KR20170101064A - 발광소자 패키지, 발광모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

발광소자 패키지, 발광모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치에 관한 것이다.
실시예는 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판과, 상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자와, 상기 기판 상의 상기 제1 발광소자 상에 배치되는 몰딩부 및 상기 몰딩부와 열팽창 특성이 동일한 재료로 이루어진 지지층과, 상기 지지층 내에 배치된 투광성 도전층을 포함하는 제1 투광성 연결전극을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극과 상기 제1 발광소자는 상기 제1 투광성 연결전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

발광소자 패키지, 발광모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE, LIGHT EMITTING MODULE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저 전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정표시장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.
한편 종래 디스플레이 장치는 액정표시장치(LCD)를 채용하고, 이러한 액정표시 장치는 발광다이오드가 실장 된 복수의 발광소자 패키지의 광원 및 액정의 투과율을 제어하여 컬러필터를 통과하는 빛으로 이미지 또는 영상을 표시한다.
구체적으로, 종래 액정표시장치는 광원모듈 및 광학 시트들을 포함하는 백라이트 유닛과, TFT 어레이 기판, 컬러필터 기판 및 액정층을 포함하는 액정표시패널을 포함한다. 일반적인 광원 모듈은 리드프레임 기판 상에 발광 칩이 실장된 복수의 발광소자 패키지와, 복수의 발광소자 패키지가 실장되는 인쇄회로기판을 포함하고, 광원 모듈 및 액정표시패널을 구동시키는 구동회로를 포함하는 구동 기판을 더 포함한다.
최근에는 Full HD 이상의 고화질이면서 대면적 표시장치가 요구되고 있다. Full HD는 기존 LCD TV 또는 PDP TV에 기본 사양인 HD급보다 화질이 2배 이상 개선된 기술이며, 일반 TV 사양인 SD급보다는 6배 이상 화질을 개선한 기술로서, Full HD 디스플레이는 HD 디스플레이 또는 SD급 디스플레이보다 화면의 픽셀 수도 많고 픽셀 사이즈가 더 작다.
그런데, 종래 주로 사용되고 있는 복잡한 구성들을 갖는 액정표시장치(LCD)나 유기전계 표시장치는 수율이나 비용에 의해 Full HD급의 고화질이면서 100 인치 이상의 대면적 표시장치를 구현하기에 어려움이 있다.
또한 종래기술의 LED를 이용한 디스플레이 장치가 있기는 하나, 종래 LED를 이용한 디스플레이 장치에서 청색(Blue) LED, 녹색(Green) LED 및 적색(RED) LED를 사용하게 되는데, 적색 LED의 경우 전도성 기판에 수직형 구조로 형성됨에 따라, 와이어(wire) 본딩 공정이 진행되게 된다.
그런데, 이러한 와이어 본딩 공정은 캐리어 주입을 위해 필요한 공정이기는 하나, 공정수율을 저하시킬 뿐만 아니라, 이후 진행되는 몰딩 물질과의 열팽창 계수 차이에 의해 몰딩부와 발광소자의 와이어 간의 전기적, 기계적 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
또한 종래기술에 의하면, 와이어와 기판의 리드전극 간의 결합력 이슈로 인해 기계적, 전기적 신뢰성이 이슈가 있고, 와이어 단선의 우려가 있어 제품 불량까지 발생할 수 있는 문제가 있다.
또한 종래기술에서 채용되는 와이어는 투광성이 낮아 광 차단이 생김으로써 광 출력이 저하되는 문제가 있다.
또한 종래기술에 의하면 발광소자가 기판 상에 배치됨에 따라, 발광소자가 차지하는 공간이 커지고 이에 따라, 제품의 슬림화에 장벽이 되고 있으며, 발광다이오드와 기판의 리드전극 간의 결합력의 이슈에 의해 기계적, 전기적 신뢰성의 이슈도 있다.
또한, 종래기술에서 LED를 기판의 리드프레임에 실장하기 위해서는 솔더 페이스팅(pasting) 공정이 진행되는데, 와이어 공정과 마찬가지로 공정의 수율이 저하되고, 솔더 볼이 불필요하게 존재하는 경우 쇼트(short)의 문제 등이 발생할 수 있다.
한편, 종래기술의 LED를 이용한 디스플레이 장치에서는 하나의 픽셀 내에 배치되는 복수의 발광다이오드 간의 광 혼합 및 불 균일한 휘도에 의해 볼륨 발광이 저하되는 문제가 있다.
실시예는 대면적이면서도 Full HD 이상의 고화질 표시장치 기능을 제공할 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 발광소자의 외부 연결전극과 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성 이슈가 최소화될 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 발광소자의 외부 연결전극과 기판의 리드전극 간의 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성 이슈가 최소화될 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 발광소자의 외부 연결전극에 의해 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 발광소자가 차지하는 공간을 최소화하여 슬림화에 유리하면서도 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 수직형 발광소자에서 와이어 공정을 대체하거나 생략하여 패키징 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 실시예는 페이스팅 공정을 대체하거나 생략하여 패키징 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 실시예는 픽셀 내에 배치되는 복수의 발광다이오드 간의 균일한 컬러 및 균일한 휘도를 구현할 수 있고, 볼륨 발광이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광소자는 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판; 상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자; 상기 기판 상의 상기 제1 발광소자 상에 배치되는 몰딩부; 및 상기 몰딩부와 열팽창 특성이 동일한 재료로 이루어진 지지층과, 상기 지지층 내에 배치된 투광성 도전층을 포함하는 제1 투광성 연결전극을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극과 상기 제1 발광소자는 상기 제1 투광성 연결전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 실시예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120); 상기 제2 전극의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151);를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광소자(151)는, 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제1 투광성 연결전극(181)을 포함하고, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 상기 제1 발광소자(151)의 외측으로 연장되어 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 실시예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120); 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151);를 포함하고, 상기 제1 전극(131)은 상기 제2 전극(132)보다 높이 돌출된 제1 돌출전극(131d)을 포함하고, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제2 투광성 연결전극(182)을 포함하고, 상기 제2 투광성 연결전극(182)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 돌출전극(131d)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 실시예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120); 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151);를 포함하고, 상기 제2 전극(132)은 상기 제1 발광소자(151)가 배치되는 제1 영역(132I)에 제2 리세스(R2)를 포함하고, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제3 투광성 연결전극(183)을 포함하고, 상기 제3 투광성 연결전극(183)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 실시예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120); 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151);를 포함하고, 상기 제2 전극(132)은 상기 제1 발광소자(151)가 배치되는 영역에 제2 리세스(R2)를 포함하고, 상기 제2 리세스(R2)에는 제1 투과홀(H1)을 구비하며, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제4 투광성 연결전극(184)을 포함하고, 상기 제4 투광성 연결전극(184)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 실시예의 발광모듈은 상기 발광소자 패키지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 디스플레이 장치는 상기 발광 모듈을 포함할 수 있다.
실시예는 발광소자를 구비한 디스플레이 장치 구현에 의해, 대면적이면서도 Full HD 이상의 고화질 표시장치 기능이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 몰딩부의 물질과 열팽창 계수차이가 적은 물질을 채용함으로써 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 유연한 물질(flexible material)을 채용함으로써 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 발광소자의 연결전극이 기판의 전극과 결합되는 위치에 결합홈을 구비함으로써 발광소자의 연결전극과 기판의 전극 간의 결합력이 향상되어 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 투광성 전극을 채용함으로써 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자가 배치되는 기판의 전극 또는 기판에 리세스를 구비하여 발광소자가 돌출되는 공간의 최소화하면서도 발광소자와 기판의 전극 간의 결합력을 향상시켜 슬림화에 유리하면서도 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 자성체를 이용한 실장공정을 통해 수직형 발광소자에서 와이어 공정을 생략하여 패키징 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 실시예는 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하도록 하는 자성체가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 실시예는 기판의 전극 상에 페이스층을 미리 형성함으로써 실장공정에서 별도의 페이스팅 공정생략(pasting less process)함으로써 와이어 공정을 생략한 공정과 더불어 셀프 마운팅(Self-mounting) 패키징 공정 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 픽셀의 중심으로부터 일정한 곡률 범위 내에 발광소자들이 배치됨으로써 복수의 발광다이오드 간의 균일한 컬러 및 균일한 휘도를 구현할 수 있고, 볼륨 발광이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도.
도 2는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도.
도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 4a는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 4b는 도 4a의 부분 확대도.
도 5는 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 6은 제4 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 7은 제5 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 8는 제6 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 9는 제7 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 10은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 11a 내지 도 11d는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조공정 단면도.
도 12는 실시예의 표시장치의 사시도.
도 13은 실시예의 표시장치의 평면도.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
(실시예)
실시예는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명 장치에 관한 것이다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)의 평면도이다.
도 1을 기초로 설명하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 발광모듈 또는 표시장치에서의 하나의 화소와 대응될 수 있으며, 기판(120), 적어도 하나의 전극(131, 132, 133, 134), 적어도 하나의 발광소자(151, 152, 153) 및 몰딩부(170) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 기판(120), 제1 내지 제4 전극(131, 132, 133, 134), 제1 내지 제3 발광소자(151, 152, 153) 및 몰딩부(170) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서 제1 발광소자(151)는 수직형 발광소자로 예시하고, 제2 발광소자(152)와 제3 발광소자(153)는 수평형 발광소자로서 플립칩 형태로 도시하고 있으나, 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 종래 와이어가 필요했던 모든 형태의 발광소자 칩에 실시예에 따른 기술적인 특징이 적용 가능하다.
예를 들어, 제1 발광소자(151)에 채용되는 투광성 연결전극(181)의 기술적 특징은 제2 발광소자(152) 또는 제3 발광소자(153)가 플립칩이 아닌 와이어를 이용한 통상의 실장방식으로 마운팅되었던 모든 형태의 발광소자 칩에 적용이 가능하다.
실시예에 의하면 발광소자를 구비한 디스플레이 장치 구현에 의해, 발광소자 패키지를 모듈 형태의 대면적 적용이 가능하므로, 대면적이면서도 Full HD 이상의 고화질 표시장치 기능이 가능한 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
상기 제1 전극(131)은 제1 하부전극(131c)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 전극(132)은 제2 하부전극(132c)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 전극(133)은 제3 하부전극(133c)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제4 전극(134)은 제4 하부전극(134c)(도 3 참조)과 전기적으로 연결될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제1 투광성 연결전극(181)을 포함할 수 있다.
상기 제1 투광성 연결전극(181)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 또한 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 물질은 몰딩부의 물질과 유사한 열팽창 계수를 구비하는 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 금속산화물, 예를 들어 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
실시예에 의하면, 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 몰딩부의 물질과 열팽창 계수차이가 적은 물질을 채용함으로써 발광소자 작동 시 몰딩부와 투광성 연결전극이 유사한 열팽창 또는 열수축이 진행됨으로써 발광소자의 크랙이 발생이 낮아 기계적 신뢰성이 우수하고, 결함 발생이 낮아 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 광 투광성 물질을 채용함으로써 투광성 연결전극에 의해 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
다음으로, 도 2를 기초로 설명하면, 실시예에서 제2 전극(132) 상에는 복수의 발광소자가 배치되는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(132)은 제1 발광소자(151)가 배치되는 제1 영역(132I)과, 제2 발광소자(152)가 배치되는 제2 영역(132II)과 제3 발광소자(153)가 배치되는 제3 영역(132III)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 전극(132)에서 제1 영역(132I) 내지 제3 영역(132III)은 개념적으로 구분될 수 있는 영역이며, 물리적으로 분리 이격된 영역은 아닐 수 있다.
상기 제1 발광소자(151)는 적색(Red) 발광소자일 수 있으며, 상기 제2 발광소자(152)는 청색(Blue) 발광소자일 수 있으며, 상기 제3 발광소자(153)는 녹색(Green) 발광소자일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판(120)은 다각형 구조일 수 있다. 예컨대, 상기 기판(120)은 4개의 모서리 및 4개의 외측면을 포함할 수 있고, 상부면 및 하부면이 평평한 판 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판(120)은 평면도는 정사각형 구조일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 기판(120)의 평면도는 소정의 표시장치의 화소 구조와 대응될 수 있다. 예컨대 상기 기판(120)의 평면도는 직사각형, 다각형, 타원형, 원형 등 다양하게 변경될 수 있다. 실시예의 상기 기판(120)은 화소 1개의 크기에 대응되는 크기일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소 1개의 크기가 0.8mm 일 경우, 기판의 크기는 0.6mm X 0.6mm 일 수 있다.
상기 기판(120)은 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 중 어느 하나로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
실시예에서 상기 제2 전극(132), 제3 전극(133) 또는 제4 전극(134)의 각각의 일단은 상기 기판(120)의 외측면과 제1 간격(D1)으로 이격됨으로써 몰딩부(170)와 기판(120) 간의 결합력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 상기 제2 전극(132), 제3 전극(133) 또는 제4 전극(134)의 각각의 일단과 상기 기판(120)의 외측면은 약 5㎛ 이상으로 이격됨으로써 몰딩부(170)와 기판(120)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시예의 제1 간격(D5)은 기판 너비의 0.8% 이상 이격될 수 있다.
실시예에서 상기 제1 전극(131), 제2 전극(132), 제3 전극(133) 또는 제4 전극(134) 상호간은 소정 간격 이상으로 이격되어 전기적인 단락을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(131)과 제2 전극(132)의 일단은 제2 간격(D2), 예를 들어 약 75㎛ 이상으로 이격될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전극(131), 제2 전극(132), 제3 전극(133) 또는 제4 전극(134)는 전도성 물질, 예를 들어 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있으며, 단일 층 또는 다중 층으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시예 )
다음으로, 도 3a을 기준으로 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지(101)를 설명하기로 한다. 도 3a는 도 2의 I-I'선을 따른 단면 개념도이다.
제1 실시예에 따른 발광소자 패키지(101)는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120)과, 상기 제2 전극의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151)와, 상기 기판(120) 상의 상기 제1 발광소자(151) 상에 배치되는 몰딩부(170) 및 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제1 투광성 연결전극(181)을 포함할 수 있다.
상기 제1 투광성 연결전극(181)에 의해 상기 제1 전극(131)과 상기 제1 발광소자(151)는 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 실시예는 상기 제1 발광소자(151)와 이격되면서, 상기 제2 전극의 제2 영역(132II) 상에 배치되는 제2 발광소자(152)를 포함할 수 있고, 상기 제2 발광소자(152)와 이격되면서 제2 전극의 제3 영역(132III)에 배치되는 제3 발광소자(153)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(131)은 제1 상부전극(131a), 제1 관통전극(131b) 또는 제1 하부전극(131c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(132)은 제1 상부전극(132a), 제2 관통전극(미도시) 또는 제2 하부전극(132c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 상기 제3 전극(133)은 제3 상부전극(133a), 제3 관통전극(133b) 또는 제3 하부전극(133c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 제4 전극(134)은 제4 상부전극(134a), 제4 관통전극(134b) 또는 제4 하부전극(134c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서 제1 발광소자(151)는 수직형 발광소자 일 수 있으며, 적색 발광소자일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 발광소자(152) 및 상기 제3 발광소자(153)는 수평형 발광소자일 수 있다. 예를 상기 제2 발광소자(152)는 청색 발광소자일 수 있고, 상기 제3 발광소자(153)는 녹색 발광소자일 수 있고, 각각 플립칩 형태로 실장될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 발광소자(151)에 채용되는 투광성 연결전극(181)의 기술적 특징은 제2 발광소자(152) 또는 제3 발광소자(153)가 플립칩이 아닌 와이어를 이용한 통상의 실장방식으로 마운팅되었던 모든 형태의 발광소자 칩에 적용이 가능하다.
예를 들어, 제1 발광소자(151)는 전도성 기판(151a), 제1 도전형 반도체층(151b), 활성층(151c) 및 제2 도전형 반도체층(151d)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전도성 기판(151a)은 GaAs, GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC 중 적어도 하나 이상을 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 발광소자(151)의 제1 도전형 반도체층(151b)은 InxAlyGa1 -x- yP (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1) 또는 InxAlyGa1 -x- yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있고, n형 반도체층인 경우, n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 발광소자(151)의 활성층(115c)은 양자우물/양자벽 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들어, GaInP/AlGaInP, GaP/AlGaP, InGaP/AlGaP, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaAs/AlGaAs 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 발광소자(151)의 제2 도전형 제2 반도체층(115d)은 InxAlyGa1 -x- yP (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1) 또는 InxAlyGa1 -x- yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 제2 반도체층(115d)이 p형 반도체층인 경우, p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 발광소자(152)는 제2 기판(152a), 제2 발광구조물(152b) 및 제2 본딩패드(152c)를 포함할 수 있고, 상기 제3 발광소자(153)는 제3 기판(153a), 제3 발광구조물(153b) 및 제3 본딩패드(153c)를 포함할 수 있다.
상기 제2 기판(152a) 또는 제3 기판(153a)은 투광성 기판일 수 있으며, 예를 들어 사파이어(Al2O3), ZnO, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 발광구조물(152b) 또는 제3 발광구조물(153b)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 본딩패드(152c) 또는 제3 본딩패드(153c)는 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제1 실시예에 따른 발광소자 패키지(101)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제1 투광성 연결전극(181)을 포함하고, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 상기 제1 발광소자(151)의 외측으로 연장되어 상기 제1 상부전극(131a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 투광성 연결전극(181)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 또한 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 물질은 몰딩부의 물질과 유사한 열팽창 계수를 구비하는 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 투광성 금속산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
상기 제1 투광성 연결전극(181)은 상기 제1 발광소자의 제2 도전형 반도체층(151d)의 상면 일부와 접하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 발광소자의 제2 도전형 반도체층(151d)의 상면 전부에 배치될 수도 있다.
실시예에서 몰딩부(170)는 고분자 에폭시 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시예의 몰딩부(170)는 에폭시 몰드합성물(Epoxy Mold Compound)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 몰딩부(170)의 열팽창 계수 범위는 약 50 ppm/℃~80ppm/℃ 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, , 종래 와이어 금속전극에 비해 발광소자 작동 시 몰딩부와 투광성 연결전극간의 열팽창 또는 열수축의 정도가 적으므로, 몰딩부와 투광성 연결전극 사이에 크랙이 발생 가능성이 낮아 기계적 신뢰성이 우수하고, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 투광성 연결전극의 물질을 광 투광성 물질을 채용함으로써, 투광성 연결전극에 의해 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광추출 효율을 향상시킴으로써 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
(제1 실시예의 추가 실시예 )
다음으로, 도 3b는 제1 실시예의 추가 실시예이며, 도 3c는 도 3b의 A 부분의 확대도이다. 추가 실시예는 제1 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 추가 실시예의 기술적인 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시예에 따른 발광소자(101)는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120)과, 상기 제2 전극의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151)와, 상기 기판(120) 상의 상기 제1 발광소자(151) 상에 배치되는 몰딩부(170) 및 제1 투광성 도전층(181q)을 포함하는 제1 투광성 연결전극(181)을 포함할 수 있다.
상기 제1 투광성 연결전극(181)에 의해 상기 제1 전극(131)과 상기 제1 발광소자(151)는 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 지지층(181p, 181r)과, 상기 지지층(181p, 181r) 내에 배치된 제1 투광성 도전층(181q)을 포함할 수 있다. 상기 지지층은 상기 제1 투광성 도전층(181q) 하측에 배치된 제1 지지층(181r)과 상기 투광성 도전층(181q) 상측에 배치된 제2 지지층(181p)을 포함할 수 있으며, 상기 몰딩부(170)의 열팽창 특성과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 열팽창 특성이 동일하다는 것은 상기 몰딩부(170)와 지지층의 열팽창계수의 차이가 약 10% 이하 범위를 의미한다.
상기 제1 지지층(181r)과 상기 제2 지지층(181p)은 같은 물질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 제조는 준비된 제1 투광성 도전층(181q)을 제1 지지층(181r) 상에 전사하여 붙이고, 그 상면에 제2 지지층(181p)을 위치시킨 후 양면을 열 압착을 통해 형성될 수 있고, 이후 제작된 제1 투광성 연결전극(181)을 단위 소자별로 나뉘어 사용할 수 있다.
실시예에서 몰딩부(170)는 고분자 에폭시 수지, 예를 들어, 에폭시 몰드합성물(Epoxy Mold Compound)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예의 몰딩부(170)의 열팽창 계수 범위는 약 50 ppm/℃~80ppm/℃ 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 지지층은 폴리머 계열로 내열성과 연성, 접착력을 구비한 물질을 채용할 수 있다. 예를 들어, 지지층은 폴리머계 전도성 필름 또는 실리콘 베이스 전도성 필름 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지지층은 PET (Polyethlene Terephthalate), PI(Polyimide), PES (Polyether sulfone) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 지지층의 열팽창 계수는 약 50 ppm/℃~80ppm/℃ 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 지지층의 광투광도는 약 85% 이상, 예를 들어 약 90% 이상의 광투광도를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 구성요소인 지지층의 물질을 몰딩부와 열팽창 계수 차이가 없거나 거의 유사한 범위의 물질의 지지층으로 보호함으로써 기계적 신뢰성이 우수하고, 전기적 신뢰성이 더욱 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질 및 지지층의 물질을 광투광성 물질을 채용함으로써 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
상기 제1 투광성 도전층(181q)은 투광성 금속산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 투광성 도전층(181q)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
상기 제1 투광성 도전층(181q)의 두께는 제1 전극(181)의 두께의 약 20% 이상으로 확보되어 전류확산의 효과를 얻을 수 있으나, 작동 전류가 낮으면 그 보다 얇게 설정될 수도 있다.
상기 제1 지지층(181r) 또는 상기 제2 지지층(181p)의 두께는 상기 제1 투광성 도전층(181q)의 두께에 비해 얇게 설정되어 제1 투광성 도전층(181q)의 열적변화가 몰딩부(170)에 최소한으로 전달되도록 함으로써 기계적, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 3c를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 일단에는 제1 돌출전극(181s)을 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 전극(131)은 상기 제1 투광성 연장전극(181)의 일단이 수용되는 제1 리세스(R1)를 구비함으로써 제1 리세스(R1)에 제1 투광성 연장전극(181)의 일단, 예를 들어 제1 돌출전극(181s)이 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
(제2 실시예 )
도 4a는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지(102)의 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 B 영역의 부분 확대도이다. 제2 실시예는 제1 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제2 실시예의 기술적인 특징을 위주로 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 제2 실시예에서 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 내부에 제1 투광성 금속전극(181b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 투광성 연결전극(181)은 제2 투광성 도전층(181a)과 제3 투광성 도전층(181c) 사이에 상기 제1 투광성 금속전극(181b)을 포함할 수 있다.
상기 제2 투광성 도전층(181a)과 제3 투광성 도전층(181c)은 금속산화물, 예를 들어 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제2 실시예에서 상기 제1 투광성 금속전극(181b)은 유연한 물질(flexible material)이면서 광 투광성 물질일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 투광성 금속전극(181b)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 중 적어도 하나 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
또한 상기 제1 투광성 금속전극(181b)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있고, 메쉬 형상(미도시)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 투광성 금속전극(181b)은 복수 개의 서브 전극들을 포함하고, 상기 서브 전극들은 개구부(미도시)를 포함하면서 소정의 선폭으로 메쉬 형상으로 서로 교차하면서 배치될 수 있다. 상기 제1 투광성 금속전극(181b)의 메쉬 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제1 투광성 금속전극(181b)의 메쉬 자체의 폭이 약 10㎛를 초과하는 경우, 제1 투광성 금속전극(181b)이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있고, 광 차단의 우려가 있을 수 있다. 또는, 제1 투광성 금속전극(181b)의 메쉬 선폭은 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 또는, 제1 투광성 금속전극(181b)의 메쉬 선폭은 약 1.5㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다.
실시예에 의하면 투광전 연장 전극 내부에 투광성 금속전극을 채용함으로써 광투광성과 아울러 기계적, 전기적 신뢰성이 비약적으로 향상된 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
아울러, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 유연한 물질(flexible material)을 채용함으로써 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 투광성 연결전극의 물질을 몰딩부의 물질과 열팽창 계수차이가 적으면서도 광투광성이 있는 물질을 채용함으로써 기계적 신뢰성이 우수하고, 결함 발생이 낮아 전기적 신뢰성이 우수하고, 투광성 연결전극에 의해 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예에서 상기 기판(120)은 상기 제1 발광소자(151) 하측에 배치된 제1 자성체(191b)를 구비할 수 있다. 상기 제1 자성체(191b)는 상기 제1 발광소자(151)와 상하간에 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 제1 자성체(191b)는 상기 제2 전극의 제1 영역(132I)과 이격되어 배치되거나 접하여 배치될 수 있다.
실시예에서 상기 제1 자성체(191b)는 외부에서 자계를 가하면 내부 원자들이 자기쌍극자를 이루며 정렬하는 물질인 자성 재료(Magnetic Material)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 자성체(191b)는 강자성체 (ferromagnetic) 또는 상자성체 (paramagnetic)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 자성체(191b)는 외부에서 강한 자기장을 걸 때, 그 자기장의 방향으로 강하게 자화되고, 외부 자기장이 사라져도, 자화가 남게 되는 물질로서 페로 강자성체(Ferro-magnetic)나 페리 자성체(Ferri-magnetic)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 자성체(191b)는 Fe, Co, Ni 등의 페로 강자성체(Ferro-magnetic)나 자성 산화철 등의 페라이트(ferrite) 계열의 페리 자성체(Ferri-magnetic)를 포함할 수 있다.
또한 제1 자성체(191b)는 외부 자기장이 있는 경우, 자기모멘트가 일부 방향을 갖고 자속밀도 약하게 증가하는 상자성체 (paramagnetic), 예를 들어 Al, Pt, Mg, W 등을 포함할 수 있다.
실시예에서 제1 자성체(191b)는 외부 자기장이 사라지는 경우, 잔류 자기(residual magnetism)가 없거나 약한 자성물질을 채용할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 발광소자(151)가 금속계열의 강자성체 또는 상자성체를 포함하는 경우, 제1 자성체(191b)의 자체 자력 또는 외부 전자석(미도시)에 의해 유발됨에 따라 강화된 자력에 의해 제1 발광소자(151)가 제2 전극(132)의 제2 영역(132II) 상에 자동으로 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장공정이 진행됨으로써, 수직형 발광소자에서 와이어 공정을 생략하여 패키징 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 실시예는 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하도록 하는 자성체가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능함으로써 전기적, 열적 신뢰성이 향상된 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 실시예에서 전극 하측에 배치된 자성체에의해 전극이나 발광소자에서의 캐리어(전자 또는 홀)의 자력이 가해져 캐리어의 이동도가 향상됨에 따라, 캐리어 주입효율이 매우 향상됨에 따라 전기적 특성이 향상된 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 제1 자성체(191b)의 저면이 상기 기판(120)의 저면으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 자성체(191b)가 마운팅 공정시 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting)과 더불어, 발광소자 작동시 제1 자성체(191b)가 방열구조로 기능함으로써 발광소자의 열적 스트레스를 완화하여 발광소자의 전기적, 열적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
계속하여 도 4b를 참조하여, 제2 실시예를 좀 더 상술하기로 한다.
상기 제1 전극(131)은 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 일단이 수용되는 제1 리세스(R1)를 구비함으로써 제1 리세스(R1)에 제1 투광성 연결전극(181)의 일단이 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 일단에는 제1 금속전극(181d)을 포함할 수 있다.
또한 상기 기판(120)은 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 일단과 상하간에 중첩되는 영역에 제2 자성체(192)를 포함할 수 있다. 상기 제2 자성체(192)는 페로 강자성체(Ferro-magnetic), 페리 자성체(Ferri-magnetic) 또는 상자성체 (paramagnetic) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
실시에에 의하면, 상기 제1 투광성 연결전극(181)의 일단과 상하간에 중첩되는 영역에 제2 자성체(192)를 포함함으로써 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하도록 하고, 제2 자성체(192)가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있으며, 캐리어의 이동도를 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
(제3, 제4 실시예 )
도 5는 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지(103)의 단면도이다.
제3 실시예는 제1 또는 제2 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제3 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제3 실시예에 따른 발광소자 패키지(103)는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120)과, 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(131)은 상기 제2 전극(132)보다 높이 돌출된 제1 돌출전극(131d)을 포함하고, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제2 투광성 연결전극(182)을 포함하고, 상기 제2 투광성 연결전극(182)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 돌출전극(131d)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 실시예에서 제1 전극(131)이 제1 돌출전극(131d)을 포함함으로써 제2 투광성 연결전극(182)이 제1 발광소자(151)의 상면에서 수평방향으로 제1 돌출전극(131d)에 접할 수 있음으로써 전기적, 기계적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 제2 투광성 연결전극(182)이 제1 발광소자(151)의 상면에서 수평방향으로 직선방향으로 연장됨으로써 멀티 마운팅(Multi Mounting)이 가능하여 제조 공정에서 생산성의 현저한 향상이 가능하며, 마운팅된 제품 측면에서도 투광성 연결전극의 간결한 구조에 의해 안정적인 본딩(Bonding)이 가능하므로, 기계적, 전기적 신뢰성이 현저히 개선될 수 있다.
또한 실시예에서 상기 기판(120)은 상기 제1 발광소자(151) 하측에 배치된 제1 자성체(191b)를 포함할 수 있고, 상기 제1 자성(191b)의 저면은 상기 기판(120)의 저면으로 노출됨에 따라, 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하고, 제2 자성체(192)가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있고, 캐리어의 이동효율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 제4 실시예에 따른 발광소자 패키지(104)의 단면도이다.
제4 실시예는 제1 내지 제3 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제4 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
상기 제1 전극(131)은 상기 제2 투광성 연결전극(182)이 수용되는 제1 리세스(R1)를 구비함으로써 제1 리세스(R1)에 제1 투광성 연결전극(181)이 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
(제5, 제6 실시예 )
도 7은 제5 실시예에 따른 발광소자 패키지(105)의 단면도이다.
제5 실시예는 제1 내지 제4 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제5 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제5 실시예는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120)과, 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151)를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제3 투광성 연결전극(183)을 포함하며, 상기 제3 투광성 연결전극(183)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 전극(132)은 상기 제1 발광소자(151)가 배치되는 제1 영역(132I)에 제2 리세스(R2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 펀치 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 상기 제2 전극(132)에 제1 발광소자(151)가 수용되는 제2 리세스(R2)를 구비되고, 제2 리세스(R2)에 제1 발광소자(151)가 실장 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
실시예는 상기 제2 전극(132)의 제2 영역(132II)에 배치되는 제2 발광소자(152)를 포함하며, 상기 제1 발광소자(151)의 상측의 높이는 상기 제2 발광소자(152)의 상측의 높이보다 낮을 수 있다.
이에 따라, 실시예에 의하면, 제2 리세스(R2)에 의해 발광소자가 돌출되는 공간을 최소화하면서도 발광소자와 기판의 전극 간의 결합력을 향상시켜 슬림화에 유리하면서도 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 제1 발광소자(151)가 수직형 발광소자인 경우, 광의 수직성에 의해 광 추출 효율의 저하는 거의 없는 상태에서 발광소자 패키지의 슬림화에 기여할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 상기 제1 발광소자(151)는 제1 도전형 반도체층(151b), 활성층(151c) 및 제2 도전형 반도체층(151d)을 포함할 수 있으며, 상기 활성층(151c)은 상기 제2 전극(132)의 상면보다 높게 배치됨으로써 활성층(151c)에서 발광된 빛이 외부로 추출됨에 지장이 없다.
실시예에서 상기 제1 전극(131)은 상기 제2 전극(132)보다 높이 돌출된 제1 돌출전극(131d)을 포함할 수 있으며, 상기 제3 투광성 연결전극(183)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 돌출전극(131d)과 전기적으로 연결됨으로써, 제3 투광성 연결전극(183)이 제1 발광소자(151)의 상면에서 수평방향으로 제1 돌출전극(131d)에 접할 수 있음으로써 전기적, 기계적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다.
상기 기판(120)은 상기 제1 발광소자(151) 하측에 배치된 제1 자성체(191b)를 포함할 수 있고, 상기 제1 자성체(191b)의 저면은 상기 기판(120)의 저면으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 의하면, 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하고, 제2 자성체(192)가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있고, 캐리어의 이동도도 향상시킬 수 있다.
도 8은 제6 실시예에 따른 발광소자 패키지(106)의 단면도이다.
제6 실시예는 제1 내지 제5 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제6 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
상기 제1 전극(131)은 상기 제3 투광성 연결전극(183)의 일단이 수용되는 제1 리세스(R1)를 구비함으로써 제1 리세스(R1)에 제3 투광성 연결전극(183)이 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
(제7, 제8 실시예 )
도 9는 제7 실시예에 따른 발광소자 패키지(107)의 단면도이다.
제7 실시예는 제1 내지 제6 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제7 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시예는 상호 이격된 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 구비하는 기판(120)과, 상기 제2 전극(132)의 제1 영역(132I) 상에 배치되는 제1 발광소자(151)를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광소자(151)는 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되는 제4 투광성 연결전극(184)을 포함하고, 상기 제4 투광성 연결전극(184)은 상기 제1 발광소자(151) 외측으로 연장되어 상기 제1 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
우선, 실시예에서 상기 제1 발광소자(151)의 활성층(151c)이 상기 제2 전극(132)의 상면보다 높게 배치됨으로써 활성층(151c)에서 발광된 빛이 외부로 추출됨에 지장이 없이, 상기 제2 전극(132)에 제1 발광소자(151)가 수용되는 제2 리세스(R2)를 구비함으로써, 제2 리세스(R2)에 제1 발광소자(151)가 실장 체결됨으로써 공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
이때, 실시예에 의하면, 상기 제2 전극(132)은 상기 제1 발광소자(151)가 배치되는 영역에 제2 리세스(R2)를 포함하고, 상기 제2 리세스(R2)에는 제1 투과홀(H1)을 구비함으로써 제1 자성체(191b)에 의한 자력이 제1 발광소자(151)에 높게 미침으로써 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 매우 효과적으로 진행될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 제1 발광소자(151), 제2 발광소자(152), 제3 발광소자(153)들이 소정의 척에 의해 실장 위치로 이동시, 자력에 의해 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장공정이 진행될 수 있는데, 이 때 페이스트(P)(도 11a 참조)는 제1 투과홀(H1)을 일부 메움으로써 발광소자와의 접촉면적이 넓어져 결합력을 증대시킬 수 있다.
또한 실시예에서 상기 기판(120)은 상기 제1 발광소자(151) 하측에 배치된 제1 자성체(191b)를 포함할 수 있고, 상기 제1 자성체(191b)의 저면은 상기 기판(120)의 저면으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 의하면, 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하고, 제2 자성체(192)가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있고 캐리어 이동도를 높일 수 있다.
실시예에서 상기 제1 전극(131)은 상기 제4 투광성 연결전극(184)의 일단이 수용되는 제1 리세스(R1)를 구비함으로써 실장공정의 신속, 정확성을 높임과 아울러, 이후 공정이나 발광소자 작동시 기계적, 전기적 신뢰성이 매우 향상될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)에는 소정의 페이스트(미도시)가 구비되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 10은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지(108)의 단면도이다.
제8 실시예는 제1 내지 제7 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제8 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시예는 제1 전극(131)의 하측에 제2 자성체(192)를 구비하고, 제1 전극(131)에 제2 투과홀(H2)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 제2 자성체(192)에 의한 자력이 제4 투광성 연결전극(184)에 높게 미침으로써 자력에 의한 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 매우 효과적으로 진행될 수 있고, 방영기능이 향상될 수 있으며, 캐리어 주입효율이 향상될 수 있다.
이때, 실시예에서 상기 기판(120)은 상기 제1 발광소자(151)가 배치되는 캐비티(C)를 포함하고, 상기 기판(120)의 캐비티(C)의 측벽에 반사층(137)을 포함할 수 있다.
이를 통해 상기 제1 발광소자(151)가 제1 도전형 반도체층(151b), 활성층(151c) 및 제2 도전형 반도체층(151d)을 포함하는 경우, 상기 활성층(151c)이 상기 제1 전극(131)의 상면보다 낮게 배치되는 경우에도 반사층(137)에 의해 광추출이 됨으로써 광추출 효율의 저하 없이, 발광소자가 돌출되는 공간을 최소화하면서도 발광소자와 기판의 전극 간의 결합력을 향상시켜 슬림화에 유리하면서도 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
실시예에서 도 10의 도시와 달리, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제2 발광소자(152)와 상기 제3 발광소자(153)의 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제1 발광소자(151)는 상기 제2 발광소자(152)와 상기 제3 발광소자(153)들 보다 낮게 배치됨에 따라, 볼륨 발광하는 수형평 발광소자들 사이에, 이들보다 낮은 위치에 수직형 제1 발광소자(151)가 배치됨으로써 최적의 발광분포를 구현할 수 있다.
도 11a 내지 도 11d는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 공정 단면도이며, 제8 실시예를 중심으로 설명하나 실시예의 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 11a와 같이, 제1 전극(131), 제2 전극(132), 제3 전극(133), 제4 전극(134)이 구비된 기판(120)이 준비된다.
상기 제1 전극(131)과 제2 전극(132)에는 제2 투과홀(H2)과 제1 투과홀(H1)이 각각 구비될 수 있고, 상기 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 하측에는 제2 자성체(192)와 제1 자성체(191b)가 각각 구비될 수 있다.
이때, 제1 내지 제4 전극(134) 상에 소정의 페이스트(P)가 전극 상에 미리 구비될 수 있다.
예를 들어, 도 11b와 같이, 제2 전극의 제1 영역(132I) 상에 전극 형성 공정시 페이스트(P)가 함께 미리 형성 후, 한번의 펀칭 공정에 의해 제1 투과홀(H1)이 구비된 페이스트(P)와 제1 전극의 제1 영역(132I) 공정이 진행될 수 있다.
상기 페이스트(P)은 복사열, 자외선(UV), 적외선(Infrared), 레이저(Laser) 등에 의해 상변화가 가능한 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 페이스트(P)는 감광성 페이스트(Photosensitive Paste)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 페이스트(P)는 감광성 실버 페이스트 또는 감광성 구리 페이스트 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 11c와 같이 페이스트(P) 영역에 대한 부분적 가열 또는 자외선(UV), 적외선(Infrared), 레이저(Laser) 등의 빛(L)의 조사에 의해 페이스트(P)가 유연한 상태가 될 수 있다.
이후, 도 11d와 같이, 제1 발광소자(151), 제2 발광소자(152), 제3 발광소자(153)를 소정의 척에 의해 실장 위치로 이동시, 자력에 의해 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장공정이 진행될 수 있으며, 이 때 페이스트(P)는 제1 투과홀(H1), 제2 투과홀(H2)을 일부 메움으로써 발광소자와의 결합력을 증대시킬 수 있다.
이때, 기판(120) 하측의 제1 발광소자(151) 영역에는 소정의 전자석(미도시)이 배치되어 자력을 강화시킬 수 있다. 실시예에서 자성체가 구비되지 않는 경우, 외부 전자석에 의한 자력에 의해 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장공정이 진행될 수 있다.
도 12는 실시예의 표시장치(1000)를 도시한 분해 사시도이고, 도 13은 실시예의 표시장치를 도시한 평면도이다.
도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 실시예의 표시장치(1000)는 이미지 또는 영상을 디스플레이할 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 조명 유닛, 백라이트 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예의 표시장치(1000)는 전광판과 같은 100인치 이상의 대형 표시장치를 일 예로 설명하도록 한다. 상기 표시장치(1000)는 다수의 발광소자 패키지(100), 블랙 매트릭스(BM) 및 구동기판(1010)을 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 빛 샘을 방지하고, 외관 품질을 개선하는 기능을 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 불투명한 유기물질일 수 있다.
예컨대 상기 블랙 매트릭스(BM)는 블랙 레진을 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 하나의 화소와 대응되는 개구부(1001)를 포함할 수 있다. 하나의 개구부(1001)는 하나의 화소와 대응되고, 하나의 발광소자 패키지(100)를 수용할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)의 두께는 상기 발광소자 패키지(100)의 두께와 같을 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 다수의 발광소자 패키지(100)의 외측면을 모두 감싸는 매트릭스 구조일 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 인접한 발광소자 패키지(100) 사이의 빛의 간섭을 차단하고, 표시장치(1000)의 구동 정지 시에 블랙 컬러의 화면을 제공함으로써, 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 다수의 발광소자 패키지(100) 각각은 제1 실시예 내지 제8 실시예의 발광소자 패키지일 수 있다.
실시예에서 상기 구동기판(1010)은 상기 다수의 발광소자 패키지(100)와 전기적으로 연결되는 솔더 패드(SP)를 포함할 수 있다. 상기 솔더 패드(SP)는 상기 발광소자 패키지(100)의 제1 내지 제4 하부 전극과 1 대 1 대응될 수 있다.
실시예의 표시장치(1000)는 구동기판(1010)의 아래에 배치된 방열부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 13과 같이, 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 개구부(1001)와 대응되는 화소의 중심(P)으로부터 일정한 곡률 범위(R) 내에 제1 내지 제3 발광소자(151, 152, 153)가 배치될 수 있다.
실시예의 곡률 반경(R)은 0.6㎜ x 0.6㎜의 화소 사이즈 기준으로 약 25㎛일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 0.6㎜ x 0.6㎜의 화소 사이즈 기준으로 약 25㎛의 곡률 반경을 갖는 곡률 범위(R) 내에 상기 제1 발광소자(151)의 제1 중심부(151s), 제2 발광소자(152)의 제2 중심부(152s) 및 제3 발광소자(153)의 제3 중심부(153s)가 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 중심부(151s, 152s, 153s)가 곡률 범위(R)를 벗어나는 경우, 해당 화소의 광 혼합 및 불균일한 휘도에 의해 볼륨 발광이 저하될 수 있다.
실시예는 픽셀의 중심으로부터 일정한 곡률 범위 내에 발광소자들이 배치됨으로써 복수의 발광다이오드 간의 균일한 컬러 및 균일한 휘도를 구현할 수 있고, 볼륨 발광이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
실시예는 발광소자를 구비한 디스플레이 장치 구현에 의해, 대면적이면서도 Full HD 이상의 고화질 표시장치 기능이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 몰딩부의 물질과 열팽창 계수차이가 적은 물질을 채용함으로써 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예에 의하면 투광전 연장 전극 내부에 투광성 금속전극을 채용함으로써 광투광성과 아울러 기계적, 전기적 신뢰성이 비약적으로 향상된 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 유연한 물질(flexible material)을 채용함으로써 몰딩부와 관계에서 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 발광소자의 연결전극이 기판의 전극과 결합되는 위치에 결합홈을 구비함으로써 발광소자의 연결전극과 기판의 전극 간의 결합력이 향상되어 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자와 기판의 전극을 연결하는 연결전극의 물질을 투광성 전극을 채용함으로써 광 흡수나 광 차단을 최소화하여 광출력(Po)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자가 배치되는 기판의 전극에 리세스를 구비하여 발광소자가 돌출되는 공간의 최소화하면서도 발광소자와 기판의 전극 간의 결합력을 향상시켜 슬림화에 유리하면서도 기계적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 자성체를 이용한 실장공정을 통해 수직형 발광소자에서 와이어 공정을 생략하여 패키징 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 실시예는 셀프 마운팅(Self-mounting) 실장 공정이 가능하도록 하는 자성체가 실장 공정 이후에는 방열구조로 기능할 수 있는 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 조명장치 또는 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 픽셀의 중심으로부터 일정한 곡률 범위 내에 발광소자들이 배치됨으로써 복수의 발광다이오드 간의 균일한 컬러 및 균일한 휘도를 구현할 수 있고, 볼륨 발광이 가능한 발광소자, 반도체소자, 발광소자 패키지, 발광모듈, 디스플레이 장치, 또는 조명장치를 제공할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
발광소자 패키지(100), 기판(120),
제1 내지 제4 전극(131, 132, 133, 134),
제1 내지 제3 발광소자(151, 152, 153), 몰딩부(170),

Claims (29)

  1. 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판;
    상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자;
    상기 기판 상의 상기 제1 발광소자 상에 배치되는 몰딩부; 및
    상기 몰딩부와 열팽창 특성이 동일한 재료로 이루어진 지지층과, 상기 지지층 내에 배치된 투광성 도전층을 포함하는 제1 투광성 연결전극을 포함하고,
    상기 제1 전극과 상기 제1 발광소자는 상기 제1 투광성 연결전극에 의해 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 투광성 연결전극은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 제1 발광소자 하측에 배치된 제1 자성체를 더 포함하고,
    상기 제1 자성체는 페로 강자성체(Ferro-magnetic), 페리 자성체(Ferri-magnetic) 또는 상자성체 (paramagnetic) 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 저면은
    상기 기판의 저면으로 노출되는 발광소자 패키지.
  5. 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판;
    상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자;를 포함하고,
    상기 제1 발광소자는,
    상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 투광성 연결전극을 포함하고,
    상기 제1 투광성 연결전극은 상기 제1 발광소자의 외측으로 연장되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 투광성 연결전극의 내부에 제1 투광성 금속전극을 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 투광성 금속전극은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나 포함하는 발광소자 패키지.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 전극은
    상기 제1 투광성 연결전극의 일단이 수용되는 제1 리세스를 구비하는 발광소자 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 투광성 연결전극의 일단에는 제1 금속전극을 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 제1 투광성 연결전극의 일단과 상하간에 중첩되는 영역에 제2 자성체(192)를 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판;
    상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자;를 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극보다 높이 돌출된 제1 돌출전극을 포함하고,
    상기 제1 발광소자는 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제2 투광성 연결전극을 포함하고,
    상기 제2 투광성 연결전극은 상기 제1 발광소자 외측으로 연장되어 상기 제1 돌출전극과 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 제1 발광소자 하측에 배치된 제1 자성체를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 투광성 연결전극의 내부에 제1 투광성 금속전극을 포함하는 발광소자 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극은
    상기 제2 투광성 연결전극이 수용되는 제1 리세스를 구비하는 발광소자 패키지.
  14. 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판;
    상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자;를 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 발광소자가 배치되는 제1 영역에 제2 리세스를 포함하고,
    상기 제1 발광소자는 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제3 투광성 연결전극을 포함하고,
    상기 제3 투광성 연결전극은 상기 제1 발광소자 외측으로 연장되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극보다 높이 돌출된 제1 돌출전극을 포함하는 발광소자 패키지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며,
    상기 활성층은 상기 제2 전극의 상면보다 높게 배치되는 발광소자 패키지.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 전극의 제2 영역에 배치되는 제2 발광소자를 더 포함하며,
    상기 제1 발광소자의 상측의 높이는 상기 제2 발광소자의 상측의 높이보다 낮은 발광소자 패키지.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 제1 발광소자 하측에 배치된 제1 자성체를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 전극은
    상기 제3 투광성 연결전극이 수용되는 제1 리세스를 구비하는 발광소자 패키지.
  20. 상호 이격된 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 기판;
    상기 제2 전극의 제1 영역 상에 배치되는 제1 발광소자;를 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 발광소자가 배치되는 영역에 제2 리세스를 포함하고,
    상기 제2 리세스에는 제1 투과홀을 구비하며,
    상기 제1 발광소자는 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제4 투광성 연결전극을 포함하고,
    상기 제4 투광성 연결전극은 상기 제1 발광소자 외측으로 연장되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극보다 높이 돌출된 제1 돌출전극을 포함하고,
    상기 제4 투광성 연결전극은 상기 제1 돌출전극과 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며, 상기 활성층은 상기 제1 전극의 상면보다 높게 배치되며,
    상기 제2 전극의 제2 영역 상에 배치되어 전기적으로 연결되는 제2 발광소자를 더 포함하며,
    상기 제1 발광소자의 상측의 높이는 상기 제2 발광소자의 상측의 높이보다 낮은 발광소자 패키지.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 발광소자 하측에 배치된 제1 자성체를 더 포함하고,
    상기 제1 전극은,
    상기 제4 투광성 연결전극의 일단이 수용되는 제1 리세스를 구비하는 발광소자 패키지.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 전극에는 제2 투과홀을 구비하는 발광소자 패키지.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며,
    상기 활성층은 상기 제1 전극의 상면보다 낮게 배치되는 발광소자 패키지.
  26. 제24 항에 있어서,
    상기 기판은
    상기 제1 발광소자가 배치되는 캐비티를 포함하고,
    상기 기판의 캐비티의 측벽에 반사층을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  27. 제24 항에 있어서,
    상기 기판에 제3 전극; 및
    상기 제3 전극 상에 배치되는 제3 발광소자;를 더 포함하며,
    상기 제1 발광소자는 적색 발광다이오드를 포함하고,
    상기 제2 발광소자는 청색 발광다이오드를 포함하며,
    상기 제3 발광소자는 녹색 발광다이오드를 포함하며,
    상기 제1 발광소자는 상기 제2 발광소자와 상기 제3 발광소자의 사이에 배치되며,
    상기 제1 발광소자는 상기 제2 발광소자와 상기 제3 발광소자들 보다 낮게 배치되는 발광소자 패키지.
  28. 제1 항 내지 제27항 중 어느 하나의 발광소자 패키지를 구비하는 발광 모듈.
  29. 제28항의 발광모듈을 구비하는 표시장치.
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