KR102583708B1 - Flexible nano-scale LED skin patch and Manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정 파장 범위의 광을 발산하는 초소형 LED 어셈블리가 구비된 유연 스킨 패치 및 이를 제조하는 발명에 관한 것으로서, 피부의 국부적 영역에서의 비타민 D 생성 촉진 효과가 우수하고, 국부적인 피부 건선, 진균, 진균 종양 및 습진의 개선 내지 치료 효과가 우수하면서도, 탈부착이 용이한 유연 스킨 패치를 제공할 수 있는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible skin patch equipped with an ultra-small LED assembly that emits light in a specific wavelength range and an invention for manufacturing the same. It has an excellent effect of promoting vitamin D production in localized areas of the skin, and is effective in promoting localized skin psoriasis and fungus. The present invention relates to an invention that can provide a flexible skin patch that is easily attachable and detachable while having an excellent improvement or treatment effect for fungal tumors and eczema.

Description

초소형-LED 유연 스킨 패치 및 이의 제조방법{Flexible nano-scale LED skin patch and Manufacturing method thereof}Ultra-small-LED flexible skin patch and manufacturing method thereof {Flexible nano-scale LED skin patch and Manufacturing method thereof}

본 발명은 피부에 부착되어 특정 파장 범위의 광을 발산하는 LED가 구비된 유연 스킨 패치에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 초소형 LED 어셈블리가 구비된 유연 스킨 패치 및 이를 제조하는 발명에 관한 것이다. The present invention relates to a flexible skin patch equipped with an LED that is attached to the skin and emits light in a specific wavelength range, and more specifically, to a flexible skin patch equipped with an ultra-small LED assembly and an invention for manufacturing the same.

최근 광선을 이용한 피부 미용 및 피부 치료가 굉장히 활성화 되어있으며, 피부의 각 세포 및 조직은 특정 파장의 빛을 흡수하기 때문에 생리 화학상의 치료 목적으로 상황에 맞는 파장 영역의 빛을 조사하여 피부의 반응을 유도한다.Recently, skin care and skin treatment using light has become very active. Since each cell and tissue of the skin absorbs light of a specific wavelength, light in a wavelength range appropriate for the situation is irradiated for the purpose of physiological and chemical treatment to stimulate the skin's reaction. induce.

피부질환 치료 및 피부 미용을 위한 광 치료는 레이져, 램프 또는 LED를 사용한 광 조사를 통해 이루어지며, 최근에는 병원 등의 의료기관뿐만 아니라, 가정에서 간단한 피부 미용 및/또는 피부질환 치료를 위해 다양한 소형 미용기기, 의료기기가 개발, 시판되고 있다.Phototherapy for skin disease treatment and skin beauty is performed through light irradiation using lasers, lamps, or LEDs. Recently, various small cosmetic treatments are used not only in medical institutions such as hospitals, but also for simple skin care and/or skin disease treatment at home. Devices and medical devices are being developed and sold.

현재 개발된 LED의 종류는 매우 다양한데, 특히, 다양한 LED 중 마이크로 LED와 나노 LED는 우수한 색감과 높은 효율을 구현할 수 있고, 친환경적인 물질이므로 각종 광원, 디스플레이의 핵심 소재로 사용되고 있다. 이러한 시장상황에 맞춰서 최근에는 새로운 나노로드 LED 구조나 새로운 제조공정에 의하여 쉘이 코팅된 나노 케이블 LED를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 더불어 나노로드 외부면을 피복하는 보호막의 고효율, 고안정성을 달성하기 위한 보호막 소재에 대한 연구나 후속 공정에 유리한 리간드 소재에 대한 연구개발도 진행되고 있다.There are many different types of LEDs currently developed. In particular, among the various LEDs, micro LEDs and nano LEDs can achieve excellent color and high efficiency, and are eco-friendly materials, so they are used as core materials for various light sources and displays. In line with this market situation, research has recently been conducted to develop a new nanorod LED structure or a nanocable LED with a shell coating using a new manufacturing process. In addition, research is being conducted on protective film materials to achieve high efficiency and high stability of the protective film covering the outer surface of the nanorod, as well as research and development on ligand materials that are advantageous for subsequent processes.

이러한 소재 분야의 연구에 맞춰서 최근에는 적색, 녹색, 청색 마이크로-LED를 활용한 디스플레이 TV까지 상용화되었다. 마이크로-LED를 활용한 디스플레이, 각종 광원은 고성능 특성과 이론적인 수명과 효율이 매우 길고 높은 장점을 가지나 한정된 영역의 소형화된 전극 상에 마이크로 LED를 일일이 낱개로 배치시켜야 하므로 마이크로-LED를 전극 상에 pick place 기술로 배치시켜 구현되는 전극어셈블리는 높은 단가와 높은 공정 불량률, 낮은 생산성을 고려할 때 공정기술의 한계로 스마트폰에서 TV에 이르는 진정한 의미의 고해상도 상용 디스플레이나 다양한 크기, 형상, 밝기를 갖는 광원으로 제조하기 어려운 실정이다. 더불어 마이크로-LED 보다 작게 구현된 나노-LED를 마이크로-LED와 같은 pick and place 기술로 전극 상에 낱개로 일일이 배치시키는 것은 더욱 어려운 실정이다.In line with research in the field of these materials, display TVs using red, green, and blue micro-LEDs have recently been commercialized. Displays and various light sources using micro-LEDs have the advantages of high performance characteristics, very long theoretical lifespan, and high efficiency, but since micro LEDs must be placed individually on miniaturized electrodes in a limited area, micro-LEDs must be placed on electrodes. Considering the high unit cost, high process defect rate, and low productivity of electrode assemblies that are implemented by placing them using pick place technology, due to the limitations of process technology, they are not suitable for truly high-resolution commercial displays ranging from smartphones to TVs or light sources with various sizes, shapes, and brightness. It is difficult to manufacture. In addition, it is more difficult to individually place nano-LEDs, which are implemented smaller than micro-LEDs, on electrodes using pick and place technology like micro-LEDs.

또한, 서로 다른 두 전극 상에 소자가 누워서 조립, 즉 소자 내 각 반도체층의 적층방향과 전극의 주면이 평행하게 조립됨에 따라서 광이 추출되는 면적이 적어 효율이 좋지 않은 문제가 있다. 이에 대해 구체적으로 설명하면, 나노로드형 LED 소자는 LED 웨이퍼를 나노패턴공정과 드라이에칭/??에칭을 혼합해서 top-down 방법으로 제조하거나 기판 위에 직접 bottom-up 방법으로 성장시키는 방법이 알려져 있다. 이러한 나노로드형 LED는 LED 장축이 적층방향 즉, p-GaN/InGaN 다중양자우물(MQW)/n-GaN 적층구조에서 각 층의 적층방향과 일치하므로 발광면적이 좁고, 발광면적이 좁기 때문에 상대적으로 표면결함이 효율 저하에 큰 영향을 미치며, 정자-정공의 재결합 속도를 최적화하기가 어려워서 발광효율이 원래 웨이퍼가 갖고 있던 효율보다 크게 낮아지는 문제가 있다.In addition, as the device is assembled lying on two different electrodes, that is, the stacking direction of each semiconductor layer in the device is parallel to the main surface of the electrode, there is a problem of poor efficiency because the area from which light is extracted is small. To explain this in detail, it is known that nanorod-type LED devices are manufactured using a top-down method by mixing LED wafers with a nanopattern process and dry etching/etching, or by growing them directly on a substrate using a bottom-up method. . These nanorod-type LEDs have a narrow emission area because the long axis of the LED coincides with the stacking direction of each layer in the p-GaN/InGaN multiple quantum well (MQW)/n-GaN stacked structure. Therefore, surface defects have a significant impact on reducing efficiency, and it is difficult to optimize the sperm-hole recombination speed, so there is a problem that the luminous efficiency is significantly lower than that of the original wafer.

나아가, 나노로드형 LED 소자를 발광시키기 위하여 형성된 서로 다른 두 전극을 동일평면 상에 형성시켜야 하므로 전극설계가 용이하지 않은 문제가 있다.Furthermore, in order to emit light from a nanorod-type LED device, two different electrodes must be formed on the same plane, making electrode design difficult.

한국 등록특허공보 제10-1163646호(공고일 2012년07월02일)Korean Patent Publication No. 10-1163646 (announcement date: July 2, 2012)

본 발명은 초소형 LED 어셈블리를 디스플레이 기기, 조명 기기 외에 피부 개선용 미용 기기 또는 피부 질환 개선, 치료용 의료 기기에 적용하고자 하며, 초소형 LED 어셈블리가 탑재된 유연 스킨 패치로서 피부에 직접 부착되고, 특정 파장의 광을 발산하여 피부 상태, 피부 질환을 개선, 치료할 수 있는 초소형-LED 유연 스킨 패치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention is intended to apply ultra-small LED assemblies not only to display devices and lighting devices, but also to cosmetic devices for skin improvement or medical devices for improving and treating skin diseases. It is a flexible skin patch equipped with an ultra-small LED assembly that is attached directly to the skin and has a specific wavelength. The aim is to provide an ultra-small LED flexible skin patch that can improve and treat skin conditions and skin diseases by emitting light and a method of manufacturing the same.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 초소형-LED 유연 스킨 패치는 200 ~ 400 nm 파장의 UV를 발광하는, 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 LED 전극 어셈블리를 포함하며, 상기 초소형 LED 소자는 상기 제1 전극층; 상기 제1 전극층 상에 형성된 제1 도전성 반도체층; 상기 제1 도전성 반도체층 상에 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 형성된 제2 도전성 반도체층; 및 상기 제2 도전성 반도체층 상에 형성된 제2 전극층을 포함한다. The ultra-small-LED flexible skin patch of the present invention for solving the above-mentioned problems includes an LED electrode assembly including a plurality of ultra-small LED elements that emit UV with a wavelength of 200 to 400 nm, wherein the ultra-small LED elements are 1 electrode layer; a first conductive semiconductor layer formed on the first electrode layer; an active layer formed on the first conductive semiconductor layer; a second conductive semiconductor layer formed on the active layer; and a second electrode layer formed on the second conductive semiconductor layer.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자는 200 ~ 280 nm 파장의 UVC 를 발광하는 초소형 LED 소자, 280 ~ 320 nm 파장의 UVB를 발광하는 초소형 LED 소자 및 320 ~ 400 nm 파장의 UVA를 발광하는 초소형 LED 소자 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device includes an ultra-small LED device that emits UVC with a wavelength of 200 to 280 nm, an ultra-small LED device that emits UVB with a wavelength of 280 to 320 nm, and UVA with a wavelength of 320 to 400 nm. It may include one or more types selected from ultra-small LED elements that emit light.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자는 절연피막 및 보호피막 중에서 적어도 하나의 피막을 외부면에 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device may include at least one of an insulating film and a protective film on its outer surface.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 절연피막은 초소형 LED 소자의 활성층과 전극라인이 접촉되어 발생하는 전기적 단락을 방지하기 위해 적어도 활성층 부분의 외부면 전체를 덮는 피막이다.In a preferred embodiment of the present invention, the insulating film is a film that covers at least the entire outer surface of the active layer portion to prevent an electrical short circuit caused by contact between the active layer and the electrode line of the ultra-small LED device.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 보호피막은 정공푸싱피막 및 전자푸싱피막 중 적어도 어느 하나의 피막을 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the protective film may include at least one of a hole pushing film and an electronic pushing film.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 정공푸싱피막은 제2도전성 반도체층의 노출된 외부면, 또는 제2도전성 반도체층 노출된 외부면과 활성층 적어도 일부의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 측면 표면쪽의 정공을 중심쪽으로 이동시키기 위한 피막일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the hole pushing film surrounds the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer, or the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer and the exposed outer surface of at least a portion of the active layer. It may be a film for moving holes on the surface toward the center.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 전자푸싱피막은 제1도전성 반도체층의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 외부면 표면쪽의 전자를 중심쪽으로 이동시키기 위한 피막일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the electron pushing film may be a film that surrounds the exposed outer surface of the first conductive semiconductor layer and moves electrons on the exposed outer surface toward the center.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자는 상기 정공푸싱피막과 전자푸싱피막을 모두 포함하며, 상기 전자푸싱피막은 제1도전성 반도체층, 활성층 및 제2도전성 반도체층의 측면을 둘러싸는 최외피막으로 구비될 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device includes both the hole pushing film and the electronic pushing film, and the electronic pushing film surrounds the sides of the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer. It may also be provided as an outermost film.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 정공푸싱피막은 AlNX, ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Al2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention , the hole pushing film is AlN 2 , ZnS, Ta 2 O 5 and n-MoS 2 and may include one or more selected from among.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 전자푸싱피막은 Al2O3, HfO2, SiNx, SiO2, ZrO2, Sc2O3, AlNx 및 Ga2O3 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the electronic pushing film includes at least one selected from Al 2 O 3 , HfO 2 , SiN x , SiO 2 , ZrO 2 , Sc 2 O 3 , AlN x and Ga 2 O 3 can do.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자는 상기 절연피막 및 보호피막 중 적어도 하나 이상의 피막 외부면에는 초소형 LED 소자 상호간의 응집을 방지하기 위한 소수성 피막;을 더 포함할 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device may further include a hydrophobic coating on the outer surface of at least one of the insulating film and the protective coating to prevent agglomeration between the ultra-small LED devices.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자의 길이는 100 nm 내지 10㎛ 이고, 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 ~ 100일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the length of the ultra-small LED device may be 100 nm to 10 μm, and the aspect ratio may be 1.2 to 100.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 LED 전극 어셈블리는, 유연 기판; 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인; 및 상기 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결된 상기 복수 개의 초소형 LED 소자;를 포함하고, 상기 제1 전극의 폭 길이(X), 2 전극의 폭 길이(Y), 제1 전극과 제2 전극 간의 간격 거리(Z) 및 초소형 LED 소자의 길이(H)는 하기의 관계식 1을 만족할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the LED electrode assembly includes: a flexible substrate; an electrode line including a first electrode formed on the flexible substrate and a second electrode formed on the same plane and spaced apart from the first electrode; and the plurality of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode, wherein the width and length of the first electrode (X), the width and length of the two electrodes (Y), the first electrode and the second electrode The spacing distance (Z) and the length (H) of the ultra-small LED element may satisfy the following relational equation 1.

[관계식 1][Relationship 1]

0.5Z ≤ H < X + Y + 2Z 이며, 여기서 100nm < X ≤ 10㎛, 100nm < Y ≤ 10㎛, 100nm < Z ≤ 10㎛이다.0.5Z ≤ H <

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형 LED 소자의 제1도전성 반도체층은 n형 III-질화물 반도체층이고, 제2도전성 반도체층은 p형 III-질화물 반도체층일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the first conductive semiconductor layer of the ultra-small LED device may be an n-type III-nitride semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer may be a p-type III-nitride semiconductor layer.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 점착 패드 또는 점착 필름을 포함하는 피부 점착층을 포함하는 기재; 및 상기 기재 상에 구비되는 상기 LED 전극 어셈블리;를 포함하며, 상기 기재 및/또는 피부 점착층은 투명할 수도 있다.As a preferred embodiment of the present invention, a substrate including a skin adhesive layer including an adhesive pad or an adhesive film; and the LED electrode assembly provided on the substrate, wherein the substrate and/or the skin adhesive layer may be transparent.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 피부 점착층 및/또는 상기 기재는 광투과율이 90% 이상일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the skin adhesive layer and/or the substrate may have a light transmittance of 90% or more.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 LED 전극 어셈블리는 봉지재로 봉지(encapsulation)되며, 상기 제1전극 및 제2전극 각각은 유연 전극일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the LED electrode assembly is encapsulated with an encapsulation material, and each of the first electrode and the second electrode may be a flexible electrode.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 유연 스킨 배치는 피부 내 비타민 D 생성을 촉진할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the flexible skin batch of the present invention can promote vitamin D production in the skin.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 유연 스킨 배치는 피부 질환 완화 또는 개선시킬 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the flexible skin batch of the present invention can alleviate or improve skin diseases.

본 발명의 다른 목적은 앞서 설명한 초소형-LED 유연 스킨 패치를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 피부 점착층을 포함하는 기재와 앞서 설명한 다양한 초소형-LED 전극 어셈블리를 결합시켜 제조할 수 있다.Another object of the present invention relates to a method of manufacturing the ultra-small LED flexible skin patch described above, which can be manufactured by combining a substrate including a skin adhesive layer with the various ultra-small LED electrode assemblies described above.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 초소형-LED 전극 어셈블리는, (1) 유연 기판, 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면 상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계; 및 (2) 상기 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬시키는 단계;를 포함하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED electrode assembly includes (1) a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a second electrode formed spaced apart from the first electrode on the same plane. Injecting a solution containing a plurality of ultra-small LED elements into the electrode line; and (2) self-aligning the plurality of ultra-small LED elements by applying power to the electrode line in order to simultaneously connect the plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode. It can be manufactured.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 초소형 LED 소자는 외부면에 절연피막 및 보호피막 중 적어도 하나 이상의 피막을 형성시켜 제조한 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device may be manufactured by forming at least one of an insulating film and a protective film on the outer surface.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 초소형 LED 소자는 상기 절연피막 및 보호피막 중 적어도 하나 이상의 피막 외부면에는 초소형 LED 소자 상호간의 응집을 방지하기 위한 소수성 피막을 더 형성시켜 제조한 것일 수도 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device may be manufactured by further forming a hydrophobic film on the outer surface of at least one of the insulating film and the protective film to prevent agglomeration between the ultra-small LED elements. .

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1)단계의 제1 전극 및 제2 전극은 소용돌이(spiral) 배치 및 상호 교번적(interdigitated) 배치중 어느 하나의 배치로 이격될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the first electrode and the second electrode in step (1) may be spaced apart in any one of a spiral arrangement and an interdigitated arrangement.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (1)단계는 1-1) 유연 기판, 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인을 제조하는 단계; 1-2) 상기 유연 기판 상에 초소형 LED 소자가 실장되는 전극라인 영역을 둘러싸는 절연 격벽(barrier)을 상기 형성시키는 단계; 및 1-3) 상기 절연 격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계;를 포함하되, 상기 유연 기판에서 절연격벽 상단까지의 수직거리는 0.1 ~ 100㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, step (1) includes 1-1) a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a second electrode formed spaced apart on the same plane as the first electrode. manufacturing an electrode line including; 1-2) forming an insulating barrier surrounding the electrode line area on which the ultra-small LED element is mounted on the flexible substrate; and 1-3) injecting a solution containing a plurality of ultra-small LED elements into the electrode line area surrounded by the insulating partition wall; wherein the vertical distance from the flexible substrate to the top of the insulating partition wall may be 0.1 to 100㎛. .

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계에서 인가되는 전원의 전압은 0.1V 내지 1000 V 이며, 주파수는 10 Hz 내지 100 GHz일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the voltage of the power source applied in step (2) may be 0.1 V to 1000 V, and the frequency may be 10 Hz to 100 GHz.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계에서 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결되는 초소형 LED 소자의 개수는 초소형 LED 소자가 실장되는 전극라인의 면적 100 ×100㎛2 당 2 내지 100,000 개일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the number of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode in step (2) is 100 × 100㎛ 2 There may be 2 to 100,000 per unit.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계 이후에 (3) 제1, 2 전극과 초소형 LED 소자의 연결부분에 금속오믹층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, after step (2), (3) forming a metal ohmic layer at the connection portion of the first and second electrodes and the ultra-small LED device may be further included.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 초소형 LED 전극어셈블리는 초소형 LED 소자가 연결된 전극라인 영역을 둘러싸는 절연격벽을 더 포함하고, 상기 절연격벽은 유연 기판상에 형성되며, 상기 유연 기판에서 절연격벽 상단까지 수직거리는 0.1 ~ 100㎛일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED electrode assembly further includes an insulating barrier wall surrounding an electrode line area where the ultra-small LED elements are connected, the insulating barrier wall is formed on a flexible substrate, and is insulated from the flexible substrate. The vertical distance to the top of the partition may be 0.1 to 100㎛.

이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대해 정의한다.Below, the terms used in the present invention are defined.

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어서, 각 층, 영역, 패턴 또는 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 the embodiment according to the present invention, each layer, region, pattern or substrate, and the "on", "top", "top", "under", and "bottom" of each layer, region, and pattern. In the case where it is described as being formed in ", "below", "on", "top", "above", "under", "lower", "below" means "directly" and " Includes all meanings of “indirectly.”

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어 "제1 전극"과 "제2 전극"은 초소형 LED가 실질적으로 실장될 수 있는 전극 영역 또는 상기 영역과 더불어 유연 기판상 전극을 배치하는 방법에 따라 더 포함될 수 있는 전극 영역까지를 모두 포함한다. 다만, 본 발명의 초소형 LED 전극어셈블리는 초소형 LED가 실질적으로 실장될 수 있는 전극영역을 의미한다.In the description of the embodiment according to the present invention, “first electrode” and “second electrode” may be further included depending on the electrode area on which the ultra-small LED can be substantially mounted or the method of arranging the electrode on the flexible substrate along with the area. Includes all electrode areas. However, the ultra-small LED electrode assembly of the present invention refers to an electrode area where ultra-small LEDs can be substantially mounted.

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어, "단위 전극"이란 초소형 LED 소자를 배열하여 독립적으로 구동 시킬 수 있는 두 전극이 배치된 배열 영역을 의미하고 단위 전극면적이란 상기 배열영역의 면적을 의미한다.In the description of the embodiment according to the present invention, "unit electrode" refers to an array area where two electrodes that can independently drive ultra-small LED elements are arranged, and unit electrode area refers to the area of the array area.

본 발명에 따른 구현예의 설명에 있어서, "연결"이란 초소형 LED 소자가 서로 다른 두 전극(예를 들어 제1 전극, 제2 전극)에 실장되는 것을 의미한다. 또한, "전기적으로 연결"이란 초소형 LED 소자가 서로 다른 두 전극에 실장됨과 동시에 전원을 전극라인에 인가할 때 초소형 LED 소자가 발광할 수 있는 상태를 의미한다.In the description of the embodiment according to the present invention, “connection” means that the ultra-small LED element is mounted on two different electrodes (eg, a first electrode and a second electrode). In addition, “electrically connected” means a state in which the ultra-small LED element can emit light when the ultra-small LED element is mounted on two different electrodes and power is applied to the electrode line.

본 발명의 LED 유연 스킨 패치에 적용되는 초소형 LED 소자 및 이를 이용한 LED 전극 어셈블리는 종래의 로드형 LED 소자를 이용한 전극 어셈블리에 대비해 소자의 발광면적을 증가시켜 높은 휘도와 광효율을 달성하기에 유리하다. 그리고, 이러한 초소형 LED 소자 중 특정 발광 파장 범위를 가지는 초소형 LED 소자를 이용한 본 발명의 LED 유연 스킨 패치는 종래 피부 접착 스킨 패치와 비교하여 박편화가 가능하면서도 우수한 발광 효율을 가지는 바, 피부의 국부적 영역에서의 비타민 D 생성 촉진 효과가 우수하고, 국부적인 피부 건선, 진균, 진균 종양 및 습진의 개선 내지 치료 효과, 바이러스 사멸 효과가 우수하면서도, 탈부착이 용이한 유연 스킨 패치를 제공할 수 있다.The ultra-small LED device applied to the LED flexible skin patch of the present invention and the LED electrode assembly using the same are advantageous in achieving high brightness and light efficiency by increasing the light emitting area of the device compared to the electrode assembly using the conventional rod-type LED device. And, among these ultra-small LED elements, the LED flexible skin patch of the present invention using an ultra-small LED element with a specific emission wavelength range can be thinned and has excellent luminous efficiency compared to the conventional skin adhesive skin patch, so it can be used in a localized area of the skin. It is possible to provide a flexible skin patch that is excellent in promoting vitamin D production, has excellent effects in improving or treating local skin psoriasis, fungi, fungal tumors and eczema, and has excellent virus killing effects, and is easily attachable and detachable.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하는 단계를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 전극라인의 제조공정을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극라인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 유연 기판상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극라인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일구현에에 따른 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극라인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 초소형 LED 소자에 대한 사시도이다.
도 7은 종래의 초소형 LED 전극 어셈블리의 수직단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제1 전극과 제2 전극에 연결된 초소형 LED 소자의 평면도 및 수직단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 유연 기판 상에 절연격벽을 형성시키는 제조공정을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리의 제조공정 사시도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하는 단계를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리에 대한 사시도 및 부분확대도이다.
1 is a perspective view showing the steps of manufacturing an ultra-small LED electrode assembly according to a first preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the manufacturing process of an electrode line according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of an electrode line including a first electrode and a second electrode formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view of an electrode line including a first electrode and a second electrode formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view of an electrode line including a first electrode and a second electrode formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view of an ultra-small LED device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 is a vertical cross-sectional view of a conventional ultra-small LED electrode assembly.
Figure 8 is a plan view and a vertical cross-sectional view of an ultra-small LED element connected to a first electrode and a second electrode according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a manufacturing process for forming an insulating partition on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 10 is a perspective view of the manufacturing process of the ultra-small LED electrode assembly according to the first preferred embodiment of the present invention.
Figure 11 is a perspective view showing the steps of manufacturing an ultra-small LED electrode assembly according to a second preferred embodiment of the present invention.
Figure 12 is a perspective view and a partially enlarged view of an ultra-small LED electrode assembly according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 초소형-LED 유연 스킨 패치는 초소형 LED 소자를 도입한 LED 전극 어셈블리를 포함한다.The ultra-small-LED flexible skin patch of the present invention includes an LED electrode assembly incorporating ultra-small LED elements.

초소형 LED 소자는 소자는 200 ~ 400 nm 파장의 UV를 발광하는 LED 소자를 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 초소형 LED 소자는 200 ~ 280 nm 파장의 UVC 를 발광하는 LED 소자, 280 ~ 320 nm 파장의 UVB를 발광하는 LED 소자 및 320 ~ 400 nm 파장의 UVA를 발광하는 LED 소자 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 280 ~ 320 nm 파장의 UVB를 발광하는 LED 소자를 포함할 수 있다.The ultra-small LED device may include an LED device that emits UV light with a wavelength of 200 to 400 nm. Preferably, the ultra-small LED device includes an LED device that emits UV light with a wavelength of 200 to 280 nm, and an LED device that emits UV light with a wavelength of 280 to 320 nm. It may include at least one type selected from among LED elements that emit UVB and LED elements that emit UVA at a wavelength of 320 to 400 nm, and more preferably include an LED element that emits UVB at a wavelength of 280 to 320 nm. You can.

상기 LED 전극 어셈블리는 기재 상에 형성(또는 구비)될 수 있다.The LED electrode assembly may be formed (or provided) on a substrate.

상기 기재는 점착 패드 또는 점착 필름을 포함하는 피부 점착층을 포함할 수도 있다. 이때, 점착 패드는 점착 시트도 포함하는 의미이다.The substrate may include a skin adhesive layer including an adhesive pad or adhesive film. At this time, the adhesive pad also includes the adhesive sheet.

상기 기재는 피부 점착층 자체일 수도 있으며, 투명 기재 일면에 형성된 투명 점착층일 수도 있다.The substrate may be the skin adhesive layer itself, or may be a transparent adhesive layer formed on one side of the transparent substrate.

상기 피부 점착층의 일면에는 보호필름(또는 이형필름)을 더 포함할 수도 있다.One side of the skin adhesive layer may further include a protective film (or release film).

상기 피부 점착층 및/또는 기재는 투명 소재로 제조한 것으로서, 피부 점착층 및/또는 상기 기재는 광투과율이 90% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 광투과율이 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98% 이상일 수 있다.The skin adhesive layer and/or the substrate are made of a transparent material, and the skin adhesive layer and/or the substrate may have a light transmittance of 90% or more, preferably a light transmittance of 95% or more, more preferably 98%. It could be more than that.

상기 기재는 유연(flexible) 기재인 것이 바람직하다.The substrate is preferably a flexible substrate.

상기 LED 전극 어셈블리는 유연 기판; 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인; 및 상기 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결된 복수 개의 초소형 LED 소자;를 포함한다.The LED electrode assembly includes a flexible substrate; an electrode line including a first electrode formed on the flexible substrate and a second electrode formed on the same plane and spaced apart from the first electrode; and a plurality of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode.

그리고, 상기 제1전극 및/또는 제2전극은 유연(flexible) 전극일 수 있다.Also, the first electrode and/or the second electrode may be a flexible electrode.

또한, 상기 LED 전극 어셈블리는 봉지재로 봉지(encapsulation)될 수도 있다.Additionally, the LED electrode assembly may be encapsulated with an encapsulating material.

본 발명의 유연 스킨 패치에 적용되는 초소형 LED 전극 어셈블리 제조방법에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the ultra-small LED electrode assembly applied to the flexible skin patch of the present invention will be described in detail as follows.

초소형 LED 전극 어셈블리의 제1 구현예는, (1) 유연 기판, 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일 평면 상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계; 및 (2) 상기 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬 시키는 단계;를 포함하는 공정을 수행하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조한다.The first embodiment of the ultra-small LED electrode assembly includes (1) a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a plurality of electrode lines including a second electrode formed spaced apart on the same plane as the first electrode. Injecting a solution containing ultra-small LED elements; and (2) self-aligning the plurality of ultra-small LED elements by applying power to the electrode line in order to simultaneously connect the plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode. Manufactures LED electrode assemblies.

그리고, 상기 제1 전극의 폭 길이(X), 2 전극의 폭 길이(Y), 제1 전극과 상기 제1 전극과 인접한 제2 전극 간의 간격 거리(Z) 및 초소형 LED 소자의 길이(H)는 하기의 관계식 1을 만족한다.And, the width length of the first electrode (X), the width length of the two electrodes (Y), the gap distance between the first electrode and the second electrode adjacent to the first electrode (Z), and the length of the ultra-small LED element (H) satisfies relational expression 1 below.

[관계식 1][Relationship 1]

0.5Z ≤ H < X + Y + 2Z 이며, 여기서 100nm < X ≤ 10㎛, 100nm < Y ≤ 10㎛, 100nm < Z ≤ 10㎛이다.0.5Z ≤ H <

이를 통해 종래의 초소형 LED 소자를 직립시켜 3차원 형상으로 전극에 결합시킬 때 초소형 LED 소자를 직립하여 세울 수 없는 문제점 및 초소형 LED 소자를 초소형의 서로 다른 전극에 일대일 대응하여 결합시키기 어렵다는 난점을 극복할 수 있다. 또한 초소형 전극에 초소형 LED 소자를 목적하는 전극영역에 정렬시킴과 동시에 전기적 단락 등 불량 없이 초소형 LED 소자를 전극에 연결시킬 수 있다. 나아가, 전극에 연결되는 초소형 LED 소자의 방향성으로 인해 활성층에서 발생되는 광자 중 대기중으로 방출되는 광자의 양이 증가함에 따라 초소형 LED 전극어셈블리의 광추출 효율을 크게 향상시킬 수 있다.Through this, when conventional ultra-small LED elements are erected and combined with electrodes in a three-dimensional shape, it is possible to overcome the problem of not being able to stand the ultra-small LED elements upright and the difficulty of combining the ultra-small LED elements with different ultra-small electrodes in one-to-one correspondence. You can. In addition, by aligning the ultra-small LED element to the target electrode area, it is possible to connect the ultra-small LED element to the electrode without defects such as electrical short circuit. Furthermore, due to the directionality of the ultra-small LED element connected to the electrode, the amount of photons emitted into the air among the photons generated in the active layer increases, thereby greatly improving the light extraction efficiency of the ultra-small LED electrode assembly.

구체적으로 도 1은 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하는 단계를 나타내는 사시도로서, 도 1a는 유연 기판(100) 상에 형성된 제1 전극(110), 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극(130) 및 복수 개의 초소형 LED 소자가 포함된 용액(LED소자(120), 용매(140))을 나타낸다.Specifically, Figure 1 is a perspective view showing the steps of manufacturing an ultra-small LED electrode assembly according to a first preferred embodiment of the present invention. Figure 1a shows a first electrode 110 formed on a flexible substrate 100, and the first electrode. It shows a solution (LED device 120, solvent 140) containing a second electrode 130 and a plurality of ultra-small LED devices spaced apart from each other on the same plane.

먼저, 초소형 LED 용 전극라인의 제조방법을 설명한다. 구체적으로 도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 유연 기판상에 형성된 전극라인의 제조공정을 나타내는 사시도이다. 다만, 초소형 LED 용 전극라인의 제조공정이 후술되는 제조공정에 제한되는 것은 아니다.First, the manufacturing method of the electrode line for ultra-small LED will be described. Specifically, Figure 2 is a perspective view showing the manufacturing process of an electrode line formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention. However, the manufacturing process of the electrode line for ultra-small LEDs is not limited to the manufacturing process described later.

먼저, 도 2a는 전극라인이 형성되는 유연 기판(100)으로서 바람직하게는 유리기판, 수정기판, 사파이어 기판, 플라스틱 기판 및 구부릴 수 있는 유연한 폴리머 필름 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 보다 더 바람직하게는 상기 기판은 투명할 수 있다. 다만, 상기 종류에 한정되는 것은 아니며 통상 전극이 형성될 수 있는 유연 기판의 경우 어느 종류나 사용될 수 있다.First, Figure 2a shows a flexible substrate 100 on which electrode lines are formed. Preferably, any one of a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a plastic substrate, and a bendable flexible polymer film can be used. Even more preferably, the substrate may be transparent. However, it is not limited to the above types, and any type of flexible substrate on which electrodes can be formed can be used.

상기 유연 기판의 면적은 제한이 없으며, 유연 기판상에 형성될 제1 전극의 면적, 제2 전극의 면적, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 연결되는 초소형 LED 소자 사이즈 및 연결되는 초소형 LED 소자 개수를 고려하여 변할 수 있다. 바람직하게 상기 유연 기판의 두께는 100㎛ 내지 1 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The area of the flexible substrate is not limited, and the area of the first electrode to be formed on the flexible substrate, the area of the second electrode, the size of the ultra-small LED elements connected to the first electrode and the second electrode, and the number of ultra-small LED elements connected to the flexible substrate. It may change taking into account. Preferably, the thickness of the flexible substrate may be 100㎛ to 1 mm, but is not limited thereto.

이후 도 2b와 같이 유연 기판(100) 상에 광 레지스트(PR, photo resist)(101)를 코팅할 수 있다. 상기 광 레지스트는 당업계에서 통상적으로 사용하는 광 레지스트일 수 있다. 상기 광 레지스트를 유연 기판(100)상에 코팅하는 방법은 스핀코팅, 스프레이코팅 및 스크린 프린팅 중 어느 하나 일 수 있고, 바람직하게는 스핀코팅일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적인 방법은 당업계의 공지된 방법에 의할 수 있다. 코팅시키는 광 레지스트(101)의 두께는 0.1 내지 10 ㎛ 일 수 있다. 다만, 코팅되는 광 레지스트(101)의 두께는 이후 유연 기판상에 증착될 전극의 두께를 고려하여 변할 수 있다.Afterwards, photo resist (PR, photo resist) 101 can be coated on the flexible substrate 100 as shown in FIG. 2B. The photoresist may be a photoresist commonly used in the art. The method of coating the photoresist on the flexible substrate 100 may be any one of spin coating, spray coating, and screen printing, preferably spin coating, but is not limited thereto, and specific methods are known in the art. It may be done by a known method. The thickness of the photoresist 101 to be coated may be 0.1 to 10 ㎛. However, the thickness of the coated photoresist 101 may change in consideration of the thickness of the electrode to be subsequently deposited on the flexible substrate.

상기와 같이 유연 기판(100) 상에 광 레지스트(101)층을 형성시킨 이후 동일평면상에 제1 전극과 제2 전극이 상호 교번적 배치로 이격되어 있는 전극라인(도 3 참조)에 상응하는 패턴(102a, 102b)이 그려진 마스크(102)를 도 2c와 같이 광 레지스트(101)층에 올려놓고, 상기 마스크(103) 상부에서 자외선을 노광할 수 있다. After forming the photoresist 101 layer on the flexible substrate 100 as described above, the first electrode and the second electrode are spaced apart in an alternating arrangement on the same plane, corresponding to the electrode line (see FIG. 3). The mask 102 on which the patterns 102a and 102b are drawn is placed on the photoresist 101 layer as shown in FIG. 2C, and ultraviolet rays can be exposed from the top of the mask 103.

이후 노광되지 않은 광 레지스트층을 통상적인 광 레지스트 용매에 침지시켜 제거하는 단계를 거칠 수 있고, 이를 통해 도 2d와 같은 전극라인이 형성될 노광된 광 레지스트층 부분을 제거할 수 있다. 상기 초소형 LED용 전극라인에 대응하는 제1 전극라인에 상응하는 패턴(102a)의 폭은 100 nm 내지 50 ㎛, 제2 전극라인에 상응하는 패턴(102b)의 폭은 100 nm 내지 50 ㎛일 수 있으나 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, the unexposed photoresist layer can be removed by immersing it in a typical photoresist solvent, and through this, the exposed portion of the photoresist layer where the electrode line as shown in FIG. 2D will be formed can be removed. The width of the pattern 102a corresponding to the first electrode line corresponding to the electrode line for the ultra-small LED may be 100 nm to 50 ㎛, and the width of the pattern 102b corresponding to the second electrode line may be 100 nm to 50 ㎛. However, it is not limited to the above description.

이후 도 2e와 같이 전극라인 마스크(102)의 형상으로 광 레지스트층이 제거된 부분에 전극 형성 물질(103)을 증착할 수 있다. 상기 전극 형성 물질은 제1 전극의 경우 알루미늄, 타이타늄, 인듐, 골드 및 실버로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 금속물질 또는 ITO(Indum Tin Oxide), ZnO:Al 및 CNT-전도성 폴리머(polmer) 복합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 투명물질일 수 있다. 상기 전극 형성 물질이 2종 이상일 경우 바람직하게는 제1 전극은 2종 이상의 물질이 적층된 구조일 수 있다. 보다 더 바람직하게는 제1 전극은 타이타늄/골드로 2종 물질이 적층된 전극일 수 있다. 다만 제1 전극은 상기 기재에 제한되는 것은 아니다.Thereafter, the electrode forming material 103 can be deposited on the area where the photoresist layer was removed in the shape of the electrode line mask 102, as shown in FIG. 2E. In the case of the first electrode, the electrode forming material is one or more metal materials selected from the group consisting of aluminum, titanium, indium, gold, and silver, or ITO (Indum Tin Oxide), ZnO:Al, and CNT-conductive polymer (polmer) composite. It may be any one or more transparent materials selected from the group consisting of. When two or more types of electrode forming materials are used, the first electrode may preferably have a structure in which two or more types of materials are stacked. More preferably, the first electrode may be an electrode in which two types of materials such as titanium and gold are stacked. However, the first electrode is not limited to the above description.

상기 제1 전극과 제2 전극을 형성하는 물질은 동일 또는 상이할 수 있다. 상기 전극 형성 물질의 증착은 열증착법, e-빔 증착법, 스퍼터링 증착법 및 스크린 프린팅 방법 등의 방법 중 어느 하나의 방법으로 증착될 수 있으며 바람직하게는 열증착 방법일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Materials forming the first electrode and the second electrode may be the same or different. The electrode forming material may be deposited by any one of methods such as thermal evaporation, e-beam deposition, sputtering deposition, and screen printing, and is preferably thermal evaporation, but is not limited thereto.

상기 전극 형성 물질(103)을 증착한 이후 도 2f와 같이 아세톤, N-메틸피롤리돈(1-Methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO) 중 어느 하나의 광 레지스트 제거제를 이용하여 유연 기판(100)에 코팅된 광 레지스트층(101)을 제거하면 유연 기판(100)상에 증착된 전극라인(103a(도 1의 110), 103b(도 1의 130)을 제조할 수 있다. After depositing the electrode forming material 103, a photoresist of any one of acetone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and dimethyl sulfoxide (DMSO) is applied as shown in FIG. 2f. When the photoresist layer 101 coated on the flexible substrate 100 is removed using a remover, electrode lines 103a (110 in FIG. 1) and 103b (130 in FIG. 1) deposited on the flexible substrate 100 are manufactured. can do.

상술한 방법을 통해 제조된 본 발명의 전극라인에서 단위 전극 면적 즉, 초소형 LED 소자를 배열하여 독립적으로 구동시킬 수 있는 두 전극이 배치된 배열 영역의 면적은 바람직하게는 1㎛2 내지 100 cm2 이고, 보다 더 바람직하게는 10㎛2 내지 100 mm2일 수 있으나, 단위 전극의 면적은 상기의 면적에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 전극라인은 단위 전극이 한 개 또는 복수개 포함될 수 있다. In the electrode line of the present invention manufactured through the above-described method, the unit electrode area, that is, the area of the array area where two electrodes that can be independently driven by arranging ultra-small LED elements, is preferably 1㎛ 2 to 100 cm 2 and, more preferably, may be 10㎛ 2 to 100 mm 2 , but the area of the unit electrode is not limited to the above area. Additionally, the electrode line may include one or more unit electrodes.

나아가, 상기 전극라인에서 제1 전극과 제2 전극 사이의 이격 간격은 초소형 LED 소자의 길이 이하일 수 있다. 이를 통해 제1 전극과 제2 전극 사이에 초소형 LED 소자가 누운 형태로 두 전극 사이에 끼거나 또는 두 전극에 걸쳐 연결될 수 있다.Furthermore, the spacing between the first electrode and the second electrode in the electrode line may be less than or equal to the length of an ultra-small LED element. Through this, an ultra-small LED element can be placed between the first and second electrodes in a lying position, sandwiched between the two electrodes, or connected across the two electrodes.

한편, 본 발명의 적용 가능한 전극라인은 후술하는 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성되는 제2 전극으로써 초소형 LED를 실장할 수 있는 것이면 적용가능하며 동일평면상에 이격된 제1 전극과 제2 전극의 구체적 배치는 목적에 따라 달라질 수 있다.On the other hand, the applicable electrode line of the present invention is a second electrode formed spaced apart on the same plane as the first electrode, which will be described later, and can be applied as long as it can mount an ultra-small LED. The first electrode and the first electrode spaced apart on the same plane are applicable. 2 The specific arrangement of the electrodes may vary depending on the purpose.

구체적으로 도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극에 대한 전극라인 사시도로서 제1 전극(213)은 유연 기판(200) 상에 형성될 수 있다. 상기 “유연 기판 상”의 의미는 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나 이상의 전극이 유연 기판 표면에 직접적으로 형성 또는 유연 기판 상부에 이격하여 형성될 수 있음을 의미한다.Specifically, Figure 3 is a perspective view of electrode lines for a first electrode and a second electrode formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention. The first electrode 213 may be formed on the flexible substrate 200. . The meaning of “on the flexible substrate” means that at least one of the first electrode and the second electrode can be formed directly on the surface of the flexible substrate or spaced apart from the upper part of the flexible substrate.

더 구체적으로 도 3에서 제1 전극(213, 214)과 제2 전극(233, 234)이 모두 유연 기판(200) 표면에 직접적으로 형성되어 있으면서 제1 전극(214)과 제2 전극(234)이 상호 교번적으로 배치되어 동일평면상에 이격된 전극라인(244)을 형성할 수 있다.More specifically, in FIG. 3, both the first electrodes 213 and 214 and the second electrodes 233 and 234 are formed directly on the surface of the flexible substrate 200, and the first electrode 214 and the second electrode 234 These can be arranged alternately to form electrode lines 244 spaced apart on the same plane.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 유연 기판상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극에 대한 전극라인 평면도로서 제1 전극(212, 215)과 제2 전극(232, 235)이 모두 유연 기판(201) 표면에 직접적으로 형성되어 있으면서 제1 전극(215)과 제2 전극(235)이 소용돌이 배치되어 동일평면상에 이격된 전극라인(245)을 형성할 수 있다.Figure 4 is a plan view of electrode lines for the first and second electrodes formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention, and both the first electrodes 212 and 215 and the second electrodes 232 and 235 are flexible. While being formed directly on the surface of the substrate 201, the first electrode 215 and the second electrode 235 may be arranged in a swirl to form electrode lines 245 spaced apart from each other on the same plane.

상기와 같이 전극라인을 상호 교번적 배치 또는 소용돌이 배치로 구성할 경우 한정된 면적의 유연 기판(200, 201)에 포함되는 초소형 LED를 한번에 배열하여 독립적으로 구동 할 수 있는 단위 전극의 구동 면적을 높일 수 있어 단위 전극에 실장되는 초소형 LED 수를 증가시킬 수 있다. 이는 단위 면적의 LED 발광의 세기를 증가시키므로 단위면적당 높은 밝기가 요구되는 여러 가지 광전소자의 응용에 활용할 수 있다.When the electrode lines are configured in an alternating arrangement or a swirl arrangement as described above, the driving area of the unit electrode that can be driven independently can be increased by arranging the ultra-small LEDs included in the flexible substrates 200 and 201 of a limited area at once. This makes it possible to increase the number of ultra-small LEDs mounted on a unit electrode. This increases the intensity of LED light emission per unit area, so it can be used in various photovoltaic device applications that require high brightness per unit area.

한편, 도 3, 도 4는 바람직한 일구현예이며, 이에 한정되지 않고 두 전극이 일정한 간격을 갖는 상상 가능한 모든 구조의 배치로 다양하게 변형하여 구현할 수 있다.Meanwhile, Figures 3 and 4 are a preferred embodiment, but are not limited to this and can be implemented by various modifications to any imaginable arrangement of structures in which two electrodes are spaced at a constant distance.

또한, 상기 도 3에 나타난 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 전극라인과 다르게 본 발명의 또 다른 바람직한 일구현예에 따르면 제2 전극이 유연 기판 상부에 이격되어 형성될 수 있다.In addition, unlike the electrode line according to a preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 3, according to another preferred embodiment of the present invention, the second electrode may be formed to be spaced apart from the upper part of the flexible substrate.

구체적으로 도 5는 본 발명의 바람직한 일구현에에 따른 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 제2 전극에 대한 전극라인 사시도로서, 유연 기판(202) 표면에 직접적으로 제1 전극(211)이 형성되나 제2 전극(231, 236)은 유연 기판(202) 상부에 이격되어 형성되어 있으며, 제1' 전극(216)은 연결전극을 통해 제1 전극(211)과 연결되고, 유연 기판(202) 상부에 제1 전극(211)과 이격되어 형성되어 있으며, 제1' 전극(216)과 제2 전극(236)이 동일평면 상에 상호 교번적으로 배치되어 이격된 전극라인(246)을 형성할 수 있다. Specifically, Figure 5 is a perspective view of electrode lines for a first electrode and a second electrode formed on a flexible substrate according to a preferred embodiment of the present invention, in which the first electrode 211 is formed directly on the surface of the flexible substrate 202. However, the second electrodes 231 and 236 are formed to be spaced apart from each other on the flexible substrate 202, and the first 'electrode 216 is connected to the first electrode 211 through a connection electrode, and the flexible substrate 202 It is formed to be spaced apart from the first electrode 211 at the top, and the first' electrode 216 and the second electrode 236 are arranged alternately on the same plane to form a spaced apart electrode line 246. You can.

이하 제1 전극과 제2 전극이 동일평면 상에서 상호 교번적으로 배치된 형상을 중심으로 설명한다. 다만, 제1 전극과 제2 전극은 유연 기판 표면에 직접적으로 또는 유연 기판 표면에서 이격되어 형성될 수 있으며 제1 전극과 제2 전극은 동일평면이 아닐 수 있다.Hereinafter, the description will focus on the shape in which the first electrode and the second electrode are arranged alternately on the same plane. However, the first electrode and the second electrode may be formed directly on the surface of the flexible substrate or spaced apart from the surface of the flexible substrate, and the first electrode and the second electrode may not be on the same plane.

다음, 초소형 LED 소자들을 포함하는 용액(도 1a의 120, 140)을 설명한다.Next, a solution containing ultra-small LED elements (120 and 140 in FIG. 1A) will be described.

상기 초소형 LED 소자를 포함하는 용액(도 1a의 120, 140)은 복수 개의 초소형 LED 소자(120)를 용매(140)에 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 용액은 잉크 또는 페이스트 상일 수 있다. 바람직하게 상기 용매(140)는 아세톤, 물, 알코올 및 톨루엔으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 아세톤일 수 있다. 다만, 용매(140)의 종류는 상기의 기재에 제한되는 것은 아니며 초소형 LED 소자(120)에 물리적, 화학적 영향을 미치지 않으면서 잘 증발할 수 있는 용매(140)의 경우 어느 것이나 제한 없이 사용될 수 있다.The solution containing the ultra-small LED elements (120 and 140 in FIG. 1A) can be prepared by mixing a plurality of ultra-small LED elements 120 with the solvent 140. The solution may be in the form of ink or paste. Preferably, the solvent 140 may be one or more selected from the group consisting of acetone, water, alcohol, and toluene, and more preferably, it may be acetone. However, the type of solvent 140 is not limited to the above description, and any solvent 140 that can evaporate well without having a physical or chemical effect on the ultra-small LED device 120 can be used without limitation. .

바람직하게 초소형 LED 소자는 용매 100 중량부에 대해 0.001 내지 100 중량부 포함될 수 있다. 만일 0.001 중량부 미만으로 포함될 경우 전극에 연결되는 초소형 LED 소자의 수가 적어 초소형 LED 전극어셈블리의 정상적 기능 발휘가 어려울 수 있고, 이를 극복하기 위하여 여러번 용액을 적가해야 되는 문제점이 있을 수 있으며, 100 중량부를 초과하는 경우 초소형 LED 소자들 개개의 정렬이 방해를 받을 수 있는 문제점이 있을 수 있다.Preferably, the ultra-small LED device may be included in an amount of 0.001 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent. If it is contained in less than 0.001 parts by weight, it may be difficult for the ultra-small LED electrode assembly to function normally due to the small number of ultra-small LED elements connected to the electrode. To overcome this, there may be a problem that the solution must be added dropwise several times. 100 parts by weight If it exceeds this, there may be a problem in that the alignment of individual ultra-small LED elements may be disturbed.

상기 초소형 LED 소자에 대해 설명한다. The ultra-small LED device will be described.

본 발명에 사용되는 초소형 LED 소자의 길이는 100 nm 내지 10㎛일 수 있고, 보다 더 바람직하게는 500 nm 내지 5㎛ 일 수 있다. 만일 초소형 LED 소자의 길이가 100 nm 미만인 경우 고효율의 LED 소자의 제조가 어려우며, 10 ㎛ 를 초과하는 경우 LED 소자의 발광 효율을 저하시킬 수 있다. 초소형 LED 소자의 형상은 원기둥, 직육면체 등 다양한 형상일 수 있고, 바람직하게는 원기둥 형상일 수 있으나 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.The length of the ultra-small LED device used in the present invention may be 100 nm to 10 μm, and more preferably 500 nm to 5 μm. If the length of an ultra-small LED device is less than 100 nm, it is difficult to manufacture a highly efficient LED device, and if it exceeds 10 μm, the luminous efficiency of the LED device may be reduced. The shape of the ultra-small LED device may be of various shapes, such as a cylinder or a rectangular parallelepiped, and is preferably cylindrical, but is not limited to the above description.

이하, 초소형 LED 소자의 설명에서 '위', '아래', '상', '하', '상부' 및 '하부'는 초소형 LED 소자에 포함된 각 층을 기준으로 하여 수직의 상, 하 방향을 의미한다.Hereinafter, in the description of the ultra-small LED device, 'top', 'bottom', 'top', 'bottom', 'top', and 'bottom' refer to the vertical up and down directions based on each layer included in the ultra-small LED device. means.

상기 초소형 LED 소자는 제1 전극층; 상기 제1 전극층상에 형성된 제1 도전성 반도체층; 상기 제1 도전성 반도체층상에 형성된 활성층; 상기 활성층상에 형성된 제2 도전성 반도체층; 및 상기 제2 도전성 반도체층상에 형성된 제2 전극층;을 포함한다.The ultra-small LED device includes a first electrode layer; a first conductive semiconductor layer formed on the first electrode layer; an active layer formed on the first conductive semiconductor layer; a second conductive semiconductor layer formed on the active layer; and a second electrode layer formed on the second conductive semiconductor layer.

구체적으로 도 6은 본 발명이 포함하는 초소형 LED 소자의 일구현예를 나타내는 사시도로, 제1 전극층(11)상에 형성된 제1 도전성 반도체층(21)상에 형성된 활성층(22), 상기 활성층(22)상에 형성된 제2 도전성 반도체층(23) 및 상기 제2 도전성 반도체층(23)상에 제2 전극층(12)을 포함한다.Specifically, Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of the ultra-small LED device included in the present invention, showing the active layer 22 formed on the first conductive semiconductor layer 21 formed on the first electrode layer 11, and the active layer ( It includes a second conductive semiconductor layer 23 formed on 22) and a second electrode layer 12 on the second conductive semiconductor layer 23.

먼저, 제1 전극층(11)에 대해 설명한다.First, the first electrode layer 11 will be described.

제1 전극층(11)은 통상의 LED 소자의 전극으로 사용되는 금속 또는 금속산화물을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 니켈(Ni), ITO 및 이들의 산화물 또는 합금 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 바람직하게 상기 제1 전극층의 두께는 1 ~ 100 nm 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 제1 전극층을 포함할 경우 제1 반도체층과 전극라인의 연결부위에 금속오믹층을 형성하는 공정에서 요구되는 온도보다 낮은 온도로 접할 시킬 수 있는 이점이 있다.The first electrode layer 11 can be made of metal or metal oxide used as an electrode in a typical LED device, preferably chromium (Cr), titanium (Ti), aluminum (Al), gold (Au), or nickel ( Ni), ITO, and their oxides or alloys can be used alone or in combination, but are not limited thereto. Preferably, the thickness of the first electrode layer may be 1 to 100 nm, but is not limited thereto. When the first electrode layer is included, there is an advantage that the connection area between the first semiconductor layer and the electrode line can be contacted at a temperature lower than that required in the process of forming a metal ohmic layer.

다음으로 상기 제1 전극층(11)상에 형성되는 제1 도전성 반도체층(21)에 대해 설명한다. 상기 제1 도전성 반도체층(21)은 예컨대, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 초소형 LED 소자가 청색 발광 소자일 경우에는, 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, InN 등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제1 도전성 도펀트(예: Si, Ge, Sn 등)가 도핑될 수 있다. 바람직하게 상기 제1 도전성 반도체층(21)의 두께는 500 nm ~ 5㎛ 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 초소형 LED의 발광은 청색에 제한되지 않으므로, 발광색이 다른 경우 다른 종류의 III-V족 반도체 물질을 n형 반도체 층으로 사용하는데 제한이 없다.Next, the first conductive semiconductor layer 21 formed on the first electrode layer 11 will be described. The first conductive semiconductor layer 21 may include, for example, an n-type semiconductor layer. When the ultra-small LED device is a blue light-emitting device, the n-type semiconductor layer has a composition formula of In x A y Ga 1-xy N (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1) One or more semiconductor materials having a , such as InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, etc., may be selected, and may be doped with a first conductive dopant (e.g., Si, Ge, Sn, etc.). Preferably, the thickness of the first conductive semiconductor layer 21 may be 500 nm to 5㎛, but is not limited thereto. Since the light emission of the ultra-small LED is not limited to blue, there is no limitation in using other types of group III-V semiconductor materials as the n-type semiconductor layer when the light emission color is different.

다음으로, 상기 제1 도전성 반도체층(21) 상에 형성되는 활성층(22)에 대해 설명한다. Next, the active layer 22 formed on the first conductive semiconductor layer 21 will be described.

상기 초소형 LED 소자가 청색 발광 소자일 경우에는, 상기 활성층(22)은 상기 제 1도전성 반도체층(21) 위에 형성되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 상기 활성층(22)의 위 및/또는 아래에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수도 있으며, 상기 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 구현될 수 있다. 그 외에 AlGaN, AlInGaN 등의 물질도 활성층(12)으로 이용될 수 있음은 물론이다. 이러한 활성층(22)에서는 전계를 인가하였을 때, 전자-정공 쌍의 결합에 의하여 빛이 발생하게 된다. 바람직하게 상기 활성층의 두께는 10 ~ 200 nm 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 활성층의 위치는 LED 종류에 따라 다양하게 위치하여 형성될 수 있다. 상기 초소형 LED의 발광은 200 ~ 400 nm 파장의 발광하는 범위에서, 바람직하게는 280 ~ 320 nm 파장의 발광하는 범위에서 다른 종류의 III-V족 반도체 물질을 활성층으로 사용하는데 제한이 없다.When the ultra-small LED device is a blue light-emitting device, the active layer 22 is formed on the first conductive semiconductor layer 21 and may be formed in a single or multiple quantum well structure. A clad layer (not shown) doped with a conductive dopant may be formed above and/or below the active layer 22, and the clad layer doped with a conductive dopant may be implemented as an AlGaN layer or an InAlGaN layer. Of course, other materials such as AlGaN and AlInGaN can also be used as the active layer 12. When an electric field is applied to this active layer 22, light is generated by the combination of electron-hole pairs. Preferably, the thickness of the active layer may be 10 to 200 nm, but is not limited thereto. The position of the active layer can be formed in various positions depending on the type of LED. The ultra-small LED emits light in the range of 200 to 400 nm wavelength, preferably 280 to 320 nm wavelength, and there is no limitation in using other types of group III-V semiconductor materials as the active layer.

다음으로, 상기 활성층(22) 상에 형성되는 제2 도전성 반도체층(23)에 대해 설명한다. Next, the second conductive semiconductor layer 23 formed on the active layer 22 will be described.

상기 초소형 LED 소자가 청색 발광 소자일 경우에는, 상기 활성층(22) 상에는 제 2도전성 반도체층(23)이 형성되며, 상기 제 2도전성 반도체층(23)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, InN 등에서 어느 하나 이상이 선택될 수 있으며, 제 2도전성 도펀트(예: Mg)가 도핑될 수 있다. 여기서, 발광 구조물은 상기 제1도전형 반도체층(21), 상기 활성층(22), 상기 제 2도전성 반도체층(23)을 최소 구성 요소로 포함하며, 각 층의 위/아래에 다른 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 더 포함할 수도 있다. 바람직하게 상기 제2 도전성 반도체층(23)의 두께는 50 nm ~ 500 nm 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 초소형 LED가 200 ~ 400 nm 파장의 발광하는 범위에서, 바람직하게는 280 ~ 320 nm 파장의 발광하는 범위에서 다른 종류의 III-V족 반도체 물질을 p형 반도체 층으로 사용하는데 제한이 없다.When the ultra-small LED device is a blue light-emitting device, a second conductive semiconductor layer 23 is formed on the active layer 22, and the second conductive semiconductor layer 23 is implemented with at least one p-type semiconductor layer. The p -type semiconductor layer may be made of a semiconductor material with a composition formula of In Any one or more of GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, etc. may be selected, and a second conductive dopant (eg, Mg) may be doped. Here, the light emitting structure includes the first conductive semiconductor layer 21, the active layer 22, and the second conductive semiconductor layer 23 as minimum components, and other phosphor layers above and below each layer, It may further include an active layer, a semiconductor layer, and/or an electrode layer. Preferably, the thickness of the second conductive semiconductor layer 23 is 50 nm to 500 nm It may be, but is not limited to this. There is no limitation in using other types of group III-V semiconductor materials as the p-type semiconductor layer in the range in which the ultra-small LED emits light at a wavelength of 200 to 400 nm, preferably in the range of 280 to 320 nm.

다음으로 상기 제2 도전성 반도체층(23) 상에 형성되는 제2 전극층(12)에 대해 설명한다.Next, the second electrode layer 12 formed on the second conductive semiconductor layer 23 will be described.

상기 제2 전극층(12)은 통상의 LED 소자의 전극으로 사용되는 금속 또는 금속산화물을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 니켈(Ni), ITO 및 이들의 산화물 또는 합금 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 바람직하게 상기 제2 전극층의 두께는 1 ~ 100 nm 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 제2 전극층을 포함할 경우 제2 반도체층과 전극라인의 연결부위에 금속오믹층을 형성하는 공정에서 요구되는 온도보다 낮은 온도로 접할 시킬 수 있는 이점이 있다.The second electrode layer 12 can be made of metal or metal oxide used as an electrode in a typical LED device, preferably chromium (Cr), titanium (Ti), aluminum (Al), gold (Au), or nickel. (Ni), ITO, and their oxides or alloys can be used alone or in combination, but are not limited thereto. Preferably, the thickness of the second electrode layer may be 1 to 100 nm, but is not limited thereto. When the second electrode layer is included, there is an advantage that the connection area between the second semiconductor layer and the electrode line can be contacted at a temperature lower than that required in the process of forming a metal ohmic layer.

한편, 본 발명에 따른 초소형 LED 전극어셈블리에 포함되는 초소형 LED 소자는 절연피막(30); 및 보호피막(35); 중 적어도 어느 하나의 피막을 포함할 수 있다.Meanwhile, the ultra-small LED element included in the ultra-small LED electrode assembly according to the present invention includes an insulating film 30; and protective film (35); It may include at least one of the coatings.

상기 절연피막(30)은 초소형 LED 소자의 활성층(22)과 초소형 LED 전극어셈블리에 포함되는 전극라인이 접촉되어 발생하는 단락을 방지하기 위한 것으로서, 초소형 LED 소자의 외부면에 적어도 활성층 부분의 외부면 전체를 덮도록 형성될 수 있다.The insulating film 30 is intended to prevent short circuits caused by contact between the active layer 22 of the ultra-small LED device and the electrode line included in the ultra-small LED electrode assembly, and is provided on the outer surface of the ultra-small LED device at least on the outer surface of the active layer portion. It can be formed to cover the entire thing.

또한, 상기 절연피막(30)은 전기적 단락 및 반도체층의 외부 표면 손상을 통한 초소형 LED 소자의 내구성 저하를 동시에 방지하기 위해 제1 반도체층(21) 및 제2 반도체층(23) 중 어느 하나 이상의 외부면에도 형성시킬 수도 있다.In addition, the insulating film 30 includes at least one of the first semiconductor layer 21 and the second semiconductor layer 23 in order to simultaneously prevent durability deterioration of the ultra-small LED device through electrical short circuit and damage to the external surface of the semiconductor layer. It can also be formed on the exterior surface.

구체적으로 도 6a에서 절연피막(30)은 제1 도전성 반도체층(21), 활성층(22) 및 제2 도전성 반도체층(23) 외부면을 덮고 있다.Specifically, in FIG. 6A, the insulating film 30 covers the outer surfaces of the first conductive semiconductor layer 21, the active layer 22, and the second conductive semiconductor layer 23.

상기 절연피막(30)은 초소형 LED 소자에 포함된 활성층이 전극과 접촉 시에 발생하는 전기적 단락을 방지하는 역할을 한다. 또한, 절연피막(30)은 초소형 LED 소자의 활성층을 포함한 외부면을 보호함으로써 소자의 외부표면 결함을 방지해 발광 효율 저하를 막을 수 있다. The insulating film 30 serves to prevent electrical short-circuiting that occurs when the active layer included in the ultra-small LED device contacts the electrode. In addition, the insulating film 30 protects the external surface including the active layer of the ultra-small LED device, thereby preventing defects on the external surface of the device and preventing a decrease in luminous efficiency.

만일 초소형 LED 소자 각각을 일일이 서로 다른 두 전극 사이에 배치시키고 연결시킬 수 있는 경우 활성층이 전극에 닿아 발생하는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 그러나 나노단위의 초소형 LED 소자를 일일이 전극에 실장하는 것은 물리적으로 어렵다. 이에 따라 본 발명과 같이 전원을 인가하여 서로 다른 두 전극 사이에 초소형 LED 소자를 자기정렬 시킬 경우 초소형 LED 소자는 서로 다른 두 전극 사이를 이동, 정렬 등의 위치변경을 하게 되며, 이 과정에서 초소형 LED 소자의 활성층(22) 외부면이 전극라인에 접촉할 수 있어 전기적 단락이 빈번히 발생할 수 있다.If each ultra-small LED element can be individually placed and connected between two different electrodes, electrical short circuits that occur when the active layer touches the electrodes can be prevented. However, it is physically difficult to mount nanoscale ultra-small LED elements on electrodes one by one. Accordingly, when power is applied as in the present invention to self-align an ultra-small LED element between two different electrodes, the ultra-small LED element changes position, such as moving and aligning between the two different electrodes, and in this process, the ultra-small LED element Since the outer surface of the active layer 22 of the device may contact the electrode line, electrical short circuits may frequently occur.

한편, 초소형 LED 소자를 전극상에 직립하여 세울 경우에는 활성층과 전극라인이 접촉하여 발생하는 전기적 단락의 문제가 발생하지 않을 수 있다. 즉, 초소형 LED 소자를 전극상에 직립하여 세우지 못하여 전극상에 LED 소자가 누워있는 경우에만 활성층과 전극라인이 접촉할 수 있으며, 이러한 경우는 초소형 LED 소자를 서로 다른 두 전극에 연결시키지 못한 문제가 있을 뿐 전기적 단락의 문제는 발생하지 않을 수 있다. On the other hand, when an ultra-small LED device is erected on an electrode, the problem of electrical short circuit caused by contact between the active layer and the electrode line may not occur. In other words, the active layer and the electrode line can only come into contact when the ultra-small LED element cannot be erected on the electrode and the LED element is lying on the electrode. In this case, the problem of not being able to connect the ultra-small LED element to two different electrodes arises. However, the problem of electrical short circuit may not occur.

구체적으로 도 7은 종래의 초소형 전극 어셈블리의 수직단면도로써, 제1 전극라인(61)상에 제1 초소형 LED 소자(71)의 제1 반도체층(71a)이 연결되어 있고, 제2 반도체층(71c)이 제2 전극라인(62)에 연결되어 있으며, 제1 초소형 LED 소자(71)가 상하로 위치하는 두 전극(61, 62)에 직립하여 연결되고 있음을 확인할 수 있다. 도 7과 같은 전극어셈블리에서 제1 초소형 LED 소자(71)가 두 전극에 동시에 연결되어 있다면 상기 소자의 활성층(71b)이 서로 다른 두 전극(61, 62) 중 어느 하나에 접촉할 가능성이 없어 활성층(71b)과 전극(61, 62)의 접촉에 따른 전기적 단락은 발생하지 않을 수 있다. Specifically, Figure 7 is a vertical cross-sectional view of a conventional ultra-small electrode assembly, in which the first semiconductor layer 71a of the first ultra-small LED element 71 is connected to the first electrode line 61, and the second semiconductor layer ( It can be confirmed that 71c) is connected to the second electrode line 62, and that the first ultra-small LED element 71 is connected upright to the two electrodes 61 and 62 located vertically. In the electrode assembly shown in Figure 7, if the first ultra-small LED device 71 is connected to two electrodes at the same time, the active layer 71b of the device is unlikely to contact any one of the two different electrodes 61 and 62, so the active layer Electrical short circuit may not occur due to contact between (71b) and the electrodes 61 and 62.

이에 반하여, 도 7에서 제2 초소형 LED 소자(72)는 제1 전극(61)에 누워있으며 이 경우 제2 초소형 LED 소자(72)의 활성층(72b)이 제1 전극(61)과 접촉하고 있다. 그러나 이때는 제2 초소형 LED 소자가 제1 전극(61) 및 제2 전극(62)에 연결되지 못한 문제점이 있을 뿐 전기적 단락의 문제는 발생하지 않는다. 이에 따라 만일 도 7과 같은 전극어셈블리에 포함되는 제1 초소형 LED 소자(71)의 제1 반도체층(71a), 활성층(71b) 및 제2 반도체층(71c) 외부면에 절연피막이 코팅된 경우, 상기 절연피막은 초소형 LED 소자 외부 표면의 손상 방지를 통한 발광효율 감소의 목적 및 효과만 가진다.In contrast, in FIG. 7, the second ultra-small LED element 72 is lying on the first electrode 61, and in this case, the active layer 72b of the second ultra-small LED element 72 is in contact with the first electrode 61. . However, in this case, there is only a problem that the second ultra-small LED element is not connected to the first electrode 61 and the second electrode 62, and no problem of electrical short circuit occurs. Accordingly, if an insulating film is coated on the outer surfaces of the first semiconductor layer (71a), the active layer (71b), and the second semiconductor layer (71c) of the first ultra-small LED element 71 included in the electrode assembly as shown in FIG. 7, The insulating film has only the purpose and effect of reducing luminous efficiency by preventing damage to the external surface of the ultra-small LED device.

그러나 본 발명은 도 7과 같은 종래의 초소형 전극 어셈블리와 다르게 서로 다른 두 전극이 동일평면상에 이격되어 형성되고(도 3 참조), 상기 두 전극이 형성된 동일평면과 평행하게 초소형 LED 소자가 누워서 연결되기 때문에 종래의 초소형 전극 어셈블리에서는 발생하지 않았던 초소형 LED 소자의 활성층과 전극간의 접촉에 따른 전기적 단락 문제가 필연적으로 발생할 수밖에 없다. 따라서 이를 방지하기 위해 초소형 LED 소자는 소자의 외부면에 적어도 활성층 부분의 외부면 전체를 덮는 절연피막이 필요하다.However, in the present invention, unlike the conventional ultra-small electrode assembly as shown in FIG. 7, two different electrodes are formed spaced apart on the same plane (see FIG. 3), and the ultra-small LED element is laid and connected parallel to the same plane on which the two electrodes are formed. Therefore, an electrical short circuit problem inevitably occurs due to contact between the active layer of the ultra-small LED device and the electrode, which did not occur in the conventional ultra-small electrode assembly. Therefore, to prevent this, ultra-small LED devices require an insulating film on the outer surface of the device that covers at least the entire outer surface of the active layer.

나아가, 본 발명에 따른 초소형 전극 어셈블리에 포함되는 초소형 LED 소자와 같이 제1 반도체층, 활성층, 제2 반도체층이 순차적으로 수직으로 배열되는 구조의 초소형 LED 소자에서 활성층은 반드시 외부에 노출될 수밖에 없다. 또한, 이러한 구조의 LED 소자에서 활성층의 위치는 상기 소자의 길이방향으로 정중앙에만 위치하는 것이 아니고, 특정 반도체층 쪽으로 치우쳐 형성될 수 있어 전극과 활성층이 접촉할 가능성이 더욱 높아질 수 있다. 이에 따라 상기 절연피막은 소자에서 활성층의 위치에 관계없이 소자가 서로 다른 두 전극과 전기적으로 연결될 수 있게 함으로써 본 발명의 목적을 달성하기 위해 필요하다.Furthermore, in an ultra-small LED device having a structure in which the first semiconductor layer, the active layer, and the second semiconductor layer are sequentially vertically arranged, such as the ultra-small LED device included in the ultra-small electrode assembly according to the present invention, the active layer is inevitably exposed to the outside. . In addition, in an LED device with this structure, the position of the active layer is not located only at the center of the device in the longitudinal direction, but may be formed biased toward a specific semiconductor layer, which can further increase the possibility of contact between the electrode and the active layer. Accordingly, the insulating film is necessary to achieve the purpose of the present invention by enabling the device to be electrically connected to two different electrodes regardless of the position of the active layer in the device.

도 8은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제1 전극과 제2 전극에 연결된 초소형 LED 소자의 평면도 및 수직단면도를 나타낸다. 구체적으로 도 8에서 A-A 단면도와 같이 제1 초소형 LED 소자(121a, 121b, 121c) 중 활성층(121b)은 초소형 LED 소자(121)의 중앙부에 위치하지 않고 왼쪽으로 많이 치우쳐 있으며, 이 경우 활성층(121b)의 일부가 전극(131)에 접촉되어 전기적 단락이 발생할 수 있고, 이는 초소형 LED 전극어셈블리의 불량을 유발하는 원인이 될 수 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 포함되는 초소형 LED 소자는 활성층 부분을 포함하는 외부면 절연피막이 코팅되며, 절연피막으로 인해 도 8의 제1 초소형 LED 소자(121)와 같이 활성층(121b)이 전극에 걸쳐 있어도 단락이 발생하지 않을 수 있다.Figure 8 shows a plan view and a vertical cross-sectional view of an ultra-small LED device connected to a first electrode and a second electrode according to a preferred embodiment of the present invention. Specifically, as shown in the cross-sectional view A-A in FIG. 8, the active layer 121b of the first ultra-small LED elements 121a, 121b, and 121c is not located in the center of the ultra-small LED element 121 but is tilted far to the left. In this case, the active layer 121b ) may contact the electrode 131, causing an electrical short circuit, which may cause defects in the ultra-small LED electrode assembly. In order to solve the above problems, the ultra-small LED device included in the present invention is coated with an insulating film on the outer surface including the active layer portion, and the active layer (121b) like the first ultra-small LED device 121 in FIG. 8 due to the insulating film. Even if it is across this electrode, a short circuit may not occur.

상기 절연피막(30)은 바람직하게는 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화하프늄(HfO2), 산화이트륨(Y2O3) 및 이산화티타늄(TiO2) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 성분으로 이루어지나 투명한 것일 수 있으며, 다만 이에 한정되지 않는다. 투명한 절연피막의 경우 상기의 절연피막(30)의 역할을 하는 동시에 절열피막을 코팅함으로써 만일에 발생할 수 있는 발광효율의 감소를 최소화할 수 있다.The insulating film 30 is preferably made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and It may contain one or more of titanium dioxide (TiO 2 ), and more preferably, may be made of the above components, but may be transparent, but is not limited thereto. In the case of a transparent insulating film, a decrease in luminous efficiency that may occur can be minimized by coating the insulating film at the same time as the insulating film 30 described above.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 절연피막(30)은 초소형 LED 소자의 제1 전극층(11) 및 제2 전극층(12) 중 어느 하나 이상의 전극층에는 절연피막이 코팅되지 않을 수 있고, 보다 바람직하게는 두 전극층(11, 12) 모두 절연피막이 코팅되지 않을 수 있다. 이는 상기 두 전극층(11, 12)과 서로 다른 전극간에는 전기적으로 연결이 되어야 하는데 만일 두 전극층(11, 12)에 절연피막(30)이 코팅되는 경우 전기적 연결을 방해할 수 있어 초소형 LED의 발광이 감소되거나 전기적으로 연결되지 않아 발광 자체가 되지 않을 수 있는 문제점이 있다. 다만, 초소형 LED 소자의 두 전극층(11, 12)과 서로 다른 전극간에 전기적 연결이 있는 경우 초소형 LED 소자의 발광에 문제가 없을 수 있어 상기 초소형 LED 소자의 두 전극층(11, 12)의 끝단부를 제외한 나머지 전극층(11, 12) 부분에는 절연피막(30)을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the insulating film 30 may not be coated on any one or more of the first electrode layer 11 and the second electrode layer 12 of the ultra-small LED device, More preferably, both electrode layers 11 and 12 may not be coated with an insulating film. This means that there must be an electrical connection between the two electrode layers (11, 12) and the other electrodes, but if the two electrode layers (11, 12) are coated with an insulating film (30), the electrical connection may be interrupted, preventing the ultra-small LED from emitting light. There is a problem that the light itself may not be emitted because it is reduced or not electrically connected. However, if there is an electrical connection between the two electrode layers (11, 12) of the ultra-small LED device and the other electrodes, there may be no problem with the light emission of the ultra-small LED device, and all parts except the ends of the two electrode layers (11, 12) of the ultra-small LED device The remaining electrode layers 11 and 12 may include an insulating film 30.

한편, 상기 보호피막(35)은 제1도전성 반도체층, 활성층 및/또는 제2도전성 반도체층의 표면을 보호하는 기능을 수행하며, 초소형 LED 소자의 광추출 효율을 증대시키는 역할을 하는 것이다. Meanwhile, the protective film 35 functions to protect the surfaces of the first conductive semiconductor layer, the active layer, and/or the second conductive semiconductor layer, and serves to increase the light extraction efficiency of the ultra-small LED device.

상기 보호피막은(35) 제2도전성 반도체층의 노출된 측면, 또는 제2도전성 반도체층 노출된 측면과 활성층 적어도 일부의 노출된 측면을 둘러싸서 노출된 측면 표면쪽의 정공을 중심쪽으로 이동시키기 위한 정공푸싱피막(31); 및 상기 제1도전성 반도체층의 노출된 측면을 둘러싸서 노출된 측면 표면쪽의 전자를 중심쪽으로 이동시키기 위한 전자푸싱피막(32); 중 적어도 어느 하나의 피막을 포함할 수도 있다.The protective film (35) surrounds the exposed side of the second conductive semiconductor layer, or the exposed side of the second conductive semiconductor layer and at least a portion of the active layer to move holes on the exposed side surface toward the center. Hole pushing film (31); and an electron pushing film 32 surrounding the exposed side of the first conductive semiconductor layer to move electrons on the exposed side surface toward the center; It may include at least one of the coatings.

또한, 상기 초소형 LED 소자는 상기 정공푸싱피막과 전자푸싱피막을 모두 포함하며, 상기 전자푸싱피막은 제1도전성 반도체층, 활성층 및 제2도전성 반도체층의 측면을 둘러싸는 최외피막으로 구비될 수도 있다. In addition, the ultra-small LED device includes both the hole pushing film and the electronic pushing film, and the electronic pushing film may be provided as an outermost film surrounding the sides of the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer. .

또한, 상기 정공푸싱피막은 AlNX, ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Al2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수도 있다. In addition , the hole pushing film is AlN _ _ _ _ _ It may include one or more selected from 5 and n-MoS 2 .

또한, 상기 전자푸싱피막은 Al2O3, HfO2, SiNx, SiO2, ZrO2, Sc2O3, AlNx 및 Ga2O3중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수도 있다.Additionally, the electronic pushing film may include one or more selected from Al 2 O 3 , HfO 2 , SiN x , SiO 2 , ZrO 2 , Sc 2 O 3 , AlN x and Ga 2 O 3 .

상기 보호피막(35)은 일 예로 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화하프늄(HfO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화이트륨(Y2O3), 이산화티타늄(TiO2), 질화알루미늄(AlN) 및 질화갈륨(GaN) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 보호피막(35)의 두께는 5㎚ ~ 100㎚, 보다 바람직하게는 30㎚ ~ 100㎚일 수 있다.The protective film 35 is, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and yttrium oxide ( Y 2 O 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), aluminum nitride (AlN), and gallium nitride (GaN). The thickness of the protective film 35 may be 5 nm to 100 nm, more preferably 30 nm to 100 nm.

한편, 도 6b에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 LED 소자는 보호피막으로써의 보호기능 이외에 보다 향상된 발광효율을 가지기 위해서 제2도전성 반도체층의 노출된 측면, 또는 제2도전성 반도체층의 노출된 측면과 활성층 적어도 일부의 노출된 측면을 둘러싸서 노출된 측면 표면쪽의 정공을 중심쪽으로 이동시키기 위한 정공푸싱피막(31)과, 제1도전성 반도체층의 노출된 측면을 둘러싸서 노출된 측면 표면쪽의 전자를 중심쪽으로 이동시키기 위한 전자푸싱피막(32)으로 구성된 보호피막(35)을 구비할 수도 있다.Meanwhile, as shown in Figure 6b, the ultra-small LED device according to an embodiment of the present invention has an exposed side of the second conductive semiconductor layer, or a second conductive semiconductor, in order to have improved luminous efficiency in addition to the protection function as a protective film. A hole pushing film 31 surrounds the exposed side of the layer and the exposed side of at least a portion of the active layer to move holes on the exposed side surface toward the center, and surrounds and exposes the exposed side of the first conductive semiconductor layer. A protective film 35 composed of an electron pushing film 32 may be provided to move electrons from the side surface toward the center.

제1도전성 반도체층으로부터 활성층으로 이동되는 전하의 일부와, 제2도전성 반도체층(23)으로부터 활성층(22)으로 이동되는 정공의 일부는 측면의 표면을 따라 이동할 수 있는데, 이 경우 표면에 존재하는 결함에 의해서 전자나 정공의 ??칭이 발생하고, 이로 인해 발광효율이 저하될 우려가 있다. 이 경우 보호피막을 구비시키더라도, 보호피막의 구비 전 소자 표면에 발생된 결함에 의한 ??칭은 피할 수 없는 문제가 있다. 그러나 보호피막(35)을 정공푸싱피막(31)과 전자푸싱피막(32)으로 구성 시 전자와 정공을 소자 중심쪽 집중시켜 활성층 방향으로 이동하게끔 유도함에 따라서 보호피막 형성 전 소자 표면에 결함이 있더라도 표면결함에 따른 발광효율 손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.Part of the charge moved from the first conductive semiconductor layer to the active layer and part of the hole moved from the second conductive semiconductor layer 23 to the active layer 22 may move along the side surface. In this case, the There is a risk that electrons or holes may be depleted due to defects, which may result in a decrease in luminous efficiency. In this case, even if a protective film is provided, there is an unavoidable problem of scratching due to defects generated on the device surface before the protective film is provided. However, when the protective film 35 is composed of the hole pushing film 31 and the electronic pushing film 32, electrons and holes are concentrated toward the center of the device and induced to move toward the active layer, so even if there are defects on the device surface before forming the protective film. There is an advantage in preventing loss of luminous efficiency due to surface defects.

또한, 도 6b에 도시된 것과 같이, 초소형 LED 소자가 정공푸싱피막(31)과 전자푸싱피막(32)을 모두 구비하는 경우 정공푸싱피막(31)은 제2도전성 반도체층, 활성층의 측면을 둘러싸고, 및 전자푸싱피막(32)은 제1도전성 반도체층의 측면을 둘러싸는 최외피막으로 구비될 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 6b, when the ultra-small LED device includes both a hole pushing film 31 and an electronic pushing film 32, the hole pushing film 31 surrounds the sides of the second conductive semiconductor layer and the active layer. , and the electronic pushing film 32 may be provided as an outermost film surrounding the side surface of the first conductive semiconductor layer.

또한, 도 6c에 도시된 것과 같이, 초소형 LED 소자가 정공푸싱피막(31)과 전자푸싱피막(32)을 모두 구비하는 경우, 정공푸싱피막(31)은 제2도전성 반도체층을 둘러싸고, 전자푸싱피막(32)은 제1도전성 반도체층의 측면을 둘러싸는 최외피막으로 구비될 수도 있다. 그리고, 활성층은 보호피막 또는 절연피막이 형성되어 있지 않을 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 6C, when the ultra-small LED device includes both a hole pushing film 31 and an electronic pushing film 32, the hole pushing film 31 surrounds the second conductive semiconductor layer and acts as an electronic pushing film. The coating 32 may be provided as an outermost coating surrounding the side surface of the first conductive semiconductor layer. Additionally, the active layer may not have a protective film or an insulating film formed thereon.

또한, 도 6d에 도시된 것과 같이, 초소형 LED 소자가 절연피막 및 보호피막을 모두 구비하는 경우, 정공푸싱피막(31)은 제2도전성 반도체층을 둘러싸고, 절연피막(30)은 활성층의 측면을 둘러싸고, 전자푸싱피막(32)은 제1도전성 반도체층의 측면을 둘러싸는 최외피막으로 구비될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 6D, when the ultra-small LED device includes both an insulating film and a protective film, the hole pushing film 31 surrounds the second conductive semiconductor layer, and the insulating film 30 covers the side of the active layer. Surrounding, the electronic pushing film 32 may be provided as an outermost film surrounding the side of the first conductive semiconductor layer.

또한, 도 6b 내지 도 6d에 도시된 초소형 LED 소자 각각은 제1전극층 하부 및/또는 제2전극층 상부에 배열유도층이 더 형성되어 있을 수 있다(도면 미도시).In addition, each of the ultra-small LED devices shown in FIGS. 6B to 6D may further have an array induction layer formed below the first electrode layer and/or above the second electrode layer (not shown).

또한, 상기 정공푸싱피막과 전자푸싱피막은 각각 독립적으로 두께가 1 ~ 50㎚일 수 있다.Additionally, the hole pushing film and the electronic pushing film may each independently have a thickness of 1 to 50 nm.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 초소형 LED 소자는 상기 절연피막(30) 및/또는 보호피막(35) 위에 소수성 피막(40)을 더 포함할 수 있다. 상기 소수성 피막(40)은 초소형 LED 소자의 표면에 소수성 특성을 갖게 하여 초소형 LED 소자들 간에 응집현상을 방지하기 위한 것으로서 초소형 LED 소자가 용매에 혼합될 때 초소형 LED 소자간에 응집을 최소화하여 독립된 초소형 소자의 특성 저해 문제를 제거하고, 전원을 전극라인에 인가시에 보다 용이하게 각각의 초소형 LED 소자가 위치정렬 할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the ultra-small LED device may further include a hydrophobic film 40 on the insulating film 30 and/or the protective film 35. The hydrophobic film 40 has hydrophobic properties on the surface of the ultra-small LED elements to prevent agglomeration between the ultra-small LED elements. When the ultra-small LED elements are mixed with a solvent, it minimizes agglomeration between the ultra-small LED elements to form independent ultra-small LED elements. The problem of impairing the characteristics of the LED can be eliminated, and each ultra-small LED element can be aligned more easily when power is applied to the electrode line.

소수성 피막(40)은 상기 절연피막(30) 상에 형성될 수 있다. 이 경우 사용 가능한 소수성 피막은 절연피막 상에 형성되어 초소형 LED 소자들 간에 응집현상을 방지할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 옥타데실트리크로로실리란(octadecyltrichlorosilane, OTS)과 플루오로알킬트리크로로실란(fluoroalkyltrichlorosilane), 퍼플루오로알킬트리에톡시실란(perfluoroalkyltriethoxysilane) 등과 같은 자기조립 단분자막(SAMs, self-assembled monolayers)과 테프론(teflon), Cytop 등과 같은 플루오로 폴리머 (fluoropolymer) 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.A hydrophobic film 40 may be formed on the insulating film 30. In this case, the hydrophobic film that can be used can be used without limitation as long as it is formed on the insulating film and can prevent agglomeration between ultra-small LED elements. Preferably, octadecyltrichlorosilane (OTS) and fluorine are used. Self-assembled monolayers (SAMs) such as fluoroalkyltrichlorosilane and perfluoroalkyltriethoxysilane, and fluoropolymers such as Teflon and Cytop. It can be used alone or in combination, but is not limited thereto.

한편, 본 발명 유연 스킨 패치에 적용되는 초소형 LED 전극어셈블리에 포함되는 초소형 LED 소자의 길이는 초소형 LED 소자와 서로 다른 두 전극 간에 전기적 연결을 위해 하기의 관계식 1을 만족한다. 만일 전기적으로 연결되지 않을 경우 전극라인에 전원을 인가해도 전기적으로 연결되지 않은 초소형 LED 소자는 발광하지 않아 본 발명의 목적을 달성할 수 없는 치명적인 문제점이 있을 수 있다.Meanwhile, the length of the ultra-small LED element included in the ultra-small LED electrode assembly applied to the flexible skin patch of the present invention satisfies the following relational equation 1 for electrical connection between the ultra-small LED element and two different electrodes. If not electrically connected, even if power is applied to the electrode line, the ultra-small LED element that is not electrically connected does not emit light, which may be a fatal problem in that the purpose of the present invention cannot be achieved.

[관계식 1][Relationship 1]

0.5Z ≤ H < X + Y + 2Z 이며, 바람직하게는 상기 관계식 1은 Z ≤ H < X + Y + 2Z 를 만족할 수 있고, 보다 바람직하게는 Z ≤ H ≤ X + Y + Z 를 만족할 수 있으며, 이때, 100nm < X ≤ 10㎛, 100nm < Y ≤ 10㎛, 100nm < Z ≤ 10㎛일 수 있다. 상기 X는 전극라인에 포함되는 제1 전극 폭의 길이이며, 상기 Y는 제2 전극 폭의 길이이고, 상기 Z는 제1 전극과 상기 제1 전극과 인접한 제2 전극간 간격의 거리이며, 상기 H는 초소형 LED 소자의 길이에 해당한다. 여기서 상기 제1 전극 및 제2 전극이 각각 복수개일 경우 상기 두 전극 간의 간격 거리(Z)은 동일하거나 상이할 수 있다.0.5Z ≤ H < , in this case, 100nm < X is the length of the first electrode width included in the electrode line, Y is the length of the second electrode width, and Z is the distance between the first electrode and the second electrode adjacent to the first electrode, H corresponds to the length of the ultra-small LED element. Here, when there are a plurality of first and second electrodes, the spacing distance (Z) between the two electrodes may be the same or different.

상기 초소형 LED 소자가 서로 다른 두 전극과 전기적으로 연결되는 부분은 초소형 LED 소자의 제1 전극층 및 제1 도전성 반도체층 중 어느 하나 이상의 층(또는 제2 도전성 반도체층 및 제2 전극층 중 어느 하나 이상의 층)일 수 있다.The portion where the ultra-small LED device is electrically connected to two different electrodes is any one or more layers of the first electrode layer and the first conductive semiconductor layer (or any one or more layers of the second conductive semiconductor layer and the second electrode layer) of the ultra-small LED device. ) can be.

만일 초소형 LED 소자의 길이가 서로 다른 두 전극간의 간격보다 현저히 작을 경우 초소형 LED 소자는 서로 다른 두 전극에 동시에 연결되기 어려울 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 초소형 LED 소자의 길이(H)는 상기 관계식 1 중 0.5Z≤H 를 만족하는 초소형 LED 소자이다. 만일, 초소형 LED 소자의 길이(H)가 관계식 1 중 0.5Z≤H 를 만족하지 못하는 경우 초소형 LED 소자가 제1 전극과 제2 전극에 전기적으로 연결되지 못하고 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나의 전극에만 초소형 LED 소자가 연결되는 문제점이 있을 수 있다. 보다 바람직하게는 도 8과 같이 제2 초소형 LED 소자(122)가 제1 전극(111)과 제2 전극(131) 사이의 전극 사이에 끼어 전기적으로 연결될 수 있어 본 발명에 포함되는 초소형 LED 소자는 관계식 1 중 Z ≤H 을 만족하는 LED 소자일 수 있다.If the length of an ultra-small LED element is significantly smaller than the gap between two different electrodes, it may be difficult for the ultra-small LED element to be connected to two different electrodes at the same time. Accordingly, the length (H) of the ultra-small LED device according to the present invention satisfies 0.5Z≤H in relational equation 1 above. If the length (H) of the ultra-small LED element does not satisfy 0.5Z≤H in Equation 1, the ultra-small LED element cannot be electrically connected to the first electrode and the second electrode, and either the first electrode or the second electrode There may be a problem in that the ultra-small LED element is connected only to the electrode. More preferably, as shown in FIG. 8, the second ultra-small LED element 122 can be electrically connected by being sandwiched between the electrodes between the first electrode 111 and the second electrode 131, so that the ultra-small LED element included in the present invention is It may be an LED device that satisfies Z ≤ H in Relation 1.

한편, 초소형 LED 소자의 길이(H)가 제1 전극의 폭 길이(X), 제2 전극의 폭 길이(Y) 및 제1, 2 전극 사이의 전극간격 거리(Z)을 고려하여 길어질 경우 도 8의 제3 초소형 LED 소자(123)의 양 끝단부가 아닌 부분이 제1 전극(112)과 제2 전극(132)에 각각 독립적으로 연결될 수 있다. 만일 제3 초소형 LED 소자(123)의 활성층이 소자의 중앙부에 위치하지 않고, 소자의 외부면에 적어도 활성층 부분의 외부면을 덮는 절연피막이 코팅되어 있지 않다면 전극(112 또는 132)과 제3 초소형 LED 소자(123)간의 전기적 단락의 원인이 될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 초소형 LED 소자는 외부면에 적어도 활성층 부분의 외부면 전체를 덮는 절연피막 및/또는 제1, 2 도전성 반도체층 외부면을 덮는 보호피막을 포함하고 있어서 도 8의 제3 초소형 LED 소자(123)와 같이 초소형 LED 소자의 양 끝단부가 아닌 부분이 전극과 연결되는 경우에도 전기적 단락이 발생하지 않으면서 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.On the other hand, when the length (H) of the ultra-small LED element is lengthened considering the width length (X) of the first electrode, the width length (Y) of the second electrode, and the electrode spacing distance (Z) between the first and second electrodes, Parts other than both ends of the third ultra-small LED element 123 of 8 may be independently connected to the first electrode 112 and the second electrode 132. If the active layer of the third ultra-small LED device 123 is not located in the center of the device and the outer surface of the device is not coated with an insulating film that covers at least the outer surface of the active layer portion, the electrode 112 or 132 and the third ultra-small LED This may cause an electrical short circuit between the elements 123. However, the ultra-small LED device according to the present invention includes an insulating film that covers at least the entire outer surface of the active layer portion and/or a protective film that covers the outer surfaces of the first and second conductive semiconductor layers on the outer surface, so that the third ultra-small LED device in FIG. 8 Even when parts other than both ends of an ultra-small LED element, such as the LED element 123, are connected to electrodes, they can be electrically connected at the same time without causing an electrical short circuit.

다만, 초소형 LED 소자의 길이(H)가 제1 전극의 폭 길이(X), 제2 전극의 폭 길이(Y) 및 제1, 2 전극 사이의 전극간격 거리(Z)을 동시에 고려하여 더 길어짐에 따라 관계식 1 중 H < X + Y + 2Z을 만족하지 못하는 경우 전기적으로 연결되지 않는 초소형 LED 소자가 초소형 LED 전극 어셈블리에 포함되는 문제점이 있을 수 있다.However, the length (H) of the ultra-small LED element becomes longer by simultaneously considering the width length (X) of the first electrode, the width length (Y) of the second electrode, and the electrode spacing distance (Z) between the first and second electrodes. Accordingly, if H <

구체적으로 도 8에서 제4 초소형 LED 소자(124)는 두 개의 제2 전극(132, 133) 및 한 개의 제1 전극(112)에 동시에 연결되고 있는데, 이러한 경우에 해당하는 초소형 LED 소자의 길이는 상기 관계식 1 중 H < X + Y + 2Z을 불만족 하는 경우이다. 이러한 초소형 LED 소자는 활성층의 외부면에 절연피막이 코팅되어 있어 제2 전극(132, 133) 또는 제1 전극(112)이 활성층과의 접촉에 의한 전기적 단락의 문제는 제거될 수 있지만, 두 개의 제2 전극(132, 133)에 초소형 LED 소자(124)의 양 끝단이 연결됨에 따라 실질적으로 전기적 연결이 되지 않은 상태이고, 이러한 도 8의 제4 초소형 LED 소자(124)는 전극라인에 전원인가 시에도 발광하지 않는 문제점이 있을 수 있다.Specifically, in FIG. 8, the fourth ultra-small LED element 124 is simultaneously connected to the two second electrodes 132 and 133 and one first electrode 112. In this case, the length of the ultra-small LED element is This is a case where H < In these ultra-small LED devices, the outer surface of the active layer is coated with an insulating film, so the problem of electrical short circuit due to the second electrodes 132 and 133 or the first electrode 112 coming into contact with the active layer can be eliminated, but there are two As both ends of the ultra-small LED element 124 are connected to the two electrodes 132 and 133, there is no actual electrical connection, and the fourth ultra-small LED element 124 of FIG. 8 is connected to the electrode line when power is applied to the electrode line. There may be a problem in that it does not emit light.

또한, 만일 초소형 LED 소자의 길이(H)가 상기 제4 초소형 LED 소자(124)보다 길어져 초소형 LED 소자의 양 끝단부가 제1 전극(111) 및 제2 전극(133)에 연결되어 전기적으로 연결된다 하더라도, 초소형 LED 소자의 길이가 길어지면 광효율이 저하될 수 있어 목적하는 초소형 LED 전극 어셈블리를 제조할 수 없는 문제점이 있을 수 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 방지하기 위해 초소형 LED 소자의 길이(H)는 관계식 1 중 H < X + Y + 2Z을 만족해야 한다.In addition, if the length (H) of the ultra-small LED element is longer than the fourth ultra-small LED element 124, both ends of the ultra-small LED element are connected to the first electrode 111 and the second electrode 133 to be electrically connected. However, if the length of the ultra-small LED element becomes long, the luminous efficiency may decrease, so there may be a problem in that the desired ultra-small LED electrode assembly cannot be manufactured. Therefore, in order to prevent these problems, the length (H) of the ultra-small LED element must satisfy H < X + Y + 2Z in Equation 1.

다만, 만일 초소형 LED 소자의 활성층이 특정한 도전성 반도체층 쪽으로 치우쳐 형성되고(도 8의 125b 참조), 전극과 연결되는 초소형 LED 소자의 부분이 전극층 및/또는 도전성 반도체층이 아닌 절연피막이 코팅된 활성층의 경우 절연피막으로 인해 전기적 단락이 발생하지는 않지만 초소형 LED 소자가 전극라인에 전기적으로 연결되지 않을 수 있는 문제점이 있을 수 있다.However, if the active layer of the ultra-small LED device is formed biased toward a specific conductive semiconductor layer (see 125b in FIG. 8), the part of the ultra-small LED device connected to the electrode is not the electrode layer and/or the conductive semiconductor layer, but the active layer coated with an insulating film. In this case, an electrical short circuit does not occur due to the insulating film, but there may be a problem in that the ultra-small LED element may not be electrically connected to the electrode line.

구체적으로 도 8에서 제5 초소형 LED 소자(125)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(131)에 동시에 연결되어 있다. 그러나 도 8에서 B-B의 단면도를 살펴 보면 제1 전극(111)에 연결된 제5 초소형 LED 소자(125)의 부분은 절연피막이 코팅된 활성층(125c) 부분이고, 제1 전극층(125a) 및 제1 도전성 반도체층(125b)은 제1 전극(111)에 연결되지 않았음을 확인할 수 있다. 이러한 제5 초소형 LED 소자는 활성층(125c) 부분의 외부면에 절연피막이 코팅되어 있어 전기적 단락은 발생하지 않지만 제1 전극층(125a) 및 제1 도전성 반도체층(125b)은 제1 전극(111)에 연결되지 않아 초소형 LED 소자(125)는 전극라인에 전원 인가 시에 발광되지 않는 문제점이 있을 수 있다.Specifically, in FIG. 8, the fifth ultra-small LED element 125 is simultaneously connected to the first electrode 111 and the second electrode 131. However, looking at the cross-sectional view along B-B in FIG. 8, the portion of the fifth ultra-small LED element 125 connected to the first electrode 111 is a portion of the active layer 125c coated with an insulating film, and the first electrode layer 125a and the first conductive layer are It can be confirmed that the semiconductor layer 125b is not connected to the first electrode 111. This fifth ultra-small LED device has an insulating film coated on the outer surface of the active layer (125c), so electrical short circuit does not occur, but the first electrode layer (125a) and the first conductive semiconductor layer (125b) are connected to the first electrode (111). Because it is not connected, the ultra-small LED element 125 may have a problem in that it does not emit light when power is applied to the electrode line.

또한, 초소형 LED 소자의 길이(H)가 관계식 1 중 X + Y + Z < H < X + Y + 2Z 을 만족하고, 초소형 LED 소자가 전극에 전기적으로 연결된 상태인 경우에도 목적하는 광량을 발광하는 초소형 LED 전극 어셈블리를 구현할 수 없는 경우 있을 수 있다. 구체적으로 도 8에서 제6 초소형 LED 소자(126)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(131)에 전기적으로 연결되어 있어 전극라인에 전원 인가시에 발광에는 문제가 없을 수 있으나, 제1 전극(111) 및 제2 전극(131)에 수직하여 정렬되어 실장되지 않고, 비스듬히 실장됨에 따라 1개의 초소형 LED 소자가 실장을 위해 차지하는 전극라인 면적이 증가하고, 이에 따라 전극라인 중 한정된 면적의 초소형 LED 소자 실장 영역에 실장 시킬 수 있는 초소형 LED 소자의 개수가 감소함에 따라 목적하는 광량을 발광하는 초소형 LED 전극 어셈블리 구현이 어려울 수 있는 문제점이 있을 수 있다.In addition, even when the length (H) of the ultra-small LED element satisfies X + Y + Z < H < There may be cases where it is not possible to implement an ultra-small LED electrode assembly. Specifically, in FIG. 8, the sixth ultra-small LED element 126 is electrically connected to the first electrode 111 and the second electrode 131, so there may be no problem in emitting light when power is applied to the electrode line, but the first electrode 111 is electrically connected to the second electrode 131. As the electrode 111 and the second electrode 131 are not mounted perpendicularly to each other and are mounted at an angle, the area of the electrode line occupied by one ultra-small LED element for mounting increases, and as a result, the ultra-small LED element with a limited area in the electrode line is installed. As the number of ultra-small LED elements that can be mounted in the LED element mounting area decreases, there may be a problem in that it may be difficult to implement an ultra-small LED electrode assembly that emits the desired amount of light.

이에 따라 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 초소형 LED 소자의 길이(H)는 관계식 1 중 H ≤ X + Y + Z를 만족할 수 있다. 이 경우 초소형 LED 소자에서 길이방향으로 절연피막이 코팅된 활성층의 위치에 상관없이 전기적으로 단락이 없는 동시에 전기적으로 연결된 초소형 LED 전극어셈블리를 구현할 수 있고, 1개의 초소형 LED 소자가 차지하는 전극라인 면적이 감소하여 한정된 면적의 전극라인에 실장될 수 있는 초소형 LED 소자의 개수가 증가할 수 있어 목적하는 초소형 LED 전극어셈블리의 구현에 매우 유리할 수 있다.Accordingly, according to a preferred embodiment of the present invention, the length (H) of the ultra-small LED element can satisfy H ≤ In this case, regardless of the position of the active layer coated with an insulating film in the longitudinal direction of the ultra-small LED device, an electrically connected ultra-small LED electrode assembly can be implemented without electrical short-circuiting, and the electrode line area occupied by one ultra-small LED device is reduced. The number of ultra-small LED elements that can be mounted on an electrode line with a limited area can be increased, which can be very advantageous in implementing the desired ultra-small LED electrode assembly.

한편, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극라인에 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 본 발명에 따른 (1) 단계는 1-1) 유연 기판, 상기 유연 기판상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인을 제조하는 단계; 1-2) 상기 유연 기판상에 초소형 LED 소자가 실장될 수 있는 전극라인 영역을 둘러싸는 절연 격벽(barrier)을 형성시키는 단계; 및 1-3) 상기 절연 격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, step (1) according to the present invention of injecting a solution containing an ultra-small LED element into an electrode line containing a first electrode and a second electrode includes 1-1) a flexible substrate, and a first electrode formed on the flexible substrate. and manufacturing an electrode line including a second electrode formed on the same plane as the first electrode and spaced apart from the first electrode. 1-2) forming an insulating barrier surrounding the electrode line area on which ultra-small LED elements can be mounted on the flexible substrate; and 1-3) injecting a solution containing a plurality of ultra-small LED elements into the electrode line area surrounded by the insulating partition wall.

먼저, 1-1) 단계로써 유연 기판, 상기 유연 기판상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 1-1)단계의 전극을 형성하는 구체적인 방법은 상술한 바와 같은 바 이하 생략한다.First, step 1-1) may include manufacturing an electrode line including a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a second electrode formed spaced apart on the same plane as the first electrode. . The specific method of forming the electrode in step 1-1) is omitted below as described above.

다음으로 1-2) 단계로써 상기 유연 기판상에 초소형 LED 소자가 실장될 수 있는 전극라인 영역을 둘러싸는 절연 격벽(barrier)을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. Next, step 1-2) may include forming an insulating barrier surrounding the electrode line area on which the ultra-small LED element can be mounted on the flexible substrate.

상기 절연 격벽은 후술될 1-3) 단계에서 초소형 LED 소자를 포함하는 용액이 전극라인에 투입될 때, 초소형 LED 소자를 포함하는 용액이 초소형 LED 소자가 실장될 전극라인 영역 이외로 퍼지는 것을 방지하여 목적하는 전극라인 영역에 초소형 LED 소자가 배치될 수 있도록 하는 역할을 담당한다. The insulating barrier wall prevents the solution containing the ultra-small LED elements from spreading outside the electrode line area where the ultra-small LED elements are to be mounted when the solution containing the ultra-small LED elements is injected into the electrode line in steps 1-3), which will be described later. It is responsible for ensuring that ultra-small LED elements can be placed in the desired electrode line area.

상기 절연 격벽은 후술되는 제조공정을 통해 제조될 수 있으나, 절연격벽의 제조방법은 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating partition wall may be manufactured through a manufacturing process described later, but the manufacturing method of the insulating partition wall is not limited thereto.

구체적으로 도 9은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 유연 기판(100) 및 상기 유연 기판(100)상에 형성된 전극라인에 절연격벽(107)을 형성시키는 제조공정을 나타내는 모식도로써, 상술한 도 2f와 같이 유연 기판(100)상에 증착된 전극라인(103a, 103b)을 제조한 후 절연 격벽(107)을 제조할 수 있다.Specifically, Figure 9 is a schematic diagram showing a manufacturing process for forming an insulating barrier 107 on a flexible substrate 100 and an electrode line formed on the flexible substrate 100 according to a preferred embodiment of the present invention, as described above. As shown in 2f, the insulating partition wall 107 can be manufactured after manufacturing the electrode lines 103a and 103b deposited on the flexible substrate 100.

먼저, 도 9a와 같이 유연 기판(100) 및 상기 유연 기판(100)상에 형성된 전극라인(103a, 103b)상에 도 9b와 같이 절연층(104)을 형성시킬 수 있다. 상기 절연층(104) 후술하는 공정을 거친 이후 절연 격벽을 형성하는 층으로써, 상기 절연층(104)의 재질은 당업계에서 통상적으로 사용하는 절연물질일 수 있고, 바람직하게는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화알루미늄(Al2O3), 산화하프늄(HfO2), 산화이트륨(Y2O3) 및 이산화티타늄(TiO2) 등 무기 절연물과 다양한 투명 폴리머 절연물 중 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 절연층(104)을 유연 기판(100) 및 상기 유연 기판(100)상에 형성된 전극라인(103a, 103b)상에 무기물 절연층을 코팅하는 경우에는 방법은 화학기상증착법, 원자층증착법, 진공(vacuum) 증착법, e-빔 증착법 및 스핀코팅 방법 중 어느 하나의 방법에 의할 수 있고 바람직하게는 화학기상증착법일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 폴리머 절연층을 코팅하는 방법은 스핀코팅, 스프레이코팅 및 스크린 프린팅 등의 방법 중 어느 하나의 방법에 의할 수 있고 바람직하게는 스핀코팅일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적인 코팅방법은 당업계의 공지된 방법에 의할 수 있다. 코팅되는 절연층(104)의 두께는 초소형 LED 소자가 넘치지 않고 후공정에 영향이 없도록 초소형 LED 소자 반경의 1/2 이상이며, 통상적으로 후공정에 영향이 없을 수 있는 두께로서 바람직하게는 0.1 ~ 100㎛일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.3 ~ 10㎛일 수 있다. 만일 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 후공정에 영향을 미쳐 초소형 LED 전극 어셈블리를 포함하는 제품의 제조를 어렵게 하는 문제점이 있으며, 초소형 LED 소자의 직경보다 절연층의 두께가 너무 얇을 경우 절연격벽을 통한 초소형 LED 소자의 퍼짐성 방지 효과의 달성이 미비할 수 있고, 초소형 LED 소자를 포함하는 용액이 절연격벽 밖으로 넘치는 문제점이 있을 수 있다.First, the insulating layer 104 can be formed on the flexible substrate 100 as shown in FIG. 9A and the electrode lines 103a and 103b formed on the flexible substrate 100, as shown in FIG. 9B. The insulating layer 104 is a layer that forms an insulating partition after going through a process to be described later. The material of the insulating layer 104 may be an insulating material commonly used in the industry, and is preferably silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and titanium dioxide (TiO 2 ) among inorganic insulators and various transparent polymer insulators. There may be more than one. When coating the insulating layer 104 with an inorganic insulating layer on the flexible substrate 100 and the electrode lines 103a and 103b formed on the flexible substrate 100, the method is chemical vapor deposition, atomic layer deposition, or vacuum. It may be performed by any one of (vacuum) deposition, e-beam deposition, and spin coating, and preferably chemical vapor deposition, but is not limited thereto. In addition, the method of coating the polymer insulating layer may be any one of methods such as spin coating, spray coating, and screen printing, preferably spin coating, but is not limited thereto, and the specific coating method is as follows. It may be done by a method known in the industry. The thickness of the insulating layer 104 to be coated is at least 1/2 of the radius of the ultra-small LED element so that the ultra-small LED element does not overflow and does not affect the post-process, and is generally a thickness that may not affect the post-process, and is preferably 0.1 to 0.1. It may be 100㎛, and more preferably 0.3 to 10㎛. If the above range is not met, there is a problem that affects post-processing and makes it difficult to manufacture products containing ultra-small LED electrode assemblies. If the thickness of the insulating layer is too thin compared to the diameter of the ultra-small LED element, the ultra-small LED electrode assembly can be used through the insulating barrier. The effect of preventing the spread of LED elements may not be achieved, and there may be a problem in which the solution containing ultra-small LED elements overflows outside the insulating barrier.

이후 상기 절연층(104) 상에 광 레지스트(PR, photo resist)(105)를 코팅할 수 있다. 상기 광 레지스트는 당업계에서 통상적으로 사용하는 광 레지스트일 수 있다. 상기 광 레지스트를 절연층(104)상에 코팅하는 방법은 스핀코팅, 스프레이코팅 및 스크린 프린팅 중 어느 하나 일 수 있고, 바람직하게는 스핀코팅일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적인 방법은 당업계의 공지된 방법에 의할 수 있다. 코팅시키는 광 레지스트(105)의 두께는 식각 시 사용되는 마스크로 코팅되는 절연층 두께보다 두꺼운 것이 바람직하며, 이에 따라 광 레지스트(105)의 두께는 1 ~ 20㎛ 일 수 있다. 다만, 코팅되는 광 레지스트(105)의 두께는 이후 목적에 따라 달리 변경하여 실시할 수 있다.Afterwards, a photo resist (PR) 105 may be coated on the insulating layer 104. The photoresist may be a photoresist commonly used in the art. The method of coating the photoresist on the insulating layer 104 may be any one of spin coating, spray coating, and screen printing, preferably spin coating, but is not limited thereto, and the specific method is known to those skilled in the art. It may be done by a known method. The thickness of the photoresist 105 to be coated is preferably thicker than the thickness of the insulating layer coated with the mask used during etching, and accordingly, the thickness of the photoresist 105 may be 1 to 20㎛. However, the thickness of the coated photoresist 105 may be changed depending on the subsequent purpose.

상기와 같이 절연층(104) 상에 광 레지스트(105)층을 형성시킨 이후 절연 격벽의 수평단면 형상에 상응하는 마스크(106)를 도 9c와 같이 광 레지스트(105)층에 올려놓고, 상기 마스크(106) 상부에서 자외선을 노광할 수 있다. After forming the photoresist 105 layer on the insulating layer 104 as described above, a mask 106 corresponding to the horizontal cross-sectional shape of the insulating partition is placed on the photoresist 105 layer as shown in FIG. 9C, and the mask (106) Ultraviolet rays can be exposed from the top.

이후 노광된 광 레지스트층을 통상적인 광 레지스트 용매에 침지시켜 제거하는 단계를 거칠 수 있고, 이를 통해 도 9d와 같이 초소형 LED 소자가 실장될 전극라인의 영역에 해당하는 노광된 광 레지스트층 부분을 제거할 수 있다. Thereafter, the exposed photoresist layer can be removed by immersing it in a typical photoresist solvent, and through this, the exposed photoresist layer portion corresponding to the area of the electrode line where the ultra-small LED device will be mounted is removed, as shown in Figure 9d. can do.

다음으로 광레지스트층이 제거되어 절연층이 노출된 영역에 대해 에칭을 통해 노출된 절연층 부분을 제거하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 에칭은 ??에칭(wet ethching) 또는 드라이 에칭(dry ethching)을 통해 수행할 수 있으며, 바람직하게는 드라이 에칭에 의할 수 있다. 상기 에칭법의 구체적인 방법은 당업계에 공지된 방법에 의할 수 있다. 상기 드라이 에칭은 구체적으로 플라즈마 에칭, 스퍼터 에칭, 반응성 이온 에칭 및 반응성 이온빔 에칭 중 어느 하나 이상의 방법에 의한 것일 수 있다. 다만, 구체적 에칭 방법은 상기 기재에 제한되는 것은 아니다. 에칭을 통해 노출된 절연층을 제거하면 도 9e와 같이 유연 기판(100) 및 전극라인(103a, 103b)이 노출될 수 있다.Next, a step of removing the exposed portion of the insulating layer through etching may be performed in the area where the insulating layer is exposed by removing the photoresist layer. The etching may be performed through wet etching or dry etching, and is preferably performed through dry etching. The specific etching method may be a method known in the art. The dry etching may be specifically performed by any one or more of plasma etching, sputter etching, reactive ion etching, and reactive ion beam etching. However, the specific etching method is not limited to the above description. When the exposed insulating layer is removed through etching, the flexible substrate 100 and the electrode lines 103a and 103b may be exposed as shown in FIG. 9E.

다음으로 도 9f와 같이 아세톤, N-메틸피롤리돈(1-Methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO) 중 어느 하나의 광 레지스트 제거제를 이용하여 유연 기판(100)상에 코팅된 광 레지스트(105)층을 제거하면 유연 기판(100)상에 초소형 LED 소자가 실질적으로 실장되는 영역(도 9의 P)을 제외한 영역에 절연 격벽(104')을 제조할 수 있다.Next, as shown in Figure 9f, the flexible substrate 100 was removed using a photoresist remover such as acetone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and dimethyl sulfoxide (DMSO). By removing the photoresist 105 layer coated on the flexible substrate 100, an insulating partition wall 104' can be manufactured in the area excluding the area where the ultra-small LED element is actually mounted (P in FIG. 9) on the flexible substrate 100. .

다음으로 1-3) 단계로써 상기 절연 격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계를 포함할 수 있다. Next, steps 1-3) may include injecting a solution containing a plurality of ultra-small LED elements into the electrode line area surrounded by the insulating partition wall.

구체적으로 도 10는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리의 제조공정 사시도로써, 도 10a와 같이 유연 기판(100) 상에 형성된 절연격벽(150)으로 둘러싸인 전극라인(110, 130) 영역에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액(120, 140)을 투입할 수 있다. 이 경우 도 1a의 경우에 비해 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 목적하는 전극라인 영역에 직접적으로 위치시킬 수 있다. 또한, 상기 용액을 투입한 후 용액 내에서 초소형 LED 소자가 전극라인의 외곽으로 퍼져 초소형 LED 소자를 실장시키려 목적하지 않은 전극라인 영역 및/또는 전극라인이 없는 영역에 초소형 LED 소자가 위치하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 한편, 도 10b 및 도 10c에 대한 설명은 이하 본 발명에 따른 (2) 단계 설명에서 도 1b 및 도 1c의 설명과 동일한 바 구체적인 설명은 후술되는 내용으로 대신한다.Specifically, Figure 10 is a perspective view of the manufacturing process of an ultra-small LED electrode assembly according to a preferred embodiment of the present invention, showing electrode lines 110 and 130 surrounded by an insulating barrier 150 formed on a flexible substrate 100 as shown in Figure 10a. Solutions 120 and 140 containing a plurality of ultra-small LED elements can be injected into the area. In this case, compared to the case of FIG. 1A, a solution containing ultra-small LED elements can be placed directly in the target electrode line area. In addition, after adding the solution, the ultra-small LED elements spread to the outside of the electrode line in the solution to prevent the ultra-small LED elements from being located in unintended electrode line areas and/or areas without electrode lines in order to mount the ultra-small LED elements. There are benefits to doing this. Meanwhile, the description of FIGS. 10B and 10C is the same as the description of FIGS. 1B and 1C in the description of step (2) according to the present invention, so the detailed description will be replaced by the content described later.

다음으로 본 발명의 제1 구현예는 (2) 단계로서, 도 1b와 같이 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬 시키는 단계를 포함한다.Next, the first embodiment of the present invention is step (2), in which power is applied to the electrode line to simultaneously connect a plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode, as shown in FIG. 1b, to produce a plurality of ultra-small LED elements. It includes the step of self-aligning the elements.

본 발명에 따른 초소형 LED 전극어셈블리에 포함된 복수 개의 초소형 LED 소자들은 제1 전극과 제2 전극에 전원을 인가함으로써 자기정렬 되어 도 1c와 같이 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결된다.A plurality of ultra-small LED elements included in the ultra-small LED electrode assembly according to the present invention are self-aligned by applying power to the first electrode and the second electrode and are simultaneously connected to the first electrode and the second electrode as shown in FIG. 1C.

만일 일반적인 LED 소자라면 직접적으로 물리적으로 배치하여 동일평면 상 이격되어 형성된 서로 다른 전극에 동시에 연결시킬 수 있다. 예를 들어 평면전극의 서로 다른 전극 사이에 수동으로 일반적인 LED 소자를 눕혀서 배열할 수도 있을 것이다.If it is a general LED device, it can be directly physically placed and simultaneously connected to different electrodes spaced apart on the same plane. For example, it would be possible to manually lay down common LED elements and arrange them between different electrodes on a planar electrode.

그러나 본 발명과 같이 초소형 LED 소자들은 이를 직접적으로 물리적으로 배치하는 것이 어려우므로 동일평면상에 이격된 서로 다른 초소형 전극에 동시에 연결시킬 수 없는 문제점이 있다. 또한, 초소형 LED 소자가 원통형인 경우 이를 단순히 전극에 투입한다고 하여 자기정렬 되지 않고 원통형의 형상에 의해 전극 위에서 굴러서 이동하는 문제점이 있을 수 있다. 이에 따라 본 발명은 전극라인에 전원을 인가함으로써 초소형 LED 소자들이 스스로 서로 다른 두 전극에 동시에 연결되게 함으로써 상기의 문제점을 해결할 수 있다.However, since it is difficult to directly physically arrange ultra-small LED devices like the present invention, there is a problem in that they cannot be simultaneously connected to different ultra-small electrodes spaced apart on the same plane. In addition, if the ultra-small LED element is cylindrical, there may be a problem that it does not self-align when simply inserted into the electrode, but rolls and moves on the electrode due to the cylindrical shape. Accordingly, the present invention can solve the above problem by applying power to the electrode line so that the ultra-small LED elements are simultaneously connected to two different electrodes.

바람직하게는 상기 전원은 진폭과 주기를 갖는 변동하는 전원일 수 있으며, 그 파형은 싸인파와 같은 정현파 또는 정현파가 아닌 파형들로 구성된 펄스파일 수 있다. 그 예로서 교류전원을 인가하거나, 또는 직류전원을 초당 1000 회 동안 제1 전극에 0V, 30V, 0V, 30V, 0V, 30V 반복하여 인가하고 제2 전극에는 제1 전극과 상반되게 30V, 0V, 30V, 0V, 30V, 0V를 반복하여 인가함으로써 진폭과 주기를 갖는 변동하는 전원을 만들 수도 있다.Preferably, the power source may be a fluctuating power source with an amplitude and period, and the waveform may be a sinusoidal wave such as a sine wave or a pulse wave composed of non-sinusoidal waveforms. As an example Apply AC power, or Alternatively, DC power is repeatedly applied at 0V, 30V, 0V, 30V, 0V, 30V to the first electrode 1000 times per second, and 30V, 0V, 30V, 0V, 30V, 0V are repeatedly applied to the second electrode in the opposite direction to the first electrode. By applying this, a fluctuating power source with amplitude and period can be created.

바람직하게는 상기 전원의 전압(진폭)은 0.1V 내지 1000 V 일 수 있으며, 주파수는 10 Hz 내지 100 GHz 일 수 있다. 자기정렬 되는 초소형 LED 소자들은 용매에 포함되어 전극라인에 투입되는데 상기 용매는 전극 위로 떨어지면서 동시에 증발할 수 있고, 초소형 LED 소자들은 두 전극의 전위차에 의해 형성된 전기장의 유도에 의해 초소형 LED 소자에 비대칭적으로 전하가 유도되므로 초소형 LED 소자의 양 끝이 마주보고 있는 서로 다른 두 전극 사이에 자기정렬할 수 있다. 바람직하게 초소형 LED 소자는 5 내지 120 초 동안 전원을 인가함으로써 서로 다른 두 전극에 동시에 연결될 수 있다.Preferably, the voltage (amplitude) of the power source may be 0.1 V to 1000 V, and the frequency may be 10 Hz to 100 GHz. Self-aligned ultra-small LED elements are contained in a solvent and injected into the electrode line. The solvent can fall on the electrode and evaporate at the same time, and the ultra-small LED elements are asymmetrical due to the induction of an electric field formed by the potential difference between the two electrodes. Because electric charges are induced positively, both ends of an ultra-small LED device can be self-aligned between two different electrodes facing each other. Preferably, the ultra-small LED element can be simultaneously connected to two different electrodes by applying power for 5 to 120 seconds.

한편, 상기 (2)단계에서 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결되는 초소형 LED 소자의 개수(N)는 상기 (2) 단계에서 조절 가능한 여러 개의 변수에 의존할 수 있다. 상기 변수는 인가되는 전원의 전압(V), 전원의 주파수(F, Hz), 초소형 LED 소자가 포함된 용액의 농도(C, 초소형 LED 중량%), 두 전극 사이의 간격 거리(Z), 초소형 LED의 종횡비(AR, 여기서 AR = H/D이며 D는 초소형 LED의 직경임) 일 수 있다. 이에 따라 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결되는 초소형 LED 소자의 개수(N)는 전압(V), 주파수(F), 초소형 LED 소자가 포함된 용액의 농도(C) 및 초소형 LED의 종횡비(AR)에 비례할 수 있고 두 전극 사이의 간격 거리(Z)에 반비례할 수 있다.Meanwhile, the number (N) of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode in step (2) may depend on several variables that can be adjusted in step (2). The above variables are the voltage of the applied power (V), the frequency of the power source (F, Hz), the concentration of the solution containing the ultra-small LED elements (C, % by weight of the ultra-small LED), the gap distance between the two electrodes (Z), and the ultra-small LED elements. It can be the aspect ratio (AR, where AR = H/D and D is the diameter of the ultra-small LED) of the LED. Accordingly, the number (N) of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode is determined by voltage (V), frequency (F), concentration (C) of the solution containing the ultra-small LED elements, and aspect ratio of the ultra-small LED ( AR) and inversely proportional to the gap distance (Z) between the two electrodes.

이는 초소형 LED 소자들은 두 전극의 전위차에 의해 형성된 전기장의 유도에 의해 서로 다른 두 전극 사이에 자기정렬 하는 것인바, 전기장의 세기가 클수록 전극에 연결되는 초소형 LED 소자의 개수가 증가할 수 있으며 상기 전기장의 세기는 두 전극의 전위차(V)에 비례할 수 있고 두 전극 사이의 간격 거리(Z)에 반비례할 수 있다.This means that ultra-small LED elements are self-aligned between two different electrodes by inducing an electric field formed by the potential difference between the two electrodes. As the intensity of the electric field increases, the number of ultra-small LED elements connected to the electrodes can increase, and the electric field The intensity may be proportional to the potential difference (V) between the two electrodes and inversely proportional to the gap distance (Z) between the two electrodes.

다음으로 초소형 LED 소자가 포함된 용액의 농도(C, 초소형 LED 중량%)의 경우 농도가 증가할수록 전극에 연결되는 LED 소자의 개수가 증가할 수 있다. Next, in the case of the concentration (C, weight % of ultra-small LED) of the solution containing ultra-small LED elements, as the concentration increases, the number of LED elements connected to the electrode may increase.

다음으로 전원의 주파수(F, Hz) 경우 주파수에 따라서 초소형 LED 소자에 형성되는 전하 차이가 달라지므로 주파수가 증가하면 두 전극에 연결되는 초소형 LED 소자의 개수가 증가할 수 있다. 다만, 어느 값 이상이 되면 전하 유도가 사라질 수 있으므로 전극에 연결되는 초소형 LED 소자 개수가 감소할 수 있다.Next, in the case of the frequency (F, Hz) of the power source, the charge difference formed in the ultra-small LED elements varies depending on the frequency, so as the frequency increases, the number of ultra-small LED elements connected to the two electrodes can increase. However, if it exceeds a certain value, charge induction may disappear, so the number of ultra-small LED elements connected to the electrode may decrease.

마지막으로 초소형 LED 소자의 종횡비로써 종횡비가 커지면 전기장에 의한 유도 전하가 커지므로 더 많은 개수의 초소형 LED 소자가 정렬될 수 있다. Lastly, as the aspect ratio of the ultra-small LED elements increases, the induced charge due to the electric field increases, so a greater number of ultra-small LED elements can be aligned.

또한, 초소형 LED 소자가 정렬될 수 있는 공간적인 측면에서 한정된 면적의 전극라인을 고려 시, 초소형 LED 소자의 길이가 고정된 상태에서 초소형 LED 소자의 직경이 작아짐으로써 종횡비가 커질 경우 한정된 전극라인에 연결될 수 있는 초소형 LED 소자의 개수가 증가할 수 있다.In addition, considering the electrode line with a limited area in terms of space where the ultra-small LED elements can be aligned, if the aspect ratio increases due to the diameter of the ultra-small LED element being fixed while the length of the ultra-small LED element is fixed, it may be connected to the limited electrode line. The number of ultra-small LED devices that can be used can increase.

상술한 여러 인자들을 조절하여 목적에 따라 전극에 연결되는 LED 소자의 개수를 조절할 수 있는 이점이 있다.There is an advantage in that the number of LED elements connected to the electrodes can be adjusted according to the purpose by controlling the various factors mentioned above.

한편, 초소형 LED 소자의 종횡비에 따라 본 발명에 따른 (2) 단계에서 전극라인에 전원을 인가해도 초소형 LED 소자의 자기정렬이 어려운 경우가 있을 수 있다. 이에 따라 본 발명이 바람직한 일구현예에 따르면, 본 발명에 포함되는 초소형 LED 소자의 종횡비는 1.2 ~ 100일 수 있고, 보다 바람직하게는 1.2 ~ 50일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 1.5 ~ 20, 특히 바람직하게는 1.5 ~ 10일 수 있다. 만일 초소형 LED 소자의 종횡비가 1.2 미만의 경우 전원을 전극라인에 인가해도 초소형 LED 소자가 자기정렬하지 않을 수 있는 문제점이 있고, 만일 종횡비가 100을 초과하면 자기정렬시키기 위해 필요한 전원의 전압은 낮아질 수 있으나 건식에칭 등에 의해 초소형 LED소자를 제조시 공정의 한계상 종횡비 100을 초과하는 소자를 제조하기 어려울 수 있다.Meanwhile, depending on the aspect ratio of the ultra-small LED device, there may be cases where self-alignment of the ultra-small LED device is difficult even when power is applied to the electrode line in step (2) according to the present invention. Accordingly, according to a preferred embodiment of the present invention, the aspect ratio of the ultra-small LED device included in the present invention may be 1.2 to 100, more preferably 1.2 to 50, and even more preferably 1.5 to 20, Particularly preferably, it may be 1.5 to 10. If the aspect ratio of the ultra-small LED element is less than 1.2, there is a problem that the ultra-small LED element may not self-align even if power is applied to the electrode line. If the aspect ratio exceeds 100, the voltage of the power supply required for self-alignment may be low. However, when manufacturing ultra-small LED devices by dry etching, etc., it may be difficult to manufacture devices with an aspect ratio exceeding 100 due to process limitations.

바람직하게는 상기 (2)단계에서 초소형 LED 소자가 실질적으로 실장될 수 있는 전극라인의 면적 100Х100㎛2 당 초소형 LED 소자의 개수는 2 내지 100,000 개 일 수 있고 보다 더 바람직하게는 10 내지 10,000 개 일 수 있다. 초소형 LED 전극어셈블리당 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함함으로써 복수개 중 일부의 불량으로 인한 초소형 LED 전극어셈블리의 기능 저하 또는 기능 상실을 최소화할 수 있다. 또한, 만일 초소형 LED 소자가 100,000 개를 초과하여 포함할 경우 제조단가가 상승하며, 초소형 LED 소자들의 정렬에 문제점이 있을 수 있다.Preferably, in step (2), the number of ultra-small LED elements per 100Х100㎛2 area of the electrode line on which the ultra-small LED elements can be substantially mounted may be 2 to 100,000, and more preferably 10 to 10,000. You can. By including a plurality of ultra-small LED elements per ultra-small LED electrode assembly, it is possible to minimize functional degradation or loss of function of the ultra-small LED electrode assembly due to defects in some of the plurality of elements. Additionally, if the number of ultra-small LED elements exceeds 100,000, the manufacturing cost increases, and there may be problems in aligning the ultra-small LED elements.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리 제조방법은 상술한 (2) 단계에 이후에 (3) 단계로써, 제1 전극 및 2 전극과 초소형 LED 소자의 연결부분에 금속오믹층을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.Meanwhile, the method of manufacturing an ultra-small LED electrode assembly according to a preferred embodiment of the present invention is a step (3) after the above-described step (2), wherein a metal ohmic layer is formed at the connection portion of the first electrode and the second electrode and the ultra-small LED device. forming a; may include.

연결부위에 금속오믹층을 형성하는 이유는 복수 개의 초소형 LED가 연결된 서로 다른 두 전극에 전원을 인가하면 초소형 LED 소자들이 발광을 하는데, 이때 전극과 초소형 LED 소자 간에 큰 저항이 발생할 수 있는 바 이와 같은 저항을 줄이기 위해 금속오믹층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The reason for forming a metal ohmic layer at the connection area is that when power is applied to two different electrodes connected to a plurality of ultra-small LEDs, the ultra-small LED elements emit light. At this time, a large resistance may occur between the electrodes and the ultra-small LED elements. It may include forming a metal ohmic layer to reduce resistance.

구체적으로 금속오믹층은 다음과 같은 공정으로 형성될 수 있으나 반드시 하기의 공정으로만 형성할 수 있는 것은 아니며 통상의 금속오믹층을 형성하는 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있다.Specifically, the metal ohmic layer can be formed by the following process, but it cannot necessarily be formed only by the following process, and any conventional metal ohmic layer forming method can be used without limitation.

먼저, 상기 (2)단계를 거친 초소형 LED 전극어셈블리 상부에 광 레지스트를 2 내지 3 ㎛ 두께로 코팅할 수 있다. 상기 코팅은 바람직하게는 스핀 코팅, 스프레이코팅 및 스크린프린팅 중 어느 하나의 방법에 의할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이후에 초소형 LED 전극어셈블리의 유연 기판 아래에서 코팅한 광 레지스트층 방향으로 자외선을 조사하여 전극 상부의 광 레지스트층을 제외한 나머지 부분의 광 레지스트층을 경화시키고 이후 통상적인 광 레지스트 용매를 이용하여 경화되지 않은 전극 상부의 광 레지스트층을 제거할 수 있다.First, photoresist can be coated to a thickness of 2 to 3 ㎛ on the top of the ultra-small LED electrode assembly that has gone through step (2). The coating may preferably be done by any one of spin coating, spray coating, and screen printing, but is not limited thereto. Afterwards, ultraviolet rays are irradiated in the direction of the photoresist layer coated under the flexible substrate of the ultra-small LED electrode assembly to cure the remaining photoresist layer except for the photoresist layer on the top of the electrode. Afterwards, it is not cured using a typical photoresist solvent. The photoresist layer on top of the unused electrode can be removed.

광 레지스트가 제거된 전극 상부에 바람직하게는 금 또는 은을 진공증착 또는 전기화학 증착하거나 금 나노크리스탈 또는 은 나노크리스탈을 전기분무(electric spay)하여 코팅할 수 있으나 상기 증착되는 물질과 증착방법은 상기에 제한되는 것은 아니다. 상기의 코팅되는 금속층의 두께는 바람직하게는 5 내지 100 nm 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Preferably, gold or silver may be coated on the top of the electrode from which the photoresist has been removed by vacuum deposition or electrochemical deposition, or gold nanocrystals or silver nanocrystals may be coated by electrospray, but the deposited materials and deposition methods are as described above. It is not limited to. The thickness of the coated metal layer may preferably be 5 to 100 nm, but is not limited thereto.

이후 아세톤, N-메틸피롤리돈 (1-Methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO) 중 어느 하나의 광 레지스트 제거제(PR stripper)를 이용해 전극이 아닌 부분의 금속층을 광 레지스트와 함께 제거할 수 있고, 상기 제거 후에 500 내지 600℃로 열처리를 통해 초소형 LED 소자의 절연피막이 코팅되지 않은 양쪽 끝단과 전극사이에 금속오믹층을 형성할 수 있다.Afterwards, use a photoresist remover (PR stripper) of acetone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), or dimethyl sulfoxide (DMSO) to remove the metal layer in the area other than the electrode. It can be removed along with the photoresist, and after the removal, a metal ohmic layer can be formed between the electrode and both ends of the ultra-small LED device that are not coated with an insulating film through heat treatment at 500 to 600°C.

한편, 본 발명에 따른 제2 구현예는 (1) 유연 기판, 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면 상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인에 복수 개의 초소형 LED 소자를 투입하는 단계; 및 (2) 상기 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 용매를 투입하고, 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬시키는 단계;를 포함하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조한다. Meanwhile, the second embodiment according to the present invention includes a plurality of electrode lines including (1) a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a second electrode formed spaced apart from the first electrode on the same plane. Inserting ultra-small LED elements; and (2) injecting a solvent into the electrode line to simultaneously connect the plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode, and applying power to the electrode line to self-align the plurality of ultra-small LED elements; Manufactures ultra-small LED electrode assemblies, including.

이때, 제2 구현예의 상기 초소형 LED 소자는 제1 구현예에서 설명한 바와 동일하다. 그리고, 상기 제1 전극의 폭 길이(X), 2 전극의 폭 길이(Y), 제1 전극과 상기 제1 전극과 인접한 제2 전극 간의 간격거리(Z) 및 초소형 LED 소자의 길이(H)는 상기 관계식 1을 만족한다.At this time, the ultra-small LED device of the second embodiment is the same as that described in the first embodiment. And, the width length of the first electrode (X), the width length of the two electrodes (Y), the distance between the first electrode and the second electrode adjacent to the first electrode (Z), and the length of the ultra-small LED element (H) satisfies relational expression 1 above.

상기 본 발명에 따른 제2 구현예의 구체적 설명은 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예와 차이점을 중심으로 설명한다.The detailed description of the second embodiment according to the present invention will focus on the differences from the first embodiment according to the present invention described above.

제2 구현예는 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예와 다르게 (1) 단계에서 전극라인에 초소형 LED 소자를 포함한 용액이 아닌 초소형 LED 소자를 투입한다.In the second embodiment, unlike the first embodiment according to the present invention described above, in step (1), an ultra-small LED element is introduced into the electrode line rather than a solution containing the ultra-small LED element.

상술한 제1 구현예에 따라 제조된 초소형 LED 전극어셈블리의 경우 초소형 LED 소자를 용액상태로 전극라인에 투입함에 따라 전극라인영역 중 초소형 LED 소자가 뭉쳐 특정 부분에만 배치되거나 초소형 LED 소자가 용액내에서 부유하여 전극라인의 외곽으로 퍼져나가 배치됨에 따라 초소형 LED 소자가 전극라인의 외곽부에만 집중되어 실장될 수 있다.In the case of the ultra-small LED electrode assembly manufactured according to the above-described first embodiment, as the ultra-small LED elements are put into the electrode line in a solution state, the ultra-small LED elements are clustered and placed only in a specific part of the electrode line area, or the ultra-small LED elements are in the solution. As it floats and spreads out to the outside of the electrode line, ultra-small LED elements can be concentrated and mounted only on the outside of the electrode line.

제2 구현예는 이러한 점을 보완하여 초소형 LED 소자를 전극라인의 목적한 영역에 집중시켜 실장시키는 동시에 목적한 영역에 균등분산시켜 실장시킬 수 있고, 초소형 LED 소자가 뭉쳐서 실장되는 것을 최소화할 수 있다.The second embodiment compensates for this by concentrating and mounting ultra-small LED elements in the target area of the electrode line while distributing them evenly in the target area. It is also possible to minimize the fact that the ultra-small LED elements are clustered and mounted. .

이를 위해, 제2 구현예는 초소형 LED 소자를 용액상태로 전극라인에 투입하지 않고, 초소형 LED 소자를 투입한 후, 후술하는 (2) 단계에서 초소형 LED 소자를 이동시키기 위한 이동상으로 용매를 투입하고, 전원을 인가하여 초소형 LED 소자를 목적하는 전극영역에 집중하여 실장시킬 수 있다.For this purpose, in the second embodiment, instead of putting the ultra-small LED elements into the electrode line in a solution state, after adding the ultra-small LED elements, a solvent is added as a mobile phase for moving the ultra-small LED elements in step (2) described later. , power can be applied to mount ultra-small LED elements by focusing them on the target electrode area.

구체적으로 도 11은 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하는 단계를 나타내는 사시도로써, 도 11a는 유연 기판(100) 상에 형성된 제1 전극(110), 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극(130) 및 상기 제1 전극(110) 및 제2 전극(130)을 포함하는 전극라인에 투입된 초소형 LED 소자(120)를 나타낸다.Specifically, Figure 11 is a perspective view showing the steps of manufacturing an ultra-small LED electrode assembly according to a second preferred embodiment of the present invention. Figure 11a shows a first electrode 110 formed on a flexible substrate 100, and the first electrode. It shows a second electrode 130 formed on the same plane and spaced apart from the other, and an ultra-small LED element 120 inserted into an electrode line including the first electrode 110 and the second electrode 130.

제2 구현예의 (1) 단계에서 전극라인, 초소형 LED 소자의 구체적 설명은 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예에서의 설명과 동일한 바 생략한다. In step (1) of the second embodiment, the detailed description of the electrode line and the ultra-small LED element is omitted as it is the same as the description in the first embodiment according to the present invention described above.

본 발명에 따른 제2 구현예의 (1) 단계에서 초소형 LED 소자를 전극라인에 투입하는 방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이에 대한 비제한적인 예로써, 초소형 LED 소자를 코어부 및 상기 코어부를 감싸는 폴리머 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 입자 또는 심초형(core-sheath) 복합섬유로 제조하여 초소형 LED 소자를 전극라인에 투입할 수도 있다. 이때, 상기 쉘부(또는 초부)를 형성하는 폴리머 성분의 구체적 종류는 코어부(또는 심부)에 담지될 초소형 LED 소자에 영향이 없는 것인 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 다만, 바람직하게는 후술할 (2) 단계에서 투입될 용매에 의해 용해 가능한 폴리머를 사용함이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 입자 또는 복합섬유의 직경, 형상 등은 목적에 따라 변경될 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.The method of injecting the ultra-small LED element into the electrode line in step (1) of the second embodiment according to the present invention is not particularly limited in the present invention, and as a non-limiting example, the ultra-small LED element is inserted into the core portion and the core portion. Ultra-small LED devices can also be introduced into the electrode line by manufacturing them from core-shell structured particles or core-sheath composite fibers including a surrounding polymer shell. At this time, the specific type of polymer component forming the shell portion (or sheath portion) may be used without limitation as long as it does not affect the ultra-small LED element to be supported on the core portion (or core portion), but is preferably the type described later ( It may be desirable to use a polymer that can be dissolved by the solvent to be added in step 2). Additionally, the diameter, shape, etc. of the particles or composite fibers may be changed depending on the purpose, and are not particularly limited in the present invention.

또한, 본 발명에 따른 제2 구현예의 (1) 단계에서 초소형 LED 소자는 절연격벽으로 둘러싸인 전극라인에 영역에 투입될 수 있고, 상기 절연격벽으로 인해 후술하는 (2)단계에서 용매를 투입시 초소형 LED 소자가 목적한 전극라인 밖으로 벗어나 배치되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 상기 절연격벽에 대한 설명은 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예에서의 설명과 동일한 바 생략한다.In addition, in step (1) of the second embodiment according to the present invention, the ultra-small LED element can be inserted into the area of the electrode line surrounded by the insulating barrier, and due to the insulating barrier, when the solvent is added in step (2), which will be described later, the ultra-small LED element can be inserted into the area of the electrode line surrounded by the insulating barrier. There is an advantage in minimizing placement of LED elements outside of the intended electrode line. The description of the insulating partition wall is omitted since it is the same as the description in the first embodiment according to the present invention described above.

다음으로 제2 구현예는 (2) 단계로써, 상기 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 용매를 투입하고, 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬 시키는 단계;를 수행한다.Next, in the second embodiment, in step (2), a solvent is added to the electrode line to simultaneously connect a plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode, and power is applied to the electrode line to connect a plurality of ultra-small LED elements. A step of self-aligning ultra-small LED elements is performed.

구체적으로 도 11b와 같이 전극라인(110, 130)상에 용매(140)를 투입하고, 전극라인(110, 130)에 전원을 인가하여 초소형 LED 소자를 자기정렬시키면 도 11c와 같이 전극라인의 제1 전극(110)과 제2 전극(130)에 초소형 LED 소자(120)를 연결시킬 수 있다. 상기 (2) 단계에서 투입되는 용매(140)의 구체적 종류, 인가되는 전원의 세기 등은 본 발명에 따른 제1 구현예에의 설명과 동일한 바 생략한다.Specifically, as shown in FIG. 11b, when the solvent 140 is injected onto the electrode lines 110 and 130 and power is applied to the electrode lines 110 and 130 to self-align the ultra-small LED elements, the electrode lines are aligned as shown in FIG. 11c. A ultra-small LED element 120 can be connected to the first electrode 110 and the second electrode 130. The specific type of solvent 140 added in step (2), the intensity of power applied, etc. are the same as the description of the first embodiment according to the present invention and are therefore omitted.

상기 (2) 단계에서 투입되는 용매의 양은 상술한 (1) 단계에서 투입되는 초소형 LED 소자 100 중량부에 대해 100 내지 12,000 중량부로 투입될 수 있다. 만일 12,000 중량부를 초과하여 용매가 투입될 경우 용매의 양이 너무 많아 초소형 LED 소자가 용매에 의해 목적하는 전극라인 영역 이외의 곳으로 퍼져나감에 따라 전극라인에서 목적하는 실장영역에 실장되는 초소형 LED 소자의 개수가 적어질 수 있는 문제점이 있으며, 만일 100 중량부 미만으로 투입되는 경우 초소형 LED 소자들 개개의 이동이나 정렬이 방해를 받을 수 있는 문제점이 있을 수 있다.The amount of solvent added in step (2) may be 100 to 12,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the ultra-small LED device added in step (1). If more than 12,000 parts by weight of solvent is added, the amount of solvent is too large and the ultra-small LED element spreads to places other than the target electrode line area due to the solvent, and the ultra-small LED element is mounted in the target mounting area in the electrode line. There is a problem that the number may be reduced, and if less than 100 parts by weight is added, there may be a problem that the movement or alignment of individual ultra-small LED elements may be disturbed.

상기 (2) 단계에서 용매의 투입과 전원의 인가는 동시에 또는 순서에 상관없이 순차적으로 수행할 수 있다.In step (2), the input of the solvent and the application of power can be performed simultaneously or sequentially regardless of the order.

구체적으로 도 12는 바람직한 일구현예에 따른 초소형 LED 전극어셈블리에 대한 사시도 및 부분확대도로서 유연 기판(400)상에 형성된 제1 전극(410, 411), 상기 제1 전극(410, 411)과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극(430, 431)과 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결된 복수 개의 초소형 LED 소자(420)를 포함한다.Specifically, Figure 12 is a perspective view and a partial enlarged view of an ultra-small LED electrode assembly according to a preferred embodiment, including first electrodes 410 and 411 formed on a flexible substrate 400, the first electrodes 410 and 411, and It includes second electrodes 430 and 431 spaced apart from each other on the same plane and a plurality of ultra-small LED elements 420 simultaneously connected to the first and second electrodes.

상기 제1 전극(411)과 제2 전극(431)을 동일평면상에 위치시킴으로써 얻게 되는 이점은 나노단위 크기의 초소형 LED 소자의 경우 전극과 3차원 형상으로 직립하여 연결시키기 매우 어렵기 때문에 전극을 동일평면 상에 위치시키면 초소형 LED 소자를 눕혀서 연결시킬 수 있어 초소형 LED 소자를 반드시 직립시켜 전극에 결합시킬 필요가 없다.The advantage gained by locating the first electrode 411 and the second electrode 431 on the same plane is that in the case of ultra-small LED devices of nanoscale size, it is very difficult to connect the electrodes in an upright three-dimensional shape. If placed on the same plane, the ultra-small LED elements can be connected lying down, so there is no need to make the ultra-small LED elements stand upright and connect them to the electrodes.

또한, 전극이 동일평면 상에 이격되어 형성됨에 따라 유연 기판에 초소형 LED 소자가 누워서 연결될 수 있고, 이를 통해 초소형 LED 소자의 광추출 효율(extraction efficiency)을 현저히 향상시킬 수 있다. 보다 더 바람직하게는 초소형 LED 소자들은 유연 기판에 대하여 평행하게 누워있을 수 있다.In addition, as the electrodes are formed spaced apart on the same plane, the ultra-small LED elements can be connected to the flexible substrate while lying down, and through this, the light extraction efficiency of the ultra-small LED elements can be significantly improved. Even more preferably, the ultra-small LED elements can lie parallel to the flexible substrate.

구체적으로 도 12에서 제1 전극(412)과 제2 전극(432)에 초소형 LED(421)가 동시에 연결되어 있으며 유연 기판에 대해서 평행하게 누워있는 형상임을 알 수 있다. Specifically, in FIG. 12, it can be seen that the ultra-small LED 421 is simultaneously connected to the first electrode 412 and the second electrode 432 and is in a shape lying parallel to the flexible substrate.

한편 본 발명의 초소형 LED 소자는 유연 기판에 평행하게 "누워있는" 형상으로 전극에 연결되는데 이로써 본 발명 초소형 LED 전극어셈블리는 현저히 우수한 광추출효율을 가질 수 있다. 일반적으로 LED 소자의 성능은 외부 양자효율로 평가하게 된다. Meanwhile, the ultra-small LED device of the present invention is connected to the electrode in a "lying" shape parallel to the flexible substrate, and as a result, the ultra-small LED electrode assembly of the present invention can have significantly excellent light extraction efficiency. In general, the performance of LED devices is evaluated by external quantum efficiency.

외부 양자효율이란 LED 소자로 단위시간 동안 주입되는 캐리어(carrier)의 수에 대한 단위시간동안 LED의 외부 즉, 대기로 빠져나가는 광자(photon) 수의 비로 나타내어진다. 이러한 외부 양자효율은 내부 양자효율 및 광추출효율 간에 하기의 관계식이 성립한다. External quantum efficiency is expressed as the ratio of the number of photons escaping from the LED, that is, into the atmosphere, during a unit time to the number of carriers injected into the LED device during a unit time. The following relational equation is established between the external quantum efficiency, internal quantum efficiency and light extraction efficiency.

[관계식] [Relational Expression]

외부광자효율 = 내부광자효율 × 광추출효율External photon efficiency = Internal photon efficiency × Light extraction efficiency

내부광자효율이란, LED 소자로 단위시간 동안 주입되는 캐리어의 수에 대한 단위시간 동안 활성층에서 방출되는 광자의 수의 비를 의미하며, 광추출효율은 단위시간 동안 활성층에서 방출되는 광자의 수에 대해 단위시간 동안 대기로 빠져나가는 광자수의 비를 의미한다. 결국 LED 소자의 성능을 향상시키기 위해서는 이들의 효율을 향상시키는 것이 중요하다. Internal photon efficiency refers to the ratio of the number of photons emitted from the active layer during unit time to the number of carriers injected into the LED device per unit time, and light extraction efficiency refers to the ratio of the number of photons emitted from the active layer per unit time. It refers to the ratio of the number of photons escaping into the atmosphere per unit time. Ultimately, in order to improve the performance of LED devices, it is important to improve their efficiency.

그러나 광추출효율의 측면에서 현재 박막 형태의 초소형 LED 소자의 상부와 하부전극 또는 n 도전성 반도체층과 p 도전성 반도체층을 통하여 공기 중으로 방사되는 빛의 추출효율은 매우 낮은 편이다. 이는 박막 형태의 LED 소자에서 발생한 광은 고굴절 반도체층과 저굴절 공기층의 계면에서 굴절률 차이에 의하여 대부분이 전반사 되므로 반도체 층에 갇히게 되고 이로 인해서 광이 추출되는 방향으로 활성층에서 발생한 빛의 상당량이 빠져나오지 못하고 LED 소자 내부에서 재흡수 되거나 열로 사라지기 때문이고 이는 기존 박막형 구조를 사용하여 LED 소자를 제조하는 것에 기인한다.However, in terms of light extraction efficiency, the extraction efficiency of light emitted into the air through the upper and lower electrodes or the n-conductive semiconductor layer and the p-conductive semiconductor layer of the current thin-film ultra-small LED device is very low. This is because most of the light generated from a thin-film type LED device is totally reflected due to the difference in refractive index at the interface between the high-refractive index semiconductor layer and the low-refractive air layer, so it is trapped in the semiconductor layer. As a result, a significant amount of light generated from the active layer does not escape in the direction in which the light is extracted. This is because it is reabsorbed inside the LED device or disappears as heat. This is due to the fact that the LED device is manufactured using an existing thin film structure.

이러한 문제점을 해결하기 위해 초소형 LED 소자를 눕혀 전극에 연결함으로써 고굴절 반도체 층과 공기층 사이의 평탄한 계면을 없애 주므로, 전반사가 일어날 수 있는 확률을 최소화하므로 초소형 LED 소자에서 발생한 빛이 외부로 추출되지 못하고 내부로 갇히게 되는 빛을 최소화하여 대부분의 빛이 외부로 방출되게 하였다. 이로써 종래의 광추출 저하 문제를 해결한 초소형 LED 전극어셈블리를 제공할 수 있다.To solve this problem, the flat interface between the high refractive index semiconductor layer and the air layer is eliminated by laying down the ultra-small LED element and connecting it to the electrode. This minimizes the probability of total internal reflection, so the light generated from the ultra-small LED element is not extracted to the outside and is not extracted to the inside. By minimizing the trapped light, most of the light is emitted to the outside. As a result, it is possible to provide an ultra-small LED electrode assembly that solves the problem of conventional light extraction degradation.

상기 초소형 LED 전극어셈블리는 단위 전극 즉 초소형 LED 소자를 한번에 배열하여 독립적으로 구동 할 수 있는 두 전극이 배치된 배열 영역이 단수 또는 복수개로 포함될 수 있으며 상기 단위전극의 면적은 1㎛2 내지 100 cm2 이고, 보다 더 바람직하게는 10㎛2 내지 100 mm2 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The ultra-small LED electrode assembly may include a single or plural unit electrode, that is, an array area in which two electrodes that can be independently driven by arranging ultra-small LED elements at once are arranged, and the unit electrode has an area of 1㎛ 2 to 100 cm 2. And, more preferably, it may be 10㎛ 2 to 100 mm 2 , but is not limited thereto.

만일 초소형 LED 전극어셈블리에 포함된 단위 전극 면적이 1 ㎛2 미만인 경우 단위 전극의 제조가 어려울 수 있으며, 초소형 LED의 길이를 더 줄여야 하므로 초소형 LED 제조에도 문제점이 있을 수 있다. 만일 100 cm2 를 초과하는 경우 포함되는 초소형LED 소자의 개수가 많아져 제조단가가 상승할 수 있고 정렬되는 초소형 LED의 분포의 불균일성 문제점이 있을 수 있다.If the unit electrode area included in the ultra-small LED electrode assembly is less than 1 ㎛ 2 , manufacturing the unit electrode may be difficult, and since the length of the ultra-small LED must be further reduced, there may also be problems in manufacturing the ultra-small LED. If it exceeds 100 cm 2 , the number of ultra-small LED elements included increases, which may increase the manufacturing cost, and there may be a problem of non-uniform distribution of the aligned ultra-small LED elements.

바람직하게는 상기 초소형 LED 전극어셈블리의 면적 100 x 100㎛2 당 초소형 LED 소자의 개수는 2 내지 100,000 개 일 수 있고 보다 더 바람직하게는 10 내지 10.000 개 일 수 있다. 초소형 LED 전극어셈블리당 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함함으로써 복수개 중 일부의 불량으로 인한 초소형 LED 전극어셈블리의 기능저하 또는 기능상실을 최소화할 수 있다. 또한, 만일 초소형 LED 소자가 100.000 개를 초과하여 포함할 경우 제조단가가 상승하며, 초소형 LED 소자들의 정렬에 문제점이 있을 수 있다. 상기 "초소형 LED 전극어셈블리의 면적"은 초소형 LED가 실질적으로 실장될 수 있는 전극영역의 면적을 의미한다.Preferably, the number of ultra-small LED elements per area of 100 By including a plurality of ultra-small LED elements per ultra-small LED electrode assembly, it is possible to minimize functional degradation or loss of function of the ultra-small LED electrode assembly due to defects in some of the plurality of elements. In addition, if the number of ultra-small LED elements exceeds 100,000, the manufacturing cost increases, and there may be problems in aligning the ultra-small LED elements. The “area of the ultra-small LED electrode assembly” refers to the area of the electrode area where the ultra-small LED can be substantially mounted.

이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 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. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 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.Although the present invention has been described above with a focus on embodiments, this is only an example and does not limit the embodiments of the present invention, and those skilled in the art will be able to understand the essential characteristics of the present invention. It can be seen that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the scope. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples do not limit the scope of the present invention, and should be interpreted to aid understanding of the present invention.

[실시예] [Example]

<실시예 1><Example 1>

석영(Quartz) 재질의 두께 800 ㎛ 유연 기판상에 도 3과 같은 전극라인을 제조하였다. 이때 상기 전극라인에서 제1 전극의 폭은 3 ㎛, 제2 전극의 폭은 3 ㎛, 상기 제1 전극과 인접한 제2 전극간의 간격은 2 ㎛, 전극의 두께는 0.2㎛ 이었으며, 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 타이타늄/골드이고, 상기 전극라인에서 초소형 LED 소자가 실장되는 영역의 면적은 4.2×1072이였다.An electrode line as shown in Figure 3 was manufactured on a flexible substrate made of quartz with a thickness of 800 ㎛. At this time, the width of the first electrode in the electrode line was 3 ㎛, the width of the second electrode was 3 ㎛, the gap between the first electrode and the adjacent second electrode was 2 ㎛, and the thickness of the electrode was 0.2 ㎛. The first electrode and The material of the second electrode was titanium/gold, and the area of the electrode line where the ultra-small LED element was mounted was 4.2×10 72 .

이후 상기 유연 기판상에 도 9와 같은 절연격벽을 형성시켰으며, 상기 절연격벽의 재질은 이산화규소이고, 유연 기판에서 상기 절연격벽 끝단까지의 높이는 0.1 ㎛이며, 상기 전극라인에서 초소형 LED 소자가 실장되는 영역(면적 4.2×1072)을 제외하고 절연격벽을 유연 기판상에 형성시켰다. Afterwards, an insulating barrier as shown in FIG. 9 was formed on the flexible substrate, the material of the insulating barrier was silicon dioxide, the height from the flexible substrate to the end of the insulating barrier was 0.1 ㎛, and an ultra-small LED element was mounted on the electrode line. An insulating barrier was formed on the flexible substrate except for the area (area 4.2×10 72 ).

이후 하기 표 1과 같은 스펙을 갖고, 도 6a와 같은 구조를 가지며, 초소형 LED 소자의 활성층 부분 외부면에 절연피막이 0.02㎛의 두께로 코팅된 초소형 LED 소자를 아세톤 100 중량부에 대해 1.0 중량부 혼합하여 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 제조하였다.Afterwards, an ultra-small LED device with specifications as shown in Table 1 below, a structure as shown in Figure 6a, and an insulating film coated with a thickness of 0.02㎛ on the outer surface of the active layer portion of the ultra-small LED device was mixed with 1.0 parts by weight of acetone for 100 parts by weight. A solution containing an ultra-small LED device was prepared.

상기 제조된 용액을 상기 유연 기판상에서 절연격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 떨어뜨리고 이후 전극라인에 전압 VAC = 30 V, 주파수 950 kHz 인 교류전원을 1분 동안 인가하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하였다.The prepared solution is dropped onto the electrode line area surrounded by an insulating barrier on the flexible substrate, and then a voltage V AC = 30 V and a frequency of 950 are applied to the electrode line. kHz An ultra-small LED electrode assembly was manufactured by applying AC power for 1 minute.

재질texture 길이(㎛)Length (㎛) 직경diameter 제1 전극층first electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.6㎛0.6㎛ 제1 도전성 반도체층First conductive semiconductor layer n-GaN n-GaN 1.641.64 0.6㎛0.6㎛ 활성층active layer InGaNInGaN 0.10.1 0.6㎛0.6㎛ 제2 도전성 반도체층Second conductive semiconductor layer p-GaN p-GaN 0.20.2 0.60.6 제2 전극층second electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.60.6 절연피막insulating film 산화알루미늄aluminum oxide -- 0.02(두께)0.02 (thickness) 초소형 LED 소자Ultra-small LED element -- 22 0.620.62

<실시예 2><Example 2>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 2와 같은 스펙을 갖고, 도 6b와 같은 구조를 가지며, 초소형 LED 소자의 제1도전성 반도체층 부분 외부면에 전자푸싱피막이 둘러싸여 형성되고, 제2 도전성 반도체층 및 활성층 부분 외부면에 정공푸싱피막이 둘러싸여 형성된 초소형 LED 소자를 아세톤 100 중량부에 대해 1.0 중량부 혼합하여 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 제조하였다.It was manufactured in the same manner as in Example 1, but had the specifications as shown in Table 2 below and the structure as shown in Figure 6b. An electronic pushing film was formed surrounding the outer surface of the first conductive semiconductor layer portion of the ultra-small LED device, and a second A solution containing an ultra-small LED device was prepared by mixing 1.0 parts by weight of acetone with 100 parts by weight of an ultra-small LED device formed by a hole-pushing film surrounded on the outer surface of the conductive semiconductor layer and the active layer.

상기 제조된 용액을 상기 유연 기판상에서 절연격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 떨어뜨리고 이후 전극라인에 전압 VAC = 30 V, 주파수 950 kHz 인 교류전원을 1분 동안 인가하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하였다.The prepared solution is dropped onto the electrode line area surrounded by an insulating barrier on the flexible substrate, and then a voltage V AC = 30 V and a frequency of 950 are applied to the electrode line. kHz An ultra-small LED electrode assembly was manufactured by applying AC power for 1 minute.

구분division 재질texture 길이(㎛)Length (㎛) 직경diameter 제1 전극층first electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.60.6 제1 도전성 반도체층First conductive semiconductor layer n-GaN n-GaN 1.641.64 0.60.6 활성층active layer InGaNInGaN 0.10.1 0.60.6 제2 도전성 반도체층Second conductive semiconductor layer p-GaN p-GaN 0.20.2 0.60.6 제2 전극층second electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.60.6 전자푸싱피막Electronic pushing film SiO2 SiO 2 1.62 ~ 1.641.62 ~ 1.64 0.02(두께)0.02 (thickness) 정공푸싱피막Hole pushing film ZrO2 ZrO2 0.28 ~ 0.290.28 ~ 0.29 0.02(두께)0.02 (thickness) 초소형 LED 소자Ultra-small LED element -- 22 0.620.62

<실시예 3><Example 3>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 3과 같은 스펙을 갖고, 도 6d와 같은 구조를 가지며, 초소형 LED 소자의 제1도전성 반도체층 부분 외부면에 전자푸싱피막이 둘러싸여 형성되고, 활성층은 절연피막으로 둘러싸여 형성되어 있고, 제2 도전성 반도체층 및 활성층 부분 외부면에 정공푸싱피막이 둘러싸여 형성된 초소형 LED 소자를 아세톤 100 중량부에 대해 1.0 중량부 혼합하여 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 제조하였다.It is manufactured in the same manner as in Example 1, but has the specifications as shown in Table 3 below and the structure as shown in Figure 6d. An electronic pushing film is formed surrounding the outer surface of the first conductive semiconductor layer of the ultra-small LED device, and the active layer is A solution containing an ultra-small LED device was prepared by mixing 1.0 parts by weight of acetone with 100 parts by weight of an ultra-small LED device formed by being surrounded by an insulating film and a hole-pushing film formed on the outer surface of the second conductive semiconductor layer and the active layer.

상기 제조된 용액을 상기 유연 기판상에서 절연격벽으로 둘러싸인 전극라인 영역에 떨어뜨리고 이후 전극라인에 전압 VAC=30 V, 주파수 950 kHz 인 교류전원을 1분 동안 인가하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하였다.The prepared solution is dropped onto the electrode line area surrounded by an insulating barrier on the flexible substrate, and then a voltage V AC = 30 V and a frequency of 950 are applied to the electrode line. kHz An ultra-small LED electrode assembly was manufactured by applying AC power for 1 minute.

구분division 재질texture 길이(㎛)Length (㎛) 직경diameter 제1 전극층first electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.60.6 제1 도전성 반도체층First conductive semiconductor layer n-GaN n-GaN 1.641.64 0.60.6 활성층active layer InGaNInGaN 0.10.1 0.60.6 제2 도전성 반도체층Second conductive semiconductor layer p-GaN p-GaN 0.20.2 0.60.6 제2 전극층second electrode layer 크롬chrome 0.030.03 0.60.6 절연피막insulating film 산화알루미늄aluminum oxide -- 0.02(두께)0.02 (thickness) 전자푸싱피막Electronic pushing film SiO2 SiO 2 1.62 ~ 1.641.62 ~ 1.64 0.036(두께)0.036 (thickness) 정공푸싱피막Hole pushing film ZrO2 ZrO2 0.28 ~ 0.290.28 ~ 0.29 0.036(두께)0.036 (thickness) 초소형 LED 소자Ultra-small LED element -- 22 0.620.62

<비교예 1><Comparative Example 1>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 실시예 1의 초소형 LED 소자에서 제1 도전성 반도체층 및 제2 도전성 반도체층에 보호피막 및 활성층에 절연피막이 없는 초소형 LED 소자를 이용하여 초소형 LED 전극 어셈블리를 제조하였다.An ultra-small LED electrode assembly was manufactured in the same manner as in Example 1, but using an ultra-small LED device without a protective film on the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer and an insulating film on the active layer in the ultra-small LED device of Example 1. Manufactured.

<실험예 1><Experimental Example 1>

실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에서 제조된 초소형 전극어셈블리에 대해 전극라인에 전압 VAC=30 V, 주파수 950 kHz 인 교류전원을 1분 동안 인가하여 청색을 발광하는 초소형 LED 소자의 발광 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.For the ultra-small electrode assembly manufactured in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the voltage V AC = 30 V, frequency 950 on the electrode line kHz The luminous efficiency of an ultra-small LED device that emits blue light was measured by applying phosphorus AC power for 1 minute, and the results are shown in Table 4 below.

하기 표 4의 발광 효율은 실시예 1의 초소형 LED 전극 어셈블리를 기준으로 상대적인 발광 효율을 나타낸 것이다.The luminous efficiency in Table 4 below shows the relative luminous efficiency based on the ultra-small LED electrode assembly of Example 1.

구분division 발광 효율(%)Luminous efficiency (%) 실시예 1Example 1 100.0%100.0% 실시예 2Example 2 106.9%106.9% 실시예 3Example 3 104.2%104.2% 비교예 1Comparative Example 1 64.3%64.3%

상기 표 4의 발광 효율 측정 결과를 살펴보면, 실시예 1 ~ 3은 비교예 1에 비해 매우 우수한 발광 효율을 보였는데, 비교예 1의 경우, LED 전극 어셈블리에서 LED 소자의 활성층이 전극과 접촉되어 전기적 단락이 많이 발생했기 때문에 실시예 1 ~ 3과 비교할 때, 낮은 발광 효율을 보였다. Looking at the luminous efficiency measurement results in Table 4, Examples 1 to 3 showed very excellent luminous efficiency compared to Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the active layer of the LED device was in contact with the electrode in the LED electrode assembly, causing electrical damage. Because many short circuits occurred, low luminous efficiency was shown compared to Examples 1 to 3.

그리고, 실시예 1과 비교할 때, 제1, 2 도전성 반도체층에 보호피막이 더 형성되어 있는 실시예 3이 실시예 1 보다 4.2% 정도 더 발광 효율을 보였다.And, compared to Example 1, Example 3, in which protective films were further formed on the first and second conductive semiconductor layers, showed approximately 4.2% higher luminous efficiency than Example 1.

또한, 활성층에 절연막을 형성시키지 않았으나, 대신 정공푸싱피막이 형성되어 있는 실시예 3의 경우, 전기적 단락 방지 효과도 있었으며, 실시예 1 및 실시예 3 보다 우수한 발광 효율을 가짐을 확인할 수 있었다.In addition, in the case of Example 3, in which an insulating film was not formed in the active layer, but a hole pushing film was formed instead, there was an effect of preventing electrical short circuit, and it was confirmed that it had superior luminous efficiency than Examples 1 and 3.

이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, it is clear that the present invention can use various changes, modifications, and equivalents, and can be equally applied by appropriately modifying the above embodiment. Accordingly, the above description does not limit the scope of the present invention as defined by the limitations of the following claims.

11: 제1 전극층 12: 제2전극층 21: 제1 도전성 반도체층
22: 활성층 23: 제2도전성 반도체층 30: 절연피막
31: 정공푸싱피막 32: 전자푸싱피막 35: 보호피막
40: 소수성 피막
11: first electrode layer 12: second electrode layer 21: first conductive semiconductor layer
22: Active layer 23: Second conductive semiconductor layer 30: Insulating film
31: Hole pushing film 32: Electronic pushing film 35: Protective film
40: Hydrophobic film

Claims (15)

200 ~ 400 nm 파장의 UV를 발광하는, 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 LED 전극 어셈블리를 포함하며,
상기 초소형 LED 소자는,
제1 전극층; 상기 제1 전극층 상에 형성된 제1 도전성 반도체층; 상기 제1 도전성 반도체층 상에 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 형성된 제2 도전성 반도체층; 및 상기 제2 도전성 반도체층 상에 형성된 제2 전극층;을 포함하고,
상기 초소형 LED 소자는, 보호피막; 또는 절연피막과 보호피막;을 외부면에 포함하고,
상기 보호피막은, 제2도전성 반도체층의 노출된 외부면, 또는 제2도전성 반도체층 노출된 외부면과 활성층 적어도 일부의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 외부면 표면쪽의 정공을 중심쪽으로 이동시키기 위한 정공푸싱피막; 및 제1도전성 반도체층의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 외부면 표면쪽의 전자를 중심쪽으로 이동시키기 위한 전자푸싱피막;을 포함하며,
상기 초소형 LED 소자의 외부면에 보호피막만 포함하는 경우, 상기 전자푸싱피막은 제1도전성 반도체층의 외부면을 둘러싸고, 상기 정공푸싱피막은 제2도전성 반도체층의 외부면, 또는 활성층 및 제2도전성 반도체층의 외부면을 둘러싸는 최외피막으로 구비되고, 이때, 상기 전자푸싱피막은 SiNx 또는 SiO2을 포함하며, 상기 정공푸싱피막은 ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 초소형 LED 소자의 외부면에 절연피막 및 보호피막을 모두 포함하는 경우, 제1도전성 반도체층의 외부면은 전자푸싱피막을 포함하고, 상기 활성층의 외부면은 절연피막을 포함하며, 제 2도전성 반도체층의 외부면은 정공푸싱피막을 포함하고, 이때, 상기 절연피막은 Al2O3,를 포함하고, 상기 전자푸싱피막은 SiNx 또는 SiO2을 포함하며, 상기 정공푸싱피막은 ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 정공푸식피막 및 전자푸식피막 각각은 두께가 1~50nm인 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
An LED electrode assembly including a plurality of ultra-small LED elements that emit UV light with a wavelength of 200 to 400 nm,
The ultra-small LED device is,
first electrode layer; a first conductive semiconductor layer formed on the first electrode layer; an active layer formed on the first conductive semiconductor layer; a second conductive semiconductor layer formed on the active layer; And a second electrode layer formed on the second conductive semiconductor layer,
The ultra-small LED device includes a protective film; or an insulating film and a protective film; included on the outer surface,
The protective film surrounds the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer, or the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer and at least a portion of the active layer, and moves holes on the exposed outer surface surface toward the center. Hole pushing film to do this; and an electron pushing film surrounding the exposed outer surface of the first conductive semiconductor layer to move electrons on the exposed outer surface surface toward the center,
When the ultra-small LED device includes only a protective film on the outer surface, the electronic pushing film surrounds the outer surface of the first conductive semiconductor layer, and the hole pushing film surrounds the outer surface of the second conductive semiconductor layer, or the active layer and the second conductive semiconductor layer. It is provided as an outermost film surrounding the outer surface of the conductive semiconductor layer. In this case, the electronic pushing film includes SiNx or SiO 2 , and the hole pushing film includes ZrO 2 , MoO, Sc 2 O 3 , La 2 O 3 , Contains one or more selected from MgO, Y 2 O 3 , Ga 2 O 3 , TiO 2 , ZnS, Ta 2 O 5 and n-MoS 2 ,
When the outer surface of the ultra-small LED device includes both an insulating film and a protective film, the outer surface of the first conductive semiconductor layer includes an electronic pushing film, the outer surface of the active layer includes an insulating film, and the second conductive layer includes an insulating film. The outer surface of the semiconductor layer includes a hole pushing film, wherein the insulating film includes Al 2 O 3 , the electronic pushing film includes SiNx or SiO 2 , and the hole pushing film includes ZrO 2 and MoO. , Sc 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , Ga 2 O 3 , TiO 2 , ZnS, Ta 2 O 5 and n-MoS 2 ,
An ultra-small-LED flexible skin patch, wherein each of the hole-type film and the electronic film has a thickness of 1 to 50 nm.
제1항에 있어서, 상기 LED 전극 어셈블리는,
유연 기판;
상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인; 및
상기 제1 전극과 제2 전극에 동시에 연결된 상기 복수 개의 초소형 LED 소자;를 포함하고,
상기 제1 전극의 폭 길이(X), 2 전극의 폭 길이(Y), 제1 전극과 제2 전극 간의 간격 거리(Z) 및 초소형 LED 소자의 길이(H)는 하기의 관계식 1을 만족하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치;
[관계식 1]
0.5Z ≤ H < X + Y + 2Z 이며, 여기서 100nm < X ≤ 10㎛, 100nm < Y ≤ 10㎛, 100nm < Z ≤ 10㎛이다.
The method of claim 1, wherein the LED electrode assembly,
flexible substrate;
an electrode line including a first electrode formed on the flexible substrate and a second electrode formed on the same plane and spaced apart from the first electrode; and
It includes the plurality of ultra-small LED elements simultaneously connected to the first electrode and the second electrode,
The width length of the first electrode (X), the width length of the second electrode (Y), the gap distance between the first electrode and the second electrode (Z), and the length (H) of the ultra-small LED element satisfy the following relational equation 1. An ultra-small LED flexible skin patch comprising:
[Relationship 1]
0.5Z ≤ H <
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 초소형 LED 소자의 길이는 100 nm 내지 10㎛ 이고, 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 ~ 100인 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
According to paragraph 1,
An ultra-small LED flexible skin patch, characterized in that the length of the ultra-small LED device is 100 nm to 10 ㎛ and the aspect ratio is 1.2 to 100.
제1항에 있어서, 상기 절연피막 및 보호피막 중 적어도 하나 이상의 피막 외부면에는 초소형 LED 소자 상호간의 응집을 방지하기 위한 소수성 피막;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
The ultra-small LED flexible skin patch according to claim 1, further comprising a hydrophobic coating on the outer surface of at least one of the insulating coating and the protective coating to prevent agglomeration between the ultra-small LED elements.
제1항에 있어서, 상기 초소형 LED 소자는
200 ~ 280 nm 파장의 UVC 를 발광하는 LED 소자; 280 ~ 320 nm 파장의 UVB를 발광하는 LED 소자; 및 320 ~ 400 nm 파장의 UVA를 발광하는 LED 소자; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
The method of claim 1, wherein the ultra-small LED device is
LED device that emits UVC light with a wavelength of 200 to 280 nm; LED device that emits UVB light with a wavelength of 280 to 320 nm; and an LED device that emits UVA light with a wavelength of 320 to 400 nm; An ultra-small-LED flexible skin patch comprising one or more types selected from among.
제1항에 있어서,
점착 패드 또는 점착 필름을 포함하는 피부 점착층을 포함하는 투명 유연 기재; 및
상기 기재 상에 구비되는 상기 LED 전극 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
According to paragraph 1,
A transparent flexible substrate including a skin adhesive layer including an adhesive pad or adhesive film; and
An ultra-small-LED flexible skin patch comprising: the LED electrode assembly provided on the substrate.
제2항에 있어서, 상기 LED 전극 어셈블리는 봉지재로 봉지(encapsulation)되며,
제1전극 및 제2전극 각각은 유연 전극인 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치.
The method of claim 2, wherein the LED electrode assembly is encapsulated with an encapsulating material,
An ultra-small-LED flexible skin patch, characterized in that each of the first electrode and the second electrode is a flexible electrode.
삭제delete 삭제delete 피부 점착층을 포함하는 투명 유연 기재와 초소형-LED 전극 어셈블리를 결합시켜 제조하며,
상기 초소형-LED 전극 어셈블리는
(1) 유연 기판, 상기 유연 기판 상에 형성된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 동일평면 상에 이격되어 형성된 제2 전극을 포함하는 전극라인에 복수 개의 초소형 LED 소자를 포함하는 용액을 투입하는 단계; 및
(2) 상기 제1 전극과 제2 전극에 복수 개의 초소형 LED 소자들을 동시에 연결시키기 위하여 상기 전극라인에 전원을 인가하여 복수 개의 초소형 LED 소자들을 자기정렬시키는 단계;를 포함하여 초소형 LED 전극어셈블리를 제조하되,
상기 초소형 LED 소자는 제1 전극층; 상기 제1 전극층상에 형성된 제1 도전성 반도체층; 상기 제1 도전성 반도체층상에 형성된 활성층; 상기 활성층상에 형성된 제2 도전성 반도체층; 및 상기 제2 도전성 반도체층상에 형성된 제2 전극층;을 포함하고,
상기 초소형 LED 소자는,
상기 초소형 LED 소자는, 보호피막; 또는 절연피막과 보호피막;을 외부면에 포함하고,
상기 보호피막은, 제2도전성 반도체층의 노출된 외부면, 또는 제2도전성 반도체층 노출된 외부면과 활성층 적어도 일부의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 외부면 표면쪽의 정공을 중심쪽으로 이동시키기 위한 정공푸싱피막; 및 제1도전성 반도체층의 노출된 외부면을 둘러싸서 노출된 외부면 표면쪽의 전자를 중심쪽으로 이동시키기 위한 전자푸싱피막;을 포함하며,
상기 초소형 LED 소자의 외부면에 보호피막만 포함하는 경우, 상기 전자푸싱피막은 제1도전성 반도체층의 외부면을 둘러싸고, 상기 정공푸싱피막은 제2도전성 반도체층의 외부면, 또는 활성층 및 제2도전성 반도체층의 외부면을 둘러싸는 최외피막으로 구비되고, 이때, 상기 전자푸싱피막은 SiNx 또는 SiO2을 포함하며, 상기 정공푸싱피막은 ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 초소형 LED 소자의 외부면에 절연피막 및 보호피막을 모두 포함하는 경우, 제 1도전성 반도체층의 외부면은 전자푸싱피막을 포함하고, 상기 활성층의 외부면은 절연피막을 포함하며, 제 2도전성 반도체층의 외부면은 정공푸싱피막을 포함하고, 이때, 상기 절연피막은 Si3N4, Al2O3, HfO2 또는 TiO2를 포함하고, 상기 전자푸싱피막은 SiNx 또는 SiO2을 포함하며, 상기 정공푸싱피막은 ZrO2, MoO, Sc2O3, La2O3, MgO, Y2O3, Ga2O3, TiO2, ZnS, Ta2O5 및 n-MoS2 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 정공푸식피막 및 전자푸식피막 각각은 두께가 1~50nm인 것을 특징으로 하는 초소형-LED 유연 스킨 패치의 제조방법.
It is manufactured by combining a transparent flexible substrate containing a skin adhesive layer and an ultra-small LED electrode assembly.
The ultra-small-LED electrode assembly is
(1) Injecting a solution containing a plurality of ultra-small LED elements into an electrode line including a flexible substrate, a first electrode formed on the flexible substrate, and a second electrode formed spaced apart from the first electrode on the same plane. ; and
(2) self-aligning the plurality of ultra-small LED elements by applying power to the electrode line in order to simultaneously connect the plurality of ultra-small LED elements to the first electrode and the second electrode; manufacturing an ultra-small LED electrode assembly including; However,
The ultra-small LED device includes a first electrode layer; a first conductive semiconductor layer formed on the first electrode layer; an active layer formed on the first conductive semiconductor layer; a second conductive semiconductor layer formed on the active layer; And a second electrode layer formed on the second conductive semiconductor layer,
The ultra-small LED device is,
The ultra-small LED device includes a protective film; or an insulating film and a protective film; included on the outer surface,
The protective film surrounds the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer, or the exposed outer surface of the second conductive semiconductor layer and at least a portion of the active layer, and moves holes on the exposed outer surface surface toward the center. Hole pushing film to do this; and an electron pushing film surrounding the exposed outer surface of the first conductive semiconductor layer to move electrons on the exposed outer surface surface toward the center,
When the ultra-small LED device includes only a protective film on the outer surface, the electronic pushing film surrounds the outer surface of the first conductive semiconductor layer, and the hole pushing film surrounds the outer surface of the second conductive semiconductor layer, or the active layer and the second conductive semiconductor layer. It is provided as an outermost film surrounding the outer surface of the conductive semiconductor layer. In this case, the electronic pushing film includes SiNx or SiO 2 , and the hole pushing film includes ZrO 2 , MoO, Sc 2 O 3 , La 2 O 3 , Contains one or more selected from MgO, Y 2 O 3 , Ga 2 O 3 , TiO 2 , ZnS, Ta 2 O 5 and n-MoS 2 ,
When the outer surface of the ultra-small LED device includes both an insulating film and a protective film, the outer surface of the first conductive semiconductor layer includes an electronic pushing film, the outer surface of the active layer includes an insulating film, and the second conductive layer includes an insulating film. The outer surface of the semiconductor layer includes a hole pushing film, where the insulating film is Si 3 N 4, Al 2 O 3, HfO 2 or It includes TiO 2 , the electronic pushing film includes SiNx or SiO 2 , and the hole pushing film includes ZrO 2 , MoO, Sc 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , Ga 2 O 3 , TiO 2 , ZnS, Ta 2 O 5 and n-MoS 2 , including one or more selected from among,
A method of manufacturing an ultra-small LED flexible skin patch, characterized in that each of the hole-type film and the electronic film has a thickness of 1 to 50 nm.
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