KR20190108207A - 광전자 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 광전자 소자(1700)는 광전자 유닛(14), 제1 투명 구조(16), 및 제1 접촉층(170)을 포함하며, 그 중, 광전자 유닛(14)은 제1 상표면(141) 및 상기 제1 상표면(141)에 위치한 제1 금속층(142)을 가지며, 상기 제1 투명 구조(16)는 상기 광전자 유닛(14)을 에워싸며 상기 제1 상표면(141)을 노출한다. 제1 접촉층(170)은 제1 투명 구조(16) 상에 위치하며, 제1 금속층(142)과 전기적으로 연결되는 연결부(170a)를 가진다.
Description
본 발명은 광전자 소자에 관한 것이며, 특히 도전 구조를 가지는 광전자 소자에 관한 것이다.
현재 광전자 소자는 발광 다이오드(Light-emitting Diode;LED)와 같이 이미 광학 표시 장치, 교통 표지, 데이터 저장 장치, 통신 장치, 조명 장치 및 의료 기기에 광범위하게 사용되고 있다. 상업 전자 제품의 경박단소의 추세와 유사하게, 광전자 소자의 발전도 마이크로 패키지 시대에 진입하였으며, 반도체와 광전자 소자의 최상의 패키지 설계는 결정 입자 레벨의 패킹이다.
그 외, 상기 LED는 진일보로 마이크로 패킹으로 결정 입자 레벨의 LED 패킹을 형성하며, 다른 소자와 결합 연결되어 발광 장치를 형성한다. 도 15는 공지의 발광 장치의 구조 모식도이며, 도 15에 나타낸 바와 같이, 발광 장치(150)는 적어도 하나의 회로(154)의 서브 마운트(sub-mount)(152), 상기 서브 마운트(152)에 위치한 적어도 하나의 솔더(solder)(156), 및 LED(151)의 전극(155)과 서브 마운트(152) 상의 전극을 전기적으로 연결하는 전기적 연결 구조(158)를 포함하며, 상기 솔더(156)로 상기 LED(151)를 서브 마운트(152) 상에 접착 고정하며, LED(151)의 기판(153)과 서브 마운트(152) 상의 회로(154)가 전기적 연결을 형성하도록 하며, 그 중, 상기 서브 마운트(152)는 리드 프레임(lead frame) 또는 빅 사이즈의 탑재 기판(mounting substrate)일 수 있어, 발광 장치(150)의 회로 설계와 그 방열 효과의 제고에 유리하다.
광전자 소자는 제1 상표면을 가지는 광전자 유닛, 상기 제1 상표면에 위치한 제1 금속층, 상기 광전자 유닛을 에워싸며 상기 제1 상표면을 노출하는 제1 투명 구조, 및 상기 제1 투명 구조 상에 위치하며, 상기 제1 금속층에 전기적으로 연결되는 연결부를 가지는 제1 접축층을 포함한다.
도 1(A)-1(C)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 2(A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 2(B)는 본 발명의 도 2(A)에서 나타낸 광전자 유닛의 단면도이다.
도 2(C)는 본 발명의 도 2(A)에서 나타낸 광전자 소자의 상면도이다.
도 3(A)-3(F)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자 상에 전극을 전기 도금하는 제조 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 9(A)-9(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 10(A)-10(B)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 모듈의 단면도이다.
도 15는 공지의 발광 장치의 구조 모식도이다.
도 16(A)-16(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 17(A)-17(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 18(A)-18(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 19는 볼 발명의 또 다른 실시에에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 20(A)-20(F)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 2(A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 2(B)는 본 발명의 도 2(A)에서 나타낸 광전자 유닛의 단면도이다.
도 2(C)는 본 발명의 도 2(A)에서 나타낸 광전자 소자의 상면도이다.
도 3(A)-3(F)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자 상에 전극을 전기 도금하는 제조 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 9(A)-9(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 10(A)-10(B)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 모듈의 단면도이다.
도 15는 공지의 발광 장치의 구조 모식도이다.
도 16(A)-16(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 17(A)-17(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 18(A)-18(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 19는 볼 발명의 또 다른 실시에에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 20(A)-20(F)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 제조 플로우 차트이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자의 단면도이다.
본 발명의 실시예를 상세히 설명하며, 도면에 표시하며, 동일하거나 유사한 부분은 동일한 부호로 한다.
도 1(A)-1(C)은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 제조 플로우 차트이다. 도 1(A)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼는 임시 캐리어(10), 임시 캐리어(10) 상에 형성된 접착층(12), 접착층(12) 상에 형성된 복수 개의 광전자 유닛(14)를 포함한다. 도 1(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 투명 구조(16)는 접촉층(12)과 복수 개의 광전자 유닛(14) 상에 형성되며, 적어도 그 중 광전자 유닛(14)의 적어도 두개의 표면을 피복하며, 제2 투명 구조(18)는 제1 투명 구조 상에 형성된다. 도 1(C)에 나타낸 바와 같이 임시 캐리어(10)와 접착층(12)을 제거하여, 복수 개의 도전 구조(2)가 제1 투명 구조(16)와 복수 개의 광전자 유닛(14)의 표면상에 형성되며, 웨이퍼를 복수 개의 광전자 소자(1)로 분할한다.
임시 캐리어(10)와 제2 투명 구조(18)는 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16)를 적재할 수 있다. 임시 캐리어(10)의 재료는 예를 들어, 다이아몬드 상 카본(Diamond Like Carbon;DLC), 흑연, 탄소 섬유, 금속기 복합재료(Metal Matrix Composite;MMC), 세라믹 복합재료(Ceramin Matrix Composite;CMC), 고분자 복합재료(Polymer Matrix Composite, PMC),니켈(Ni), 동(Cu),알루미늄(Al),규소(Si),셀렌화 아연(ZnSe), 갈륨 비소(GaAs), 탄화 규소(SiC), 인화 갈륨(GaP), 갈륨 비소 인(GaAsP), 인화인듐(InP), 산화리튬갈륨(LiGaO2), 리튬 알루미네이트(LiAlO2) 또는 상기 재료의 조합과 같은 도전 재료거나, 또는 다이아몬드(Diamond), 글라스(Glass), 에폭시(Epoxy), 석영(Quartz), 아크릴(Acryl), 산화알루미늄(Al2O3), 산화아연(ZnO), 질화알루미늄(AlN) 또는 상기 재료의 조합과 같은 절연 재료이다.
제2 투명 재료(18)는 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광에 대해 투명하며, 그 재료는 예를 들어 다이아몬드(Diamond), 글라스(Glass), 에폭시(Epoxy), 석영(Quartz), 아크릴(Acryl), 산화규소(SiOx), 산화알루미늄(Al2O3), 산화아연(ZnO), 실리콘 또는 상기 재료의 조합과 같은 투명재료를 포함한다. 그 외, 다른 실시예에 있어서, 제2 투명 구조(18)는 자연으로부터 오는 광 예를 들어 해빛에 대해 투명하다. 제2 투명 구조(18)의 두께는 약 300미크론-500미크론이다.
접착층(12)은 임시 캐리어(10)와 광전자 유닛(14)을 접착하여 연결하며, 제2 투명 구조(18)가 제1 투명 구조(16)에 형성된 후 쉽게 제거할 수 있다. 접착층(12)의 재료는 절연 재료, UV 테이프 또는 열 분해 테이프일 수 있다. 절연 재료는 벤조사이클로부텐(BCB), Su8, 에폭시(Epoxy) 또는 스핀 온 글라스(SOG)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
제1 투명 구조(16)는 광전자 유닛(14)을 피복하여, 광전자 유닛(14)를 고정 및 적재하여 광전자 소자(1)의 기계적 강도를 높이는데 사용된다. 제1 투명 구조(16)는 광전자 유닛(14)으로부터 나오는 광에 대해 투명하며, 그 재료는 제2 투명 재료(18)와 같거나 다를 수 있으며, 열팽창계수는 약 50ppm/℃-400ppm/℃이다. 제1 투명 구조(16)의 재료는 에폭시(Epoxy), 폴리이미드(PI), 벤조사이클로부텐(BCB), 퍼플루오르시클로부탄(PFCB), Su8, 아크릴 수지(Acrylic Resin), 폴리메틸메나크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르이미드(Polytherimide), 탄소플루오르폴리머(Fluorocarbon Polymer), 글라스(Glass), 산화알루미늄(Al2O3), SINR, 스핀 온 글라스(SOG),데프론 또는 상기 재료의 조합과 같은 투명한 재료를 포함한다. 제1 투명 구조(16)의 굴절계수는 제2 투명 구조(18)와 같거나 다르며, 그 두께는 약 200미크론-300미크론이다. 그 오, 제1 투명 구조(16)는 환경으로부터 오는 광 예를 들어 해빛에 대해 투명하다.
광전자 유닛(14)은 빛 에너지, 전기 에너지를 제공하거나 또는 양자를 같이 제공하며, 예를 들어 발광 다이오드 또는 태양전지일 때, 그 두께는 약 100미크론이다. 광전자 유닛(14)이 발광하는 발광 다이오드 일 때, 제1 투명 구조(16)의 굴절 계수는 제2 투명 구조(18)의 투명 계수보다 커서, 광전자 소자(1)의 빛 추출 확률을 증가시킨다. 광전자 유닛(14)이 빛을 흡수하는 태양 전지일 때, 제1 투명 구조(16)의 굴절 계수는 제2 투명 구조(18)의 투명 계수보다 작아서, 광전자 소자(1)에 빛이 진입하는 확률을 증가시킨다.
도 2(A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 단면도이다. 광전자 소자(1)는 제2 투명 구조(18), 제2 투명 구조(18) 상에 위치하는 제1 투명 구조(16), 제1 투명 구조(16)에 위치하는 광전자 유닛(14), 및 광전자 유닛(14)의 제1 투명 구조(16) 상에 위치하는 도전 구조(2)를 포함한다. 광전자 유닛(14)은 제1 상표면(141) 상에 위치하는 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144), 제1 상표면(141)에 대해 서로 마주하며 또한 제2 투명 구조(18)에 가까이하는 제1 하표면(143), 및 제1 상표면(141)과 제1 하표면(143) 사이에 있는 적어도 두개의 측면(140)을 포함한다. 도전 구조(2)는 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16) 상에 위치하며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)의 일부를 피복하는 제1 절연층(22), 제1 절연층(22) 상에 위치하는 반사층(24), 제1 절연층(22)과 반사층(24) 상에 위치하며, 반사층(24)을 피복하는 제2 절연층(26), 제1 절연층(22)과 제2 절연층(26) 사이에 형성되며, 각각 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 노출하는 제1 개구(212)와 제2 개구(214), 및 제1 도전층(282), 제2 도전층(284)을 가지며, 제2 절연층(26) 상에 위치하며, 각각 제1 개구(212)와 제2 개구(214) 중에 형성되어, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 전기적으로 연결하는 전극을 포함한다. 그 중, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144) 사이에 위치한 제1 절연층(22)과 제2 절연층(26) 사이에는 반사층(24)이 존재하지 않는다.
제1 절연층(22)은 광전자 유닛(14)과 반사층(24)을 전기적으로 절연하여, 광전자 유닛(14)이 반사층(24)으로부터 확산되는 원소에 인해 파괴되는 것을 방지한다. 제1 투명 구조(16)는 제1 절연층(22)의 아래에 위치하는 제2 상표면(162), 및 제2 투명 구조(18)에 가까이 하는 제2 하표면(166)을 포함한다. 제2 상표면(162)는 실제로 제1 상표면(141)보다 낮다. 제2 상표면(162)은 제1 상표면(141)에 인접하는 경사면(164)을 가지며, 경사면(164)은 제1 금속층(142) 및 제2 금속층(144)과 측면(140) 사이의 구역에 위치하는 것이 바람직하다. 그 외, 다른 실시예에 있어서, 일부 제2 상표면(162)과 제2 하표면(166) 사이의 거리는 제2 하표면(166)과 제1 상표면(141) 사이의 거리와 같다.
제1 절연층(22)은 제1 투명 구조(16) 및/또는 반사층(24)에 대해 접착성을 가지며, 광전자 소자(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광에 대한 투과율이 85%보다 크다. 제1 절연층(22)의 열팽창계수는 제1 투명 구조(16)의 열팽창계수보다 작으며, 바람직하게는 제1 투명 구조(16)와 반사층(24) 사이에 있으며, 그 열팽창계수는 약 3ppm/℃-200ppm/℃이며, 바람직하게는 20ppm/℃-70ppm/℃이다. 제1 절연층(22)의 재료는 제1 투명 구조(16)의 재료와 같거나 다를 수 있으며, 개구를 형성하는데 사용되는 포토레지스트 재료로 할 수 있기 때문에, 제1 절연층(22)은 포토리소그래픽 제조 공정에 있어서 고화되어야 한다. 제1 절연층(22)의 고화온도는 고온에서 제1 투명 구조(16)가 파손되지 않도록 350℃를 초과하지 않는다. 포토레지스트는 Al-Polymer, 벤조사이클로부텐(BCB),SINR, Su8 또는 스핀 온 글라스(SOG)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 제1 절연층(22)은 조도가 제1 상표면(141)보다 큰 거친 표면을 가질 수 있으며, 그 두께는 실제로 일정하며, 약 2미크론-3미크론이다.
반사층(24)은 광전자 유닛(14) 또는 환경으로부터 오는 광을 반사할 수 있으며, 그 두께는 실제로 일정하며, 약 1미크론-3미크론이다. 반사층(24)과 일부 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)은 중첩되며, 복수 개의 부속층(미도시)을 추가로 포함할 수 있으며, 그 열팽창계수는 약 3ppm/℃-200ppm/℃이다. 반사층(24)은 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광에 대한 반사율은 70%이상이며, 그 재료는 동(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은-티타늄(Ag-Ti), 니켈 주석(Ni-Sn), 금합금(Au alloy), 니켈-은(Ni-Ag) 또는 티나늄- 알루미늄(Ti-Al) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 반사층(24)는 조도가 제1 상표면(141)보다 큰 거친 구조를 가질 수 있다.
제2 절연층(26)은 제1 도전층(282) 및 제2 도전층(284)과 반사층(24)을 전기적으로 절연하며, 반사층(24)이 제1 도전층(282) 및 제2 도전층(284)에 인해 파손되는 것을 방지하도록 보호한다. 제2 절연층(26)은 반사층(24)을 고정하며 도전 구조(2)의 기계적 강도를 제고시키는데 사용될 수 있다. 제2 절연층(26)의 재료는 제1 절연층(22)의 재료와 같거나 다를 수 있으며, 그 재료는 Al-Polymer, 벤조사이클로부텐(BCB), SINR, Su8 또는 스핀 온 글라스(SOG), 폴리이미드(PI) 또는 다이아몬드상 박막(DLC)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 제2 절연층(26)은 조도가 제1 상표면(141)보다 큰 거친 표면을 가질 수 있으며, 그 두께는 실제로 일정하며, 약 4미크론-5미크론이다.
전극(28)은 증착 또는 전기 도금을 통해 일체로 성형되며, 전극(28)의 상표면 면적은 제2 투명 구조(18)의 상표면 면적의 50%이상이다. 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)은 외부 전압을 접수하는데 사용되며, 그 재료는 금속 재료를 포함할 수 있으며, 동(Cu), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 납(Pb), 동-주석(Cu-Sn), 동-아연(Cu-Zn),동-카드뮴(Cu-Cd), 주석-납-안티몬 (Sn-Pb-Sb), 주석-납-아연(Sn-Pb-Zn),니켈 주석(Ni-Sn), 동-코발트(Cu-Co), 금합금(Au alloy), 금-동-니켈-금(Au-Cu-Ni-Au) 또는 상기 재료의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 제1 도전층(282) 및/또는 제2 도전층(284)은 복수 개의 부속층(미도시)을 포함할 수 있으며, 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광에 대한 반사율이 70%이상이다. 제1 도전층(282)의 두께는 실제로 일정하며, 예를 들어 약 12미크론이며, 제2 도전층(284)의 두께는 실제로 일정하며, 예를 들어 약 12미크론이다. 제1 도전층(282) 및 제2 도전층(284)의 상표면 면적은 제2 하표면의 면적의 50%보다 크다.
도 2(B)에 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14)은 발광 다이오드일 수 있으며, 발광 구조(145), 제1 유전체층(149a), 보호층(147), 제1 와이어 패드(146), 제2 와이어 패드(148), 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제2 유전체층(149b)을 포함한다. 발광 구조(145)는 기판(145a), 제1 전기층(145b), 활동층(145c) 및 제2 전기층(145d)을 포함한다. 활동층(145c)은 제1 전기층(145b) 상에 위치하며, 발광층이며, 제2 전기층(145d)은 활동층(145c) 상에 위치한다. 제1 와이어 패드(146)는 발광 구조(145) 상에 위치하며, 제1 전기층(145b)에 전기적으로 연결되며, 제2 와이어 패드(148)는 발광 구조(145) 상에 위치하며, 제2 전기층(145d)에 전기적으로 연결된다. 보호층(147)은 발광 구조(145) 상에 위치하며, 제1 와이어 패드(146)와 활동층(145c) 및 제2 전기층(145d)을 전기적으로 절연하며, 제1 유전체층(149a)은 발광 구조(145) 상에 위치한다. 제1 금속층(142)은 제1 유전체층(149a) 상에 위치하며, 제1 전기층(145b)에 전기적으로 연결되며, 일부 제1 금속층(142)은 제1 유전체층(149a) 상에 위치한다. 제2 금속층(144)은 발광 구조(145) 상에 위치하며, 제2 전기층(145d)에 전기적으로 연결되며, 일부 제1 금속층(144)은 제1 유전체층(149a) 상에 위치한다. 제2 유전체층(149b)은 제1 유전체층(149a) 상에 위치하며, 제1 유전체층(149a)과 제2 유전체층(149b)은 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 전기적으로 절연시킨다. 일부 제1 유전체층(149a)은 투명층이며, 제1 유전체층(149a)과 제1 금속층(142) 및/또는 제2 금속층(144)이 접촉되는 표면은 발광 구조(145)로부터 나오는 광을 반사할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 유전체층(149a)은 반사 구조를 가질 수 있으며, 그 반사 구조는 브래그 반사층(DBR) 및/또는 반사 박막을 포함할 수 있으며, 반사 박막은 예를 들어 동(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은-티타늄(Ag-Ti), 니켈 주석(Ni-Sn), 금합금(Au alloy), 니켈-은(Ni-Ag), 티타늄-알루미늄(Ti-Al) 등과 같은 금속 재료를 포함한다.
도 2(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 와이어 패드(146)와 제2 와이어 패드 사이에 제1 간격(d1)을 가지며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144) 사이에 제2 간격(d2) 을 가지며, 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284) 사이에 제3 간격(d3)을 가진다. 제1 간격(d1)은 제2 간격(d2) 및 또는 제3 간격(d3)보다 크며, 제2 간격(d2)과 제3 간격(d3)은 서로 같거나 다를 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 간격(d2)은 제3 간격(d3)보다 크며, 다른 실시예에 있어서, 제2 간격(d2)은 제3 간격(d3)보다 작을 수 있다. 제3 간격(d3)은 100미크론-300미크론이다. 제2 투명 구조(18)는 제1 폭(W1)을 가지며, 광전자 유닛(14)은 제2 폭(W2)을 가지며, 제1 폭(W1)이 제2 폭(W2)에 대한 비례는 1.5-3이며, 바람직하게는 2-2.5이다.
도 2(C)는 본 발명의 도 2(A)에서 나타낸 광전자 소자(1)의 상면도이며, 제1 도전층(282)는 제2 도전층(284)에서 멀리 떨어진 일 측에 위치하는 경사각(286)을 가지며, 제1 개구(212)와 반사층(24) 사이에 제4 간격(d4)을 가지며, 약 25미크론-75미크론이다.
다른 실시예에 있어서, 광전자 소자(1)는 접착재료에 의해 베이스에 접착된다. 접착 재료는 금속 재료, 투명 재료 또는 비등향성 도전 박막일 수 있으며, 금속 재료는 동(Cu), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 납(Pb), 동-주석(Cu-Sn), 동-아연(Cu-Zn), 동-카드뮴(Cu-Cd), 주석-납-안티몬 (Sn-Pb-Sb), 주석-납-아연(Sn-Pb-Zn), 니켈 주석(Ni-Sn), 동-코발트(Cu-Co), 금합금(Au alloy), 금-동-니켈-금(Au-Cu-Ni-Au) 또는 상기 재료의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 투명 재료는 벤조사이클로부텐(BCB), SINR, Su8 에폭시(Epoxy) 또는 스핀 온 글라스(SOG)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
도 3(A)-3(F)는 광전자 유닛(14) 상에 전극(28)을 전기 도금하는 제조 플로우 차트이다. 도 3(A)에 나타낸 바와 같이, 종정층(30)은 광전자 유닛(14) 와 제1 투명 구조(16) 상에 형성된다. 도 3(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 포토레지스트(32)는 종정층(30) 상에 형성되며, 일부 종정층(30)을 노출한다. 도 3(C)에 나타낸 바와 같이, 전기 도금층(34)은 종정층(30)의 제1 포토레지스트(32)에 의해 피복되지 않은 부분에 전기 도금하여 형성된다. 도 3(D)에 나타낸 바와 같이, 제1 포토레지스트(32)를 노출하여 종정층(30)의 기타 부분을 노출한다. 도 3(E)에 나타낸 바와 같이, 제2 포토레지스트(36)는 전기 도금층(34) 상에 형성된 후, 종정층(30)의 노출된 부분을 제거한다. 도 3(F)에 나타낸 바와 같이, 제2 포토레지스트(36)를 제거하여 전기 도금층(34)을 노출하여 전극(28)을 형성한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전자 소자(4)의 단면도이다. 광전자 소자(4)는 광전자 소자(1)와 유사하지만, 제2 투명 구조(18) 중에 형성되어 광전자 유닛(14) 또는 환경으로부터 오는 광을 처리할 수 있는 광전자 소자와 같은 오목부(40)를 추가로 포함한다. 오목부(40)는 제1 투명 구조(16) 중에 형성될 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 오목부(40)는 단면도에서 볼 때, 삼각형이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 있어서, 광전자 소자(5)의 제2 투명 구조(18)는 거꾸로 된 사다리꼴일 수 있다. 제2 투명 구조(18)는 조도가 제1 상표면(141)보다 큰 거친 표면 또는 평탄면일 수 있는 제3 하표면(182)을 가질 수 있다. 제2 투명 구조(18)의 형상은 단면도에서 볼 때, 삼각형, 반원형, 사분의 일 원형, 거꾸로 된 사다리꼴, 오각형 또는 사각형을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 제1 투명 구조(16)의 형상은 제2 투명 구조(18)와 같거나 다를 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 하표면(166)은 조도가 제1 상표면(141)보다 큰 거친 표면이거나 평탄 표면일 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(6)은 광전자 유닛(1)과 유사하지만, 제3 하표면(182) 아래에 위치하며, 광전자 유닛(14) 또는 환경으로부터 오는 광을 반사할 수 있는 경면(60)을 추가로 포함한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 있어서, 광전자 소자(7)는 광전자 유닛(14), 도전 구조(2), 제1 투명 구조(16) 및 제2 투명 구조(18)를 가진다. 제2 투명 구조(18)는 제1 상표면(141)과 평행되지 않는 제1 변(185)을 가지며, 경면(70)은 제1 변(184) 아래에 형성되어 광전자 유닛(14) 또는 환경으로부터 오는 광을 반사한다. 단면도에서 보면, 제1 변(184)은 제1 상표면(141)에 대해 포물선 곡선, 호선 또는 경사변일 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 있어서, 광전자 소자(8)는 광전자 소자(7)에 유사하지만, 제1 투명 구조(16)는 제1 상표면(141)에 평행되지 않는 제2 변(168)을 추가로 가지며, 경면(80)은 제1 변(184)과 제2변(168) 아래에 형성되어 광전자 유닛(14) 또는 환경으로부터 오는 광을 반사한다.
도 9(A)-9(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(9)의 제조 플로우 차트이다. 도 9(A)-9(B)에 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(17)과 제1 투명 구조(16)는 제2 투명 구조(18) 상에 위치하며, 광전자 유닛(14)의 보호층(147)은 제1 상표면(141) 상에 형성되며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 노출하며, 그 중, 보호층(147)은 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)의 일부를 피복할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 보호층(147)은 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)의 전부를 노출할 수 있으며, 심지어 일부 제1 상표면(141)을 노출할 수 있다. 절연 산란층(90)은 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16) 상에 형성되며, 절연 산란층(90)은 적어도 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16) 의 일부를 피복할 수 있으며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 에워싼다. 도 9(C)에 나타낸 바와 같이, 절연 산란층(90)을 제거하여 제1 개구(212)와 제2 개구(214)를 형성하여, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 노출한 다음, 절연 산란층(90) 상 및 제1 개구(212)와 제2 개구(214) 중에 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)을 형성하며, 그 중, 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)은 각각 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)에 전기적으로 연결되어, 광전자 소자(9)를 형성한다. 절연 산란층(90)은 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)을 전기적으로 절연시키며, 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광에 대한 반사율이 50% 이상이며, 단일층 구조일 수 있다. 절연 산란층(90)은 제1 도전층(282)에서 멀리 떨어지며, 복수 개의 과립을 가질 수 있으며, 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광을 난반사하는 난반사 표면(92)을 가진다. 그 중, 난반사는 광선이 물체의 거친 표면에 조사한 후 무질서하게 사면으로 반사되는 형상을 가르킨다. 다른 실시예에 있어서, 절연 산란층(90)은 복수 개의 절연층 스택(미도시)를 마련하여 브래그 반사층을 형성하도록 한다. 절연 산란층(90)의 두께는 약 4미크론-20미크론이며, 바람직하게는 5미크론-10미크론이다. 절연 산란층(90)의 재료는 에폭시(Epoxy), 산화 규소(SiOx), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화티타늄(TiO2), 실리콘(silicone), 수지(Resin) 또는 상기 재료의 조합일 수 있다. 절연 산란층(90)의 형성 방법은 스핀 코팅, 강판 인쇄 또는 스크린 인쇄를 포함하며, 절연 산란층(90)을 제거하는 방법은 식각을 포함한다. 절연 산란층(90)은 동시에 광선을 난반사 또는 반사할 수 있으며, 또한 전기적 절연 기능을 제공할 수 있어, 난반사 재료, 반사 재료 및 절연 재료의 사용을 줄이고, 재료 특성 예를 들어, 열팽창계수 또는 기계적 강도의 차이에 인해 재료사이의 파손도 방지할 수 있으며, 우수율을 제고하고 원가를 저감할 수 있으며, 한편, 물기가 광전자 유닛(14)에 들어가는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성을 제고시킨다. 제1 도전층(282)의 상표면은 제1 금속층(142)의 바로 위에 위치하며, 제1 금속층(142)의 일부와 중첩되는 제1 함몰구(281), 및 절연 산란층(90)의 일부와 중첩되는 제1 평탄구(283)를 포함하며, 그 중, 제1 함몰구(281)와 제1 상표면(141) 사이의 거리는 제1 평탄구 (283)와 제1 상표면(141) 사이의 거리보다 작다. 다른 실시예에 있어서, 제1 함몰구(281)와 제1 상표면(141) 사이의 거리는 절연 산란층 (90)의 상표면과 제1 상표면(141) 사이의 거리보다 작다. 제2 도전층(284)의 상표면은 제2 금속층(144)의 바로 위에 위치하며, 제2 금속층(144)의 일부와 중첩되는 제2 함몰구(285), 및 절연 산란층(90)의 일부와 중첩되는 제2 평탄구(285)를 포함하며, 그 중, 제2 함몰구(285)와 제1 상표면(141) 사이의 거리는 제2 평탄구 (287)와 제1 상표면(141) 사이의 거리보다 작다. 다른 실시예에 있어서, 제2 함몰구(285)와 제1 상표면(141) 사이의 거리는 절연 산란층 (90)의 상표면과 제1 상표면(141) 사이의 거리보다 작다. 제1 도전층(282)은 절연 산란층(90)과 광전자 유닛(14) 사이의 함몰처에 형성되며, 바람직하게는 제1 금속층(142)과 절연 반사층(90) 사이에 형성되는 제1 충전부(288)를 추가로 포함한다. 제2 도전층(284)은 절연 산란층(90)과 광전자 유닛(14) 사이의 함몰처에 형성되며, 바람직하게는 제2 금속층(144)과 절연 반사층(90) 사이에 형성되는 제2 충전부(289)를 추가로 포함한다.
도 10(A)-10(B)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(100)의 제조 플로우 차트이다. 도 10(A)에 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16)는 제2 투명 구조(16) 상에 위치하며, 제1 절연층(22)은 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16) 상에 위치하며, 제1 절연층(22)은 적어도 광전자 유닛(14)과 제1 투명 구조(16) 의 일부를 커버하며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 에워싼다. 반사층(24)은 제1 절연층(22) 상에 형성되며, 제2 절연층(26)은 반사층(24) 상에 형성된다. 도 10(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 절연층(22) , 제2 절연층(26) 및 반사층(24) 을 제거하여 제1 개구(212)와 제2 개구(214)를 형성하도록 하며, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 노출한 다음, 제2 절연층(26) 상 및 제1 개구(212)와 제2 개구(214) 중에 전극(28)을 형성하며, 그 중, 전극(28)은 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 전기적으로 연결하여, 광전자 소자(100)를 형성하도록 한다. 그 중, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144) 사이에 위치한 제1 절연층(22)과 제2 절연층(26) 사이에 반사층(24)을 가지며, 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광이 반사되는 확률을 증가시키고, 발광 효율을 제고시키며, 물기가 광전자 유닛(14)에 들어가는 것을 방지하여, 신뢰성을 제고시킨다. 반사층(24)은 전극(28) 및/또는 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 절연층(26)은 반사층(24)를 커버하여 반사층(24)과 전극(28) 및/또는 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(110)의 단면도이다. 광전자 소자(110)는 도전 구조(2), 광전자 유닛(14) 및 제2 투명 구조(18) 상에 형성된 제1 투명 구조(16)를 포함하며, 그중 제1 투명 구조(16)는 광전자 유닛(14) 아래에 위치하며 에워싸는 제1 투명층(161), 제1 투명층(161) 아래에 위치하며 에워싸는 제2 투명층(163), 제2 투명층(163) 아래에 위치하며 에워싸는 제3 투명층(165), 제1 투명층(161)과 제2 투명층(163) 사이에 위치하는 제1 파장 전환층(112), 및 제2 투명층(163)과 제3 투명층(165) 사이에 위치하는 제2 파장 전환층(114)을 포함한다. 제1 파장 전환층(112)이 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광에 의해 여기된 후 발사하는 광은 제1 파장을 가지며, 제2 파장 전환층(114)이 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광에 의해 여기된 후 발사하는 광은 제2 파장을 가지며, 광전자 유닛(14)으로부터 발사된 광은 제3 파장을 가지며, 그 중, 제3 파장은 제1 파장과 제2 파장보다 작으며, 제1 파장은 제2 파장보다 크며, 제1 파장의 준위는 제2 파장 전환층(114)에 의해 흡수되는 광의 에너지 준위보다 작으며, 제1 파장의 광이 제2 파장 전환층(114)에 의해 흡수되는 것을 낮추며, 제1 파장의 광이 파장 전환에 인해 소모되는 것을 줄이며, 광전자 소자(110)의 발광 효율을 제고시킨다. 제1 파장 전환층(112) 및/또는 제2 파장 전환층(114)은 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광을 흡수하여 여기광을 생성할 수 있으며, 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광 및 제1 파장 전환층(112) 및/또는 제2 파장 전환층(114)이 생성한 여기광을 난반사 할 수도 있다. 제1 파장 전환층(112) 및/또는 제2 파장 전환층(114)의 구조는 싱글 헤테로 구조, 더블 헤테로 구조, 더블 사이드 헤테로 구조, 다층형 양자우물 구조 또는 양자점 구조를 가질 수 있으며, 그 재료는 형광체 분말 또는 반도체 재료일 수 있다. 형광체 분말은 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), 규산염, 바나듐산염, 알칼리 토금속 규산염, 알칼리 토금속 유화물, 알칼리 토금속 셀렌화물, 알칼리 토금속 갈륨 황화물, 금소질화물, 금속질산화물, 텅스텐 몰리브덴 산염 혼합물(Tungsten and molybdenum acid salt mixture),산화물 혼합물, 유리 형광체 혼합물 또는 상기 재료의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 반도체 재료는 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In), 인(P), 질소(N), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 및 셀렌(Se)으로 구성된 그룹에서 선택된 한가지 이상의 원소를 구비한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(120)의 단면도이다. 광전자 소자(120)는 도전 구조(2), 광전자 유닛(14), 제2 투명 구조(18) 상에 형성된 제1 투명 구조(16) 및 제2 투명 구조(18) 아래에 형성된 윈도우 층(122)을 포함한다. 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광은 윈도우 층(122)을 투과할 수 있으며, 윈도우 층(122)의 굴절계수는 제2 투명 구조(18)와 환경의 굴절계수 사이에 있으며, 제2 투명 구조 (18)와 환경과의 포트에서 발생한 전반사의 확률을 낮춘다. 윈도우 층(122)의 굴절계수는 약 1보다 크거나 및/또는 2보다 작으며, 1,1과 1,4 사이에 있는 것이 바람직하다. 윈도우 층(122)은 리플로우(reflow )를 거쳐 예를 들어 렌즈와 같은 광학소자로 하여, 광전자 유닛(14) EH는 환경으로부터 오는 광을 처리하며, 그 형상은 단면도에서 볼 때, 삼각형, 반원형, 사분의 일 원형, 거꾸로 된 사다리꼴, 오각형 및 사각형을 포함하지만 이에 한정되지 않은다. 윈도우 층(122)의 재료는 에폭시(Epoxy), 스핀 온 글라스(SOG), 산화규소(SiOx), 실리콘(Silicone), 폴리메틸메나크릴레이트(PMMA) 또는 상기 재료의 조합일 수 있다.
도 16(A)-16(C)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(1600)의 제조 플로우 차트이다. 도 16(A)는 본 발명의 상면도이며, 도 16(B)와 도 16(C)는 본 발명의 단면도이다. 도 16(A)에서 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14)의 일부 보호층(147)을 제거하여 제1 금속층(142) 및 그 제1 연장부(142a) 및/또는 제2 금속층(144) 및 그 제2 연장부(144a) 를 노출한다. 다음, 도 16(B)에 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14) 및 제1 투명 구조(16) 상에 제1 절연 산란층(90)을 형성한다. 절연 산란층(90)의 일부를 제거하여 제1 금속층(142) 및 그 제1 연장부(142a) 및/또는 제2 금속층(144) 및 그 제2 연장부(144a) 를 노출하여, 절연 산란층(90) 및 광전자 유닛(14) 상에 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)을 형성하여 광전자 소자(1600)를 형성하도록 하며, 그 중, 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)은 각각 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)에 전기적으로 연결되며, 예를 들어 도 16(C)에 나타낸 바와 같이, 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)은 각각 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)에 직접 접촉한다. 광전자 소자(1600)의 제1 금속층(142)은 제1 연장층(142a)을 가지며, 제2 금속층(144)은 제2 연장층(144a)을 가져, 광전자 소자(14)의 전류 확산 능력을 증가시키며, 광전자 유닛(14)의 발광 효율을 제고시킨다. 제1 도전층(282)과 제1 연장부(142a)의 접촉 및/또는 제2 도전층(284과 제2 연장부(144a)의 접촉을 통해, 제1 금속층(142)과 제2 금속층(144)의 접촉 면적을 증가하며, 따라서, 광전자 소자(1600)의 열 확산 및 전류 전도 경로를 증가시키며, 열 확산 효율을 제고시킨다.
도 17(A)-17(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(1700)의 제조 플로우 차트이다. 도 17(A), 도 17(B), 도 17(C)는 본 발명의 상면도이며, 도 17(D)는 본 발명의 단면도이다. 도 17(A)에서 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14)의 일부 보호층(147)을 제거하여 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제2 연장부(144a) 를 노출한다. 제1 접촉층(170)은 제1 투명 구조(16) 상에 형성되며, 광정자 유닛(14)을 향해 연장하며 제1 금속층(142)과 전기적 연결을 형성하는 연결부(170a)를 가진다. 본 실시예에 있어서, 연결부(170a)와 제1 금속층(142)은 직접적으로 연결된다. 도 17(B)에 나타낸 바와 같이, 절연 산란층(172)은 제1 투명 구조(16)와 제1 접촉층(170) 상에 형성되며, 제1 접촉층(170)의 일부를 노출한다. 도 17(C) 및 도 17(D)에 나타낸 바와 같이, 제1 도전층(282)은 절연 산란층(172)과 제1 접촉층(170) 상에 형성되며, 제1 접촉층(170)에 전기적으로 연결되며, 제2 도전층(284)은 절연 산란층(172)과 제2 금속층(144) 및 제2 연장층(144a) 상에 형성되며,제2 금속층(144) 및 제2 연장층(144a)과 전기적 연결을 형성하여 광전자 소자(1700)를 형성하며, 그 중, 제2 도전층(284)과 제1 접촉층(170)은 전기적으로 절연된다. 광전자 소자(1700)의 제2 금속층(144)은 제2 연장부(144a)를 가지며, 광전자 유닛(14)의 전류 확산 능력을 증가시키며, 광전자 유닛(14)의 발광 효율을 제고시킨다. 제2 도전층(284)은 제2 연장부(144a)와의 접촉을 통해, 제2 금속층(144)과의 접촉면적을 증가시키며, 따라서, 광전자 소자(1700)의 열확산 및 전류 전도 경로를 증가시키며, 열 확산 효율을 제고시킨다. 이것은 제1 접촉층(170) 상에 피복된 절연 산란층(172)은 제2 도전층(284)과 제1 금속층(142)을 전기적으로 절연시키기 때문에, 제2 도전층(284)은 제1 금속층(142)까지 연장될 수 있으며, 제2 금속층(284)의 상표면 면적을 확대시키며, 광전자 소자(1700)의 열 확산 및 전류 전도 경로를 증가시키며, 그 효율을 제고시킨다. 제1 도전층(282)과 제2 도전층(284)의 상표면 면적이 다르며, 예를 들어 제2 도전층(284)의 상표면 면적 제1 도전층(282)의 상표면 면적보다 클 때, 후속 제조 공정의 위치 인식이 쉬우며, 우수율을 제고시킨다. 제1 접촉층(170)은 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광을 반사할 수 있어, 광전자 소자(1700)의 발광 효율을 제고시키며, 그 재료는 상기 제1 금속층 또는 반사층의 재료일 수 있다.
도 18(A)-18(D)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(1800)의 제조 플로우 차트이다. 도 18(A), 도 18(B), 도 18(C)는 본 발명의 상면도이며, 도 18(D)는 본 발명의 단면도이다. 도 18(A)에서 나타낸 바와 같이, 광전자 유닛(14)의 일부 보호층(147)을 제거하여 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제2 연장부(144a) 를 노출한다. 제1 접촉층(170)은 제1 투명 구조(16) 상에 형성되며, 광정자 유닛(14)을 향해 연장하며 제1 금속층(142)과 전기적 연결을 형성하는 연결부(170a), 제1 투명 구조(16) 및 보호층(147) 상에 형성되며 제2 금속층(144) 및/또는 제2 연장부(144a)에 전기적으로 연결되는 제2 접촉부(1802)를 포함하며, 그 중, 도 18(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802)은 서로 격리된다. 도 18(C)에 나타낸 바와 같이, 제1 격리층(1804)은 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802) 상에 형성되어 광전자 소자(1800)를 형성하도록 한다. 도 18(A)와 도 18(D)에 나타낸 바와 같이, 광전자 소자(1800)의 제2 금속층(144)은 제2 연장층(144a)을 가지며, 광전자 유닛(14)의 전류 확산 능력을 증가시키며, 광전자 유닛(14)의 발광 효율을 제고시키다. 제2 접촉층(1802)은 제2 연장부(144a)와의 접촉을 통해 제2 금속층(144)와의 접촉면적을 증가시키며, 따라서, 광전자 소자(1800)의 열 확산 및 전류 전도 경로를 증가시키며, 그 열확산 효율을 제고시킨다. 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802) 상에 피복된 제1 격리층(1804)은 그 사이즈를 조절할 수 있어, 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802)의 노출 상표면 면적을 변화시켜 서로 같거나 다르게 한다. 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802)의 노출 상표면 면적이 서로 다를 때, 본 실시예에 있어서, 제2 접촉층(1802)의 노출 상표면 면적이 제1 접촉층(170)의 노출 상표면 면적보다 클 때, 후속 제조 공정의 위치 인식이 쉬우며, 우수율을 제고시킨다. 도 18(D)에 나타낸 바와 같이, 제1 격리층(1804)은 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802) 사이에 형성되어 제1 접촉층(170)과 제2 접촉층(1802)을 전기적으로 절연시킬 수 있어, 단락의 확률을 낮추고, 우수율은 제고시킨다. 제2 접촉층(1802)의 재료는 상기 제1 금속층의 재료일 수 있으며, 제1 격리층(1804)의 재료는 상기 제1 절연층 또는 절연 산란층의 재료 등일 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 광전자 소자(1900)의 단면도이다. 광전자 소자(1900)는 도전 구조(2), 광전자 유닛(14) 및 제2 투명 구조(18) 상에 형성된 제1 투명 구조(16)를 포함하며, 그 중, 제2 투명 구조(18)는 챔퍼(186)를 포함하며, 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광의 처리, 예를 들어 굴절 또는 반사를 처리한다. 또한, 광전자 소자(1900)는 제2 투명 구조(18)의 아래에 위치하며 에워싸는 제1 피복층(1902), 제1 피복층(1902)의 아래에 위치하며 에워싸는 제2 피복층(1906), 및 제1 피복층(1902)과 제2 피복층(1906)사이에 위치하는 제3 파장 전환층(1904)을 포함한다. 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광은 제3 파장 전환층(1904)에서 난반사 되며, 제3 파장 전환층(1904)에 의해 난반사 되어 되돌아 오는 광전자 유닛(14)의 광은 제2 투명 구조(18) 및 제1 피복층의 포트에서 전반사되기에, 난반사 되어 광전자 유닛(14)에 되돌아오며 흡수되는광을 줄이며, 광전자 소자(1900)의 발광 효율을 제고시킨다. 제3 파장 전환층(1904)은 파장 전환 입자를 가지며, 파장 전환 입자의 구조는 양자점을 가질수 있으며, 그 재료는 형광체 분말 또는 반도체 재료일 수 있다. 형광체 분말은 YAG, 규산염, 바나듐산염, 알칼리 토금속 규산염, 알칼리 토금속 유화물, 알칼리 토금속 셀렌화물, 알칼리 토금속 갈륨 황화물, 금소질화물, 금속질산화물, 텅스텐 몰리브덴 산염 혼합물(Tungsten and molybdenum acid salt mixture),산화물 혼합물, 유리 형광체 혼합물 또는 상기 재료의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 반도체 재료는 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In), 인(P), 질소(N), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 및 셀렌(Se)으로 구성된 그룹에서 선택된 한가지 이상의 원소를 구비한다.
도 20(A)-20(F)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전자 소자(2000)의 제조 플로우 차트이다. 도 20(A)에 나타낸 바와 같이, 접착층(12)은 임시 캐리어(10) 상에 형성되며, 광전자 유닛(14)은 접착층(12) 상에 형성되며, 그 중, 광전자 유닛(14)은 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 접착층(12) 상에 형성되며 광전자 유닛(14)과 분리되는 두개의 제2 도선 구조(2002)를 포함하며, 그 중, 두개의 제2 도선 구조(2002)는 동시에 광전자 유닛(14)의 동일 측에 위치하거나 또는 각각 광전자 유닛(14)의 서로 반대측에 위치할 수 있다. 도 20(B)에 나타낸 바와 같이, 제1 피복 구조(2004)는 접촉층(12)과 광전자 유닛(14) 상에 형성되며, 광전자 유닛(14)과 제1 도선 구조(2002)를 피복할 수 있이며, 광전자 유닛(14)과 제1 도선 구조(2002) 사이에 위치한다. 도 20(C)에 나타낸 바와 같이, 제1 피복 구조(2004)를 제거하여 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제1 도선 구조(2002)를 노출한 다음, 제1 피복 구조(2004) 상에 제1 격리층(2006)을 형성하여, 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제1 도선 구조(2002)를 노출한다. 도 20(D)에 나타낸 바와 같이, 제2 도선 구조(2008)는 제1 격리층(2006) 상에 형성되며, 각각 제1 금속층(142), 제2 금속층(144) 및 제1 도선 구조(2002)를 전기적으로 연결한다. 제1 투명 구조(16)는 제1 격리층(2006)과 제2 도선 구조(2008) 상에 형성되며, 그 중, 도 20(E)에 나타낸 바와 같이, 제1 투명 구조(16)는 광전자 유닛(14)으로부터 나오는 광의 진행경로에 위치하는 제1 파장 전환층(2010), 제1 투명 구조(16) 상에 위치한 제2 투명 구조(18)를 포함한다. 도 20(F)에 나타낸 바와 같이, 임시 캐리어(10)와 접착층(12) 및 제1 피복 구조(2004)와 광전자 유닛(14)의 아래에 형성된 제2 격리층(2012)을 제거하여, 제1 도선 구조(2002)와 제1 하표면(143), 및 제2 격리층(2012)의 아래에 형성된 제1 도전층(2014)과 제2 도전층(2016)을 노출하여 광전자 소자(2000)를 형성하도록 하며, 그 중, 제1 도전층(2014)과 제2 도전층(2016)은 제1 도선 구조(2002)와 전기적으로 연결된다. 제2 도전층(2016)는 제1 하표면(143)에 직접 접촉하며, 광전자 유닛(14)의 열 확산을 도우며, 광전자 소자(2000)의 열 확산 효율을 제고시킨다.
제1 도선 구조(2002)는 전류를 전달하는데 사용되며, 제1 금속층(142)과 제1 도전층(2014), 제2 금속층(144)과 제2 도전층(2016) 사이를 전기적으로 연결하며, 광전자 유닛(14) 및/또는 환경으로부터 오는 광에 대한 반사율이 70%이상이며, 그 재료는 상기 제1 도전층 및 반사층 등 재료와 같을 수 있다. 제1 피복 구조(2004)는 광전자 유닛(14)을 피복하며, 광전자 유닛(14)을 고정 및 적재하는데 사용되며 광전자 소자(2000)의 기계적 강도를 강화시키며, 제1 도선 구조(2002)와 광전자 유닛(14)을 전기적으로 절연시킨다. 제1 피복 구조(2004)는 광전자 유닛(14)으로부터 나오는 광에 대하여 투명할 수 있으며, 그 재료는 제2 투명 재료(18)와 같거나 다를 수 있다. 제1 격리층(2006)은 제1 도선 구조(2002)와 광전자 유닛(14)을 전기적으로 절연시키는데 사용되며, 그 재료는 상기 제1 절연층의 재료일 수 있다. 제2 피복 구조(2012)는 제1 도전층(2014)과 제2 도전층(2016)을 전기적으로 절연시키는데 사용되며, 광전자 유닛(14)으로부터 오는 광을 반사 또는 난반사 하는데도 사용되며, 그 재료는 상기 제1 절연층 도는 절연 산란층의 재료 등일 수 있다. 제2 도선 구조(2008)는 전류를 전도하는데 사용되며, 제1 금속층(142)과 제1 도전층(2014), 제2 금속층(144)과 제2 도전층(2016)을 전기적으로 연결하는데 사용되며, 그 재료는 상기 제1 도전층 재료와 같을 수 있다.
도 21에서 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 있어서, 광전자 소자(2100)의 제2 투명 구조(18)는 단면도에서 볼 때, 호형을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 도 22에서 나타낸 바와 같이, 광전자 소자(2100)의 제2 투명 구조(18)는 단면도에서 볼 때, 제형을 포함할 수 있다. 제2 투명 구조(18)는 그 형상을 조절하는 것을 통해 광전자 소자로부터 나오는 광이 형성한 형상을 변화시키며, 그 형상은 단면도에서 볼 때, 삼각형, 사분의 일 원형, 거꾸로 된 사다리꼴, 오각형, 사각형을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 제1 투명 구조(16)의 형상은 제2 투명 구조(18)와 같거나 다를 수 있다.
도 13은 광원 발생 장치의 모식도이며, 광원 발생 장치(130)는 상술한 임의의 광전자 소자에서 발생한 결정 입자를 포함한다. 광원 발생 장치(130)는 예를 들어, 가로등, 자동차 등 또는 실내 조명 광원, 또는 교통 표지 또는 평면 디스플레이 중 백라이트 모듈의 백라이트 광원과 같은 조명 장치일 수 있다. 광원 발생 장치(130)는 전술한 발광 모듈로 조성된 광원(131), 광원(131)에 전류를 공급하는 전원 공급 시스템(132) 및 전원 공급 시스템(132)을 제어하기 위한 제어 소자(133)를 포함한다.
도 14는 백라이트 모듈의 모식도이며, 백라이트 모듈(1400)은 전술한 광원 발생 장치(130) 및 광학 소자(1401)를 포함한다. 광학 소자(1401)는 광원 발생 장치(130)에서 발광하는 광, 예를 들어 광원 발생 장치(130)에서 발생하는 광에 대해 처리하여, 평면 디스플레이에 응용된다.
상기 실시예는 본 발명의 원리와 효과를 예를 들어 설명하고자 하는 것이지 본 발명을 제한하지 않는다. 당업자는 본 발명의 기술 원리와 취지에 위배 되지 않는 경우, 상기 실시예에 대해 수정, 변화할 수 있으며, 따라서 본 발명의 특허청구의 범위는 후술한 청구항과 같이 나열한다.
1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 100, 120, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200:광전자 소자
10: 임시 캐리어 12: 접착층
14: 광전자 유닛 140: 측면
141: 제1 상표면 142: 제1 금속층
142a: 제1 연장층 143: 제1 하표면
144: 제2 금속층 144a: 제2 연장층
145: 발광 구조 145a: 기판
145b: 제1 전기층 145c: 활동층
145d: 제2 전기층 146: 제1 와이어 패드
147: 보호층 148: 제2 와이어 패드
149a: 제1 유전체 층 149b: 제2 유전체 층
16: 제1 투명 구조 161: 제1 투명층
162: 제2 상표면 163: 제2 투명층
164: 경사면 165: 제3 투명층
166: 제2 하표면 168: 제2 변
170: 제1 접촉층 170a: 연결부
18: 제2 투명 구조 182: 제3 하표면
184: 제1 변 186: 챔퍼
1802: 제2 접촉층 1804, 2006: 제1 격리층
1902: 제1 피복층 1904: 제3 파장 전환층
1906: 제2 피복층 2: 도전 구조
212: 제1 개구 214: 제2 개구
22: 제1 절연층 24: 반사층
26: 제2 절연층 28: 전극
281: 제1 함몰구 282, 2014: 제1 도전층
283: 제1 평탄구 284, 2016: 제2 도전층
285: 제2 함몰구 286: 경사각
287: 제2 평탄구 288: 제1 충전부
289: 제2 충전부 2002: 제1 도선구조
2004: 제2 피복 구조 2008: 제2 도선 구조
2012: 제1 격리층 30: 종정층
32: 제1 포토레지스트 24: 전기 도금층
36: 제2 포토레지스트 40: 오목부
60, 70, 80: 경면 90,172: 절연 산란층
92: 난반사 표면 112., 2010: 제1 파장 전환층
114: 제2 파장 전환층 122: 윈도우 층
130: 광원 발생 장치 131: 광원
132: 광원 공급 시스템 133: 제어 소자
1400: 백 라이트 모듈 1401: 광소자 소자
150: 발광 장치 151: LED
152: 서브 마운트 153: 기판
154: 회로 156: 솔더
158: 전기적 연결 구조 155: 전극
d1: 제1 간격 d2: 제2 간격
d3: 제3 간격 d4: 제4 간격
W1: 제1 폭 W2: 제2 폭
10: 임시 캐리어 12: 접착층
14: 광전자 유닛 140: 측면
141: 제1 상표면 142: 제1 금속층
142a: 제1 연장층 143: 제1 하표면
144: 제2 금속층 144a: 제2 연장층
145: 발광 구조 145a: 기판
145b: 제1 전기층 145c: 활동층
145d: 제2 전기층 146: 제1 와이어 패드
147: 보호층 148: 제2 와이어 패드
149a: 제1 유전체 층 149b: 제2 유전체 층
16: 제1 투명 구조 161: 제1 투명층
162: 제2 상표면 163: 제2 투명층
164: 경사면 165: 제3 투명층
166: 제2 하표면 168: 제2 변
170: 제1 접촉층 170a: 연결부
18: 제2 투명 구조 182: 제3 하표면
184: 제1 변 186: 챔퍼
1802: 제2 접촉층 1804, 2006: 제1 격리층
1902: 제1 피복층 1904: 제3 파장 전환층
1906: 제2 피복층 2: 도전 구조
212: 제1 개구 214: 제2 개구
22: 제1 절연층 24: 반사층
26: 제2 절연층 28: 전극
281: 제1 함몰구 282, 2014: 제1 도전층
283: 제1 평탄구 284, 2016: 제2 도전층
285: 제2 함몰구 286: 경사각
287: 제2 평탄구 288: 제1 충전부
289: 제2 충전부 2002: 제1 도선구조
2004: 제2 피복 구조 2008: 제2 도선 구조
2012: 제1 격리층 30: 종정층
32: 제1 포토레지스트 24: 전기 도금층
36: 제2 포토레지스트 40: 오목부
60, 70, 80: 경면 90,172: 절연 산란층
92: 난반사 표면 112., 2010: 제1 파장 전환층
114: 제2 파장 전환층 122: 윈도우 층
130: 광원 발생 장치 131: 광원
132: 광원 공급 시스템 133: 제어 소자
1400: 백 라이트 모듈 1401: 광소자 소자
150: 발광 장치 151: LED
152: 서브 마운트 153: 기판
154: 회로 156: 솔더
158: 전기적 연결 구조 155: 전극
d1: 제1 간격 d2: 제2 간격
d3: 제3 간격 d4: 제4 간격
W1: 제1 폭 W2: 제2 폭
Claims (10)
- 제1 상표면과, 하표면과, 측면 및 도전 구조를 갖는 광전자 유닛으로서, 상기 도전 구조는 상기 제1 상표면에 직접 접촉하는 제1 금속층과 상기 제1 금속층에 전기적으로 연결되는 제1 도전층 및 상기 제1 상표면에 형성된 절연층을 갖는 것인, 상기 광전자 유닛;
상기 측면과 상기 하표면을 덮고, 상기 제1 상표면과 평행하지 않는 제1 변을 갖는 제1 투명 구조; 및
상기 제1 변에 형성된 반사면을 포함하는, 광전자 소자. - 제1항에 있어서, 상기 제1 변은 상기 하면에 대해 경사진 경사변인, 광전자 소자.
- 제1 상표면과, 하표면과, 측면 및 도전 구조를 갖는 광전자 유닛으로서, 상기 도전 구조는 상기 제1 상표면에 직접 접촉하는 제1 금속층과 상기 제1 금속층에 전기적으로 연결되는 제1 도전층 및 상기 제1 상표면에 형성된 절연층을 갖는 것인, 상기 광전자 유닛;
상기 측면과 상기 하표면을 덮는 제1 투명 구조; 및
상기 제1 투명 구조 아래에 위치하는 반사면을 포함하는, 광전자 소자. - 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 금속층은 상기 측면으로부터 돌출되지 않은 측벽을 포함하는, 광전자 소자.
- 제4항에 있어서, 상기 절연층은 상기 측벽을 덮는, 광전자 소자.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층은 상기 제1 금속층의 일부를 덮는, 광전자 소자.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층은 상기 제1 금속층 상에 위치하는 개구를 포함하는, 광전자 소자.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 금속층은 상기 개구보다 큰 폭을 갖는, 광전자 소자.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전 구조는 제2 금속층을 더 포함하고, 상기 절연층은 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층 사이에 형성된, 광전자 소자.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 금속층은 동, 주석, 금, 니켈, 납, 동-주석, 동-카드뮴, 주석-납-안티몬, 주석-납-아연, 니켈-주석, 니켈-코발트, 금 합금, 금-구리-니켈-금 또는 이들 재료의 조합을 포함하는, 광전자 소자.
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