KR20120075209A - Method for manufacturing lcd, lcd module including led - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing an LED device and a liquid crystal display device module including the LED device are provided to improve luminous efficiency, optical property, and crystalline of the LED device by uniformly forming an energy band of the edge circumference of a quantum-well layer. CONSTITUTION: A substrate is heat-treated(S300). A buffer layer is formed on the substrate(S310). An n-GaN layer is formed on the buffer layer(S320). A multiple quantum well layer is formed on the n-GaN layer(S330). A p-GaN layer is formed on the multiple quantum well layer(S340). A first electrode pad connected with the p-GaN layer and a second electrode pad connected with the n-GaN layer are formed(S350).

Description

LED소자의 제조방법, LED소자를 포함하는 액정표시장치모듈{METHOD FOR MANUFACTURING LCD, LCD MODULE INCLUDING LED}Method for manufacturing LED device, liquid crystal display module including LED device {METHOD FOR MANUFACTURING LCD, LCD MODULE INCLUDING LED}

본 발명은 발광 다이오드 소자(LED)에 관한 것으로, 특히 III족 질화물계 화합물을 이용한 반도체 LED 소자의 발광효율과 광학적 특성을 향상시킨 LED 소자의 제조방법 및 LED 소자를 포함하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode device (LED), and more particularly, to a method of manufacturing an LED device having improved luminous efficiency and optical characteristics of a semiconductor LED device using a group III nitride compound, and a liquid crystal display device module including the LED device. will be.

반도체 발광소자인 발광 다이오드 소자(Light emitting diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기적인 신호를 가함으로서 다양한 파장의 빛 에너지를 방출하는 소자이다. 현재 상용화된 LED 소자는 정공이 다수인 p형 반도체(III족)와 전자가 다수캐리어인 n형 반도체(V족)를 접합하여 화합물 반도체의 공정을 적용한 것이다.A light emitting diode (LED), which is a semiconductor light emitting device, is a device that emits light energy of various wavelengths by applying an electrical signal using characteristics of a compound semiconductor. Currently commercially available LED devices employ a compound semiconductor process by bonding p-type semiconductors (Group III) having many holes and n-type semiconductors (Group V) having many carriers.

특히, 질화물이 포함된 III족 원소의 경우, 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드 구조를 갖고 있어 고효율의 저전력 소자로서 소형화, 박형화 및 경량화의 장점이 있다. 또한 LED 소자는 긴 수명과 예열시간이 불필요하며 점등 및 소등 속도가 매우 빠르다는 특성이 있어, 기존 백열전구, 형광램프 등의 조명장치를 대체하여 대면적 액정표시장치(LCD)의 백라이트 모듈에 활용되면서 더욱 주목받고 있다.Particularly, in the case of the group III element including nitride, it has excellent thermal stability and has a direct transition type energy band structure, which has advantages of miniaturization, thinning, and light weight as a high efficiency low power device. In addition, the LED element has a long life, no preheating time, and has a very fast turn on / off speed. Therefore, it is used as a backlight module of a large area liquid crystal display (LCD) by replacing lighting devices such as incandescent lamps and fluorescent lamps. It is getting more attention.

도 1은 종래의 III족 질화물계 발광 다이오드 소자의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional group III nitride based light emitting diode device.

도시한 바와 같이, 종래의 III족 질화물계 발광 다이오드 소자는, 기판(10)상에 완충을 위한 버퍼층(buffer layer)(15)을 형성하고, 버퍼층(15) 상부로 n형 질화물계 반도체로 이루어지는 하부층(20)을 형성한다. 또한, 하부층(20)의 상부로 질화물계 반도체로 이루어지는 활성층(30)과, p형 질화물계 반도체로 이루어지는 상부층(40)을 순차적으로 결정성장 시킨다. 이후, 상부층(40)과 저항접촉을 이루는 투명전극층(42)을 형성한 뒤, 하부층(20)을 노출시키는 식각공정을 수행하고 외부로의 전기적 연결을 위한 전극패드(24, 44)를 형성함으로써 도시한 구조를 가지도록 제조된다. 이러한 구조에 따라, LED 칩은 전극패드(24, 44)에 인가되는 전압에 의해 활성층(30)에서 전자 및 전공의 결합에 따라 빛을 방출하게 된다.As shown in the drawing, a conventional group III nitride-based light emitting diode device forms a buffer layer 15 for buffering on a substrate 10, and is formed of an n-type nitride-based semiconductor on the buffer layer 15. The lower layer 20 is formed. Further, the active layer 30 made of a nitride semiconductor and the upper layer 40 made of a p-type nitride semiconductor are sequentially grown on the lower layer 20. Subsequently, after forming the transparent electrode layer 42 in ohmic contact with the upper layer 40, an etching process for exposing the lower layer 20 is performed and electrode pads 24 and 44 for electrical connection to the outside are formed. It is manufactured to have the structure shown. According to this structure, the LED chip emits light according to the combination of electrons and holes in the active layer 30 by the voltage applied to the electrode pads 24 and 44.

이러한 구조에 따라, LED 소자의 광 효율은 원천적으로 활성층(30)의 특성에 의해 결정되며, 전자와 전공의 재결합 확률을 개선하기 위해 주로 활성층(30) 자체의 구조를 개선하거나 캐리어의 유효량(effective mass)을 증가시키는 방향으로 연구가 계속되고 있다.According to this structure, the light efficiency of the LED device is determined by the nature of the active layer 30, and mainly to improve the structure of the active layer 30 itself or to improve the effective amount of the carrier to improve the probability of recombination of electrons and holes Research continues in the direction of increasing mass.

전술한 활성층의 종류에는 하나의 양자우물구조를 갖는 단일양자우물(single quantum well, SQW)구조와 복수개의 양자우물층을 갖는 다중양자우물(multi quantum well, MQW)구조가 있다. 이중, 특히 다중양자우물구조의 활성층은 단일양자우물구조에 비해 광효율이 우수하고 높은 발광출력을 갖는 장점이 있다. 그러나, 활성층의 복수의 양자우물층은 층내의 인듐(In)조성을 균일하게 조절하는 것이 용이하지 않다는 단점이 있으며, 인듐(In)의 불균일한 조성은 결정성, LED 소자의 발광효율 및 광학성 특성을 저하시키는 원인이 된다. The active layer described above includes a single quantum well (SQW) structure having one quantum well structure and a multi quantum well (MQW) structure having a plurality of quantum well layers. Among them, in particular, the active layer of the multi-quantum well structure has the advantage of excellent light efficiency and high luminous output compared to the single quantum well structure. However, a plurality of quantum well layers of the active layer has a disadvantage in that it is not easy to uniformly adjust the indium (In) composition in the layer, and the inhomogeneous composition of the indium (In) is crystallinity, luminous efficiency and optical properties of the LED device This causes a decrease.

도 2는 종래의 LED 소자의 에너지밴드를 다이어그램으로 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이, n-GaN층(20) 및 p-GaN층(40)사이에 위치하는 다중양자우물층(30)은 양자장벽층(31)이 이루는 에너지밴드갭은 양자우물층(32)에 비하여 크며, 이는 양자우물층(320)의 인듐(In)함유가 양자장벽층(31)보다 크다는 사실에 기인한다. 특히, SIMS(secondary ion mass spectrometry)분석 결과에 나타난 바와 같이, 양자우물층(32)의 가장자리부근에서의 확산으로 인하여 인듐(In)의 농도가 균일하지 못해 양자우물층(32)의 가장자리영역(33)이 에너지밴드가 변하게 되어 중앙영역(34)과의 불균형이 발생하여 평탄하지 못하고 왜곡 될수 있게 된다.FIG. 2 is a diagram illustrating an energy band of a conventional LED device. As illustrated, the multi-quantum well layer 30 positioned between the n-GaN layer 20 and the p-GaN layer 40 is shown in FIG. The energy band gap of the quantum barrier layer 31 is larger than that of the quantum well layer 32 due to the fact that the indium (In) content of the quantum well layer 320 is larger than that of the quantum barrier layer 31. In particular, as shown in the secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis, the concentration of indium (In) is not uniform due to diffusion near the edge of the quantum well layer 32, so that the edge region of the quantum well layer 32 33) the energy band is changed to cause an unbalance with the central region 34, which is not flat and can be distorted.

이는 LED 소자의 결정성 및 발광효율의 저하의 주요 원인이 된다.This is a major cause of the decrease in crystallinity and luminous efficiency of the LED device.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다중양자우물 구조를 가지는 LED 소자에서 활성층내의 양자우물층에 도핑된 인듐(In)이 양자장벽층까지 확산되어 소자의 결정성 및 발광효율을 저하시키는 현상을 해결하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problem, in the LED device having a multi-quantum well structure doped indium (In) doped in the quantum well layer in the active layer to the quantum barrier layer to improve the crystallinity and luminous efficiency of the device The purpose is to solve the phenomenon of deterioration.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 LED 소자의 제조방법은, 기판상에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층상에 un-GaN층 및 n-GaN층을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 n-GaN층상에 복수의 AlXInYGa1 -X- YN(x+y≤1,0≤x≤1,0≤y≤1)인 양자장벽층 및 AlZInWGa1 -Z- WN(z+w≤1, 0≤z≤1,0≤w≤1)인 양자우물층을 교번으로 형성하되, 상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 함량이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계; 상기 다중양자우물층상에 p-GaN층을 형성하는 단계; 및, 상기 p-GaN층의 상부 및 n-GaN층의 일 영역에 각각 제1 및 제2 전극패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing an LED device according to a preferred embodiment of the present invention, forming a buffer layer on a substrate; Sequentially forming an un-GaN layer and an n-GaN layer on the buffer layer; On the n-GaN layer, a plurality of Al X In Y Ga 1 -X - Y N (x + y ≦ 1,0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1) quantum barrier layers and Al Z In W Ga 1 − A quantum well layer having Z− W N (z + w ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1,0 ≦ w ≦ 1) is alternately formed, and the indium (In) content of the edge region of the quantum well layer is Forming to have the same composition ratio; Forming a p-GaN layer on the multi-quantum well layer; And forming first and second electrode pads on top of the p-GaN layer and on one region of the n-GaN layer, respectively.

상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 함량이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계는, 상기 양자우물층의 가장자리영역부터 중앙영역까지 상기 인듐(In)의 함량을 일직선형, 로그형, 또는 지수형 중 하나의 형태로 감소시켜 조절하는 것을 특징으로 한다.Forming the indium (In) content of the edge region of the quantum well layer to have the same composition ratio as the center region, the content of the indium (In) from the edge region to the center region of the quantum well layer is a linear, logarithmic It is characterized in that the control by reducing to one of the form, or exponential form.

상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 함량이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계는, 상기 양자우물층의 가장자리영역부터 일 영역까지 제1 용량(flow)의 인듐(In)을 흘리는 단계; 및, 상기 일 영역부터 중앙영역까지 상기 제1 용량(flow)보다 작은 제2 용량(flow)의 인듐(In)을 흘리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming the indium (In) content of the edge region of the quantum well layer to have the same composition ratio as the central region, the indium (In) of the first flow (flow) from the edge region to one region of the quantum well layer Shedding step; And flowing indium (In) of a second flow smaller than the first flow from the one region to the central region.

상기 기판상에 버퍼층을 형성하는 단계 이전에, 상기 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Before the step of forming a buffer layer on the substrate, further comprising the step of heat-treating the substrate.

상기 버퍼층상에 un-GaN층 및 n-GaN층을 순차적으로 형성하는 단계는, 상기 un-GaN층을 0.5um ~ 5.0um 의 두께로 형성하는 단계; 및, 상기 un-GaN층의 상부로 3.0 um 이하의 두께를 가지는 n-GaN층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming the un-GaN layer and the n-GaN layer sequentially on the buffer layer, forming the un-GaN layer to a thickness of 0.5um ~ 5.0um; And forming an n-GaN layer having a thickness of 3.0 μm or less on top of the un-GaN layer.

본 발명의 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 LED 소자를 실장한 LED 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치모듈은, 액정패널; 상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인; 상기 액정패널의 상부로 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 결합되는 탑 케이스; 상기 액정패널의 하부에 위치하여 상기 LED 패키지와 광학부재를 포함하고 상기 액정패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛; 및, 상기 액정패널 및 백라이트 유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 배면에 배치되어 상기 탑 케이스와 결합되는 커버버텀을 구비하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display module using the LED package mounted with the LED device manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention as a light source, the liquid crystal panel; A support main on which the liquid crystal panel is seated; A top case positioned above the liquid crystal panel to surround the liquid crystal panel and to be coupled to the support main; A backlight unit positioned below the liquid crystal panel and including the LED package and the optical member to provide light to the liquid crystal panel; And a cover bottom on which the liquid crystal panel and the backlight unit are seated and disposed on a rear surface of the backlight unit to be coupled to the top case.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, III 족 질화물계 LED 소자의 다중양자우물 구조의 활성층을 이루는 복수의 양자우물층에 인듐(In) 용량(flow)을 가변적으로 실시함으로서, 양자우물층의 가장자리부근의 에너지밴드를 균일하도록 형성하여 LED 소자의 결정성, 발광효율 및 광학성 특성을 향상시키는 LED 소자의 제조방법과, LED 소자를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the indium (In) flow is variably applied to the plurality of quantum well layers forming the active layer of the multi-quantum well structure of the group III nitride-based LED device, so that the edge of the quantum well layer is near. Forming the energy band of the uniform to improve the crystallinity, luminous efficiency and optical characteristics of the LED device and the manufacturing method of the LED device, there is an effect that can provide a liquid crystal display device module including the LED device.

도 1은 종래의 III족 질화물계 발광 다이오드 소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 LED 소자의 에너지밴드를 다이어그램으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 에너지 밴드를 다이어그램을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 다중양자우물층의 성장시 가변되는 인듐(In)의 용량(flow)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 제조방법을 도시한 순서도로 나타낸 도면이다.
도 7은 발명의 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 액정표시장치모듈 구조의 일 예를 분해사시도로 도시한 도면이다.
1 is a view showing the structure of a conventional group III nitride based light emitting diode device.
2 is a diagram illustrating an energy band of a conventional LED device in a diagram.
3 is a view showing the structure of an LED device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing an energy band of an LED device according to an embodiment of the present invention.
5A to 5D are schematic views illustrating a flow rate of indium (In) that is varied during growth of a multi-quantum well layer of an LED device according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an LED according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view illustrating an example of a structure of a liquid crystal display device module including an LED package according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 소자의 제조방법과, LED 소자를 포함하는 액정표시장치모듈을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an LED device and a liquid crystal display module including the LED device will be described with reference to the accompanying drawings.

이하의 설명에서, 본 명세서의 실시예들에 대해 참조된 도면은 구성요소의 형상 및 위치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 특징인 구조 및 형상의 이해를 돕기 위해 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다. In the following description, the drawings referred to for the embodiments herein are not intended to limit the shapes and positions of the components to the forms shown, and in particular the drawings are intended to provide an understanding of the structures and shapes that are technical features of the invention. To help, some components have been exaggerated or scaled down.

이하에서 설명하는 LED 소자의 기판 및 각 층의 성장방법은 통상의 금속유기화학증착(Metal Organic Chemical VaporDeposition, MOCVD) 방법뿐만 아니라, MBE(Molecular Beam Epitaxy), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion), VPE(Vapor Phase Epitaxy)등의 방법을 통해서 구현될 수 있다.Substrate and each layer growth method of the LED device described below, as well as the conventional Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) method, MBE (Molecular Beam Epitaxy), PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion), VPE It can be implemented through a method such as (Vapor Phase Epitaxy).

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 LED 소자의 구조를 도시한 도면이다. 3 is a view showing the structure of an LED device manufactured according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 LED 소자는 기판(100), 버퍼층(115), n-GaN층(120), 제1 전극패드(124), 다중양자우물층(MQW)(130), p-GaN층(140), 투명전극층(142) 및 제2 전극패드(144)를 포함한다.As shown, the LED device of the present invention is a substrate 100, buffer layer 115, n-GaN layer 120, the first electrode pad 124, multi-quantum well layer (MQW) 130, p- The GaN layer 140, the transparent electrode layer 142, and the second electrode pad 144 are included.

보다 상세하게는, 기판(100)은 질화갈륨(GaN) 박막을 성장시키기 위한 것으로, 이러한 기판(100)으로는 질화물계 LED 용으로 이상적인 질화갈륨(GaN) 기판이 바람직하나, 질화갈륨(GaN)을 이용한 단결정 기판은 제작하기가 어려우며 단가가 높다는 단점이 있다. 이에 따라 상대적으로 구하기 용이하고 단가가 낮은 사파이어(sapphire)나 실리콘(si), 실리콘 카바이드(SiC), 갈륨비소(GaAs) 및 산화아연(ZnO) 등을 이용할 수 있다.More specifically, the substrate 100 is to grow a gallium nitride (GaN) thin film, the gallium nitride (GaN) substrate ideal for such a nitride-based LED as the substrate 100, but gallium nitride (GaN) The single crystal substrate using is difficult to manufacture and has a disadvantage of high unit cost. Accordingly, sapphire, silicon (si), silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), zinc oxide (ZnO), and the like, which are relatively easy to obtain and low in cost, may be used.

또한, 기판(100)의 배면으로 광 효율을 높이기 위한 반사판(미도시)을 더 구비할 수 있으며, 이러한 반사판은 스퍼터링(sputtering) 또는 진공증착(evaporation) 등의 방법을 통해 형성할 수 있다. 이러한 기판(100)은 에피(epi)성장이전에 소정시간동안 1000℃ 내지 1300℃의 고온에서 수소가스(H2)를 성장장비내에 유입시켜 열처리 과정을 통해 불순물이 제거된 후 이후 공정이 진행된다.In addition, a rear surface of the substrate 100 may further include a reflecting plate (not shown) for increasing light efficiency, and the reflecting plate may be formed by a method such as sputtering or evaporation. The substrate 100 is introduced into the growth equipment by introducing hydrogen gas (H 2) at a high temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. for a predetermined time before epi growth, and then impurities are removed through heat treatment.

이러한 에피성장을 위한 기판으로는 사파이어(sapphire), 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 질화갈륨(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(sillicon carbide, SiC) 및, 질화알루미늄(AIN) 등이 이용될 수 있다.As the substrate for epitaxial growth, sapphire, zinc oxide (ZnO), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), and aluminum nitride (AIN) may be used. Can be.

버퍼층(115)은 기판(100)의 특성을 보완하기 위한 것으로, 전술한 실리콘 카바이드(SiC) 기판상에 에피(Epi)층인 n-GaN층(120)을 직접 성장시키면 격자 부정합에 의해서 고품질의 소자를 제조하기 어렵기 때문에 이를 극복하기 위해 기판(100)과 n-GaN층(120) 사이에 형성하게 된다. 통상적으로 질화알루미늄(AlN) 또는 질화갈륨(GaN) 등으로 형성된다.The buffer layer 115 is intended to complement the characteristics of the substrate 100. If the n-GaN layer 120, which is an epi layer, is directly grown on the silicon carbide (SiC) substrate, the high quality device may be caused by lattice mismatch. Since it is difficult to fabricate, it is formed between the substrate 100 and the n-GaN layer 120 to overcome this. It is usually formed of aluminum nitride (AlN) or gallium nitride (GaN).

n-GaN층(120)은 후술하는 다중양자우물층(130)에 전자를 공급하는 역할을 하는 것으로 버퍼층(115)상에 형성되며, 경우에 따라 n-GaN층(120)의 베이스층으로써 언도프(undoped)된 un-GaN층을 성장시키고, 이의 상부로 n형 불순물을 도핑하여 질화갈륨(GaN) 반도체층(120)을 성장시키는 공정에 의해 형성될 수 있다 . 전술한 n형 불순물로는 Si가 사용될 수 있으며, LED 소자의 종류에 따라 n-GaN층(120)의 일부영역에는 후술하는 제1 전극패드(124)가 형성된다. The n-GaN layer 120 serves to supply electrons to the multi-quantum well layer 130 which will be described later. The n-GaN layer 120 is formed on the buffer layer 115, and in some cases, the n-GaN layer 120 serves as a base layer of the n-GaN layer 120. It may be formed by growing a undoped un-GaN layer and growing a gallium nitride (GaN) semiconductor layer 120 by doping an n-type impurity thereon. Si may be used as the n-type impurity, and a first electrode pad 124 to be described later is formed in a portion of the n-GaN layer 120 according to the type of the LED device.

전술한 un-GaN층은 0.5 ~ 3.0 um을 두께로 형성되며, 도핑된 n-GaN층은 약 3.0um 이하의 두께로 형성된다.The aforementioned un-GaN layer is formed to a thickness of 0.5 to 3.0 um, and the doped n-GaN layer is formed to a thickness of about 3.0 um or less.

제1 전극패드(124)는 칩 공정이후 LED 패키지에 실장시 와이어 본딩을 위한 것으로, 전술한 n-GaN 층(210)의 일부 영역이 식각된 부분에 형성된다.The first electrode pad 124 is for wire bonding when the LED package is mounted in the LED package after the chip process. The first electrode pad 124 is formed on a portion of the n-GaN layer 210 etched.

다중양자우물층(130)은 전술한 n-GaN층(12013)과 후술할 p형 질화갈륨(GaN)층에서 공급받은 전자와 정공을 재결합시켜 여분의 에너지를 광으로 변환시키는 역할을 한다. 이러한 다중양자우물층(Multiple Quantum Well, MQW)은, 복수개의 양자 장벽층(131)과 양자 우물층(132)이 교대로 적층되는 구조이며, 이러한 양자 장벽층(131) 및 양자 우물층(132)의 조성 및 두께를 제어하여 필요한 대역의 파장을 얻을 수 있도록 한다.The multi-quantum well layer 130 serves to convert extra energy into light by recombining electrons and holes supplied from the n-GaN layer 12013 and the p-type gallium nitride (GaN) layer described later. The multiple quantum well layer (MQW) has a structure in which a plurality of quantum barrier layers 131 and quantum well layers 132 are alternately stacked, and the quantum barrier layers 131 and quantum well layers 132 are alternately stacked. Control the composition and thickness of the panel to obtain the required wavelength of the band.

이러한 양자 장벽층(131) 및 양자 우물층(132)은 전술한 n-GaN층(120)보다 낮은 온도인 700℃ ~ 900℃에서 성장되며, 이러한 다중양자우물층(130)의 양자 우물층(131)은 AlZInWGa1 -Z- WN(z+w≤1, 0≤z≤1,0≤w≤1)으로 이루어지고, 양자 장벽층(132)은 AlXInYGa1 -X- YN(x+y≤1, 0≤x≤1,0≤y≤1)으로 이루어진다.The quantum barrier layer 131 and the quantum well layer 132 are grown at a temperature lower than the aforementioned n-GaN layer 120 at 700 ° C to 900 ° C, and the quantum well layer of the multi-quantum well layer 130 ( 131 is made of Al Z In W Ga 1 -Z- W N (z + w ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1,0 ≦ w ≦ 1), and the quantum barrier layer 132 is made of Al X In Y Ga 1. -X - Y N (x + y ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1).

여기서, 양자우물층(132)은 양자 장벽층(131)보다 인듐(In)함량이 크게 조성되며, 가장자리부분 즉, 양자 장벽층(131)과 맞닿는 부분의 인듐(In)용량(flow)은 중앙부분보다 더욱 크게 조절된다.Here, the quantum well layer 132 has a larger indium (In) content than the quantum barrier layer 131, and the indium (In) flow of the edge portion, that is, the portion in contact with the quantum barrier layer 131, is centered. It is much larger than the part.

이에 따라, 양자 우물층(132)의 인듐(In)이 소정량 양자 장벽층(131)으로 확산되어도 양자 우물층(132)의 에너지 밴드는 균일한 형태를 가지게 된다.Accordingly, even if indium (In) of the quantum well layer 132 is diffused into the quantum barrier layer 131, the energy band of the quantum well layer 132 has a uniform shape.

또한, p-GaN층(140)은 다중양자우물층(130)에 정공을 제공하는 것으로, 도펀트로는 Mg, Zn 및 Be 등이 이용될 수 있다. In addition, the p-GaN layer 140 provides holes to the multi-quantum well layer 130, and Mg, Zn, and Be may be used as the dopant.

투명전극층(142)은 p-GaN층(140)과 와이어 본딩을 위한 제2 전극패드(144)간 오믹 컨택(Ohmic Contact)을 위해 형성되는 것으로, 전술한 p-GaN층(140)의 p형 질화갈륨(GaN)은 저항이 높고 전류가 층 안에서 충분히 확산되지 않는다는 특성이 있어, 투명전극층(142)은 이러한 특성을 보완하는 역할을 한다. 이러한 투명전극층(142)은 소자 전면적에 전류를 균일하게 흘려보내기 위해서 면적이 p-GaN층(140)과 동일하게 구성되며, 금속의 투명전극 물질인 인듐틴산화막(ITO) 및 카드늄주석산화막(CTO) 등과 같은 투과전도성 산화막층으로 형성된다.The transparent electrode layer 142 is formed for ohmic contact between the p-GaN layer 140 and the second electrode pad 144 for wire bonding, and the p-GaN layer 140 described above. Since gallium nitride (GaN) has a high resistance and a property that current is not sufficiently diffused in the layer, the transparent electrode layer 142 serves to compensate for this property. The transparent electrode layer 142 has the same area as the p-GaN layer 140 in order to uniformly flow current to the entire surface of the device, and is made of an indium tin oxide film (ITO) and a cadmium tin oxide film (CTO). It is formed of a transparent conductive oxide film layer such as).

제2 전극패드(144)는 p-GaN층(140)을 와이어 본딩을 통해 외부전원공급수단과 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 통상의 LED 소자는 리드프레임 및 봉지제로 구성되는 LED 패키지내에 실장되며, 전술한 제2 전극패드(144)는 리드프레임과 전기적으로 연결된다. 제2 전극패드(144)는 투명전극층(142)의 상부에서 n-GaN층(120)의 상부로 소정 깊이까지 식각하여 n-GaN층(120)의 일부를 노출시킨 뒤 제1 전극패드(124)와 함께 형성되는 것이 바람직하다. 이때 이용되는 식각방법으로는 건식 식각(Dry Etching)방법이 적용될 수 있다.The second electrode pad 144 is for electrically connecting the p-GaN layer 140 to an external power supply means through wire bonding. A typical LED device is mounted in an LED package including a lead frame and an encapsulant. The second electrode pad 144 described above is electrically connected to the lead frame. The second electrode pad 144 is etched from the top of the transparent electrode layer 142 to the top of the n-GaN layer 120 to a predetermined depth to expose a portion of the n-GaN layer 120 and then the first electrode pad 124. It is preferably formed with). At this time, the etching method used may be a dry etching method.

이러한 구조를 가지는 LED 소자는 다중양자우물층(130)의 양자 우물층이 균일한 인듐(In)조성비를 가짐으로서, 종래의 LED 소자보다 높은 광효율을 가지게 된다.The LED device having such a structure has a higher quantum well layer of the quantum well layer 130 having a uniform indium (In) composition ratio, thereby having a higher light efficiency than the conventional LED device.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 에너지 밴드를 다이어그램을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이 n-GaN층(120) 및 p-GaN층(140)의 사이에 다중양자우물구조(130)에서 에너지밴드(E)는 양자 장벽층(131)과 양자 우물층(132)이 교대로 반복하는 형태이다. 본 발명에 따르면 양자 장벽층(131)으로의 인듐(In) 확산량을 고려하여 양자 우물층(132)의 가장자리영역(133)에 인듐(In)용량(flow)을 크게 하여, 가장자리영역(133) 및 중앙영역(134)의 에너지밴드(E)가 균일하게 된다. 4 is a diagram schematically illustrating an energy band of an LED device according to an exemplary embodiment of the present invention. As illustrated, a multi-quantum well is provided between an n-GaN layer 120 and a p-GaN layer 140. In the structure 130, the energy band E has a form in which the quantum barrier layer 131 and the quantum well layer 132 are alternately repeated. According to the present invention, indium (In) flow is increased in the edge region 133 of the quantum well layer 132 in consideration of the amount of diffusion of indium (In) into the quantum barrier layer 131, and thus the edge region 133 ) And the energy band E of the central region 134 become uniform.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 다중양자우물층의 성장시 가변조절되는 인듐(In)의 용량(flow)을 개략적으로 나타낸 도면이다.5A to 5D are schematic views illustrating a flow of indium (In) that is variably controlled during growth of a multi-quantum well layer of an LED device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자의 다중양자우물층은 양자 우물층과 양자 장벽층이 교번으로 성장되며, 특히 양자 우물층의 경우 각 층의 가장자리 영역(123)은 중앙영역(124)보다 그 용량(flow)이 더욱 크고 중앙으로 갈수록 선형적으로 적어지다 다시 중앙영역에서 균일하게 유지되는 형태로 조절된다. As shown in FIG. 5A, in the multi-quantum well layer of the LED device according to the exemplary embodiment of the present invention, the quantum well layer and the quantum barrier layer are alternately grown, and particularly in the case of the quantum well layer, the edge region 123 of each layer. The flow rate is larger than the central region 124 and decreases linearly toward the center, and then adjusts to maintain the uniformity in the central region.

또한, 다른 형태의 인듐(In) 조성비를 가지는 양자 우물층으로서, 가장자리 영역(123)에서부터 중앙영역(124) 갈수록 로그함수형태로 인듐(In)용량(flow)을 줄이는 형태로 조절될 수 있으며(도 5b), 또는 가장자리 영역(123)에서부터 중앙영역(124)으로 갈수록 지수함수형태로 서서히 인듐(In)용량(flow)을 줄이는 형태로 조절될 수 있다(도 5c).In addition, as a quantum well layer having a different indium (In) composition ratio, it can be adjusted to reduce the indium (In) flow in the form of a logarithm function from the edge region 123 to the central region 124 ( FIG. 5B), or may be adjusted to gradually reduce the indium (In) flow in the exponential form from the edge region 123 to the central region 124 (FIG. 5C).

또는, 도 5d에 도시한 바와 같이, 양자 우물층의 가장자리영역(123)에서 중앙방향(124)으로 소정두께까지 동일한 인듐(In)용량(flow)을 가지도록 하다가 중앙영역(124)부분만 용량(flow)을 줄이는 형태로 조절될 수 도 있다.Alternatively, as illustrated in FIG. 5D, the same indium (In) flow may be provided from the edge region 123 of the quantum well layer to a predetermined thickness in the center direction 124, but only the portion of the central region 124 may be formed. It can also be adjusted to reduce flow.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 소자의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an LED device according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the drawings.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 제조방법을 도시한 순서도로 나타낸 도면이다.6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an LED according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 LED 소자의 제조방법은 열처리 단계(S300), 버퍼층 형성단계(S310), n형 반도체층 형성단계(S320), 가변조절방식 다중양자층 형성단계(S330), p형 반도체층 형성단계(S340) 및 전극패드 형성단계(S350)를 포함한다.As shown, the LED device manufacturing method of the present invention is a heat treatment step (S300), a buffer layer forming step (S310), n-type semiconductor layer forming step (S320), variable control method multi-quantum layer forming step (S330), p Type semiconductor layer forming step (S340) and electrode pad forming step (S350).

상세하게는, 열처리 단계(S300)는 기판에 남아 있을 수 있는 불순물을 제거하기 위한 단계로서, 기판을 소정시간동안 1000℃ 내지 1300℃의 고온의 성장장비내에서 수소가스(H2)를 유입시켜 기판상의 불순물을 제거한다.Specifically, the heat treatment step (S300) is a step for removing impurities that may remain on the substrate, the substrate by introducing hydrogen gas (H2) in a high temperature growth equipment of 1000 ℃ to 1300 ℃ for a predetermined time Remove impurities on the phase.

버퍼층 형성단계(S310)는 사파이어 기판 또는 실리콘 카바이드 기판상에 GaN층을 성장시키기 위해, MOCVD 또는 MBE 등의 방법을 통해 GaN층의 성장을 위한 버퍼층(buffer layer)을 형성하는 단계이다.The buffer layer forming step S310 is a step of forming a buffer layer for growth of the GaN layer through a method such as MOCVD or MBE in order to grow the GaN layer on the sapphire substrate or silicon carbide substrate.

n형 반도체층 형성단계(S320)는, 버퍼층상에 un-GaN층 및 n-GaN층을 형성하는 단계로서, 먼저 불순물이 도핑되지 않은 언도프(undoped) un-GaN층을 형성하고 이의 상부로 n형 불순물인 Si, Ge 또는 Sn 등을 도핑하여 n-GaN층을 형성하는 단계이다. The n-type semiconductor layer forming step (S320) is a step of forming an un-GaN layer and an n-GaN layer on a buffer layer, first forming an undoped un-GaN layer without doping impurities, and going to the top thereof. It is a step of forming an n-GaN layer by doping an n-type impurity Si, Ge or Sn.

가변조절방식 다중양자우물층 형성단계(S330)는, n형 GaN층 상부에 다중양자우물(Multi Quantum Well, MQW)층을 형성하는 단계이다. 다중양자우물층은 하나이상의 AlXInYGa1 -X- YN (x+y≤1, 0≤x≤1,0≤y≤1)로 이루어지는 장벽층과 AlZInWGa1 -Z- WN (z+w≤1, 0≤z≤1,0≤w≤1)로 이루어지는 우물층을 교대로 형성하는 것으로, 양자우물층의 가장자리영역과 중앙영역에 조성되는 인듐(In)의 용량(flow)을 가변적으로 조절하여 확산에 따른 인듐(In)조성 변화에 기인한 에너지 밴드의 불균형을 보완한다.The variable control method of forming a multi quantum well layer (S330) is a step of forming a multi quantum well (MQW) layer on the n-type GaN layer. The multi-quantum well layer is formed of one or more Al X In Y Ga 1 -X- Y N (x + y ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1) and Al Z In W Ga 1- Z of W N (z + w≤1, 0≤z≤1,0≤w≤1) indium (in) composition is at the edge region and the central region of that, the quantum well layer to form alternately a well layer made of a- By adjusting the flow variably, the energy band imbalance due to the diffusion of indium (In) composition is compensated for.

p형 반도체층 형성단계(S340)는, 다중양자우물층의 상부에 p-GaN층을 형성하는 단계로서, 불순물인 Mg 등을 도핑하여 p-GaN층을 형성하는 단계이다. The p-type semiconductor layer forming step (S340) is a step of forming a p-GaN layer on the multi-quantum well layer, and is a step of forming a p-GaN layer by doping Mg, which is an impurity.

이후, 전극패드 형성단계(S350)는, p-GaN층과 전기적으로 연결되는 제1 전국패드 및, n-GaN층과 전기적으로 연결되는 제2 전극패드를 형성하는 단계이다. 본 단계에서는 투명전극층의 일부영역이 노출될 수 있도록 광 확산층의 일부를 제거하고, 또한 n-GaN층의 일부영역이 노출될 수 있도록 p-GaN층, 다중양자우물층 및 n형 GaN층의 소정높이까지 식각한다. 이후 제1 및 제2 전극패드를 노출된 각각의 영역에 형성한다. Subsequently, the electrode pad forming step (S350) is a step of forming a first national pad electrically connected to the p-GaN layer and a second electrode pad electrically connected to the n-GaN layer. In this step, a portion of the light diffusion layer is removed to expose a portion of the transparent electrode layer, and a portion of the p-GaN layer, the multi-quantum well layer, and the n-type GaN layer is exposed so that a portion of the n-GaN layer is exposed. Etch to height. Thereafter, first and second electrode pads are formed in each of the exposed regions.

또한, 본 S350 단계에서는, 전술한 p-GaN층 상부전면에 ITO 등의 재료를 이용하여 p-GaN층의 오믹(ohmic)접촉을 위한 투명전극층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In operation S350, the method may further include forming a transparent electrode layer for ohmic contact of the p-GaN layer by using a material such as ITO on the upper surface of the p-GaN layer.

한편, 전술한 본 발명의 LED 소자는 외부로부터 인가될 수 있는 충격 등에서 소자를 보호하고, 빛을 추출효율을 보완하며, 방열기능 등을 가지도록 하기 위해 세라믹 기판상에 합성수지 등의 주형(Mold)으로 덮어 패키지(package)화하여 이용된다. On the other hand, the above-described LED device of the present invention (Mold), such as a synthetic resin on a ceramic substrate to protect the device from impacts, such as can be applied from the outside, to compensate for the light extraction efficiency, to have a heat dissipation function, etc. It is used as a package.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 패키지화된 LED 소자를 포함하는 액정표시장치모듈의 일 예를 설명한다. Hereinafter, an example of a liquid crystal display module including a packaged LED device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 7은 발명의 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 액정표시장치모듈 구조의 일 예를 분해사시도로 도시한 도면이다.7 is an exploded perspective view illustrating an example of a structure of a liquid crystal display device module including an LED package according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치모듈은 액정패널(400) 및 LED 패키지를 포함하는 백라이트 유닛(450)과, 이를 실장하는 각종 기구물(430, 440, 460)로 이루어진다. As illustrated, the liquid crystal display device module of the present invention includes a backlight unit 450 including a liquid crystal panel 400 and an LED package, and various apparatuses 430, 440, and 460 mounted thereon.

상세하게는, 액정패널(400)은 소정거리 이격되어 합착되는 제1 기판 및 제2 기판과, 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어진다. 이러한 액정패널(400)은 드라이버PCB(410)와 연결되어 이로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현하게 된다. 전술한 제1 기판에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 화소전극이 형성되며, 제2 기판은 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 드라이버PCB(410)는 전술한 박막트랜지스터를 구동하기 위한 게이트신호를 제공하는 게이트드라이버IC와, 화소전극에 데이터신호를 제공하는 데이터드라이버IC가 실장된다. In detail, the liquid crystal panel 400 includes a first substrate and a second substrate bonded to each other by a predetermined distance, and a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal panel 400 is connected to the driver PCB 410 to implement an image as a signal is applied therefrom. In addition to the thin film transistor, various wirings and pixel electrodes are formed on the first substrate, and the color filter layer and the black matrix BM are formed on the second substrate. The driver PCB 410 is mounted with a gate driver IC providing a gate signal for driving the thin film transistor and a data driver IC providing a data signal to the pixel electrode.

이러한 액정패널(400)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 제1 기판에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과, 이와 직교하는 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성된다. 또한, 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 및 게이트 전극의 상부에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.The liquid crystal panel 400 will be described in more detail. In the first substrate, a plurality of gate lines and a data line orthogonal to the plurality of gate lines are formed on the first substrate to define a plurality of pixel regions. A thin film transistor which is a switching element is formed. In addition, the thin film transistor includes a gate electrode connected to a gate line, a semiconductor layer formed by stacking amorphous silicon, etc. on the gate electrode, a source electrode and a drain electrode formed on the semiconductor layer and electrically connected to the data line and the pixel electrode. Is done.

제2 기판은 적(Red), 녹(Green) 및 청(Blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(BM)로 이루어진다.The second substrate is a color filter composed of a plurality of sub-color filters that realize red, green, and blue colors, and a black that separates each sub-color filter and blocks light passing through the liquid crystal layer. It consists of a matrix BM.

이와 같이 구성된 제1 및 제2 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(400)을 구성하게 되며, 또한 액정패널(400)의 전/후면에는 각각 제1편광판 및 제2편광판이 부착되어 액정패널(400)로 입사되고 출력되는 광을 편광시켜 영상을 구현한다.The first and second substrates configured as described above are joined to face each other by sealants formed on the outer side of the image display area to form the liquid crystal panel 400. Further, the first and second substrates are formed on the front and rear surfaces of the liquid crystal panel 400, respectively. The first polarizing plate and the second polarizing plate are attached to polarize the light incident and output to the liquid crystal panel 400 to realize an image.

또한, 백라이트 유닛(450)은 전술한 액정패널(400)의 하부방향으로 적어도 하나의 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 LED 패키지(451)와, LED 패키지(451)가 본딩되는 램프기판(452)을 포함하고, 액정패널(400)의 하부에 배치되어 LED 패키지(451)에서 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(400)에 공급하는 도광판(453)과, 액정패널(400)과 도광판(453) 사이에 구비되어 도광판(453)으로부터 출사되는 빛을 확산하고 집광하여 액정패널(400)로 제공하는 하나이상의 확산시트 및 프리즘시트로 이루어진 광학시트(454)와, 도광판(453) 하부에 배치되어 하부로 인도되는 광을 반사시키는 반사판(455)으로 이루어진다.In addition, the backlight unit 450 includes a plurality of LED packages 451 disposed on at least one side surface in the lower direction of the liquid crystal panel 400 and emitting light, and a lamp substrate on which the LED packages 451 are bonded ( 452, a light guide plate 453 disposed under the liquid crystal panel 400 to guide light emitted from the LED package 451 to the liquid crystal panel 400, and a liquid crystal panel 400 and a light guide plate ( 453 and an optical sheet 454 including one or more diffusion sheets and prism sheets provided to the liquid crystal panel 400 to diffuse and collect light emitted from the light guide plate 453 and disposed below the light guide plate 453. And a reflecting plate 455 reflecting light guided downward.

여기서, LED 패키지(451)는 각각이 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 단색광을 발광하는 방식이거나 또는 하나의 패키지가 백색광을 발광하는 방식으로 이용될 수 있다.In this case, the LED package 451 may be used in a manner in which each of the red, green, and blue monochromatic light emits, or one package emits white light.

단색광을 발광하는 LED 패키지가 배치되는 경우, 적, 녹, 청의 단색광 LED 패키지를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(400)로 공급하게 되고, 백색광을 발광하는 LED 패키지를 구비하는 경우 복수의 LED 패키지를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(400)로 공급한다.When the LED package emitting monochromatic light is disposed, red, green, and blue monochromatic light LED packages are alternately arranged at regular intervals, and the monochromatic light emitted from the white light is mixed with white light and then supplied to the liquid crystal panel 400, and the white light is supplied. When the LED package emits light, a plurality of LED packages are disposed at predetermined intervals to supply white light to the liquid crystal panel 400.

또한, 하나의 패키지가 백색광을 발광하는 방식에서, 만약 광원인 LED 소자(351)가 적색광을 발광하는 적색 발광소자이면, 리드 프레임 내측에는 녹색 형광물질 및 청색 형광물질로 이루어진 녹청 형광층이 더 포함되며, LED 소자가 녹색광을 발광하는 녹색 발광소자인 경우, 리드 프레임 내측에는 적색 형광물질 및 청색 형광물질로 이루어진 적청 형광층이 더 포함된다. 또한, 청색광을 발광하는 청색 발광소자인 경우, 리드 프레임 내측으로 적색 형광물질과 녹색 형광물질로 이루어진 적녹 형광층이 더 포함된다. In addition, in a manner in which one package emits white light, if the LED device 351, which is a light source, is a red light emitting device that emits red light, a cyan fluorescent layer made of a green fluorescent material and a blue fluorescent material is further included inside the lead frame. When the LED device is a green light emitting device that emits green light, the red and blue fluorescent layers made of a red phosphor and a blue phosphor are further included inside the lead frame. In addition, in the case of a blue light emitting device emitting blue light, a red green fluorescent layer including a red phosphor and a green phosphor is further included inside the lead frame.

또한, 도면에서는 측면형 백라이트 유닛으로서 LED 패키지(451)가 도광판의 일측면에 배치되어 있는 예를 도시하였지만, 도광판의 양측면에 배치되는 형태 또는 액정패널의 배면 전체에 LED 패키지가 배치되는 형태의 백라이트 유닛에도 본 발명의 패키지화된 LED 소자를 적용할 수 있다.In addition, in the drawing, an example in which the LED package 451 is disposed on one side of the light guide plate as a side type backlight unit, is disposed on both sides of the light guide plate, or the backlight is disposed on the entire back surface of the liquid crystal panel. The packaged LED device of the invention can also be applied to a unit.

또한, LED 패키지(451)는 다수개가 금속 또는 PCB기판으로 이루어진 램프기판(452)에 일렬로 나란히 본딩된다. 램프기판(452)은 도광판(453)의 측면을 따라 배치되며 외부의 전원공급부로부터 인가되는 전원을 LED 패키지(451)에 공급한다.In addition, the LED package 451 is bonded side by side to the lamp substrate 452 made of a plurality of metal or PCB substrate. The lamp substrate 452 is disposed along the side of the light guide plate 453, and supplies power to the LED package 451 applied from an external power supply.

이러한 구조에 따라 LED 패키지(451)는 구동시 직접 도광판(453)의 측면으로 빛을 입사하게 된다.According to this structure, the LED package 451 directly enters light toward the side of the light guide plate 453 when driven.

도광판(453)은 LED 패키지(451)로부터 방출되는 빛을 액정패널(400)로 인도하기 위한 것으로, 도광판(453) 일측면으로 입사되는 빛이 도광판(453)의 상면 및 하면에서 반사되어 타측면까지 전파된 후, 도광판(453)의 상부로 출사된다.The light guide plate 453 is for guiding light emitted from the LED package 451 to the liquid crystal panel 400, and the light incident to one side of the light guide plate 453 is reflected from the top and bottom surfaces of the light guide plate 453, and the other side thereof. After propagating up, the light is emitted to the upper portion of the light guide plate 453.

이때, 도광판(453)은 양측단의 두께가 서로 다른 직육면체형으로 이루어질 수 있으며, 하면에는 입사되는 빛을 산란시키기 위한 소정의 패턴이나 홈 등이 형성될 수 있다.In this case, the light guide plate 453 may be formed in a rectangular parallelepiped having different thicknesses at both ends, and a predetermined pattern or groove may be formed on the bottom surface to scatter incident light.

광학시트(454)는 도광판(453)에서 출사되는 빛의 효율을 향상시켜 액정패널(400)로 공급하는 역할을 한다. 광학시트(454)는 도광판(453)에서 출사된 빛을 확산시키는 확산시트와, 이 확산시트에 의해 확산된 빛을 집광하여 액정패널(400)에 균일한 빛이 공급되도록 하는 복수의 프리즘시트로 이루어진다. The optical sheet 454 improves the efficiency of light emitted from the light guide plate 453 and serves to supply the liquid crystal panel 400. The optical sheet 454 is a diffusion sheet for diffusing the light emitted from the light guide plate 453, and a plurality of prism sheets for condensing the light diffused by the diffusion sheet to supply uniform light to the liquid crystal panel 400. Is done.

이러한 구조의 백라이트 유닛(450)은 LED 패키지(451)가 본딩된 램프기판(452)과 도광판이 마주하도록 배치되고, 도광판의 전/후면으로 광학시트(454) 및 반사판(455)이 배치되어 커버버텀(460)에 수납된다.The backlight unit 450 having such a structure is disposed so that the light guide plate and the lamp substrate 452 to which the LED package 451 is bonded are disposed, and the optical sheet 454 and the reflector plate 455 are disposed on the front and rear surfaces of the light guide plate. It is stored in the bottom 460.

또한, 액정패널(400)은 서포트 메인(430)의 내측으로 안착되고 상부로 탑 케이스(440)가 서포트 메인(430)과 결합함에 따라 지지 및 고정되고, 배면으로 백라이트 유닛(450)을 수납한 커버버텀(460)과 결합됨으로서 액정표시장치모듈이 완성된다.In addition, the liquid crystal panel 400 is seated inside the support main 430 and is supported and fixed as the top case 440 is coupled to the support main 430 at the top thereof, and the backlight unit 450 is accommodated in the rear side. The liquid crystal display module is completed by being combined with the cover bottom 460.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 LED 소자는 패키지화되어 액정표시장치모듈에 이용된다.According to this structure, the LED device manufactured by the manufacturing method of the present invention is packaged and used for the liquid crystal display module.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

110 : 기판 115 : 버퍼층
120 : n-GaN층 124 : 제1 전극패드
130 : 다중양자우물층 131 : 장벽층
132 : 우물층 140 : p-GaN층
144 : 제2 전극패드
110 substrate 115 buffer layer
120: n-GaN layer 124: first electrode pad
130: multi-quantum well layer 131: barrier layer
132: well layer 140: p-GaN layer
144: second electrode pad

Claims (6)

기판상에 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 버퍼층상에 un-GaN층 및 n-GaN층을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 n-GaN층상에 복수의 AlXInYGa1 -X- YN(x+y≤1, 0≤x≤1,0≤y≤1)인 양자장벽층 및 AlZInWGa1 -Z-WN(z+w≤1, 0≤z≤1,0≤w≤1)인 양자우물층을 교번으로 형성하되, 상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 조성이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계;
상기 다중양자우물층상에 p-GaN층을 형성하는 단계; 및,
상기 p-GaN층의 상부 및 n-GaN층의 일 영역에 각각 제1 및 제2 전극패드를 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자의 제조방법.
Forming a buffer layer on the substrate;
Sequentially forming an un-GaN layer and an n-GaN layer on the buffer layer;
On the n-GaN layer, a plurality of Al X In Y Ga 1 -X - Y N (x + y ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1) quantum barrier layers and Al Z In W Ga 1 − A quantum well layer having ZW N (z + w ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1,0 ≦ w ≦ 1) is alternately formed, but the composition ratio of indium (In) in the edge region of the quantum well layer is equal to the center region. Forming to have;
Forming a p-GaN layer on the multi-quantum well layer; And,
Forming first and second electrode pads over the p-GaN layer and one region of the n-GaN layer, respectively;
Method of manufacturing an LED device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 조성이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계는,
상기 양자우물층의 가장자리영역부터 중앙영역까지 상기 인듐(In)의 용량(flow)을 일직선형, 로그형, 또는 지수형 중 하나의 형태로 감소시켜 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1,
Forming the indium (In) composition of the edge region of the quantum well layer to have the same composition ratio as the central region,
The method of manufacturing an LED device, characterized in that the flow of the indium (In) from the edge region to the central region of the quantum well layer is reduced to one of a linear, logarithmic, or exponential form.
제 1 항에 있어서,
상기 양자우물층의 가장자리영역의 인듐(In) 조성이 중앙영역과 같은 조성비를 가지도록 형성하는 단계는,
상기 양자우물층의 가장자리영역부터 일 영역까지 제1 용량(flow)의 인듐(In)을 흘리는 단계; 및,
상기 일 영역부터 중앙영역까지 상기 제1 용량(flow)보다 작은 제2 용량(flow)의 인듐(In)을 흘리는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1,
Forming the indium (In) composition of the edge region of the quantum well layer to have the same composition ratio as the central region,
Flowing indium (In) of a first flow from an edge region to one region of the quantum well layer; And,
Flowing indium (In) of a second flow smaller than the first flow from the one region to the central region;
Method of manufacturing an LED device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 기판상에 버퍼층을 형성하는 단계 이전에, 상기 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1,
And before the forming of the buffer layer on the substrate, further comprising heat treating the substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 버퍼층상에 un-GaN층 및 n-GaN층을 순차적으로 형성하는 단계는,
상기 un-GaN층을 0.5um ~ 5.0um 의 두께로 형성하는 단계; 및,
상기 un-GaN층의 상부로 3.0 um 이하의 두께를 가지는 n-GaN층을 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자의 제조방법.
The method of claim 1,
Forming an un-GaN layer and an n-GaN layer sequentially on the buffer layer,
Forming the un-GaN layer to a thickness of 0.5 um to 5.0 um; And,
Forming an n-GaN layer having a thickness of 3.0 μm or less on top of the un-GaN layer
Method of manufacturing an LED device comprising a.
청구항 1에 기재된 제조방법으로 제조된 LED 소자를 실장한 LED 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치모듈로서,
액정패널;
상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인;
상기 액정패널의 상부로 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 결합되는 탑 케이스;
상기 액정패널의 하부에 위치하여 상기 LED 패키지와 광학부재를 포함하고 상기 액정패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛; 및,
상기 액정패널 및 백라이트 유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 배면에 배치되어 상기 탑 케이스와 결합되는 커버버텀
을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
A liquid crystal display module using as a light source an LED package mounted with an LED device manufactured by the manufacturing method according to claim 1,
A liquid crystal panel;
A support main on which the liquid crystal panel is seated;
A top case positioned above the liquid crystal panel to surround the liquid crystal panel and to be coupled to the support main;
A backlight unit positioned below the liquid crystal panel and including the LED package and the optical member to provide light to the liquid crystal panel; And,
The cover bottom is mounted on the liquid crystal panel and the backlight unit, and is disposed on the rear surface of the backlight unit to be coupled to the top case.
Liquid crystal display module comprising a.
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KR20140096846A (en) * 2013-01-29 2014-08-06 엘지이노텍 주식회사 Light emitting device

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