1 트랜지스터(M1)는, 주사선(Si)으로부터 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온될 수 있는 전압(예컨대, 로우전압)의 주사신호가 공급될 때 턴-온되어, 데이터선(Dj)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결한다. 이때, 데이터선(Dj)으로는 해당 프레임의 데이터신호가 공급되고, 이에 따라 제1 노드(N1)로 데이터신호가 전달된다. 제1 노드(N1)로 전달된 데이터신호는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된다.
제2 트랜지스터(구동 트랜지스터)(M2)의 제1 전극은 제1 화소전원(ELVDD)에 접속되고, 제2 전극은 막대형 LED(LD)의 제1 전극에 접속된다. 그리고, 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제2 트랜지스터(M2)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 막대형 LED(LD)로 공급되는 구동전류의 양을 제어한다.
스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극은 제1 화소전원(ELVDD)에 접속되고, 다른 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하고, 다음 프레임의 데이터신호가 공급될 때까지 충전된 전압을 유지한다.
편의상, 도 4a에서는 데이터신호를 화소(142) 내부로 전달하기 위한 제1 트랜지스터(M1)와, 데이터신호의 저장을 위한 스토리지 커패시터(Cst)와, 데이터신호에 대응하는 구동전류를 막대형 LED(LD)로 공급하기 위한 제2 트랜지스터(M2)를 포함한 비교적 단순한 구조의 화소회로(144)를 도시하였다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 화소회로(144)의 구조는 다양하게 변경 실시될 수 있다. 일례로, 화소회로(144)는 제2 트랜지스터(M2)의 문턱전압을 보상하기 위한 트랜지스터 소자, 제1 노드(N1)를 초기화하기 위한 트랜지스터 소자, 및/또는 발광시간을 제어하기 위한 트랜지스터 소자 등과 같은 적어도 하나의 트랜지스터 소자나, 제1 노드(N1)의 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터 등과 같은 다른 회로소자들을 추가적으로 더 포함할 수 있음은 물론이다.
또한, 도 4a에서는 화소회로(144)에 포함되는 트랜지스터들, 예컨대 제1 및 제2 트랜지스터들(M1, M2)을 모두 P타입의 트랜지스터들로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 화소회로(144)에 포함되는 트랜지스터들(M1, M2) 중 적어도 하나는 N타입의 트랜지스터로 변경될 수도 있다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 및 제2 트랜지스터들(M1, M2)은 N타입의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 도 4b에 도시된 화소회로(144)는 트랜지스터 타입 변경으로 인한 일부 구성요소들의 접속위치 변경을 제외하고는 그 구성이나 동작이 도 4a의 화소회로(144)와 유사하다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 화소(142)는 서로 다른 방향으로 연결되는 복수의 막대형 LED들(LD)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 화소(142)는 직류 구동 또는 교류 구동될 수 있다. 이에 대해서는 앞서 도 3e에서 설명하였으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 장치의 단위 발광영역을 나타내는 평면도이다. 도 6은 도 5의 I-I'선에 따른 단면도이다. 도 5에서는 일 예로서, 상술한 실시예들 중 도 3b에 도시된 화소를 구현한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에서는 발광 장치의 일종인 발광표시패널에 적용될 수 있는 패시브 매트릭스 구조의 화소를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 상술한 바와 같이 막대형 LED(LD)는 상술한 다른 패시브 매트릭스 구조의 화소, 상술한 액티브 매트릭스 구조의 화소, 및 도시되지 않은 다양한 구조의 화소에 에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공된 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 제공되며 돌출부들(PR)과 홀(HL)을 갖는 절연막(INS), 절연막(INS) 상에 제공된 제2 전극(EL2), 홀(HL) 내에 제공된 막대형 LED(LD)를 포함한다.
기판(SUB)은 다양한 형상의 판 상으로 제공된다. 기판(SUB)은 대략적으로 사각형 형상, 그 중에서도 직사각을 가질 수 있다. 그러나, 기판(SUB)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 기판(SUB)은 직선의 변을 포함하는 닫힌 형태의 다각형, 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 원, 타원, 등, 직선과 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 반원, 반타원, 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(SUB)이 직선으로 이루어진 변을 갖는 경우, 각 형상의 모서리 중 적어도 일부는 곡선으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)이 직사각 형상을 가질 때, 서로 인접한 직선 변들이 만나는 부분이 소정 곡률을 가지는 곡선으로 대체될 수 있다. 즉, 직사각 형상의 꼭지점 부분은 서로 인접한 그 양단이 서로 인접한 두 직선 변들에 연결되고 소정의 곡률을 갖는 곡선 변으로 이루어질 수 있다. 곡률은 위치에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 곡률은 곡선이 시작되는 위치 및 곡선의 길이 등에 따라 변경될 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 기판(SUB)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
제1 전극(EL1)은 기판(SUB) 상에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극(EL1)이 기판(SUB) 상에 바로 형성된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전극(EL1)과 기판(SUB) 사이에는 발광 장치가 패시브 매트릭스나 액티브 매트릭스로 구동되기 위한 구성 요소가 더 제공될 수 있다. 예를 들어, 발광 장치가 액티브 매트릭스로 구동되는 경우, 제1 전극(EL1)과 기판(SUB) 사이에는 신호배선들, 추가 절연막, 및/또는 박막트랜지스터 등이 제공될 수 있다. 신호배선들은 주사선 및 데이터선을 포함할 수 있으며 박막트랜지스터는 신호배선들에 연결되며 게이트 전극, 액티브 패턴, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 드레인 전극은 제1 전극(EL1)에 연결될 수 있으며, 박막트랜지스터를 통해 데이터선의 신호가 제1 전극(EL1)에 인가될 수 있다. 여기서, 신호배선들, 절연막, 및/또는 박막트랜지스터 등은 다양한 개수와 형태로 제공될 수 있음은 물론이다.
제1 전극(EL1)은 도전성 재료로 이루어진다. 도전성 재료로는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 이들의 합금과 같은 금속, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 도전성 산화물, PEDOT와 같은 도전성 고분자 등이 포함될 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속들, 합금들, 도전성 산화물들, 도전성 고분자들 중 2 이상 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
제1 전극(EL1)은 제1 금속으로 이루어진 하부 전극과 제2 금속으로 이루어진 상부전극을 포함할 수 있다. 하부 전극은 기판(SUB)의 전면을 커버할 수 있으며, 상부 전극은 후술할 절연막(INS)이 형성된 곳에는 제공되지 않으며, 절연막(INS)이 형성되지 않은 영역에 제공될 수 있다.
절연막(INS)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다.
절연막(INS)은 제1 전극(EL1)으로부터 돌출된 복수 개의 돌출부들(PR) 및 돌출부들(PR) 사이의 홀(HL)을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 돌출부들(PR) 각각의 높이(H)는 막대형 LED(LD)의 길이에 대응하는 높이로 제공된다. 예를 들어, 돌출부들(PR)의 높이(H)는 막대형 LED(LD)의 길이와 실질적으로 동일하거나 조금 작게 제공될 수 있다.
돌출부들(PR)은 평면 상에서 볼 때 다양한 형상으로 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 돌출부들(PR)은 직경이 다른 동심원 형태를 가질 수 있다. 각 동심원들은 서로 연결된다. 돌출부들(PR)은 단면 상에서 볼 때 직사각 형상으로 제공될 수 있다.
서로 인접한 두 돌출부들(PR) 사이에는 홀(HL)이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀(HL)은 복수 개로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀(HL)의 폭(W)은 다양하게 제공될 수 있으나, 막대형 LED(LD)의 길이(L)보다 짧을 수 있다. 이는 막대형 LED(LD)가 각 홀(HL)의 폭(W) 내에서 기판(SUB)의 상면과 평행한 방향으로 눕지 않도록 하기 위함이다.
절연막(INS)은 유기 재료로 이루어진 유기 절연막(INS)일 수 있다. 유기 재료는 감광성을 가질 수 있으며, 예를 들어, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐-에테르기, 스티렌기 등을 포함하는 단량체의 중합체로 이루어질 수도 있다.
제2 전극(EL2)은 절연막(INS) 상에 제공되며, 상세하게는 돌출부(PR)의 상면에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 절연막(INS) 상에만 제공되므로 평면 상에서의 제2 전극(EL2)의 형상은 절연막(INS)의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다.
제2 전극(EL2) 또한 도전성 재료로 이루어진다. 도전성 재료로는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 이들의 합금과 같은 금속, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 도전성 산화물, PEDOT와 같은 도전성 고분자 등이 포함될 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속들, 합금들, 도전성 산화물들, 도전성 고분자들 중 2 이상 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)은 서로 이격되도록 배치된다. 이에 더해, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)은 기판(SUB)의 상면으로부터 서로 다른 높이에 제공된다. 제1 전극(EL1)으로부터 제2 전극(EL2)까지의 최단 거리는 막대형 LED(LD)의 길이에 대응하여 결정된다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)으로부터 제2 전극(EL2)까지의 거리는 막대형 LED(LD)의 길이와 실질적으로 동일하거나 조금 작게 제공될 수 있다. 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이의 높이 차이는 막대형 LED(LD)가 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)과 접촉하는 면적이 가능한 한 넓어지도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극(EL1)은 제1 전극 라인에 연결되고, 제2 전극(EL2)은 제2 전극 라인에 연결되어 소정의 전원 또는 신호를 공급받는다. 일례로, 수동형 발광표시장치의 제1 전극(EL1)은 주사선(Si)에 연결되어 주사신호를 공급받고, 제2 전극(EL2)은 데이터선(Dj)에 연결되어 데이터신호를 공급받을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 능동형 발광표시장치의 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 중 적어도 하나는 도 3a 내지 도 3e, 및 도 4a 내지 도 4c에 개시된 바와 같이 화소 회로(144)에 연결될 수 있다.
막대형 LED(LD)는 홀들(HL) 내에 복수 개로 제공된다. 막대형 LED(LD)에 대해서는 상술하였다. 막대형 LED(LD)는 기판(SUB)의 상면에 대해 수직하거나 비스듬하게 서 있는 상태로 제공된다. 즉, 막대형 LED(LD)에 있어서, 막대형 LED(LD)의 중심을 지나고 연장 방향과 평행한 선을 축이라고 하면, 축은 기판(SUB)의 상면에 수직하거나 비스듬하다. 그 결과, 제1 및 제2 단부들 중 하나는 제1 전극(EL1)과 접촉하고, 나머지 하나는 제2 전극(EL2)과 접촉한다. 예를 들어, 막대형 LED(LD)의 제1 도전성 반도체층은 제1 전극(EL1)과 접촉하고, 막대형 LED(LD)의 제2 도전성 반도체층은 제2 전극(EL2)과 접촉한다. 또는 막대형 LED(LD)의 제2 도전성 반도체층은 제1 전극(EL1)과 접촉하고, 막대형 LED(LD)의 제1 도전성 반도체층은 제2 전극(EL2)과 접촉한다.
이에 따라, 막대형 LED(LD)의 제1 및 제2 도전성 반도체층은 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)을 통해 소정 전압을 인가받을 수 있다. 막대형 LED(LD)는 막대형 LED(LD)의 양단부, 즉 제1 단부와 제2 단부에 소정 전압 이상의 전계를 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 막대형 LED(LD)가 발광하게 된다. 막대형 LED(LD)로부터 방출되는 광은 막대형 LED(LD)의 길이 방향이다.
막대형 LED(LD)는 기판(SUB)의 상면과 수직하거나 비스듬하게 배치되므로, 막대형 LED(LD)는 기판(SUB)의 상면과 수직한 방향 또는 비스듬한 방향으로 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 기판(SUB)의 상면 방향으로 광을 방출할 수 있기 때문에 전면 발광 표시 장치에 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치가 채용될 수 있다. 특히 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)이 투명한 도전성 재료로 이루어지는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 기판(SUB)의 배면 방향으로도 광을 방출할 수 있으며, 이 경우에는 배면 발광 표시 장치로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(EL2)은 다양한 형태로 제공될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 있어서, 제2 전극의 형상을 도시한 것들이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제2 전극(EL2)은 원형으로 제공될 수도 있고 직사각 형상으로 제공될 수 있다. 또는 도시하지는 않았으나 이와 다른 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
제2 전극(EL2)에는 복수 개의 홀들(HL)이 제공될 수 있다. 홀들(HL)은 실질적으로 절연막(미도시)에 제공된 것이나, 제2 전극(EL2)은 절연막의 상면에만 형성되므로 평면 상에서 볼 때는 제2 전극(EL2)에도 홀(HL)이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀들(HL)은, 도 7과 같이, 서로 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀들(HL)은, 도 8과 같이, 제2 전극(EL2)의 중심을 기준으로 방사상으로 배열될 수 있다. 홀들(HL)은, 도 9와 같이, 제2 전극(EL2)을 지나는 소정의 선에 대해 대칭으로 제공될 수도 있다.
상술한 발광 장치는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 도 5 및 도 6에 도시된 발광 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 이하 도면들에서는 도시의 편의를 위하여 일부 구성요소들의 크기나 비율이 실제와 다르게 도시되었을 수 있다.
도 10a를 참조하면, 기판(SUB) 상에 제1 도전층(MT1)이 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 도전층(MT1)을 형성하기에 앞서 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 도전층(MT1)이 기판(SUB) 상에 바로 형성된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 제1 도전층(MT1)과 기판(SUB) 사이에는 발광 장치가 패시브 매트릭스나 액티브 매트릭스로 구동되기 위한 구성 요소가 더 제공될 수 있다.
제1 도전층(MT1)은 상술한 도전성 재료들을 도포나 증착함으로써 형성될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제1 도전층(MT1) 상에 돌출부들(PR) 및 돌출부들(PR) 사이의 홀들(HL)을 갖는 절연막(INS)을 형성한다. 절연막(INS)은 제1 도전층(MT1) 상에 감광성 유기막을 형성하고, 마스크를 이용하여 상기 감광성 유기막을 노광한 후, 이를 현상함으로써 제조될 수 있다. 감광성 유기막은 포지티브 타입 또는 네거티브 타입 모두 사용 가능하다.
도 10c를 참조하면, 절연막(INS)이 형성된 기판(SUB) 상에 제2 도전층(MT2)이 형성된다.
제2 도전층(MT2)은 상술한 도전성 재료들을 도포나 증착함으로써 형성될 수 있다.
이에 따라, 절연막(INS)이 제공되지 않은 영역에는 제1 도전층(MT1) 상에 제2 도전층(MT2)이 적층된다. 제1 도전층(MT1)과 절연막(INS)이 제공되지 않은 영역의 제2 도전층(MT2)은 각각 하부 전극과 상부 전극이 되며, 제1 전극(EL1)을 이룬다. 절연막(INS) 상의 절연막(INS)이 제공된 영역에는 제2 도전층(MT2)으로 이루어진 제2 전극(EL2)이 형성된다.
도 10d를 참조하면, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)에는 전압이 인가된다. 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 전계가 형성된다.
제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 전계가 인가된 상태에서 기판(SUB) 상에 막대형 LED(LD)들이 산포된다.
제1 및 제2 전극(EL2)이 형성된 기판(SUB) 상에 막대형 LED(LD)를 투입하는 방식의 비제한적인 예로서, 잉크젯 프린팅 방식이 이용될 수 있다. 일례로, 해당 기판(SUB) 상에 노즐을 배치하고, 노즐을 통해 막대형 LED(LD)가 포함된 용액(SL)을 투하하여 막대형 LED(LD)를 발광영역(EA)에 투입할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용액(SL)은 잉크 또는 페이스트 상일 수 있다. 다만, 기판(SUB) 상에 막대형 LED(LD)를 투입하는 방식이 이에 한정되는 것은 아니며, 막대형 LED(LD)를 투입하는 방식은 변경될 수 있다. 이후, 용매는 제거될 수 있다.
막대형 LED(LD)가 투입되는 경우, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 전계가 형성되어 있기 때문에 막대형 LED(LD)의 자가 정렬이 유도된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 전극(EL2)에 직류 혹은 교류 전압을 인가함에 의해 막대형 LED(LD)의 자가 정렬을 유도할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 전극(EL2)에 전압을 인가하면, 제1 및 제2 전극(EL2) 사이에 형성되는 전기장에 의해, 막대형 LED(LD)에 쌍극성이 유도된다. 이에 따라, 막대형 LED(LD)가 제1 및 제2 전극(EL2) 사이에 자가 정렬하게 된다. 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이의 높이 차이는 기판(SUB)의 상면에 수직하거나 비스듬한 전계를 형성하며, 막대형 LED(LD)는 전계를 따라 자가 정렬한다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 제조 방법에 있어서, 제1 전극(EL1)과 막대형 LED(LD)의 제1 및 제2 단부 중 하나, 및/또는 제2 전극(EL2)과 막대형 LED의 제1 및 제2 단부 중 나머지 하나를 용이하게 연결하기 위한 보조 전극이 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)과 막대형 LED의 제1 및 제2 단부 중 하나 사이에 제1 보조 전극이 더 형성될 수 있으며, 제2 전극(EL2)과 막대형 LED의 제1 및 제2 단부 중 나머지 하나 사이에 제2 보조 전극이 더 형성될 수 있다. 보조 전극들은 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2) 각각과 막대형 LED(LD)를 용이하게 연결할 수 있는 것으로서, 그 형태나 재료가 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 보조 전극과 제2 보조 전극은 도전성 재료로 이루어질 수 있으며, 특히, 투명 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 투명 도전성 재료로는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 도전성 산화물, PEDOT와 같은 도전성 고분자 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 보조 전극 및/또는 제2 보조 전극이 제공되는 경우, 제1 보조 전극은 기판 상에 막대형 LED들을 산포하기 이전에 형성될 수 있으며, 제2 보조 전극은 기판 상에 막대형 LED들을 산포한 후 형성될 수 있다.
상술한 과정을 거쳐 도 10e와 같이 발광 장치가 제조된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 단순하고 간단한 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 있어서, 각 구성 요소들은 다양한 방식으로 변형될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 것으로서, 도 5의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
이하의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 상술한 내용과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공된 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 제공되며 홀(HL)을 갖는 절연막(INS), 절연막(INS) 상에 제공된 제2 전극(EL2), 홀(HL) 내에 제공된 막대형 LED(LD)를 포함한다.
기판(SUB) 상에는 제1 전극(EL1)이 제공되며, 절연막(INS)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다.
절연막(INS)은 제1 전극(EL1)으로부터 돌출된 복수 개의 돌출부들(PR) 및 돌출부들(PR) 사이의 홀(HL)을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(SUB)의 상면 방향을 상부 방향으로, 기판(SUB)의 배면 방향을 하부 방향이라고 할 때, 돌출부들(PR)은 상부쪽으로 갈수록 기판(SUB)의 상면에 수직한 방향의 단면의 폭이 커질 수 있다. 즉, 각 돌출부(PR)의 측면은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다. 각 돌출부(PR)는 평면 상에서 볼 때 상부가 넓은 면적을 가지며 하부는 상부보다 작은 면적을 갖는다. 예를 들어, 돌출부(PR)가 제1 전극(EL1)과 접하는 부분의 폭을 제1 폭이라고 하고, 상면의 폭을 제2 폭이라고 하면, 제2 폭은 제1 폭보다 작다.
돌출부(PR)에 있어서, 각 돌출부(PR)의 형상의 단면이 대략적으로 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 돌출부(PR)에 있어서, 역사다리꼴의 상측 모서리 부분이 둥글게 처리될 수 있다. 이 경우, 돌출부(PR) 상의 제2 전극(EL2)은 돌출부(PR)의 둥글려진 상면을 따라 제공된다. 이에 따라, 제2 전극(EL2)은 돌출부(PR)의 상면뿐만 아니라 돌출부(PR)의 둥글려진 측면 일부에도 제공될 수 있으며, 제2 전극(EL2)과 막대형 LED(LD)의 제1 단부 및 제2 단부 중 하나와의 접촉 면적을 넓힌다. 결과적으로, 제1 및 제2 단부들 중 하나는 제1 전극(EL1)과 접촉하고, 나머지 하나는 제2 전극(EL2)과 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 돌출부(PR)는 평면 상에서 볼 때 상부가 넓은 면적을 가지며 하부는 상부보다 작은 면적을 갖도록 역사다리꼴 형상으로 도시되었으나, 각 돌출부(PR)는 평면 상에서 볼 때 상부가 넓은 면적을 가지는 한도 내에서 하부 형상은 달리 제공될 수 있다.
도 12a 내지 도 12e는 도 11에 도시된 발광 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 도 11의 구조를 갖는 발광 장치는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
도 12a를 참조하면, 기판(SUB) 상에 제1 도전층(MT1)이 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 도전층(MT1)을 형성하기에 앞서 버퍼층이 형성될 수 있다.
도 12b를 참조하면, 제2 도전층(MT2) 상에 돌출부들(PR) 및 돌출부들(PR) 사이의 홀들(HL)을 갖는 절연막(INS)이 형성된다. 절연막(INS)은 복수의 돌출부들(PR)와 홀들(HL)을 갖도록 형성되되, 상부쪽으로 갈수록 기판(SUB)의 상면에 수직한 방향의 단면의 폭이 커지도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 절연막(INS)은 제1 도전층(MT1) 상에 네가티브 감광성 유기막을 형성하고, 노광 및 현상하여 제조될 수 있다.
기판(SUB) 상에 네가티브 감광성 유기막을 형성하고, 네가티브 감광성 유기막의 이격된 상부로 차단부와 투과부로 이루어진 마스크를 정렬하는 단계를 진행한다.
마스크와 이격된 상부에서 기판(SUB) 방향으로 노광 및 현상 공정을 진행하게 되면, 그 단면구조가 기판(SUB) 면에 대하여 역테이퍼 형태를 이루는 절연막(INS)의 형성이 가능하다. 네거티브 타입의 감광성 유기막은 빛을 받는 부분이 현상 시 남겨지게 되는데, 이 때 빛은 감광성 유기막의 표면으로부터 시간적으로 많이 받고 그 두께에 비례하여 제1 전극(EL1)에 인접하는 부분에 대해서는 감광성 유기막 자체의 투과율 등에 의해 상대적으로 빛을 적게 받는다. 그 결과, 빛의 입사가 시작되는 표면에서 빛에 대한 반응이 잘 일어나게 되고, 기판(SUB)에 인접한 부분의 감광성 유기막에 있어서는 상대적으로 빛이 입사되는 광량이 부족한 현상이 발생된다. 현상 공정의 진행 시 이러한 특성이 반영되어 기판(SUB) 표면에서부터 감광성 유기막의 노출된 표면으로 갈수록 폭이 점점 커지는 역테이퍼 형태로 절연막(INS)이 형성된다. 이에 더해, 감광성 유기막에 제공되는 노광 및 현상 조건을 달리함으로써, 감광성 유기막 상부의 형상을 둥글게 형성할 수 있다.
도 12c를 참조하면, 절연막(INS)이 형성된 기판(SUB) 상에 제2 도전층(MT2)이 형성된다.
제2 도전층(MT2)은 상술한 도전성 재료들을 도포나 증착함으로써 형성될 수 있다.
이에 따라, 절연막(INS)이 제공되지 않은 영역에는 제1 도전층(MT1) 상에 제2 도전층(MT2)이 적층된다. 제1 도전층(MT1)과 절연막(INS)이 제공되지 않은 영역의 제2 도전층(MT2)은 각각 하부 전극과 상부 전극이 되며, 제1 전극(EL1)을 이룬다. 절연막(INS) 상의 절연막(INS)이 제공된 영역에는 제2 도전층(MT2)으로 이루어진 제2 전극(EL2)이 형성된다.
도 12d를 참조하면, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)에는 전압이 인가된다. 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 전계가 형성된다.
제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 전계를 형성한 상태에서 기판(SUB) 상에 막대형 LED(LD)들을 산포한다.
상술한 과정을 거쳐 도 12e와 같이 발광 장치가 제조된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 막대형 LED와 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2)과의 연결이 용이하도록 돌출부 및 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 것으로서, 도 5의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공된 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 제공되며 홀(HL)을 갖는 절연막(INS), 절연막(INS) 상에 제공된 제2 전극(EL2), 홀(HL) 내에 제공된 막대형 LED(LD)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 절연막(INS)의 돌출부들(PR)은 상측이 모따기된 형태를 가질 수 있다. 돌출부들(PR)의 모따기된 부분은 기판(SUB)의 상면에 대해 소정 각도로 경사질 수 있다. 돌출부들(PR)의 가장자리가 모따기됨으로써 제2 전극(EL2) 또한 기판(SUB)의 상면과 소정 각도로 경사진 부분을 갖는다. 제2 전극(EL2)의 경사진 부분은 소정 각도로 비스듬하게 기울어진 막대형 LED(LD)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 제2 전극(EL2)과 막대형 LED(LD) 단부와의 전기적 연결이 용이해진다.
도 13에 도시된 발광 장치는 다양한 방법으로 제조될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 10a 내지 도 10e에 도시된 방법을 이용하되, 마스크를 달리 사용함으로써 제도될 수 있다. 예를 들어, 도 10b에 도시된 도면에서는 일반적인 마스크를 이용하여 노광 및 현상을 통해 돌출부들(PR)을 형성하였으나, 본 실시예에서는 하프톤 마스크나 회절 마스크를 이용하여 노광 및 현상함으로써 모따기된 돌출부들(PR)을 형성할 수 있다. 또는, 2매의 마스크를 이용하여 노광 및 현상을 수행함으로써 모따기된 돌출부들(PR)을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 단순하고 간단한 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따르면 구체적으로 기술되었으나, 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
11: 제1 도전성 반도체층 12: 활성층
13: 제2 도전성 반도체층 14: 절연피막
EL1: 제1 전극 EL2: 제2 전극
HL: 홀 INS: 절연막
LD: 막대형 LED PR: 돌출부
SUB: 기판

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 제공된 제1 전극;
    상기 제1 전극으로부터 돌출된 복수 개의 돌출부들 및 상기 돌출부들 사이의 홀을 갖는 절연막;
    상기 절연막 상에 제공된 제2 전극; 및
    상기 홀에 제공되며 길이 방향으로 제1 단부와 제2 단부를 갖는 막대형 LED를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 단부들 중 하나는 상기 제1 전극과 연결되고, 나머지 하나는 제2 전극과 연결되는 발광 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 막대형 LED의 길이 방향은 상기 기판의 일 면과 수직하거나 비스듬한 발광 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부들 각각은 역테이퍼 형상을 갖는 발광 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부들 각각의 높이는 상기 막대형 LED의 길이와 같거나 낮은 발광 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 홀은 복수 개로 제공되는 발광 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 홀들은 방사상으로 배치된 발광 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 홀들은 스트라이프 형상을 갖는 발광 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 홀들은 서로 평행하게 배치된 발광 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 홀들 각각의 폭은 상기 막대형 LED의 길이보다 짧은 발광 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    평면 상에서 볼 때 상기 제2 전극의 형상은 상기 절연막의 형상과 실질적으로 동일한 발광 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단부들 중 하나와 상기 제1 전극 사이, 및 상기 제1 및 제2 단부들 중 나머지 하나와 상기 제2 전극 사이 중 적어도 한 곳에 제공되는 보조 전극을 더 포함하는 발광 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 기판의 상면으로부터 다른 높이에 제공되는 발광 장치.
  13. 기판 상에 제1 도전층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전층 상에 상기 제1 도전층의 일부를 노출하는 홀을 갖는 절연막을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 제2 도전층을 형성하여 상기 절연막의 상기 홀 내부에 제1 전극을 형성하고, 상기 절연막 상에 제2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 형성하는 단계; 및
    상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포하는 단계를 포함하는 발광 장치 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 절연막을 형성하는 단계는
    상기 제1 전극 상에 네거티브 타입 포토 레지스트를 형성하는 단계; 및
    상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계를 포함하는 발광 장치 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 전계를 형성하는 단계 및 상기 막대형 LED들을 산포하는 단계는 동시에 수행되는 발광 장치 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포하는 단계 이전에 제1 보조 전극을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 보조 전극은 상기 막대형 LED들의 단부들 중 하나와 상기 제1 전극 사이에 제공되는 발광 장치 제조 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 기판 상에 막대형 LED들을 산포하는 단계 후에 제2 보조 전극을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 보조 전극은 상기 막대형 LED들의 단부들 중 나머지 하나와 상기 제2 전극 사이에 제공되는 발광 장치 제조 방법.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101713818B1 (ko) 2014-11-18 2017-03-10 피에스아이 주식회사 초소형 led 소자를 포함하는 전극어셈블리 및 그 제조방법
KR101672781B1 (ko) * 2014-11-18 2016-11-07 피에스아이 주식회사 수평배열 어셈블리용 초소형 led 소자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수평배열 어셈블리
KR101730977B1 (ko) 2016-01-14 2017-04-28 피에스아이 주식회사 초소형 led 전극어셈블리
KR102448104B1 (ko) * 2018-02-08 2022-09-29 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 그의 제조 방법
KR102299992B1 (ko) * 2018-04-25 2021-09-10 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 이를 구비한 표시 장치, 및 그의 제조 방법
US10718886B1 (en) * 2018-05-23 2020-07-21 Facebook Technologies, Llc Optical substrate and transparent routing of light sources
KR102593430B1 (ko) * 2018-07-09 2023-10-26 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
KR102582613B1 (ko) * 2018-07-10 2023-09-26 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
KR102552602B1 (ko) * 2018-07-10 2023-07-10 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치
KR102557981B1 (ko) * 2018-08-20 2023-07-24 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치
KR20200041430A (ko) * 2018-10-11 2020-04-22 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치
KR102645641B1 (ko) * 2018-11-05 2024-03-08 삼성디스플레이 주식회사 화소, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 그것의 제조 방법
KR20200062458A (ko) 2018-11-26 2020-06-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102624516B1 (ko) * 2018-12-04 2024-01-16 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조 방법
CN109887950A (zh) * 2019-04-19 2019-06-14 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、led器件、显示面板、显示装置及制作方法
KR20200124799A (ko) * 2019-04-24 2020-11-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
EP4002440B1 (en) * 2019-07-16 2024-02-21 LG Electronics Inc. Module for removing mis-assembled semiconductor light-emitting element and method for removing mis-assembled semiconductor light-emitting element by using same
CN110690241B (zh) * 2019-09-20 2021-12-28 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置的制作方法及显示装置
KR20210035556A (ko) 2019-09-24 2021-04-01 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR20200023317A (ko) * 2020-01-16 2020-03-04 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치
KR20200021970A (ko) * 2020-02-11 2020-03-02 엘지전자 주식회사 자가 조립용 칩 디스펜서
KR20210102560A (ko) 2020-02-11 2021-08-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210111919A (ko) * 2020-03-03 2021-09-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20210132257A (ko) 2020-04-24 2021-11-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210157928A (ko) 2020-06-22 2021-12-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20220004849A (ko) 2020-07-02 2022-01-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20220025986A (ko) 2020-08-24 2022-03-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20220040576A (ko) * 2020-09-23 2022-03-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR20220091703A (ko) 2020-12-23 2022-07-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102628266B1 (ko) * 2021-12-20 2024-01-23 고려대학교 산학협력단 Led 로드 수직 정렬 구조체, 및 led 로드 수직 정렬 방법
KR20230145635A (ko) 2022-04-08 2023-10-18 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 포함한 표시 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130341658A1 (en) 2012-06-25 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device having dielectric reflector and method of manufacturing the same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587717A (en) * 1985-05-02 1986-05-13 Xerox Corporation LED printing array fabrication method
KR100293431B1 (ko) 1997-08-22 2001-08-07 구본준, 론 위라하디락사 횡전계방식액정표시소자
KR20000074609A (ko) 1999-05-24 2000-12-15 김순택 카본 나노 튜브를 이용한 전계 방출 어레이 및 그 제조방법
JP4219724B2 (ja) * 2003-04-08 2009-02-04 三菱電機株式会社 冷陰極発光素子の製造方法
JP4687109B2 (ja) * 2005-01-07 2011-05-25 ソニー株式会社 集積型発光ダイオードの製造方法
TWI460851B (zh) * 2005-10-17 2014-11-11 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置及其製造方法
TWI410164B (zh) * 2007-02-12 2013-09-21 Nat Univ Chung Hsing 固態發光元件之光條的製作方法
US20080277678A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Huga Optotech Inc. Light emitting device and method for making the same
KR101370790B1 (ko) * 2007-09-28 2014-03-10 삼성전자주식회사 발광 장치
TW201025675A (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Jess Link Products Co Ltd Light emitting diode light strip and method of making the same
FR2949278B1 (fr) * 2009-08-18 2012-11-02 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'un dispositif d'emission de lumiere a base de diodes electroluminescentes
KR101094280B1 (ko) * 2009-11-10 2011-12-19 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광표시장치 및 그의 제조 방법
JP4814394B2 (ja) * 2010-03-05 2011-11-16 シャープ株式会社 発光装置の製造方法
US8294168B2 (en) * 2010-06-04 2012-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Light source module using quantum dots, backlight unit employing the light source module, display apparatus, and illumination apparatus
CN103190004B (zh) * 2010-09-01 2016-06-15 夏普株式会社 发光元件及其制造方法、发光装置的制造方法、照明装置、背光灯、显示装置以及二极管
US8809880B2 (en) * 2011-02-16 2014-08-19 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) chips and devices for providing failure mitigation in LED arrays
KR101244926B1 (ko) 2011-04-28 2013-03-18 피에스아이 주식회사 초소형 ｌｅｄ 소자 및 그 제조방법
KR20140022032A (ko) * 2011-05-25 2014-02-21 도와 일렉트로닉스 가부시키가이샤 발광소자 칩 및 그 제조 방법
KR102203950B1 (ko) * 2014-02-05 2021-01-19 삼성디스플레이 주식회사 광원 모듈, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치
CN204464318U (zh) * 2015-01-13 2015-07-08 厦门多彩光电子科技有限公司 一种条形单面发光led光源及其发光装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130341658A1 (en) 2012-06-25 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device having dielectric reflector and method of manufacturing the same

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Publication number Publication date
US20180026074A1 (en) 2018-01-25
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