KR20190130081A - 마이크로 발광소자 기판 - Google Patents
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Abstract
마이크로 발광소자 기판은 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되고, 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 도전성 박막; 및 상기 도전성 박막 상에 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되고, 상기 도전성 융착 패턴 상에 배치된 패드전극과 연결된 다수의 마이크로 발광소자들을 포함한다.
Description
본 발명은 마이크로 발광소자 기판에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스플레이용 마이크로 발광소자 기판에 관한 것이다.
일반적으로 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 수준으로 제작되는 발광다이오드(LED)를 마이크로 LED라고 부르며, 마이크로 LED를 디스플레이, 의료/바이오 분야, 자동차, 통신, 웨어러블 기기 등 다양한 분야에 적용하기 위한 노력이 계속되고 있다.
마이크로 LED가 적용된 전자장치를 위해서는 다수의 마이크로 LED 칩들을 제조한 후 마이크로 LED 칩들 각각을 단독으로 또는 일괄적으로 전자회로가 구비된 기판으로 전사(transfer)하는 공정이 필요하다. 전사방식으로는 크게 직접 전사 방식과 인쇄형 전사 방식이 알려져 있고, 새로운 전사방식에 대해서도 많은 연구가 진행 중이다.
마이크로 LED 칩들을 전사하는 공정에서는, 마이크로 LED 칩들 각각의 단자들과, 마이크로 LED 칩들이 전사되는 기판에 이미 형성되어 있는 회로들의 얼라인을 맞추기 위해서 고정밀도 공정이 요구된다. 하지만, 아무리 고정밀도 공정이 수반되어 전사 수율을 최대화한다고 하더라도, 1백만개 이상의 마이크로 LED가 적용된 디스플레이와 같은 전자장치에서는 필연적으로 불량이 존재할 수 밖에 없는 단점이 있다.
본 발명의 일 목적은 고정밀 얼라인먼트 공정없이도 마이크로 발광소자들이 전기적 신호를 받는 회로와 연결될 수 있는 단자들과 용이하게 연결될 수 있도록 하고, 공정을 단순화하여 제조 공정 및 제품의 신뢰성을 향상시키고, 생산성을 향상시킨 마이크로 발광소자 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 마이크로 발광소자 기판은, 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되고, 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 도전성 박막; 및 상기 도전성 박막 상에 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되고, 상기 도전성 융착 패턴 상에 배치된 패드전극과 연결된 다수의 마이크로 발광소자들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판은, 상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키는 사파이어 기판, 보호층 및 광학용 필름 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판은 상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키는 사파이어 기판을 더 포함하고, 상기 사파이어 기판은 상기 마이크로 발광소자들이 배치된 베이스 기재의 상부를 전체적으로 덮는 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판은, 상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키되, 각 마이크로 발광소자 상에만 배치된 사파이어층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자들 각각은 상기 베이스 기재의 표면에 대해서 수평방향으로 서로 이격된 수평구조로 배열된 2개의 패드전극과 연결되고, 상기 패드 전극이 상기 도전성 융착 패턴과 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스 기재는 일면에 도전성 박막이 형성되고 타면으로 상기 도전성 박막과 연결된 회로 패턴이 구비된 구조이면서, 베이스 기재의 양면을 관통하는 적어도 1 이상의 관통홀들을 포함하고, 상기 도전성 박막은 상기 관통홀들을 통해 상기 베이스 기재의 타면까지 연장되며, 상기 베이스 기재의 타면으로 연장된 상기 회로 패턴이 외부의 구동회로기판과 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도전성 융착 패턴은 상기 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 회로 패턴과, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전성 본딩 소재는 Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 및 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나이거나, 이방성 도전필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도전성 융착 패턴들 사이 영역의 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자는, 패드전극을 제외하고 상기 마이크로 발광소자들의 적어도 1면 이상이 패시베이션 보호막에 의해 커버된 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판에서, 마이크로 발광소자에서 방출된 광을 흡수하여 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환하는 광변환층이 더 구비되고, 상기 광변환층은 적어도 1 종 이상의 서로 다른 광변환 물질을 포함할 수 있다. 이때, 상기 마이크로 발광소자 기판은, 각각의 마이크로 발광 소자 사이에 배치된 격벽을 더 포함하고, 상기 광변환층은 각각의 마이크로 발광소자에 분리되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 위한 마이크로 발광소자 기판은, 제1 베이스 기재;
상기 제1 베이스 기재 상에 형성되고, 제1 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 제1 도전성 박막; 상기 제1 도전성 박막 상에 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 제1 패드전극들이 상기 제1 도전성 융착 패턴과 연결된 다수의 마이크로 발광소자들; 상기 제1 도전성 박막과 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키면서 마주하여 배치되고, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제2 패드전극들과 연결된 제2 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 제2 도전성 박막; 및 상기 제2 도전성 박막 상에 상기 제1 베이스 기재와 마주하여 배치된 제2 베이스 기재를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 베이스 기재는 일면에 제1 도전성 박막이 형성되고 타면으로 상기 제1 도전성 박막과 연결된 회로 패턴이 구비된 구조이면서, 베이스 기재의 양면을 관통하는 적어도 1 이상의 관통홀들을 포함하고, 상기 제1 도전성 박막은 상기 관통홀들을 통해 상기 제1 베이스 기재의 타면까지 연장되며, 상기 제1 베이스 기재의 타면으로 연장된 상기 회로 패턴이 외부의 구동회로기판과 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 도전성 융착 패턴은 상기 제1 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 제1 회로 패턴과, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제1 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성되고, 상기 제2 도전성 융착 패턴은 상기 제2 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 제2 회로 패턴과 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제2 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 도전성 융착 패턴을 형성하는데 이용된 도전성 본딩 소재는 Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 및 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나이거나, 이방성 도전필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 도전성 융착 패턴들 사이 영역의 제1 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연되고, 상기 제2 도전성 융착 패턴들 사이 영역의 제2 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자는, 상기 제1 및 제2 패드전극들을 제외하고 상기 마이크로 발광소자들의 적어도 1면 이상이 패시베이션 보호막에 의해 커버된 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판은, 마이크로 발광소자에서 방출된 광을 흡수하여 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환하는 광변환층이 더 구비되고, 상기 광변환층은 적어도 1 종 이상의 서로 다른 광변환 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 발광소자 기판은, 각각의 마이크로 발광 소자 사이에 배치된 격벽을 더 포함하고, 상기 광변환층은 각각의 마이크로 발광소자에 분리되어 배치될 수 있다.
본 발명의 마이크로 발광소자 기판에 따르면, 마이크로 발광소자들이 형성되는 모기판을 그 자체에 대해서 레이저를 이용하여 마이크로 발광소자들을 회로를 구성하는 단자들과 연결되도록 하거나, 레이저를 이용하여 단자 및 회로를 형성하는 동시에 그에 마이크로 발광소자들이 연결되도록 할 수 있다. 즉, 별도로 접속단자들이 형성되어 있는 전사기판을 이용하는 경우에는 접속단자들과의 연결을 위해서 전사기판의 정확한 위치에 마이크로 발광소자들을 전사(transfer)하기 위한 고정밀 얼라인먼트 공정이 필수적이지만, 본 발명에 따르면, 마이크로 발광소자들이 그 위에 직접 형성된 상태의 모기판 그대로와 레이저를 이용하기 때문에, 전사공정에서 발생되는 마이크로 발광소자들의 틀어짐이나 누락으로 인한 불량이 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명의 마이크로 발광소자 기판을 제조하는 공정 중에 레이저를 이용하기 때문에 제조하려고 하는 마이크로 발광소자 기판의 크기에 상관없이 대면적 공정도 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저의 이용으로 공정속도를 빠르게 할 수 있다.
이에 따라, 마이크로 발광소자 기판의 제조 공정의 신뢰성과 생산성을 향상시킬 수 있고, 제품으로서 마이크로 발광소자 기판의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 단계 후에 얻어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 단계 후에 얻어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자기판을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 1은 다수의 마이크로 발광소자들(220)이 형성된 모기판(210)을 준비하고, 모기판(210)과 베이스 기재(110)를 대향 배치시키는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 대향 배치시키는 단계 후의 레이저 조사 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 다수의 마이크로 발광소자들(220)이 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배치된 모기판(210)을 준비한다.
도 1에서 마이크로 발광소자들(220) 각각은 발광다이오드 칩(LED chip)일 수 있고, 도 1은 제1 방향으로 일렬로 배열된 마이크로 발광소자들(220)을 나타낸 것이고, 평면구조로는 상기 제1 방향과 동일 평면에서 교차하는 제2 방향으로도 마이크로 발광소자들(220)이 이격되어 상기 제2 방향을 따라 일렬로 배열됨으로써 매트릭스 형태를 이를 수 있다.
모기판(210)은, 모기판(210) 상에 직접적으로 다수의 박막들이 적층되어 마이크로 발광소자들(220) 각각에 포함되는 발광 구조층을 구성하도록 하는 기재이다. 일 실시예에서, 모기판(210)은 사파이어 기판이나 이형 제거 필름일 수 있다. 다만, 모기판(210)을 형성하는 재료는 상기 나열한 것에 한정되지 않고, 특별히 제한되는 것은 아니다.
마이크로 발광소자들(220)은 SiC, Si, Al, Al2O3, ZnO, GaN, GaInN, GaP 또는 AlInGaP 등으로 형성될 수 있고, 마이크로 발광소자들(220)을 형성하는 재료는 이들에 특별히 제한되는 것은 아니다. 마이크로 발광소자들(220) 각각은 발광피크가 380 nm 내지 480 nm의 파장 범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장 범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위 내에서 나타나는 발광소자일 수 있다. 마이크로 발광소자들(220)의 구조에 대해서는 도 3 이하에서 구체적인 예를 통해서 설명하기로 한다.
마이크로 발광소자들(220) 각각은 외부의 구동회로와 연결된 접속단자들과 의 연결을 위한 패드전극(도 3 참조, p-Pad, n-Pad)을 포함하는데, 마이크로 발광소자들(220)의 패드전극 상에 도전성 본딩 소재(300)가 형성된다.
도전성 본딩 소재(300)의 예로서는, Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 또는 탄소나노튜브(CNT) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다. 도전성 본딩 소재(300)의 종류에 따라서 도전성 본딩 소재(300)는 패드전극 상에 증착되어 형성되거나 스크린 프린팅 등의 다양한 방법을 통해서 패드전극 상에 형성될 수 있다.
마이크로 발광소자들(220)이 형성된 모기판(210)을 준비한 상태에서, 그 위에 도전성 박막(120)이 형성된 베이스 기재(110)을 대향 배치시킨다. 이때, 마이크로 발광소자들(220) 상에는 도전성 본딩 소재(300)가 형성된 상태이고, 도전성 본딩 소재(300)와 도전성 박막(120)이 마주하여 배치되도록 일면에 도전성 박막(120)이 형성된 베이스 기재(110)를 모기판(210) 상에 대향 배치시킨다. 이에 따라, 마이크로 발광소자들(220)의 패드전극과 도전성 박막(120)이 마주하면서 그들 사이에 도전성 본딩 소재(300)가 개재된다.
일 실시예에서, 도전성 박막(120)은 베이스 기재(110)의 일면을 전체적으로 커버하도록 별도의 패터닝없이 형성된 전면 도전성 박막 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 도전성 박막(120)은 마이크로 발광소자들(220)의 패드 전극과 접촉하는 부분의 베이스 기재(110)에 국부적으로 형성된 도전성 박막 패턴일 수 있다.
도전성 박막(120)을 형성하는 재료의 예로서는, Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 또는 탄소나노튜브(CNT) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다.
베이스 기재(110)를 형성하는 재료의 예로서는, 유리, 사파이어, 플라스틱, PMMA[poly(methylmethacrylate)], PUA(polyurethane acrylate), PET(polyethylene terephthalate), PI(polyimide), PDMS(polydimethylsiloxane), PO(polyolefin), PVC(Polyvinyl chloride), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PP(polypropylene), 폴리올레핀(Polyolefin), 실리콘, 산화실리콘, 알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연 등을 들 수 있다.
도 2를 참조하면, 모기판(210)과 베이스 기재(110)가 도전성 본딩 소재(300)를 개재하면서 대향 배치된 상태에서 레이저가 조사되어, 도전성 박막(120)이 용융되어 전기적 신호 연결을 위한 회로 패턴(CP)이 형성되는 동시에 모기판(210) 상의 마이크로 발광소자들 전체가 도전성 본딩 소재(300)를 통해서 회로 패턴(CP)과 결합된다. 이하, 본 발명에서 회로 패턴(CP)은 도전성 박막(120)을 용융시켜 형성한 패턴을 의미하는 것으로 정의하여 설명하기로 한다.
본 발명에서의 “융착”은 레이저의 조사에 의해서 도전성 박막(120)과 도전성 본딩 소재(300)가 모두 열을 받아 도전성 박막(120)을 구성하는 소재가 용융되어 형성된 회로 패턴(CP)과 도전성 본딩 소재(300)가 용융혼합되고, 레이저 공급이 종료되면서 냉각되어 고체화된 상태를 말한다. 용융혼합된 상태에서 냉각되어 고체화되면서도 회로 패턴(CP)과 도전성 본딩 소재(300)에 의한 도전성은 유지되므로 회로 패턴(CP)과 마이크로 발광소자들(220)을 전기적으로 연결하고 물리적으로 연결할 수 있는 패턴이 만들어진다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 다수의 마이크로 발광소자들(220)이 형성된 모기판(210)을 준비하고, 모기판(210)과 마주하여 형성된 도전성 박막(120)이 형성된 베이스 기재(110)를 대향 배치시키되, 모기판(210)과 베이스 기재(110) 사이에 투명 기재(10)를 개재시킨다.
도 4를 참조하면, 투명 기재(10)를 개재시킨 상태에서 모기판(210)과 베이스 기재(110)가 마주한 상태에서 레이저를 조사하여, 마이크로 발광소자들(220) 각각의 위치에 대응하는 도전성 박막(120)만을 국부적으로 용융시켜 회로 패턴을 형성한다. 도전성 박막(120)을 용융시킨 후에, 비용융 도전성 박막(120)은 투명 기재(10)를 제거된다. 비용융 도전성 박막(120)을 제거한 후, 마이크로 발광소자들(220)의 도전성 본딩 소재(300)를 재배치하여 회로 패턴과 도전성 본딩 소재(300)를 융착시킬 수 있다.
도 5는 도 2의 단계 후에 얻어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서, (a)는 도 2의 레이저 조사 단계 후에 얻어지는 마이크로 발광소자 기판의 단면 구조를 나타낸 것이고, (b)는 도 5의 (a)의 A 부분을 확대하여 마이크로 발광소자의 일 구조를 구체적으로 나타낸 단면도이다. 또한. 도 5의 (c)는 도 2의 레이저 조사 단계를 나타낸 평면도이다.
도 5의 (a)를 도 2와 함께 참조하면, 도 2의 레이저 조사에 의해서 도전성 박막(120)에는 도전성 본딩 소재(300)와 회로 패턴(CP)이 융착된 형태의 도전성 융착 패턴(310)이 형성된다.
도전성 본딩 소재(300)와 회로 패턴(CP)이 용융되었다가 고체화된 상태의 패턴인, 도전성 융착 패턴(310)을 통해서 회로 패턴(CP)과 마이크로 발광소자들(220)이 전기적으로 연결될 수 있다. 동시에, 도전성 융착 패턴(310)이 용융혼합된 상태에서 냉각되어 고체화되기 때문에 회로 패턴(CP)과 마이크로 발광소자들(220)을 물리적으로도 연결시킬 수 있다.
도 5의 (b)를 (a)와 함께 참조하면, 마이크로 발광소자들(220)은 모기판(210)의 표면에 대한 수평방향으로 서로 이격된 수평구조로 배열된 2개의 패드전극(p-Pad, n-Pad)과 연결된다. 마이크로 발광소자들(220)이 2개의 패드전극들(p-Pad, n-Pad)과 연결된 구조를 갖는 경우, 도 1에서 도전성 본딩 소재(300)를 형성할 때 패드전극들(p-Pad, n-Pad) 각각에 국부적으로 도전성 본딩 소재(300)가 배치되도록 형성할 수 있다. 이에 따라, 도 2의 레이저 조사 단계가 종료되면, 패드전극들(p-Pad, n-Pad) 각각과 도전성 박막(120) 사이에 서로 이격된 도전성 융착 패턴들(312, 314)이 형성되게 된다.
일 실시예에서, 마이크로 발광소자들(220)은 다중양자우물(multi quantum well, MQW) 구조체, n 타입의 불순물이 도핑된 n형 GaN(n-GaN) 및 p 타입의 불순물이 도핑된 p형 GaN을 포함하는 GaN 기반의 발광다이오드일 수 있다. 이때, n형 GaN와 p형 GaN이 각각 2개의 패드전극들(p-Pad, n-Pad)과 연결되고, 2개의 패드전극들(p-Pad, n-Pad)은 마이크로 발광소자(220)에서 동일측에 배치되어 수평구조로 배치된 2개의 패드전극들(p-Pad, n-Pad)과 연결된 발광다이오드가 구성될 수 있다. GaN 기반의 발광다이오드는 GaN층 및/또는 사파이어층을 더 포함하고, 마이크로 발광소자들(220)은 모기판(210) 상에 형성될 수 있다. 이때, 모기판(210)은 사파이어 기판 또는 이형 필름일 수 있다.
모기판(210)은 도전성 융착 패턴들(312, 314)이 형성된 후에 제거될 수 있는데, 이형 필름과 같은 모기판(210)을 이용한 후에 도전성 융착 패턴들(312, 314)이 형성된 후에 제거된 구조를 도 6에 나타낸다.
도 6에서, (a)는 마이크로 발광 소자들이 배열된 단면도이고, (b)는 (a)의 B 부분을 확대한 도면이고, 이형 필름과 같은 모기판(210)이 제거된 결과로서, 사파이어층(SPL)이 외부로 노출된 구조를 가질 수 있다. 모기판(210)은 제거되고, 사파이어층(SPL)이 마이크로 발광소자들(220) 각각에 대응하여 배치되므로, 마이크로 발광소자들(220)의 일측은 모두 베이스 기재(110) 상에 고정되어 있지만 타측은 서로 분리되어 있는 구조를 갖기 때문에, 도 5에서와 같이 모기판(210)이 단일하게 마이크로 발광소자들(220)의 타측에 배치된 경우에 비해서 높은 유연성을 가질 수 있는 장점이 있다.
마이크로 발광소자들(220)의 구조는 도 5나 도 6에서 도시한 것에 특별히 한정되는 것은 아니고, 다양한 층상 구조를 가지면서 수평구조로 배치된 2개의 패드전극들과 연결된 구조라면 모두 이용될 수 있다. 상기에서 설명한 바에 따르면, 모기판(210) 상에 다수의 마이크로 발광소자들(220)이 형성된 상태에서 바로 도전성 박막(120)이 형성된 베이스 기재(110)와 레이저를 이용하여 회로 패턴(CP)을 형성하고 회로 패턴(CP)과 마이크로 발광소자들(220)을 전기적, 물리적으로 결합시킴으로써 도 5의 (a) 및 (b)에서 나타낸 구조의 마이크로 발광소자 기판이 제조될 수 있다.
상기에서는 도전성 박막(120)이 용융되어 회로 패턴(CP)으로 형성되는 동시에 회로 패턴(CP)이 도전성 본딩 소재(300)와 융착되어 도전성 융착 패턴(310)을 형성하는 것을 일례로 설명하였으나, 레이저를 이용하여 전도성 박막(120)을 용융시켜 회로 패턴(CP)을 형성하는 단계와 마이크로 발광소자들(220) 상에 도전성 본딩 소재(300)을 용융하여 융착시키는 단계로 분리되어 수행될 수도 있다.
도 5의 (c)를 참조하면, 도 5의 (b)에서 설명한 구조를 갖는 마이크로 발광소자(220)가 형성된 모기판(210)을 이용하는 경우, 도 2의 레이저 조사 단계는 모기판(210)의 제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 그룹의 소자들에 2개의 패드전극들 각각에 맞추어 상기 제1 방향을 따라 이동하면서 연속적으로 레이저를 조사하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 배치된 제2 그룹의 소자들에 2개의 패드전극들 각각에 맞추어 상기 제1 방향을 따라 이동하면서 연속적으로 레이저를 조사하여 마이크로 발광소자 기판을 제조할 수 있다.
다시 도 5의 (b)와 도 6의 (b)를 참조하면, 마이크로 발광소자(220)는 패시베이션 보호막(230)에 의해서 보호되면서 절연될 수 있다. 패시베이션 보호막(230)은 패드전극들(p-Pad, n-Pad)을 제외하고 마이크로 발광소자(220)의 적어도 1면 이상을 커버할 수 있다. 패시베이션 보호막(230)은 도전성 융착 패턴(312, 314) 및 도전성 박막(120)을 마이크로 발광소자(220)와 절연시킴으로써 마이크로 발광소자(220)를 전기적으로 보호할 수 있다.
도 1 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 제조방법에 따르면 도전성 박막(120)이 베이스 기재(110)의 일면을 전체적으로 커버하도록 별도의 패터닝없이 형성된 전면 도전성 박막 구조를 가지기 때문에 베이스 기재(110)와 모기판(210)의 얼라인을 위해 정밀한 공정이 필요 없다. 종래에 접속단자들이 형성되어 있는 전사기판에 마이크로 발광소자들을 전사시키기 위해서 전사기판에 접속단자들이 형성되어 있는 위치를 정확하게 찾아서 해당 위치에 마이크로 발광소자들을 물리적/전기적으로 연결해야 하고, 이러한 마이크로 발광소자들이 수천개 내지 수만개 이상이기 때문에 정확한 연결이 어려운 단점이 있다. 하지만, 본 발명에 따르면 베이스 기재(110) 상에 별도의 패턴이 없는 도전성 박막(120)에 레이저로 종래의 접속단자들에 해당하는 회로 패턴이 만들어지는 동시에 이들에 의해 마이크로 발광소자들(310) 또한 회로 패턴에 연결될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 모기판(210)이 베이스 기재(110)과 대향하도록 배치되되 베이스 기재(110)를 전체적으로 커버하도록 구비되면서 마이크로 발광소자들(220)의 일측을 고정시키는 역할을 할 수 있어, 마이크로 발광소자 기판의 강성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
일 실시예에서, 도 1 및 도 2에서와 같이 도전성 박막(120)이 베이스 기재(110)의 일면을 전체적으로 커버하는 전면 도전성 박막이되, 도 2와 같이 레이저를 조사하는 단계 후에, 도전성 융착 패턴(310, 312, 314)과 회로 패턴(CP)이 형성된 영역을 제외한 다른 영역의 도전성 박막은 제거할 수 있다. 도전성 융착 패턴(310, 312, 314)과 회로 패턴(CP)이 형성된 영역을 제외한 다른 영역의 도전성 박막을 제거함으로써, 융착되지 않은 부분은 도전성 박막(120)에 의해 불필요한 전기적 연결이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 도전성 박막(120)이 베이스 기재(110)의 일면을 전체적으로 커버하도록 형성된 전면 도전성 박막인 경우를 도시하여 이를 일례로 설명하였으나, 본 발명에 따른 도전성 박막(120)은 도 5의 (b)에 도시된 것과 같은 마이크로 발광소자들(220)의 패드전극들(p-Pad, n-Pad)과 접촉하는 부분의 베이스 기재(110)에만 국부적으로 형성된 도전성 박막 패턴일 수 있다. 이러한 도전성 박막 패턴은 레이저를 통해서 회로 패턴(CP)이 될 수 있다.
상기 도전성 박막 패턴은 도전성 박막(120)을 패터닝하거나, 레이저 다이렉트 패턴(laser direct pattern) 방식이나 스크린 프린팅 등의 방법으로 베이스 기재(110)의 선택된 부분에만 형성될 수 있다. 상기 도전성 박막 패턴은 마이크로 발광소자들 각각의 온/오프를 제어할 수 있는 박막트랜지스터 구조의 스위칭 회로의 상부에 위치하여 연결되거나, 구동신호를 전달받는 신호배선일 수 있다. 상기 도전성 박막 패턴과 연결되는 스위칭 회로의 구조는 특별히 제한되지 않는다.
이와 달리, 베이스 기재(110) 상에는 박막트랜지스터 구조의 스위칭 소자이거나, 구동신호를 전달받는 신호배선 등의 회로 구성과 함께 별도의 상기 도전성 박막 패턴이 형성될 수 있고, 상기 도전성 박막 패턴을 통해서 마이크로 발광소자들은 상기 회로 구성과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 회로 구성은 마이크로 발광소자들의 구동을 위한 패시브 매트릭스(passive matrix) 구조 또는 능동 매트릭스(active matrix) 구조일 수 있다.
비록 베이스 기재(110)에 도전성 박막 패턴이 형성되어 있어 해당 전극 패턴에, 마이크로 발광소자들(220)이 형성된 모기판(210)을 얼라인시켜야 하기는 하지만, 마이크로 발광소자들(220)을 개별적으로 전사시키는 것이 아니라 모기판(210) 그 자체를 베이스 기재(110)의 도전성 박막 패턴과 연결될 수 있도록 겹친 상태에서 레이저를 조사하기 때문에 종래에 비해서 고정밀 공정이 요구되는 것은 아니어서, 제조방법의 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 도 1의 도전성 본딩 소재(300)는 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전필름(ACF)일 수 있다.
도전성 박막(120)에 대한 레이저 조사를 통해 형성된 회로 패턴(CP)은 이방성 도전 필름의 도전성 입자와 접촉함으로써 마이크로 발광소자들(220)이 베이스 기재(110) 상에 전기적/물리적으로 결합될 수 있다.
이때, 도전성 박막(120)은 앞서 설명한 전면 도전성 박막인 것과 달리 도전성 박막 패턴일 수 있다. 도전성 박막(120)이 도전성 박막 패턴이더라도, 마이크로 발광소자들(220)이 형성된 모기판(210) 그 자체와 베이스 기재(110)를 결합시키는 것이고, 도전성 본딩 소재(300)가 이방성 도전필름(ACF)이어서 넓은 면적을 커버하기 때문에 전기적/물리적으로 안정적으로 결합될 수 있는 장점이 있다. 도전성 본딩 소재(300)가 이방성 도전필름인 경우에는 레이저 조사 또는 열과 압력을가할 수도 있다.
도면으로 도시하지 않았으나, 도 3의 (a) 및 (b)에서 모기판(210)은 제거되어 생략될 수 있다. 도 1 및 도 2의 공정을 거쳐 도 3에서 설명한 구조를 가지는 경우, 후속 공정으로서 모기판(210)을 제거할 수 있다. 모기판(210)이 사파이어 기판인 경우, 모기판(210)의 제거는 리프트-오프 공정을 이용하여 수행할 수 있다.
모기판(210)이 존재하지 않는 경우, 도 6에서 설명한 것과 같이, 마이크로 발광소자들(220)의 일측은 모두 베이스 기재(110) 상에 고정되어 있지만 타측은 서로 분리되어 있는 구조를 갖기 때문에, 도 1과 도 2에서 설명한 구조에 비해서 높은 유연성을 가질 수 있는 장점이 있다.
상기에서 설명한 바에 따르면, 본 발명의 방법에서는 마이크로 발광소자들(220)이 그 위에 직접 형성된 상태의 모기판(210) 그대로와 레이저를 이용하기 때문에, 전사공정에서 발생되는 마이크로 발광소자들(220)의 틀어짐이나 누락으로 인한 불량이 최소화될 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에서는 레이저를 이용하기 때문에 제조하려고 하는 마이크로 발광소자 기판의 크기에 상관없이 대면적 공정도 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저의 이용으로 공정속도를 빠르게 할 수 있다. 이에 따라, 마이크로 발광소자 기판의 제조 공정의 신뢰성과 생산성을 향상시킬 수 있고, 제품으로서 마이크로 발광소자 기판의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 마이크로 발광소자 기판 및 이의 제조 방법에 대해서 설명하기로 한다. 중복되는 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 특징부를 중심으로 하여 설명하기로 한다.
도 7에서, (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 단면 구조를 나타낸 도면이고, (b)는 (a)의 C 부분을 확대하여 마이크로 발광소자의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 모기판(210) 대신에 보호필름(400)을 포함하는 것을 제외하고는 도 3의 (a) 및 (b)에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 도 7의 구조는 도 1 및 도 2에서 설명한 공정을 거친 후에 추가적으로 모기판(210)을 제거하는 공정을 추가적으로 수행하고, 모기판(210)을 제거한 후 그 위치에 보호필름(400)을 부착한다. 유연성을 갖는 보호필름(400)을 통해서 유연성을 확보하는 동시에 마이크로 발광소자들(220)을 보호할 수 있는 장점이 있다. 상기에서는 도 7의 400이 보호필름인 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 모기판(210) 대신에 마이크로 발광소자들(220)을 덮는 구조체는, 광학 필름이나 글래스 등일 수도 있다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 8 내지 도 10은 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자의 구조를 갖는 마이크로 발광소자 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 11은 도 8 내지 도 10의 공정을 거쳐 제조된 마이크로 발광소자 기판의 구조를 나타낸 도면이다.
보다 구체적으로, 도 8에서 (a)는 베이스 기재(110) 및 도전성 박막(120) 상에 마이크로 발광소자(222)를 결합시키도록 대향 배치시킨 후 1차적으로 레이저 조사 단계가 종료된 후에 얻어지는 구조를 나타낸 도면이고, (b)는 (a)의 D 부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도 8의 (a)와 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서의 마이크로 발광소자(222)는 다중양자우물층(MQW)을 중심으로 양측에 각각 n형 GaN과 p형 GaN이 구비된 구조를 갖는 GaN 기반의 발광다이오드로서, p형 GaN 상에 제1 패드전극(p-Pad)이 배치되며, n형 GaN 상에 제2 패드전극(n-Pad)이 배치되고, 제1 패드전극(p-Pad) 상에 도전성 본딩 소재(미도시)가 배치된 상태에서 일면에 도전성 박막(120)이 형성된 베이스 기재(110)가 도전성 박막(120)과 제1 패드전극(p-Pad)과 마주하도록 대향 배치된다. 도 8 내지 도 11에서는 모기판(210)과 결합될 때 이용된 베이스 기재(110)와 도전성 박막(120)을 각각 “제1 베이스 기재”와 “제1 도전성 박막”으로 지칭하기로 한다.
제1 베이스 기재(110)와 모기판(210)이 대향 배치된 상태에서 1차적으로레이저가 조사되어, 도전성 박막(120)이 용융되어 회로 패턴(CP, 도 9 참조)이 형성되고 도전성 융착 패턴(312)이 회로 패턴(CP)과 제1 패드전극(p-Pad)을 연결시킨다.
도 9를 도 8과 함께 참조하면, 도 8의 레이저 조사 단계 후에 모기판(210)을 제거한다.
도 10을 도 9와 함께 참조하면, 제1 베이스 기재(110) 상에서 도전성 융착 패턴(312)을 통해서 마이크로 발광소자(222)가 결합된 상태에서, 제2 도전성 박막(520)이 형성된 제2 베이스 기재(510)를 대향 배치시킨다. 이어서, 2차적으로 레이저를 조사한다. 이때, 제2 패드전극(n-Pad) 상에는 도전성 본딩 소재(300)가 배치된다.
도 11을 참조하면, 도 6 내지 도 9의 공정을 통해서 다중양자우물층(MQW)과 이를 개재하도록 상하방향으로 수직구조로 배치된 2개의 패드전극들(n-Pad, p-Pad)과 연결된 마이크로 발광소자(222)가 2개의 베이스 기재들(510, 110) 사이에서 각각이 융착을 통해서 회로 패턴들(CP)과 연결된 구조를 갖게 된다. 1차 레이저 조사를 통해서 형성된 도전성 융착 패턴(312)이 제1 도전성 박막(120)의 용융으로 형성된 회로 패턴(CP)과 제1 패드전극(p-Pad) 사이에 개재되고, 2차 레이저 조사를 통해서 형성된 도전성 융착 패턴(314)이 제2 도전성 박막(520)의 용융으로 형성된 회로 패턴(CP)과 제2 패드전극(n-Pad) 사이에 개재된다.
도 8 내지 도 10에서도 제1 및 제2 도전성 박막들(120, 520) 각각이 전면 도전성 박막인 경우를 일례로 도시하여 설명하였으나, 이들은 이미 패터닝된 패턴 전극일수도 있다.
또한, 도 8 내지 도 10에서 이용한 도전성 본딩 소재는 Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 또는 탄소나노튜브(CNT) 등이거나, 그 자체가 이방성 도전필름(ACF)일 수 있다.
뿐만 아니라, 도 8 내지 도 11에서 설명한 마이크로 발광소자들(222)의 구조는 일례로 설명한 것일 뿐이고, 2개의 패드전극들이 수직한 방향으로 서로 마주하도록 배치된 구조를 갖고 그 사이에 다양한 층들이 다양한 적층구조를 갖도록 구비될 수 있으며, 도면에 도시된 것에 의해 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광소자 기판의 구조 및 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12의 마이크로 발광소지 기판의 구조는 베이스 기재(112)가 관통홀들을 포함하고, 회로 패턴과 도전성 박막(122)이 베이스 기재(112)의 양면에 형성된 것을 제외하고는 도 5에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 베이스 기재(112)는 양면을 관통하는 적어도 1 이상의 관통홀을 포함하고, 도전성 박막(122)이 베이스 기재(112)의 일 면에서부터 상기 관통홀을 통해서 상기 베이스 기재의 타면으로까지 연장된다. 이러한 구조로 회로 패턴과 도전성 박막(122)을 갖는 베이스 기재(112)가 도 1 및 도 2에서 설명한 공정에서 베이스 기재(110) 대신 이용될 수 있다.
도 13의 (a)를 참조하면, 베이스 기재(112)의 타면에도 회로 패턴과 도전성 박막(122)이 형성되어 있기 때문에, 구동회로가 형성된 구동회로기판을 별도의 결합재를 이용하여 용이하게 결합시킬 수 있다. 이에 따라, 베이스 기재(112)의 타면에 형성된 회로 패턴과 도전성 박막(122)을 통해 마이크로 발광소자들과 상기 구동회로기판이 전기적 및 물리적으로 연결되어, 도 13의 (b)와 같은 회로구성을 갖는 전자장치를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로 베이스 기재(112)는 구동회로 기판과 일체화되어 한면에 도전성 박막(122)이 형성된 베이스 기재로 제작이 가능하며, 도 1 및 도 2에서 설명한 베이스 기재(110)를 대신하여 이용될 수 있다.
상기에서는 마이크로 발광소자들이 칩(chip) 단독으로 구성된 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 앞서 설명한 마이크로 발광소자들에 추가적으로 광변환층이 형성될 수 있다. 이때, 광변환층은 칩(chip)에서 방출된 광을 흡수하여 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환할 수 있고, 상기 광변환층에는 적어도 1 종 이상의 서로 다른 광변환 물질이 포함될 수 있다. 상기 광변환층에 포함될 수 있는 광변환 물질의 예로서는, (Sr,Ba,Ca)2 SiO2:Eu와 같은 실리케이트 화합물, (Lu)Y3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce, (Gd)Y3Al5O12:Ce 등과 같은 YAG계 화합물, 또는 (Sr,Ca,Ba,Eu)2Si5N8, La3Si6N11:Ce, (La,Y)3Si6N11:Ce 등의 나이트라이드계 화합물, β-SiAlON, KSF, CdSe, InP 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 이용될 수 있다.
이와 달리, 마이크로 발광소자들이 280 nm 내지 380 nm의 자외선 파장범위에 속하는 발광피크를 나타내는 광을 방출할 수 있고, 이때에도 상기에서 설명한 것과 같이 마이크로 발광소자들에 추가적으로 광변환층을 형성할 수 있다. 광변환층에 의해서 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 도 1 및 도 2의 공정을 거쳐 제조된 마이크로 발광소자 기판 상에, 광변환층(710, 720, 730)이 더 구비될 수 있다.
일례로, 도 14의 (a)와 같이, 서로 이격된 마이크로 발광소자 사이에 격벽(600)을 생성하고 각각의 마이크로 발광소자 상에 광변환층(710, 720, 730)이 각각 형성된 구조를 가지며, 이러한 광변환층(710,720,730)은 상면에 보호층이나 광학 필름(800)을 더 포함할 수 있다.
도 14의 (b)를 참조하면, 각각의 마이크로 발광소자를 보호하는 투명 몰드재(900)가 추가로 구비되며, 광변환층(710,720,730)은 마이크로 발광소자와 이격되어 제작되는 구조로 만들어 질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110, 112, 510: 베이스 기재
120, 122, 520: 도전성 박막
210: 모기판
220, 222: 마이크로 발광소자
300: 도전성 본딩 소재
230: 패시베이션 보호막
310, 312, 314, 320: 도전성 융착 패턴
400: 보호필름
120, 122, 520: 도전성 박막
210: 모기판
220, 222: 마이크로 발광소자
300: 도전성 본딩 소재
230: 패시베이션 보호막
310, 312, 314, 320: 도전성 융착 패턴
400: 보호필름
Claims (21)
- 베이스 기재;
상기 베이스 기재 상에 형성되고, 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 도전성 박막; 및
상기 도전성 박막 상에 매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열되고, 상기 도전성 융착 패턴 상에 배치된 패드전극과 연결된 다수의 마이크로 발광소자들을 포함하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키는 사파이어 기판, 보호층 및 광학용 필름 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키는 사파이어 기판을 더 포함하고,
상기 사파이어 기판은 상기 마이크로 발광소자들이 배치된 베이스 기재의 상부를 전체적으로 덮는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기재와 대향하여 배치되어 상기 베이스 기재와 함께 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키되, 각 마이크로 발광소자 상에만 배치된 사파이어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 마이크로 발광소자들 각각은 상기 베이스 기재의 표면에 대해서 수평방향으로 서로 이격된 수평구조로 배열된 2개의 패드전극과 연결되고,
상기 패드 전극이 상기 도전성 융착 패턴과 연결된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기재는 일면에 도전성 박막이 형성되고 타면으로 상기 도전성 박막과 연결된 회로 패턴이 구비된 구조이면서, 베이스 기재의 양면을 관통하는 적어도 1 이상의 관통홀들을 포함하고, 상기 도전성 박막은 상기 관통홀들을 통해 상기 베이스 기재의 타면까지 연장되며,
상기 베이스 기재의 타면으로 연장된 상기 회로 패턴이 외부의 구동회로기판과 연결된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 융착 패턴은
상기 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 회로 패턴과, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제7항에 있어서,
상기 도전성 본딩 소재는 Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 및 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나이거나, 이방성 도전필름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
도전성 융착 패턴들 사이 영역의 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
패드전극을 제외하고 상기 마이크로 발광소자들의 적어도 1면 이상이 패시베이션 보호막에 의해 커버된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
마이크로 발광소자에서 방출된 광을 흡수하여 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환하는 광변환층이 더 구비되고,
상기 광변환층은 적어도 1 종 이상의 서로 다른 광변환 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제11항에 있어서,
각각의 마이크로 발광 소자 사이에 배치된 격벽을 더 포함하고,
상기 광변환층은 각각의 마이크로 발광소자에 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1 베이스 기재;
상기 제1 베이스 기재 상에 형성되고, 제1 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 제1 도전성 박막;
상기 제1 도전성 박막 상에 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 제1 패드전극들이 상기 제1 도전성 융착 패턴과 연결된 다수의 마이크로 발광소자들;
상기 제1 도전성 박막과 상기 마이크로 발광소자들을 개재시키면서 마주하여 배치되고, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제2 패드전극들과 연결된 제2 도전성 융착 패턴이 형성된 영역을 포함하는 제2 도전성 박막; 및
상기 제2 도전성 박막 상에 상기 제1 베이스 기재와 마주하여 배치된 제2 베이스 기재를 포함하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 베이스 기재는 일면에 제1 도전성 박막이 형성되고 타면으로 상기 제1 도전성 박막과 연결된 회로 패턴이 구비된 구조이면서, 베이스 기재의 양면을 관통하는 적어도 1 이상의 관통홀들을 포함하고, 상기 제1 도전성 박막은 상기 관통홀들을 통해 상기 제1 베이스 기재의 타면까지 연장되며,
상기 제1 베이스 기재의 타면으로 연장된 상기 회로 패턴이 외부의 구동회로기판과 연결된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 도전성 융착 패턴은 상기 제1 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 제1 회로 패턴과, 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제1 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성되고,
상기 제2 도전성 융착 패턴은 상기 제2 도전성 박막의 적어도 일부가 용융되어 형성된 제2 회로 패턴과 상기 마이크로 발광소자들 각각의 제2 패드전극 상에 배치된 도전성 본딩 소재가 용융 고착되어 형성된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전성 융착 패턴을 형성하는데 이용된 도전성 본딩 소재는
Au, AuSn, PdIn, InSn, NiSn, Au-Au, AgIn, AgSn, Al, Ag 및 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나이거나, 이방성 도전필름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 도전성 융착 패턴들 사이 영역의 제1 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연되고,
상기 제2 도전성 융착 패턴들 사이 영역의 제2 도전성 박막은 제거되거나 절연물질을 통해 절연된 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 패드전극들을 제외하고 상기 마이크로 발광소자들의 적어도 1면 이상이 패시베이션 보호막에 의해 커버된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제13항에 있어서,
마이크로 발광소자에서 방출된 광을 흡수하여 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하도록 변환하는 광변환층이 더 구비되고,
상기 광변환층은 적어도 1 종 이상의 서로 다른 광변환 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제19항에 있어서,
각각의 마이크로 발광 소자 사이에 배치된 격벽을 더 포함하고,
상기 광변환층은 각각의 마이크로 발광소자에 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
- 제1항에 있어서,
매트릭스 형태로 서로 이격되어 배열된 각각의 마이크로 발광 소자의 발광 파장은 발광피크가 400 nm 내지 480 nm의 파장범위, 510 nm 내지 580 nm의 파장범위 또는 600 nm 내지 655 nm의 파장범위에 속하는 파장광을 발광하는 것을 특징으로 하는,
마이크로 발광소자 기판.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180053454A KR20190130081A (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 마이크로 발광소자 기판 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180053454A KR20190130081A (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 마이크로 발광소자 기판 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190130081A true KR20190130081A (ko) | 2019-11-21 |
Family
ID=68692250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180053454A KR20190130081A (ko) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | 마이크로 발광소자 기판 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20190130081A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113013132A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 群创光电股份有限公司 | 电性连接结构及包含其的电子装置 |
| KR102444731B1 (ko) * | 2021-03-30 | 2022-09-16 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 표시 장치의 제조 방법 |
-
2018
- 2018-05-10 KR KR1020180053454A patent/KR20190130081A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR102444731B1 (ko) * | 2021-03-30 | 2022-09-16 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 표시 장치의 제조 방법 |
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