KR20220004001A - Sheet lighting and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a sheet lighting and a manufacturing method thereof. The present invention provides a sheet lighting manufactured by attaching a micro-sized vertical light emitting diode formed by a separate semiconductor process to a target substrate on which a seating electrode is formed, and a manufacturing method thereof. According to the present invention, the sheet lighting can be used as a three-dimensional surface light source and provide lighting that does not require a separate complicated installation structure because driving voltage is low, risk of electric shock is small, and weight is light. The sheet lighting comprises: a target substrate; a micro vertical light emitting diode; a first transparent electrode layer; and an insulating layer.

Description

시트 조명 및 이의 제조방법{SHEET LIGHTING AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Seat lighting and manufacturing method thereof

본 발명은 시트 조명 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로 사이즈의 수직형 발광다이오드(VLED; Vertical Light Emitting Diode)를 이용한 시트 조명 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sheet lighting and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a sheet lighting using a micro-sized vertical light emitting diode (VLED) and a manufacturing method thereof.

화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기적 신호를 빛으로 변환시키는 화합물 반도체 발광소자 즉, LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)와 같은 발광소자들은 조명, 광통신, 다중통신 등의 응용분야에서 많이 연구되고 실용화되어가고 있는 추세이다.Compound semiconductor light emitting devices that convert electrical signals into light by using the characteristics of compound semiconductors, that is, light emitting devices such as LED (Light Emitting Diode) or laser diode (LD) are used in lighting, optical communication, and multiple communication applications. It is a trend that has been widely studied and put into practice.

일반적으로 발광소자들은 기판 위에 수직 구조로 성장되거나 증착된다. 특히 절연체 사파이어 기판을 사용하고 그 위에 반도체 발광층으로서 각각 다른 영역의 반도체층과 활성영역인 활성층이 증착된 구조의 발광소자는 소자 상부에 모든 전극을 형성하여 플립칩이나 와이어본딩 방식으로 결합하거나 본딩금속층으로 전도성 웨이퍼 기판과 결합한 수직형 발광다이오드를 구성한다.In general, light emitting devices are grown or deposited in a vertical structure on a substrate. In particular, a light emitting device having a structure in which an insulator sapphire substrate is used and a semiconductor layer of a different region and an active layer, which is an active region, are deposited as a semiconductor light emitting layer on it, all electrodes are formed on the upper part of the device and combined by flip chip or wire bonding method or bonding metal layer to form a vertical light emitting diode combined with a conductive wafer substrate.

도 1 내지 도 5에 도시된 단면도는 종래 수직형 발광다이오드의 제조방법을 단계별로 도시한 것이다. 먼저, 도 1에서 사파이어 기판(100)상에 버퍼층(103), 질화갈륨(GaN)계 반도체로 된 n형 반도체층(105), 활성층(107), 및 질화갈륨(GaN)계 반도체로 된 p형 반도체층(109)을 순차적으로 형성한다. 이후 발광 구조물이 개별 소자영역을 갖도록 에칭을 통하여 트렌치부(115)를 형성하고, p형 반도체층(109)상에 p형 전극(111) 및 반사막을 형성한다(도 2). 도 2에서 발광 구조물의 측면에 SiO2, Si3N4 와 같은 절연체 물질을 이용하여 보호박막층(113)을 형성한다. 보호박막층(113)의 경우 상기 발광 구조물의 측면으로의 전류 흐름을 차단하여 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.The cross-sectional views shown in FIGS. 1 to 5 are step-by-step views of a conventional method of manufacturing a vertical light emitting diode. First, in FIG. 1, on a sapphire substrate 100, a buffer layer 103, an n-type semiconductor layer 105 made of a gallium nitride (GaN)-based semiconductor, an active layer 107, and a p made of a gallium nitride (GaN)-based semiconductor The type semiconductor layer 109 is sequentially formed. Thereafter, a trench portion 115 is formed through etching so that the light emitting structure has an individual device region, and a p-type electrode 111 and a reflective film are formed on the p-type semiconductor layer 109 ( FIG. 2 ). In FIG. 2 , a protective thin film layer 113 is formed on the side surface of the light emitting structure using an insulator material such as SiO2 or Si3N4. In the case of the protective thin film layer 113, it is possible to improve the electrical characteristics of the device by blocking the flow of current to the side of the light emitting structure.

실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 실리콘카바이드(SiC) 등과 같은 도전성 기판(120)을 p형 전극(111) 및 반사막(109) 상에 접합 또는 증착한다(도 3). 이후 레이저를 이용하여 사파이어 기판(100)을 제거한 뒤(lift off) 제거된 사파이어 기판면의 n형 반도체층(105) 표면이 드러나도록 에칭을 실시한다(도 4). 다음으로 n형 반도체층(105) 상에 n형 전극(미 도시)을 형성하고 개별된 칩으로 분리하면 도 5와 같은 다수의 수직형 발광 다이오드(150)가 동시에 얻어지게 된다.A conductive substrate 120 such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or silicon carbide (SiC) is bonded or deposited on the p-type electrode 111 and the reflective film 109 ( FIG. 3 ). After removing the sapphire substrate 100 by using a laser (lift off), etching is performed so that the surface of the n-type semiconductor layer 105 of the removed sapphire substrate surface is exposed (FIG. 4). Next, when an n-type electrode (not shown) is formed on the n-type semiconductor layer 105 and separated into individual chips, a plurality of vertical light emitting diodes 150 as shown in FIG. 5 are simultaneously obtained.

지금까지 설명은 n형 전극이 상부에 형성되는 일명 n탑(n top) 발광 다이오드를 형성하는 과정에 대해 설명하였으며, 이와 대비되는 p탑 발광 다이오드도 유사한 공정으로 쉽게 형성할 수 있음은 물론이다.The description so far has described the process of forming a so-called n-top light emitting diode in which an n-type electrode is formed thereon, and it goes without saying that a p-top light emitting diode in contrast to this can be easily formed through a similar process.

도 6은 종래 수직형 발광 다이오드를 이용하는 엘이디 발광 소자의 단면도이다. 엘이디 발광소자(190)는 캐버티(159)가 형성되는 기판(157)을 구비하고, 캐버티(159) 바닥면에 p형 연결전극(151)과 n형 연결전극(153)을 형성하고, 수직형 발광 다이오드(150)의 도전성 기판(120)과 p형 연결전극(151)이 맞닿도록 본딩하고, n형전극은 본딩 와이어(161)를 이용하여 n형 연결전극(153)과 본딩하고, 캐버티(159)는 통상 투명 수지(155)로 채우면 엘이디 발광 소자(190)가 구성된다.6 is a cross-sectional view of an LED light emitting device using a conventional vertical light emitting diode. The LED light emitting device 190 includes a substrate 157 on which a cavity 159 is formed, and forms a p-type connection electrode 151 and an n-type connection electrode 153 on the bottom surface of the cavity 159, Bonding so that the conductive substrate 120 of the vertical light emitting diode 150 and the p-type connection electrode 151 are in contact, and the n-type electrode is bonded to the n-type connection electrode 153 using a bonding wire 161, When the cavity 159 is usually filled with a transparent resin 155 , the LED light emitting device 190 is configured.

이렇게 구성된 엘이디 발광 소자(190)는 가스를 이용하여 발광되는 종래 형광등을 포함한 가스등보다 수명이 길고 발광 효율이 뛰어나 점점 가스등을 대체하고 있다. 하지만 이러한 엘이디 발광 소자(190)는 딱딱한 기판상에 실장되고 상당한 두께를 가지므로 입체적인 형상이나 다양한 형상으로 사용하기에는 한계가 있었다.The LED light emitting device 190 configured in this way has a longer lifespan than a conventional gas lamp including a fluorescent lamp that emits light using gas and has excellent luminous efficiency, and is gradually replacing the gas lamp. However, since the LED light emitting device 190 is mounted on a hard substrate and has a considerable thickness, there is a limit to using it in a three-dimensional shape or various shapes.

대한민국공개특허 제2007-0079957호 (2007.08.08. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2007-0079957 (published on August 8, 2007) 대한민국공개특허 제2013-0069351호 (2013.06.26. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0069351 (published on June 26, 2013)

본 발명은 상기와 같은 한계를 해결하고자 하는 것으로서, 수 ~ 수백 마이크로 크기의 수직형 발광 다이오드를 이용하는 시트 조명 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above limitations, and to provide a sheet lighting using a vertical light emitting diode having a size of several to several hundred micrometers and a method for manufacturing the same.

본 발명의 상기 목적은 전기적으로 상호 이격되도록 구비되는 복수 개 안착전극 및 이웃하는 상기 안착전극 사이를 전기적으로 연결하는 복수 개 수평전극을 구비하는 타겟기판과, 안착전극에 부착되며, 타겟기판의 제조와 분리된 공정에 의해 제조되며, p형 전극부터 n형 전극 사이의 높이가 수백 마이크로미터 이하인 적어도 하나의 마이크로 수직형 발광 다이오드와, 수직형 발광 다이오드의 p형 전극과 n형 전극 중에서 상부에 위치하는 전극과 접촉되는 제1투명전극층 및 연결전극과 상기 제1투명전극층 사이에 적층되는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 조명에 의해 달성 가능하다.The above object of the present invention is to prepare a target substrate having a plurality of seating electrodes electrically spaced apart from each other and a plurality of horizontal electrodes electrically connecting the adjacent seating electrodes, and attached to the seating electrodes, the target substrate and at least one micro vertical light emitting diode with a height of several hundred micrometers or less between the p-type electrode and the n-type electrode, and located at the top of the p-type electrode and the n-type electrode of the vertical light emitting diode It can be achieved by sheet lighting, characterized in that it comprises an insulating layer laminated between the first transparent electrode layer and the connecting electrode and the first transparent electrode layer in contact with the electrode.

본 발명의 또 다른 목적은 전기적으로 상호 이격되도록 구비되는 복수 개 안착전극 및 이웃하는 상기 안착전극 사이를 전기적으로 연결하는 복수 개 수평전극을 구비하는 타겟기판을 준비하는 제1단계와, p형 전극부터 n형 전극 사이의 높이가 수백 마이크로미터 이하인 마이크로 수직형 발광 다이오드를 제조하는 제2단계와, 제2단계에서 제조된 마이크로 수직형 발광 다이오드를 각각의 안착전극에 적어도 하나씩 안착시키는 제3단계와, 수평연결전극, 안착전극 및 마이크로 수직형 발광 다이오드를 덮는 제1절연층을 형성하고, 마이크로 수직형 발광 다이오드를 구성하는 p형 전극 또는 n형 전극 중에서 상부에 위치하는 전극이 노출되도록 제1절연층을 성형하는 제4단계와, 제1절연층 상부에 증착되는 제1투명도전층을 형성하는 제5단계를 포함하고, 상기 제1단계와 상기 제2단계는 순서와 무관하게 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 조명 제조 방법에 의해 달성 가능하다.Another object of the present invention is a first step of preparing a target substrate having a plurality of seating electrodes electrically spaced apart from each other and a plurality of horizontal electrodes electrically connecting between the adjacent seating electrodes, and a p-type electrode. A second step of manufacturing a micro vertical light emitting diode having a height between the n-type electrodes of several hundred micrometers or less, and a third step of seating at least one micro vertical light emitting diode manufactured in the second step on each mounting electrode; , a first insulating layer is formed to cover the horizontal connection electrode, the seating electrode, and the micro vertical light emitting diode, and the first insulating layer is exposed so that the upper electrode among the p-type electrode or the n-type electrode constituting the micro vertical light emitting diode is exposed A fourth step of forming the layer and a fifth step of forming a first transparent conductive layer deposited on the first insulating layer, wherein the first step and the second step are performed regardless of the order It can be achieved by a method for manufacturing a sheet lighting that does.

본 발명의 또 다른 목적은 전기적으로 상호 이격되도록 구비되는 복수 개 안착전극 및 이웃하는 상기 안착전극 사이를 전기적으로 연결하는 복수 개 수평전극을 구비하는 타겟기판을 준비하는 제a단계와, 연결전극 상부에 제1절연층을 형성하는 제b단계와, p형 전극부터 n형 전극 사이의 높이가 수백 마이크로미터 이하인 마이크로 수직형 발광 다이오드를 제조하는 제c단계와, 제c단계에서 제조된 상기 마이크로 수직형 발광 다이오드를 상기 각각의 안착전극에 적어도 하나씩 안착시키는 제d단계와, 제1절연층 및 마이크로 수직형 발광 다이오드를 상부에 제1투명도전층을 형성하는 제e단계를 포함하고, 제c단계는 제c단계 이전 단계의 어느 단계와 순서에 무관하게 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 조명 제조 방법에 의해 달성 가능하다.Another object of the present invention is a first step of preparing a target substrate having a plurality of seating electrodes electrically spaced apart from each other and a plurality of horizontal electrodes electrically connecting the adjacent seating electrodes, and an upper portion of the connection electrode. The b-th step of forming a first insulating layer on the A d-th step of seating at least one type light emitting diode on each of the mounting electrodes, and an e-th step of forming a first transparent conductive layer on the first insulating layer and the micro vertical type light emitting diode, the c step includes It can be achieved by the method for manufacturing a sheet lighting, characterized in that it is performed regardless of any steps and order of the steps before the c-th step.

본 발명에 따라 제작되는 시트 조명은 전체 두께가 25㎛ 이상이며 수㎜이하로 구성할 수 있으며 플렉서블 기판 위에 형성할 수 있으므로 3차원 조명 제작이 가능하고, 다양한 형상으로 절단하여 사용할 수 있게 되었다. 따라서 조명 디자인의 입장에서는 설계가 자유로워 다양한 형상의 입체 조명을 제작할 수 있게 되었다.The sheet lighting manufactured according to the present invention has a total thickness of 25 μm or more, can be configured to be less than several mm, and can be formed on a flexible substrate, so that three-dimensional lighting can be manufactured and can be cut into various shapes and used. Therefore, from the standpoint of lighting design, the design is free and it is possible to produce three-dimensional lighting of various shapes.

본 발명에 따른 시트 조명은 퀀텀닷 시트 또는 형광체 시트를 사용하지 않을 경우에는 종래 도광판을 사용하는 엘이디 조명, OLED 조명과 대비하면 1㎜ 이하의 베젤을 갖도록 형성할 수 있는 장점이 있다.When the quantum dot sheet or the phosphor sheet is not used, the sheet lighting according to the present invention has an advantage in that it can be formed to have a bezel of 1 mm or less in comparison with LED lighting and OLED lighting using a conventional light guide plate.

본 발명의 시트 조명은 수평연결전극이나 안착전극을 제외한 나머지 구성을 투명 재질로 형성할 수 있고, 수평연결전극이나 안착전극이 조명의 전체 부분 중에서 차지하는 면적이 작으므로 투과 조명으로 형성할 수 있다. 또한 안착전극에 구비되는 수직형 발광 다이오드를 p탑 및 n탑을 모두 안착시켜 사용할 경우에는 양면 조명으로도 사용할 수 있다.The sheet lighting of the present invention can be formed of a transparent material except for the horizontal connection electrode or the seating electrode, and since the horizontal connection electrode or the seating electrode occupies a small area in the entire part of the lighting, it can be formed as a transmission lighting. In addition, when the vertical light emitting diode provided in the mounting electrode is used with both the p-top and the n-top mounted, it can be used as a double-sided illumination.

본 발명에 따른 시트 조명은 종래 조명과 비교할 때 단위 면적당 무게가 작아서 별도의 복잡한 구조물 없이도 천정 등에 쉽게 설치할 수 있는 이점이 있다. 타겟기판으로 PI(PolyImid) 기판을 사용할 경우 PI 기판 대비 대략 20% 정도의 단위면적당 무게만 증가하도록 전체 조명을 구성할 수 있는 이점이 있다.The seat lighting according to the present invention has an advantage that it can be easily installed on the ceiling or the like without a separate complex structure because the weight per unit area is small compared to the conventional lighting. When a PI (PolyImid) substrate is used as the target substrate, there is an advantage that the entire lighting can be configured to increase only the weight per unit area by about 20% compared to the PI substrate.

또한 본 발명에 따른 시트 조명은 종래 알려진 수직형 발광 다이오드를 이용하여 간단한 구조로 구성함으로써 제작 단가를 저렴하게 유지할 수 있으므로 시트 조명으로 보편적으로 사용할 수 있도록 대중화에 기여할 수 있게 되었다. 마지막으로 본 발명에 따른 시트 조명은 저전압으로 구동되는 마이크로 발광 다이오드를 사용하므로 전체 구동 전압을 낮게 유지할 수 있으므로 구동에 인한 감전 등으로부터 자유로운 조명을 제작할 수 있게 되었다.In addition, the seat lighting according to the present invention can be made to have a simple structure using a conventionally known vertical light emitting diode, so that the manufacturing cost can be maintained at a low price, so it can contribute to popularization so that it can be used universally as a seat lighting. Finally, since the seat lighting according to the present invention uses a micro light emitting diode driven at a low voltage, the overall driving voltage can be kept low, so that it is possible to manufacture a lighting that is free from electric shock caused by driving.

도 1 내지 도 5는 종래 수직형 발광다이오드의 제조 공정도.
도 6은 종래 수직형 발광 다이오드를 이용하는 엘이디 발광 소자의 단면도.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 일 실시예의 수직형 발광 다이오드의 제조 공정 및 이송기판으로 이송하는 과정을 설명하는 공정도.
도 11은 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명을 평면 방향에서 바라본 일부 투시도 및 본 발명에 따른 일 실시예의 수직형 발광 다이오드 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명 단면도.
도 15 내지 도 19는 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명의 제작 공정 단면도.
도 20은 이송기판 상면에서 레이저가 조사되는 과정을 설명하는 본 발명의 제작 공정도.
도 21는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 시트 조명의 단면도.
도 22는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 시트 조명의 단면도.
도 23 내지 도 25는 도 21에 제시된 시트 조명의 제조 공정도.
도 26은 도 11에서 B 부분을 확대 도시하고, 패턴 형성된 대향 전극을 추가적으로 나타낸 일부 투시도.
도 27은 도 11에서 B 부분을 확대 도시하고, 패턴 형성된 대향 전극을 추가적으로 나타낸 일부 투시도.
도 28은 수직형 발광 다이오드의 p형 전극의 다양한 형상도.
도 29는 광변환층을 퀀텀닷으로 적층 구현하는 경우 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명을 구성하는 타겟기판을 포함한 하부기판의 단면도.
도 30은 투명 보호필름을 포함한 상부기판의 단면도.
도 31은 도 29에 제시된 상부기판과 도 30에 제시된 상부기판이 합착된 상태의 전체 단면도.
도 32는 도 30에서 제시된 상부기판에서 제2봉지층(315)을 생략한 단면도.
도 33은 도 29에 제시된 하부기판에 도 32에 제시된 상부기판을 투명 접착제 또는 투명 점착제를 이용하여 합착한 상태의 시트 조명의 단면도.1 to 5 are a manufacturing process diagram of a conventional vertical light emitting diode.
6 is a cross-sectional view of an LED light emitting device using a conventional vertical light emitting diode.
7 to 10 are process diagrams for explaining a manufacturing process of a vertical light emitting diode according to an embodiment and a process of transferring it to a transfer substrate according to the present invention.
11 is a partial perspective view of a sheet light of an embodiment according to the present invention viewed from a planar direction, and a cross-sectional view of a vertical light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a sheet lighting according to an embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a sheet lighting according to an embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view of a sheet lighting according to an embodiment of the present invention.
15 to 19 are cross-sectional views of a manufacturing process of a sheet light according to an embodiment of the present invention.
20 is a manufacturing process diagram of the present invention for explaining a process in which a laser is irradiated from the upper surface of the transfer substrate.
21 is a cross-sectional view of a seat light of another embodiment according to the present invention;
22 is a cross-sectional view of a seat light of another embodiment according to the present invention;
23 to 25 are manufacturing process diagrams of the seat lighting shown in FIG.
FIG. 26 is an enlarged view of part B in FIG. 11 , and a partial perspective view additionally showing a pattern-formed counter electrode;
FIG. 27 is an enlarged view of part B in FIG. 11 , and a partial perspective view additionally showing a pattern-formed counter electrode;
28 is a view of various shapes of a p-type electrode of a vertical light emitting diode;
29 is a cross-sectional view of a lower substrate including a target substrate constituting the sheet lighting of an embodiment according to the present invention when the light conversion layer is stacked with quantum dots.
30 is a cross-sectional view of an upper substrate including a transparent protective film;
FIG. 31 is an overall cross-sectional view of the upper substrate shown in FIG. 29 and the upper substrate shown in FIG. 30 being bonded together;
FIG. 32 is a cross-sectional view in which the second encapsulation layer 315 is omitted from the upper substrate shown in FIG. 30;
33 is a cross-sectional view of the sheet lighting in a state in which the upper substrate shown in FIG. 32 is bonded to the lower substrate shown in FIG. 29 using a transparent adhesive or a transparent adhesive;

본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, in this specification, "on or on top of" means to be located above or below the target part, and does not necessarily mean to be located above the direction of gravity. Also, when a part of a region, plate, etc. is said to be “on or on” another part, it is not only when another part is in contact with or spaced “on or on” the other part, but also when another part is in the middle. Including cases where there is

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It should be understood that, unless there is a description to the contrary, it may be connected or connected through another element in the middle.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, in this specification, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments, advantages and features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 수직형 발광 다이오드 형성공정에 대해 설명하기로 한다. 일부 공정이 종래 수직형 발광 다이오드의 제조 공정과 유사하다. 도 1에 도시된 바와 같이 사파이어 기판(100)상에 버퍼층(103), 질화갈륨(GaN)계 반도체로 된 n형 반도체층(105), 활성층(107), 및 질화갈륨(GaN)계 반도체로 된 p형 반도체층(109)을 순차적으로 형성한다. 이후 발광 구조물이 개별 소자영역을 갖도록 에칭을 통하여 트렌치부(115)를 형성하고, p형 반도체층(109)상에 p형 전극(111)을 형성한다(도 2와 유사). 본 발명에 따른 수직형 발광 다이오드는 p형 전극(111)을 도전성 투명 전극을 사용하여 형성하며, 반사막을 형성하지 않는 점에서 종래 수직형 발광 다이오드와 구조상 차이가 있다. 본 발명에 따른 수직형 발광 다이오드는 도 2에 도시된 바와 같이 발광 구조물의 측면에 SiO2, Si3N4 와 같은 절연체 물질을 이용하여 보호박막층(113)을 형성한다. 이러한 보호박막층(113)은 본 발명의 수직형 발광 다이오드에는 반드시 구비될 필요가 없으므로 생략할 수도 있다.First, a vertical light emitting diode forming process will be described. Some processes are similar to the manufacturing process of a conventional vertical light emitting diode. As shown in FIG. 1, a buffer layer 103, an n-type semiconductor layer 105 made of a gallium nitride (GaN)-based semiconductor, an active layer 107, and a gallium nitride (GaN)-based semiconductor are formed on a sapphire substrate 100 as shown in FIG. The p-type semiconductor layers 109 are sequentially formed. Thereafter, a trench portion 115 is formed through etching so that the light emitting structure has an individual device region, and a p-type electrode 111 is formed on the p-type semiconductor layer 109 (similar to FIG. 2 ). The vertical light emitting diode according to the present invention is different in structure from the conventional vertical light emitting diode in that the p-type electrode 111 is formed using a conductive transparent electrode and a reflective film is not formed. In the vertical light emitting diode according to the present invention, as shown in FIG. 2 , a protective thin film layer 113 is formed on the side surface of the light emitting structure using an insulator material such as SiO2 or Si3N4. The protective thin film layer 113 is not necessarily provided in the vertical light emitting diode of the present invention, and thus may be omitted.

일면에 분리층(210)을 도포한 이송기판(200)을 준비하고, 도 7에 도시된 바와 같이 사파이어 기판(100) 상에 성장된 수직형 다이오드 상부에 분리층(210)을 접촉시킨다(도 7). 분리층(210)은 접착물질 또는 점착물질로 구성되며, 레이저가 조사될 경우 레이저를 흡수하여 팽창하면서 박리성을 가지는 유기 물질로 형성하였다. 분리층(210)을 형성하는 대표적인 물질로는 포토레지스터 형성 물질 및 폴리이미드 등이 있다.Prepare the transfer substrate 200 coated with the separation layer 210 on one surface, and contact the separation layer 210 on the vertical diode grown on the sapphire substrate 100 as shown in FIG. 7 (FIG. 7). The separation layer 210 is made of an adhesive material or an adhesive material, and is formed of an organic material having peelability while absorbing and expanding when laser is irradiated. Representative materials for forming the separation layer 210 include a photoresist forming material and polyimide.

종래와 동일한 방식으로 엑시머 레이저를 조사하여 사파이어 기판(100)을 리프트오프(laser lift off)시킨다(도 8). 이후, 수직형 발광 다이오드와 접촉하지 않는 분리층(210)을 제거한다(도 9). 이러한 분리층(210)의 일부 제거는 O2 플라즈마를 사용하거나 습식 에칭(wet etching) 또는 RIE(Reactive Ion Etcher)공정 등을 이용하여 수행할 수 있다.The sapphire substrate 100 is lifted off by irradiating the excimer laser in the same manner as in the prior art ( FIG. 8 ). Thereafter, the separation layer 210 not in contact with the vertical light emitting diode is removed (FIG. 9). Partial removal of the separation layer 210 may be performed using O2 plasma, wet etching, or a reactive ion etcher (RIE) process.

사파이어 기판(100)이 리프트오프되고 노출되는 n형 반도체층(105)상에는 n형 전극(117)을 패턴 형성한다. 이때 n형 전극(117)은 투명한 시트 조명 또는 양방향 발광 시트 조명으로 제작할 필요가 없을 경우에는 반사층을 함께 형성하여도 무방하다. 도 9에서 불필요한 분리층(210)을 제거하는 공정은 후술하는 도 10의 공정에서 n형 전극(117)과 완충전극을 성형하는 공정과 함께 수행될 수도 있다.An n-type electrode 117 is patterned on the n-type semiconductor layer 105 exposed after the sapphire substrate 100 is lifted off. In this case, when it is not necessary to manufacture the n-type electrode 117 as a transparent sheet light or a bidirectional light emitting sheet light, a reflective layer may be formed together. The process of removing the unnecessary separation layer 210 in FIG. 9 may be performed together with the process of forming the n-type electrode 117 and the buffer electrode in the process of FIG. 10 to be described later.

도 11은 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명을 평면 방향에서 바라본 일부 투시도 및 본 발명에 따른 일 실시예의 수직형 발광 다이오드 단면도이다. 도 11(a)는 시트 조명을 도시한 것이며, 도 11(b)는 시트 조명에 실장되는 본 발명의 수직형 발광 다이오드(160)의 단면을 도시한 것이다. 실질적으로 시트 조명을 평면에서 바라보면 내부 전극이나 본 발명의 수직형 발광 다이오드가 보이지 않는 경우가 있으나 도 11에서는 설명의 편의상 도시하였다.11 is a partial perspective view of the sheet lighting of an embodiment according to the present invention viewed from a planar direction and a cross-sectional view of a vertical light emitting diode according to an embodiment of the present invention. Figure 11 (a) shows the sheet lighting, Figure 11 (b) is a cross-sectional view of the vertical light emitting diode 160 of the present invention mounted on the seat lighting. Substantially, when the sheet lighting is viewed from a plane, the internal electrode or the vertical light emitting diode of the present invention may not be visible in some cases, but FIG. 11 is illustrated for convenience of explanation.

본 발명에 따른 시트 조명(300)은 균일한 간격을 가지며 반복적인 패턴으로 구성되는 안착전극(310)과, 안착전극(310)을 서로 전기적으로 연결하는 배선으로 기능하는 수평연결전극(350)으로 구성된다. 각각의 안착전극(310) 상에는 본 발명의 수직형 발광 다이오드(160)가 적어도 한 개 이상 구비되는 것을 특징으로 한다. 도 11(a)에서는 개별적인 안착전극(310)에 한 개에서부터 세 개까지 본 발명 수직형 발광 다이오드(160)가 구비되어 있음을 알 수 있다.The seat lighting 300 according to the present invention is composed of a seating electrode 310 having a uniform interval and configured in a repeating pattern, and a horizontal connection electrode 350 functioning as a wiring electrically connecting the seating electrode 310 to each other. is composed It is characterized in that at least one vertical light emitting diode 160 of the present invention is provided on each of the seating electrodes 310 . 11( a ), it can be seen that from one to three vertical light emitting diodes 160 of the present invention are provided on individual seating electrodes 310 .

완성된 시트 조명의 전체 높이(두께)는 제1절연층, 제1투명전극층 및 제2투명전극층 등의 두께를 조절하여 다양한 높이로 제작 가능하며 대략 25㎛ 이상이며 수㎜이하로 형성할 수 있다.The overall height (thickness) of the completed sheet lighting can be manufactured in various heights by adjusting the thickness of the first insulating layer, the first transparent electrode layer, and the second transparent electrode layer, and it can be formed to be approximately 25㎛ or more and several mm or less. .

도 11(b)에는 본 발명의 수직형 발광 다이오드(160)의 단면도가 도시되어 있다. n형 전극(117) 상에 n형 반도체층(105), 활성층(107), p형 반도체층(109) 및 p형 전극(111)이 구비된다. 선택적으로 수평방향의 전류 흐름을 최소화하기 위해 보호박막층(113)을 더 형성될 수도 있다. 본 발명의 수직형 발광 다이오드(160)는 수~수백 마이크로의 높이를 갖는 마이크로 엘이디를 사용하였으며, 이러한 높이를 갖는 수직형 발광 다이오드를 이용하여 시트 조명을 형성할 수 있게 되었다.11(b) is a cross-sectional view of a vertical light emitting diode 160 of the present invention. An n-type semiconductor layer 105 , an active layer 107 , a p-type semiconductor layer 109 , and a p-type electrode 111 are provided on the n-type electrode 117 . Optionally, a protective thin film layer 113 may be further formed to minimize the flow of current in the horizontal direction. The vertical light emitting diode 160 of the present invention uses a micro LED having a height of several to hundreds of micrometers, and sheet lighting can be formed using the vertical light emitting diode having such a height.

본 발명의 시트 조명은 다음과 같은 기하학적 특성을 가지며 이러한 특성은 종래 기술에서는 제시되지 않은 것이다.The seat lighting of the present invention has the following geometrical characteristics, which are not presented in the prior art.

기하학적 특성 1: Geometric Characteristics 1 :

안착전극의 직경은 수직형 발광 다이오드(160)의 다이(n형 전극)의 직경보다 크게 형성하여야 한다. 여기서 수직형 발광 다이오드(160)의 다이직경이란 수직형 발광 다이오드(160)가 안착전극(310)에 정상적으로 안착되었을 때 차지하는 면적의 가장 큰 직경을 의미한다. 본 발명은 하나의 안착전극에 적어도 한 개 이상의 수직형 발광 다이오드(160)가 실장되어야 한다. 보다 바람직하게는 하나의 안착전극에는 적어도 두 개 이상의 수직형 발광 다이오드(160)를 실장하는 것이 좋다. 그 이유는 하나의 수직형 발광 다이오드(160)가 고장이 나서 동작을 하지 않더라도 나머지 남아있는 수직형 발광 다이오드(160)가 발광되도록 하기 위함이다.The diameter of the seating electrode should be larger than the diameter of the die (n-type electrode) of the vertical light emitting diode 160 . Here, the die diameter of the vertical light emitting diode 160 means the largest diameter of an area occupied by the vertical light emitting diode 160 when it is normally seated on the seating electrode 310 . In the present invention, at least one vertical light emitting diode 160 should be mounted on one mounting electrode. More preferably, at least two or more vertical light emitting diodes 160 are mounted on one mounting electrode. The reason is to allow the remaining vertical light emitting diodes 160 to emit light even if one vertical light emitting diode 160 fails and does not operate.

기하학적 특성 2: Geometric Characteristics 2 :

수평연결전극의 폭은 수직형 발광 다이오드의 다이 직경보다 작아야 한다. 수직형 발광 다이오드(160)가 수평연결전극(350) 상에 안착될 경우 발광되지 않도록 하기 위한 구성이다.The width of the horizontal connection electrode should be smaller than the die diameter of the vertical light emitting diode. It is configured to prevent light emission when the vertical light emitting diode 160 is seated on the horizontal connection electrode 350 .

기하학적 특성 3: Geometric Characteristics 3 :

이웃하는 안착전극 중심 사이의 이격 거리는 제2도전층의 상단부터 안착전극에 정상적으로 안착된 수직형 발광 다이오드의 상면까지의 수직 거리보다 크게 형성하여야 한다. 이는 면광원 구성하는 기본적인 구조에 관한 한정이다. 이웃하는 안착전극의 중심과 중심 사이의 이격 거리는 도 11에서 'P'로 표시하였다. 제2도전층의 상단부터 안착전극에 정상적으로 안착된 수직형 발광 다이오드의 상면까지의 수직 거리는 도 12에서 'v'로 나타내었다.The separation distance between the centers of adjacent seating electrodes should be greater than the vertical distance from the top of the second conductive layer to the top surface of the vertical light emitting diode normally seated on the seating electrode. This is a limitation regarding the basic structure constituting the surface light source. The separation distance between the centers of adjacent seating electrodes is indicated by 'P' in FIG. 11 . The vertical distance from the upper end of the second conductive layer to the top surface of the vertical light emitting diode normally seated on the seating electrode is indicated by 'v' in FIG. 12 .

도 12는 도 11의 A-A' 방향의 단면도이다. 타켓기판(301)상에 안착전극(310)과 수평연결전극(350)이 형성되고, 안착전극(310) 상부에 본 발명 수직형 발광 다이오드(160)가 p형 전극(111)만이 노출되도록 제1절연층(302)에 둘러쌓인 채로 구비된다. 제1절연층(302) 상부에는 제1투명전극층(303), 제2투명전극층(305)이 순서대로 적층된다.12 is a cross-sectional view taken along the line A-A' of FIG. 11 . A seating electrode 310 and a horizontal connection electrode 350 are formed on the target substrate 301, and the vertical light emitting diode 160 of the present invention is formed on the seating electrode 310 so that only the p-type electrode 111 is exposed. 1 is provided while being surrounded by the insulating layer 302 . A first transparent electrode layer 303 and a second transparent electrode layer 305 are sequentially stacked on the first insulating layer 302 .

제1투명전극층(303)은 투명이면서 점착 또는 접착 성능을 갖는 폴리머 물질과 도전성 재료가 혼합된 물질로 형성된다. 도전성 재료의 예로는 도전성 나노 파티클, 나노 와이어, 나노 메탈 와이어, 도전성 유기재료, 카본 나노 튜브, 카본 블랙, 그래핀, 메탈 그리드 와이어 등을 들 수 있다. 도전성을 가지며 폴리머에 혼합되어 점착 또는 접착성의 특성을 가지는 물질이면 제1투명전극층(303)을 형성할 수 있다. 제1투명전극층(303)은 적절한 증착공정을 이용하여 원하는 두께 d1으로 형성될 수 있다. 제1투명전극층(303)의 두께 d1에 대한 대표적인 범위는 수 ㎛ ~ 수 ㎜ 일 수 있다. The first transparent electrode layer 303 is formed of a material in which a polymer material and a conductive material, which are transparent and have adhesion or adhesion performance, are mixed. Examples of the conductive material include conductive nanoparticles, nanowires, nanometal wires, conductive organic materials, carbon nanotubes, carbon black, graphene, and metal grid wires. The first transparent electrode layer 303 can be formed as long as it is a material that has conductivity and is mixed with a polymer and has adhesive or adhesive properties. The first transparent electrode layer 303 may be formed to a desired thickness d1 using an appropriate deposition process. A typical range for the thickness d1 of the first transparent electrode layer 303 is several μm to It may be several millimeters.

유사한 물질과 공법으로 제2투명전극층(305)도 원하는 두께 d2로 형성될 수 있다. 제2투명전극층(305)의 두께 d2에 대한 대표적인 범위는 수 ㎛ ~ 수 ㎜ 일 수 있다. 제1투명전극층(303) 및 제2투명전극층(305)은, ITO 또는 기타 투명 도전막으로 이루어질 수 있다. 후술하는 바와 같이 본 발명의 시트 조명은 제1투명전극층(303)과 제2투명전극층(305)을 모두 구비할 필요는 없으며, 하나의 투명전극층만으로 형성하여도 무방한다. 제1투명전극층(303) 및 제2투명전극층(305)을 위한 기타 적절한 증착공정은, 화학 기상증착(CVD), 플라즈마강화 화학 기상증착(PECVD), 물리 기상증착(PVD), 증착(evaporation), 및 플라즈마 스프레이(plasma spray)를 포함한다.The second transparent electrode layer 305 may also be formed to a desired thickness d2 by a similar material and method. A typical range for the thickness d2 of the second transparent electrode layer 305 may be several μm to several mm. The first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 305 may be made of ITO or other transparent conductive film. As will be described later, the sheet lighting of the present invention does not need to include both the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 305, and may be formed with only one transparent electrode layer. Other suitable deposition processes for the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 305 include chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), physical vapor deposition (PVD), and evaporation. , and plasma spray.

제2투명전극층(305)의 상부에는 광변환층(307)이 형성된다. 안착전극(310)에 한가지 단색광을 조사하는 마이크로 수직형 발광 다이오드(160)를 접합시키면, 시트 조명은 한가지 단색광만이 조사된다. 이러한 구성일 경우, 화이트 색상 또는 기타 다른 색상을 구현하기 위해 광변환층(307)을 구비할 수 있다. 광변환층(307)은 하부에서 입사되는 단색광을 다른 단색광 또는 다색광으로 변환하여 출력하는 층으로서, 퀀텀닷(Quantum Dot), 형광체 또는 컬러필터 등으로 구현할 수 있다. 광변환층(307) 상부에는 확산시트(309)가 구비될 수 있다. 확산시트(309)로는 창호지를 사용하여도 좋다.A light conversion layer 307 is formed on the second transparent electrode layer 305 . When the micro vertical light emitting diode 160 irradiating one monochromatic light is bonded to the seating electrode 310, only one monochromatic light is irradiated to the sheet illumination. In this configuration, the light conversion layer 307 may be provided to implement a white color or other color. The light conversion layer 307 is a layer that converts and outputs the monochromatic light incident from the lower side into other monochromatic or multicolor light, and may be implemented as a quantum dot, a phosphor, or a color filter. A diffusion sheet 309 may be provided on the light conversion layer 307 . As the diffusion sheet 309, shoji paper may be used.

타겟기판(301)은 유리, 금속호일, 직물, 유연한(Flexible) 합성수지 기판, PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 등으로 구현할 수 있다. 타켓기판(301)으로 PCB 또는 FPCB를 사용할 경우, 안착전극(310)과 수평연결전극(350)은 패턴 인쇄할 수 있으므로 별도 형성공정을 수행하지 않아도 된다. 다만, 제1절연층(302), 제1투명전극층(303) 및 제2투명전극층(305)을 적층하는데 고온공정이 필요할 경우에는 타겟기판(301)은 내열성 기판으로 사용하여야 하며, 내열성 기판을 형성하는 수지의 예로서 폴리이미드 등을 사용하여 구현할 수 있음은 물론이다.The target substrate 301 may be implemented with glass, metal foil, fabric, a flexible synthetic resin substrate, a printed circuit board (PCB), or a flexible printed circuit board (FPCB). When a PCB or FPCB is used as the target substrate 301 , the seating electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 can be pattern-printed, so that a separate formation process is not required. However, when a high-temperature process is required to stack the first insulating layer 302, the first transparent electrode layer 303, and the second transparent electrode layer 305, the target substrate 301 should be used as a heat-resistant substrate, and a heat-resistant substrate should be used. Of course, it can be implemented using polyimide or the like as an example of the resin to be formed.

도 13은 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명 단면도이다. 도 12에 제시된 시트 조명과의 차이점은 보호박막층(113)을 사용하지 않는 수직형 발광 다이오드(160)를 사용하고, 수평연결전극(350)을 두 가지 도전물질로 형성한 시트 조명의 단면도를 도시한 것이다. 도 13에서는 수직형 발광 다이오드(160) 외부를 제1절연층으로 둘러싸게 형성하여 보호박막층(113)을 제거하였다. 또한, 도 13에서는 양측에 구비되는 제1수평연결전극(350a)과, 가운데에는 이를 상호 연결하는 제2수평연결전극(350b)으로 구성된 수평연결전극(350)으로 형성한 예를 도시하였다.13 is a cross-sectional view of a sheet lighting according to an embodiment of the present invention. The difference from the sheet lighting shown in FIG. 12 is a cross-sectional view of a sheet lighting using a vertical light emitting diode 160 that does not use the protective thin film layer 113 and forming the horizontal connection electrode 350 with two conductive materials. did it In FIG. 13 , the protective thin film layer 113 was removed by forming the vertical light emitting diode 160 to surround the outside with the first insulating layer. In addition, FIG. 13 shows an example in which the horizontal connection electrode 350 is formed including the first horizontal connection electrodes 350a provided on both sides and the second horizontal connection electrodes 350b interconnecting them in the middle.

도 14는 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명 단면도이다. 도 13에 제시된 시트 조명과의 차이점은 (1) 색변환층(307) 및 확산시트(309)를 제거하고, 투명한 보호필름(311)을 적층하였으며, (2) 제1투명전극층(303) 상부에 구비되었던 제2투명전극층 형성공정을 생략하였으며, (3) 수평연결전극(350)을 2층으로 형성되는 두 개의 수평연결전극으로 형성한 것이다. 도 14에 제시된 구조에서는 수평연결전극(350)을 형성함에 있어, 아래층 중앙부분이 분리되도록 형성되는 제1수평연결전극(350a)을 형성하고, 그 사이에 제2절연층(304)을 형성하고, 제2절연층(304) 상부에 제1수평연결전극(350a)를 상호 연결하는 제2수평연결전극(350b)을 형성하는 구조를 제시한 것이다.14 is a cross-sectional view of a sheet lighting according to an embodiment of the present invention. The difference from the sheet lighting shown in FIG. 13 is that (1) the color conversion layer 307 and the diffusion sheet 309 are removed, a transparent protective film 311 is laminated, and (2) the first transparent electrode layer 303 is upper part. The process of forming the second transparent electrode layer provided in the above was omitted, and (3) the horizontal connection electrode 350 was formed with two horizontal connection electrodes formed in two layers. In the structure shown in FIG. 14, in forming the horizontal connection electrode 350, the first horizontal connection electrode 350a formed so as to separate the central portion of the lower layer is formed, and the second insulating layer 304 is formed therebetween; , a structure in which a second horizontal connection electrode 350b interconnecting the first horizontal connection electrode 350a is formed on the second insulating layer 304 is presented.

도 14에 도시된 바와 같이 제2투명금속층(305) 상부에 적층되는 필름(박막)의 구성은 필요에 따라 다양한 조합으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 삼원색(R, G, B) 발광 다이오드를 사용하여 시트 조명을 구성할 경우에는 색변환층(307)이 필요하지 않으므로 생략할 수 있음은 물론이다. 또한, 시트 조명을 구성하는 최외각층으로는 파손방지 및 방열 기능을 갖는 보호필름을 적층할 수도 있음은 물론이다.As shown in FIG. 14 , the configuration of the film (thin film) laminated on the second transparent metal layer 305 may be implemented in various combinations as needed. For example, in the case of configuring the sheet lighting using three primary color (R, G, B) light emitting diodes, the color conversion layer 307 is not required, so it can be omitted. In addition, it goes without saying that a protective film having a breakage prevention and heat dissipation function may be laminated as the outermost layer constituting the sheet lighting.

이하, 본 발명에 따른 시트 조명을 제조하는 공정에 대해 설명하기로 한다. 도 15 내지 도 19는 본 발명에 따른 타겟기판을 제조하는 공정을 도시한 단면도이다. 도 8 내지 도 10에 제시된 공정에 따라 수직형 발광 다이오드(160)가 부착된 이송기판(200)을 상부에 위치시키고, 하부에는 안착전극(310)과 수평연결전극(350)을 구비하는 타겟기판(301)을 준비한다(도 15). 타겟기판(301)에 구비되는 안착전극(310)과 수평연결전극(350)은 필요에 따라 투명 또는 불투명 전극으로 형성할 수 있다. 이후 안착전극(310) 상부에 위치하는 수직형 발광 다이오드(160)에 레이저(500)를 조사한다. 레이저(500)는 수직형 발광 다이오드(160)이 부착된 이송기판(200)의 상부에서 조사되고, 분리층(210)은 레이저에서 방사되는 에너지를 흡수하여 팽창하고 이에 부착된 수직형 발광 다이오드(160)가 떨어져서 안착전극(310)상에 놓여지게 된다(도 16).Hereinafter, a process for manufacturing the sheet lighting according to the present invention will be described. 15 to 19 are cross-sectional views illustrating a process for manufacturing a target substrate according to the present invention. According to the process shown in FIGS. 8 to 10 , the transfer substrate 200 to which the vertical light emitting diode 160 is attached is positioned on the upper part, and the target substrate having the seating electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 on the lower part. (301) is prepared (FIG. 15). The seating electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 provided on the target substrate 301 may be formed of a transparent or opaque electrode if necessary. Thereafter, the laser 500 is irradiated to the vertical light emitting diode 160 positioned above the seating electrode 310 . The laser 500 is irradiated from the upper portion of the transfer substrate 200 to which the vertical light emitting diode 160 is attached, and the separation layer 210 absorbs energy radiated from the laser and expands, and the vertical light emitting diode attached thereto ( 160 is dropped and placed on the seating electrode 310 (FIG. 16).

바람직하게는 조사되는 레이저(500)가 수직형 발광 다이오드(160)와 이송기판(200)의 경계에 위치하는 분리층(210)에만 조사되도록 하는 것이 바람직하나 정확하게 해당 위치를 조사하지 않고 주변에 조사되는 경우가 발생하게 된다. 도 20은 레이저 조사에서 초점이 일치하지 않는 경우를 설명하는 도면이다. (A) 도면은 이송기판(200)에 세 개의 수직형 발광 다이오드(160)가 부착되어 있고, 이송기판(200) 상부에서 레이저(200)가 조사되는 경우를 단면으로 도시한 것이며, (B) 도면은 (A) 도면을 평면상태로 도시한 것이다. (B) 도면에서 실선의 원(210a, 210b, 210c)은 각각의 수직형 발광 다이오드(160)와 이송기판(200) 사이에 개재되는 분리층(210a, 210b, 210c)을 도시한 것이며, 파선의 원(500a, 500b, 500c)은 조사되는 레이저 광원을 도시한 것이다. (a)에 도시된 바와 같이 레이저 광원(500a)이 정확하게 분리층(210a)에 포커싱될 경우에는 이에 부착된 수직형 발광 다이오드가 수직 하강하면서 n형 전극(117)이 안착전극 표면에 정상적으로 안착될 가능성이 높다. 이에 비해 (b) 또는 (c)에 도시된 바와 같이 레이저 광(500b, 500c)이 분리층(210b, 210c)에 정확하게 포커싱되지 못하고, 좌측이나 우측으로 포커싱이 어긋날 경우에는 이에 부착된 수직형 발광 다이오드는 수직 방향으로 하강하지 않고 기울어진 상태로 안착전극에 도달될 소지가 있다. 이러한 문제를 해결하려면 n형 전극(117)을 다른 소자에 비해 무겁게 형성하고 도 15의 상태에서 n형 전극(117)과 분리층(210) 사이 간격을 가능하게 좁게 유지하는 것이다.Preferably, the irradiated laser 500 is irradiated only to the separation layer 210 located at the boundary between the vertical light emitting diode 160 and the transfer substrate 200, but it is irradiated to the periphery without irradiating the corresponding position accurately. cases will occur. 20 is a view for explaining a case where the focus does not match in laser irradiation. (A) is a cross-sectional view showing a case in which three vertical light emitting diodes 160 are attached to the transfer substrate 200 and the laser 200 is irradiated from the upper portion of the transfer substrate 200, (B) The drawing (A) shows the drawing in a planar state. (B) In the drawing, solid circles 210a, 210b, and 210c indicate separation layers 210a, 210b, and 210c interposed between each vertical light emitting diode 160 and the transfer substrate 200, and broken lines The circles 500a, 500b, and 500c show the irradiated laser light source. As shown in (a), when the laser light source 500a is accurately focused on the separation layer 210a, the vertical light emitting diode attached thereto vertically descends and the n-type electrode 117 is normally seated on the surface of the seating electrode. very likely On the other hand, as shown in (b) or (c), when the laser beams 500b and 500c are not accurately focused on the separation layers 210b and 210c and the focus is shifted to the left or right, the vertical light emission attached thereto The diode may reach the seating electrode in an inclined state without descending in the vertical direction. To solve this problem, the n-type electrode 117 is formed to be heavier than other devices, and the gap between the n-type electrode 117 and the separation layer 210 is maintained as narrow as possible in the state of FIG. 15 .

또한, 도 10과는 달리 도 9에 도시된 바와 같이 수직형 발광 다이오드와 접촉하지 않는 분리층(210)을 제거하지 않을 경우, 해당 분리층(210)이 레이저에 의해 비산되면서 수직형 발광 다이오드가 안착되어야 하는 전극에 달라붙어 불량을 발생시키는 원인이 됨을 확인하였다. 특히 이러한 문제는 도 20의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 레이저가 정확하게 분리층에 포커싱되지 않을 경우에 주로 발생하였다. 따라서 도 9에 도시된 바와 같이 수직형 발광 다이오드와 접촉되지 않고 남아있는 영역의 분리층(210)은 제거되어야 하는 것이다.In addition, unlike FIG. 10 , as shown in FIG. 9 , if the separation layer 210 not in contact with the vertical light emitting diode is not removed, the vertical light emitting diode is formed as the separation layer 210 is scattered by the laser. It was confirmed that it was the cause of defects by sticking to the electrode to be seated. In particular, this problem mainly occurred when the laser was not accurately focused on the separation layer as shown in FIGS. 20 (b) and (c). Therefore, as shown in FIG. 9 , the separation layer 210 in the area remaining not in contact with the vertical light emitting diode should be removed.

또 다른 문제점을 레이저 조사에 의해 분리층(210)이 분리되면서 수직형 발광 다이오드(160)가 안착전극(310)에 닿게 되는데 분리 속력이 빨라 수직형 발광 다이오드(160)가 안착전극(310)으로부터 튕겨나가는 문제점이 발생되었다. 이러한 문제점은 수직형 발광 다이오드(160)의 n 전극 하부에 완충 기능을 제공하는 완충전극을 형성하거나 또는 안착전극(310) 상부에 완충전극을 형성하는 것이다. 이어한 완충전극은 물리적으로 가해지는 충격을 흡수할 수 있어야 하고 전도성 재질로 구성되어야 하며, 접착성 또는 점착성은 반드시 필요하지는 않으나 접착성 또는 점착성을 갖는게 더 좋다. 완충전극을 형성하는 물질로는 저온융착전극을 형성하는 물질을 사용할 수 있다. 완충전극으로 공정합금(eutectic alloy)을 사용할 수 있는데, 공정합금은 2종 또는 그 이상의 대단히 미세한 순금속, 고용체, 금속간 화합물의 결정 혼합물로, 융점이 구성되어 있는 순금속, 고용체, 금속간 화합물 등의 그 어느 것보다도 융점이 낮은 합금이다. 2성분계의 경우는 구성성분이 동시에 녹는 성분비의 점을 공정점 또는 공융점이라고 하며, 대표적인 것으로는 납과 주석합금의 땜납이 있다.Another problem is that as the separation layer 210 is separated by laser irradiation, the vertical light emitting diode 160 comes into contact with the seating electrode 310 , but the separation speed is fast so that the vertical light emitting diode 160 is separated from the seating electrode 310 . A crashing problem occurred. This problem is to form a buffer electrode providing a buffer function under the n-electrode of the vertical light emitting diode 160 or to form a buffer electrode on the seating electrode 310 . The next buffer electrode should be able to absorb a physically applied shock and be made of a conductive material. As a material for forming the buffer electrode, a material for forming the low-temperature fusion electrode may be used. An eutectic alloy can be used as a buffer electrode. An eutectic alloy is a crystal mixture of two or more very fine pure metals, solid solutions, and intermetallic compounds. It is an alloy with a lower melting point than any other. In the case of a two-component system, the point at which the components melt at the same time is called the eutectic point or eutectic point, and a typical example is solder of lead and tin alloy.

먼저, 수직형 발광 다이오드(160)의 n 전극 하부에 완충전극을 형성하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 9에 도시된 상태에서 하부에서 증착 등의 방식으로 n 전극 형성 물질을 증착시킨다. n 전극 형성 물질은 이송기판(200), 보호박막층(113) 및 n형 반도체층(105) 상에 증착된다. 이후 전기영동법을 이용하여 증착된 n 전극 형성 물질 상부에 완충전극을 형성하고(도 10(a)), 도 10 (b)에 도시된 바와 같이 n 전극 형성 물질과 완충전극을 n형 반도체층(105) 상부에만 남도록 패턴형성하면 제조가 완성된다.First, a method of forming a buffer electrode under the n-electrode of the vertical light emitting diode 160 will be described. In the state shown in FIG. 9 , an n-electrode forming material is deposited from the bottom by deposition or the like. The n-electrode forming material is deposited on the transfer substrate 200 , the protective thin film layer 113 , and the n-type semiconductor layer 105 . Then, a buffer electrode is formed on the deposited n-electrode-forming material by using an electrophoresis method (Fig. 10(a)), and as shown in Fig. 10(b), the n-electrode-forming material and the buffer electrode are combined with an n-type semiconductor layer ( 105) If the pattern is formed so that only the upper part remains, the manufacturing is completed.

다음으로 안착전극(310)에 완충전극을 형성하는 방법도 유사한 방식으로 형성할 수 있다. 안착전극(310)과 수평연결전극(350) 상부에 전기영동법으로 완충전극을 형성한 후, 안착전극(310) 상부의 완충전극만을 남기는 에칭을 수행함으로써 안착전극(310) 상부에만 완충전극을 형성할 수 있다.Next, a method of forming a buffer electrode on the seating electrode 310 may be formed in a similar manner. After forming a buffer electrode on the upper part of the seat electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 by electrophoresis, etching is performed to leave only the buffer electrode on the upper part of the seat electrode 310 to form a buffer electrode only on the upper part of the seat electrode 310 . can do.

다시 조명 시트 제조 공정을 설명하기로 한다. 도 17에 도시된 바와 같이 수직형 발광 다이오드(160)가 안착된 상태에서 안착전극(310), 수평연결전극(350) 및 수직형 발광 다이오드(160) 상부에 제1절연층(302)을 증착 형성하고, 제1절연층(302)을 p형 전극 부분이 노출될 때까지 성형한다. 제1절연층(302)으로는 네가티브형 감광성 절연막을 사용하였다. 네가티브형 감광성 절연막으로 제1절연층(302)을 형성하면 타겟기판(301) 하면에서 광을 조사하여 셀프 얼라인 방식으로 제1절연층(302)을 p형 전극부분만 노출되도록 노광할 수 있게 된다.The lighting sheet manufacturing process will be described again. As shown in FIG. 17 , in a state in which the vertical light emitting diode 160 is seated, a first insulating layer 302 is deposited on the seating electrode 310 , the horizontal connection electrode 350 , and the vertical light emitting diode 160 . and forming the first insulating layer 302 until the p-type electrode portion is exposed. A negative photosensitive insulating film was used as the first insulating layer 302 . When the first insulating layer 302 is formed with a negative photosensitive insulating film, light is irradiated from the lower surface of the target substrate 301 so that the first insulating layer 302 can be exposed so that only the p-type electrode portion is exposed in a self-aligning method. do.

네가티브형 감광성 절연막을 형성하는 네가티브형 감광성 수지 조성물의 대표적인 예로는 바인더 수지 5∼40 중량부, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 다기능 모노머 2∼50 중량부, 광개시제 0.005∼20 중량부 및 에폭시기 또는 아민기를 갖는 실리콘계 화합물 0.0001∼3 중량부를 포함한다(한국공개특허 제2005-0071885호). 또 다른 네가티브형 감광성 수지 조성물로는 (1) 카복실기 함유 불포화 단량체와 이 단량체와 공중합 가능한 다른 불포화 단량체와의 공중합체, (2) 중합성 불포화 화합물, 및 (3) 하기 화학식 1의 광중합 개시제를 포함하는 조성물을 사용할 수 있다(한국공개특허 제2013-0110439호).Representative examples of the negative photosensitive resin composition for forming the negative photosensitive insulating film include 5 to 40 parts by weight of a binder resin, 2 to 50 parts by weight of a multifunctional monomer having an ethylenically unsaturated bond, 0.005 to 20 parts by weight of a photoinitiator and an epoxy group or an amine group. Contains 0.0001 to 3 parts by weight of a silicone compound (Korean Patent Application Laid-Open No. 2005-0071885). As another negative photosensitive resin composition, (1) a copolymer of a carboxyl group-containing unsaturated monomer and another unsaturated monomer copolymerizable with the monomer, (2) a polymerizable unsaturated compound, and (3) a photopolymerization initiator represented by the following formula (1) A composition comprising can be used (Korea Patent Publication No. 2013-0110439).

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제1절연층(302)을 N-type 감광성 절연막 물질로 형성하는 과정을 설명하였으나 제1절연층(302)은 P-type 감광성 절연막 물질로 형성할 수 있음은 물론이다.Although the process of forming the first insulating layer 302 with an N-type photosensitive insulating film material has been described, it goes without saying that the first insulating layer 302 can be formed with a P-type photosensitive insulating film material.

P-type 감광성 절연막은 P-type 감광성 수지를 노광함으로써 형성되는데 P-type 감광성 수지의 예로는 알칼리 가용성 수지와 1,2-퀴논디아자이드 화합물을 들 수 있다.The P-type photosensitive insulating film is formed by exposing the P-type photosensitive resin. Examples of the P-type photosensitive resin include alkali-soluble resins and 1,2-quinonediazide compounds.

이후, 제1투명전극층(303)과 제2투명전극층(305)을 순서대로 적층 형성하고(도 18, 도 19), 제2투명금속층(305) 상부에 필요한 박막층을 적층하면 도 12, 도 13 또는 도 14의 시트 조명이 완성된다.Thereafter, when the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 305 are sequentially stacked ( FIGS. 18 and 19 ), and a necessary thin film layer is stacked on the second transparent metal layer 305 , FIGS. 12 and 13 . Alternatively, the seat lighting of FIG. 14 is completed.

본원 발명자가 도 14에 제시된 시트 조명을 제작하고 사용하던 중 정전기(ESD: Electro Static Discharge) 등에 의해 시트 조명을 구성하는 일부 수직형 발광 다이오드가 고장나는 경우가 발생하고, 고장난 다이오드에 상당한 누설전류가 발생되어 시트 조명으로 사용할 수 없는 현상이 간혹 발생하였다. 따라서 본 발명에서는 이러한 정전기 등에 의해서 과도 전류가 발생할 경우 해당되는 안착 전극(정확하게는 고장난 수직형 발광 다이오드)으로 공급되는 전원을 차단할 필요가 있었다. 이러한 문제는 두 가지 방식으로 해결할 수 있었다. 첫 번째 방식은 제1투명전극층(303)을 두께를 얇게 형성하고 녹는 점이 낮은 금속으로 형성하는 것이다. 녹는 점이 낮은 금속의 대표적인 예는 퓨즈(fuse)를 형성하는 금속을 들 수 있다. 고장난 다이오드로 과도한 전류가 흐르면 열이 발생하고, 발생된 열로 인해 상부에 있는 제1투명전극층(303)을 녹이는 방식을 이용하는 것이다. 따라서 제1투명전극층(303)은 제2투명전극층(305)보다 얇게 형성하고 녹는 점도 낮은 재질로 형성하는 것이 좋다. 두번째 방식은 수평연결전극(350)을 녹는 점이 낮은 금속으로 형성하는 것이다. 수평연결전극(350)은 일반적으로 불투명한 전극으로 형성하므로 퓨즈를 형성하는 물질을 그대로 이용하여도 무방하다. 유사한 원리로 고장된 수직형 발광 다이오드가 위치하는 안착 전극(310)으로 흐르는 전류를 차단하는 원리이다. 도 13 또는 도 14에 도시된 바와 같이 수평연결전극(350)을 제1수평연결전극(350a)과 제2수평연결전극(350b)으로 시트 조명을 형성하는 경우에는 제2수평연결전극(350b)을 퓨즈(fuse)를 형성하는 물질로 형성하는 것이 좋다. 즉, 이 경우 제2수평연결전극(350b)을 형성하는 재질은 제1수평연결전극(350a)을 형성하는 재질보다 큰 저항을 갖는 재질로 구현하여야 한다.While the inventor of the present invention is manufacturing and using the seat lighting shown in FIG. 14, some vertical light emitting diodes constituting the seat lighting may fail due to electrostatic discharge (ESD), etc., and a significant leakage current may occur in the failed diode Occasionally, a phenomenon occurred that could not be used as a seat light. Therefore, in the present invention, when an excessive current is generated due to static electricity, it is necessary to cut off the power supplied to the corresponding seating electrode (more precisely, a broken vertical light emitting diode). This problem could be solved in two ways. The first method is to form the first transparent electrode layer 303 with a thin thickness and a metal having a low melting point. A typical example of a metal having a low melting point is a metal forming a fuse. Heat is generated when an excessive current flows through the faulty diode, and a method of melting the upper first transparent electrode layer 303 is used due to the generated heat. Therefore, it is preferable to form the first transparent electrode layer 303 thinner than the second transparent electrode layer 305 and to be formed of a material having a low melting point. The second method is to form the horizontal connection electrode 350 of a metal having a low melting point. Since the horizontal connection electrode 350 is generally formed of an opaque electrode, a material for forming the fuse may be used as it is. In a similar principle, it is a principle of blocking the current flowing to the seating electrode 310 in which the broken vertical light emitting diode is located. 13 or 14, when sheet lighting is formed by using the horizontal connection electrode 350 as the first horizontal connection electrode 350a and the second horizontal connection electrode 350b, the second horizontal connection electrode 350b) It is preferable to form a material that forms a fuse. That is, in this case, the material forming the second horizontal connection electrode 350b should be implemented with a material having a greater resistance than the material forming the first horizontal connection electrode 350a.

본 발명의 시트 조명은 타겟기판과 제2투명금속층 상부에 적층되는 필름 등을 투명하게 형성할 경우, 스위치를 켜지 않은 상태에서 투명하게 보이도록 형성할 수 있다. 이 경우에는 안착전극과 수평연결전극도 투명한 재질로 구현하는 것이 좋다. 이러한 투명 시트 조명의 경우에는 제2투명금속층 상부에 적층되는 적어도 하나의 층(필름)을 반반사층으로 형성하면 상하면으로 광을 모두 조사하는 양방향 조명을 사용할 수 있다.In the case of the sheet lighting of the present invention, when the film laminated on the target substrate and the second transparent metal layer is transparently formed, it can be formed to be seen transparently in a state in which the switch is not turned on. In this case, it is better to implement the seating electrode and the horizontal connection electrode with a transparent material. In the case of such a transparent sheet lighting, when at least one layer (film) laminated on the second transparent metal layer is formed as a semi-reflective layer, a bidirectional lighting that irradiates light upward and downward can be used.

도 21는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 시트 조명의 단면도이다. 타켓기판(301)상에 안착전극(310)과 수평연결전극(350)이 형성되고, 안착전극(310)은 노출되도록 수평연결전극(350) 상부에 제1절연층(302)이 성형 형성되고, 안착전극(310) 상부에는 본 발명 수직형 발광 다이오드(160)가 적어도 하나 구비되며, 제1절연층(302) 및 수직형 발광 다이오드(160) 상부에 제1투명전극층(303)이 적층되며, 제1투명전극층(303) 상부에 보호필름(311)이 구비된다. 도 21에 제시된 시트 조명은 안착전극(310)과 제1투명전극층(303)의 사이공간(320)이 빈 공간으로 비워지는 구성을 갖는다. 해당 사이공간(320)은 필요시 별도의 제3절연물질로 충진될 수 있음을 물론이다. 도 21에 제시된 시트 조명에서 안착전극(310)에 안착되는 수직형 발광 다이오드(160)의 최상단 높이는 제1절연층(302)의 상단보다 높게 형성하였음을 알 수 있다. 이 경우 제1투명도전층(303)은 탄성이 있는 투명 도전층으로 형성하는 것이 좋다. 구체적으로는 투명 도전층을 형성하는 폴리머를 탄성을 제공하는 점착 또는 접착성 재료를 사용하면 된다.21 is a cross-sectional view of a seat light of another embodiment according to the present invention. A seating electrode 310 and a horizontal connection electrode 350 are formed on the target substrate 301, and a first insulating layer 302 is formed on the horizontal connection electrode 350 so that the seating electrode 310 is exposed. At least one vertical light emitting diode 160 of the present invention is provided on the seating electrode 310, and a first transparent electrode layer 303 is stacked on the first insulating layer 302 and the vertical light emitting diode 160, , a protective film 311 is provided on the first transparent electrode layer 303 . The sheet lighting shown in FIG. 21 has a configuration in which the space 320 between the seating electrode 310 and the first transparent electrode layer 303 is empty. Of course, the interspace 320 may be filled with a separate third insulating material if necessary. It can be seen that in the sheet lighting shown in FIG. 21 , the uppermost height of the vertical light emitting diode 160 seated on the seating electrode 310 is higher than that of the first insulating layer 302 . In this case, the first transparent conductive layer 303 is preferably formed of a transparent conductive layer having elasticity. Specifically, an adhesive or adhesive material that provides elasticity to the polymer forming the transparent conductive layer may be used.

도 22는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 시트 조명의 단면도이다. 도 22에 제시된 시트 조명은 도 21에 제시된 시트 조명의 구조와 비교할 때, 안착전극(310)에 안착되는 수직형 발광 다이오드(160)의 최상단 높이가 제1절연층(302)의 상단보다 낮게 형성한 점에 있어서 차이가 있다.22 is a cross-sectional view of a seat light of another embodiment according to the present invention. In the sheet lighting shown in FIG. 22 , the uppermost height of the vertical light emitting diode 160 seated on the seating electrode 310 is lower than the top of the first insulating layer 302 when compared with the structure of the seat lighting shown in FIG. 21 . There is a difference in one point.

도 21 또는 도 22에 제시된 시트 조명은 상술한 바와 같이 제2투명도전층을 더 구비할 수도 있으며, 투명도전층 상부에 적층되는 필름을 다양하게 조합할 수 있음은 물론이다. 도 21 또는 도 22에 제시된 시트 조명은 타겟기판과 보호필름(311) 부분을 별도의 공정으로 형성한 후, 합체하여 형성할 수도 있다. 이러한 공정에 대해 도 23 내지 도 25를 이용하여 간략하게 설명하기로 한다.The sheet lighting shown in FIG. 21 or 22 may further include a second transparent conductive layer as described above, and of course, various combinations of films laminated on the transparent conductive layer may be made. The sheet lighting shown in FIG. 21 or 22 may be formed by forming the target substrate and the protective film 311 part in a separate process and then combining them. This process will be briefly described with reference to FIGS. 23 to 25 .

도 23에 도시된 바와 같이, 타겟기판(200) 상부에 안착전극(310)과 수평연결전극(350)을 형성하고, 안착전극(310) 상부만이 노출되도록 제1절연층(302)을 증착한 후 성형한다. 다음으로 안착전극(310) 상부에 수직형 발광 다이오드(160)를 적어도 하나씩 구비시킨다(도 24). 도 23 및 도 24와는 별도의 공정으로 보호필름(311)을 준비하고, 상부에 제1투명도전층(303)을 형성한다(도 25). 이후 분리된 각 공정으로 형성된 도 24와 도 25에 제시된 타켓기판과 보호필름을 투명 접착제 또는 투명 점착제를 개재하여 합착시키면 시트 조명의 제조가 완료된다.23, the seating electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 are formed on the target substrate 200, and the first insulating layer 302 is deposited so that only the top portion of the seating electrode 310 is exposed. molded after Next, at least one vertical light emitting diode 160 is provided on the seating electrode 310 (FIG. 24). A protective film 311 is prepared in a process different from that of FIGS. 23 and 24 , and a first transparent conductive layer 303 is formed thereon ( FIG. 25 ). After that, when the target substrate and the protective film shown in FIGS. 24 and 25 formed by each separate process are bonded together with a transparent adhesive or a transparent adhesive interposed therebetween, the production of the sheet lighting is completed.

도 21 및 도 22에 제시된 시트 조명은 합착 공정에 의해서 제조 가능함을 설명하였다. 물론 도 21 및 도 22에 제시된 시트 조명은 합착공정으로 형성하는 대신에 도 24에 제시된 공정을 완성한 후, 그 상부에 제1투명도전층(303), 보호필름(311)을 차례로 적층하여 형성할 수 있음도 물론이다.It has been described that the sheet lighting shown in FIGS. 21 and 22 can be manufactured by a bonding process. Of course, the sheet lighting shown in FIGS. 21 and 22 can be formed by sequentially stacking the first transparent conductive layer 303 and the protective film 311 thereon after completing the process shown in FIG. Of course there is

도 23에서 도 24로 진행하는 공정에서 이송기판상에 분리층에 의해 부착된 수직형 발광 다이오드를 안착전극(310)에 전사시켜야 하는데, 전술한 바와 같이 분리층에 레이저를 조사하면 빠른 속력으로 수직형 발광 다이오드가 분리되면서 안착전극(310)에 안착되지 않고 튕겨나오는 등의 현상이 간혹 발생되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본원 발명자는 도 23 상태에서 제1절연층(302)에 의해 둘러쌓인 안착전극(310) 상에 완충전극을 얇은 두께로 도포한 이후에 수직형 발광 다이오드가 분리하면 보다 높은 확률로 수직형 발광 다이오드(160)를 안착전극(310) 상에 안착시킬 수 있음을 알게 되었다. 특히, 액상의 완충전극을 사용할 경우 불량률을 더 줄일 수 있었다.In the process from FIG. 23 to FIG. 24, the vertical light emitting diode attached by the separation layer on the transfer substrate needs to be transferred to the seating electrode 310. As described above, when the laser is irradiated to the separation layer, the vertical As the light emitting diode was separated, a phenomenon such as being bounced off without being seated on the seating electrode 310 occurred occasionally. In order to solve this problem, the inventors of the present application described in FIG. 23 , when a vertical light emitting diode is separated after a buffer electrode is applied to a thin thickness on the seating electrode 310 surrounded by the first insulating layer 302 in the state of FIG. It has been found that the vertical light emitting diode 160 can be seated on the mounting electrode 310 with probability. In particular, when a liquid buffer electrode was used, the defect rate could be further reduced.

도 12, 도 13, 도 14, 도 21 및 도 22에 제시된 본 발명에 따른 실시예에서는 n탑 수직형 발광 다이오드를 이용하여 구현하였으며, n탑 수직형 발광 다이오드의 하나의 전극(n형 전극)이 타켓 기판(301)에 형성되는 안착전극(310)과 전기적으로 연결되며, 나머지 전극(p형 전극)은 제1투명전극층(303) 및/또는 제2투명전극층(305)과 전기적으로 연결되어 외부에서 전원을 공급받게 된다. 이후에서는 편의상 제1투명전극층(303) 및/또는 제2투명전극층(305)을 대향 전극이라 설명하기로 한다. 즉, 대향 전극은 수직형 발광 다이오드에 형성된 두 개의 전극 중 안착전극(310)과 접촉되지 않는 반대쪽 전극에 외부에서 공급되는 전원을 인가하는 전극을 의미한다. 대향 전극은 전술한 바와 같이 제1투명전극층(303) 및 제2투명전극층(305) 중에서 선택된 적어도 하나의 층으로 형성하거나 두 개의 복합층으로 할 수 있다. 대향 전극은 전면(全面) 전극 형태로 형성할 수도 있고, 가로형 직선, 세로형 직선 또는 격자형 방식으로 패턴 형성할 수도 있다. 도 26 및 도 27은 도 11에서 B 부분을 확대 도시하고, 패턴 형성된 대향 전극을 표시한 일부 투시도이다. 도 26 실시예는 대향 전극(306)이 p1 피치를 가지면서 서로 이격되면서 가로형 직선으로 패턴 형성되는 실시예이며, 도 27 실시예는 대향 전극(306)이 p1 피치를 가지면서 서로 이격되면서 세로형 직선으로 패턴 형성되는 실시예이다. 대향 전극은 도 26과 같이 안착전극과 대향되는 영역에만 형성할 수도 있으며, 또는 도 27에 도시된 바와 같이 전체 영역에 걸쳐서 동일한 피치로 형성할 수도 있음은 물론이다. 도 26 및 도 27에 제시된 시트 조명에서 모든 수직형 발광 다이오드(160)는 적어도 하나의 대향 전극(306)과 연결되어 있음을 알 수 있다. 대향 전극(306)의 피치(p1)는 수직형 발광 다이오드에서 대향 전극(306)과 전기적으로 접촉되어야 하는 전극(p형 전극)의 한 변을 수평 방향으로 위치시켰을 때, 해당 전극이 차지하는 가로 및 세로 방향의 길이 중에서 짧은 쪽의 길이보다 작게 형성되도록 하여야 한다.12, 13, 14, 21 and 22, the embodiment according to the present invention was implemented using an n-top vertical light emitting diode, and one electrode (n-type electrode) of the n-top vertical light emitting diode It is electrically connected to the seating electrode 310 formed on the target substrate 301, and the remaining electrodes (p-type electrode) are electrically connected to the first transparent electrode layer 303 and/or the second transparent electrode layer 305, Power is supplied from the outside. Hereinafter, for convenience, the first transparent electrode layer 303 and/or the second transparent electrode layer 305 will be described as a counter electrode. That is, the opposite electrode refers to an electrode that applies power supplied from the outside to the opposite electrode that is not in contact with the seating electrode 310 among the two electrodes formed in the vertical light emitting diode. As described above, the counter electrode may be formed of at least one layer selected from the first transparent electrode layer 303 and the second transparent electrode layer 305 or may be formed of two composite layers. The counter electrode may be formed in the form of an entire electrode, or may be patterned in a horizontal straight line, a vertical straight line, or a grid type. 26 and 27 are partially perspective views illustrating an enlarged portion B of FIG. 11 and showing a pattern-formed counter electrode. 26 shows an embodiment in which the opposite electrodes 306 are spaced apart from each other while having a p1 pitch, and are patterned in a horizontal straight line. In the embodiment of FIG. 27 , the counter electrodes 306 have a p1 pitch and are spaced apart from each other while being spaced apart from each other in a vertical shape. This is an embodiment in which a pattern is formed in a straight line. It goes without saying that the counter electrode may be formed only in a region opposite to the seating electrode as shown in FIG. 26 or may be formed at the same pitch over the entire region as shown in FIG. 27 . It can be seen that in the sheet lighting shown in FIGS. 26 and 27 , all vertical light emitting diodes 160 are connected to at least one counter electrode 306 . The pitch p1 of the counter electrode 306 is the horizontal direction occupied by the corresponding electrode when one side of the electrode (p-type electrode) that is to be in electrical contact with the counter electrode 306 in the vertical light emitting diode is positioned in the horizontal direction. It should be formed to be smaller than the shorter length among the lengths in the vertical direction.

예를 들어 대향 전극의 피치(p1)에 대해서 설명하기로 한다. 도 28은 수직형 발광 다이오드의 p형 전극의 다양한 형상을 도시한 것이다. 도 28(a)와 (b)는 직사각 형상의 p형 전극을 도시한 것이며, (c)는 타원 형상의 p형 전극을 도시한 것이다. 각 p형 전극의 한 변이 수평 방향(x축)으로 일치되도록 위치시켰을 때, 해당 전극이 차지하는 가로 및 세로 방향의 길이 중에서 짧은 쪽의 길이를 a1, a2, 및 a3로 표시하였다. 대향 전극(306)은 도 28(a)에 제시된 수직형 발광 다이오드에서는 a1보다 작은 피치를 갖도록 형성하여야 하며, 도 28(b)에 제시된 수직형 발광 다이오드에서는 a2보다 작은 피치를 갖도록 형성하여야 하며, 도 28(c)에 제시된 수직형 발광 다이오드에서는 a3보다 작은 피치를 갖도록 형성하여야 한다.For example, the pitch p1 of the counter electrode will be described. 28 shows various shapes of a p-type electrode of a vertical light emitting diode. 28 (a) and (b) show a rectangular p-type electrode, (c) shows an elliptical p-type electrode. When one side of each p-type electrode was positioned to coincide in the horizontal direction (x-axis), the shorter lengths among the lengths in the horizontal and vertical directions occupied by the corresponding electrode were denoted as a1, a2, and a3. The counter electrode 306 should be formed to have a pitch smaller than a1 in the vertical light emitting diode shown in FIG. 28(a), and to have a pitch smaller than a2 in the vertical light emitting diode shown in FIG. In the vertical light emitting diode shown in FIG. 28(c), it should be formed to have a pitch smaller than a3.

이하에서는 광변환층을 퀀텀닷 물질로 형성하는 실시예에 대해 설명하기로 한다. 퀀텀닷(양자점)의 경우도 습기에 취약하여 수분침투를 방지하는 봉지층을 형성하여야 한다. 퀀텀닷의 경우는 상업적으로 퀀텀닷 시트만을 전문적으로 제조하여 판매하는 회사도 있으므로 이렇게 상업적으로 판매하는 퀀텀닷 시트를 구매하여 광변환층으로 사용하여도 된다. 도 29는 광변환층을 퀀텀닷으로 적층 구현하는 경우 본 발명에 따른 일 실시예의 시트 조명을 구성하는 타겟기판을 포함한 하부기판의 단면도이며, 도 30은 투명 보호필름을 포함한 상부기판의 단면도이며, 도 31은 도 29에 제시된 상부기판과 도 30에 제시된 상부기판이 합착된 상태의 전체 단면도이다. 도 15 내지 도 18에 제시된 공정에 따라 타겟기판(200) 상부에 안착전극(310)과 수평연결전극(350)을 형성하고, 안착전극(310) 상부에 수직형 발광 다이오드(160)를 적어도 하나씩 구비하고, 안착전극(310), 수평연결전극(350) 및 수직형 발광 다이오드(160) 상부에 제1절연층(302)을 증착한 후 수직형 발광 다이오드(160)의 P전극만 노출되도록 제1절연층(302)을 성형한 후, 그 상부에 제1투명도전층(303)을 형성하면, 시트 조명의 하부 기판이 완성된다. 하부 기판 생성 공정과는 별도의 공정으로 투명 보호필름(311)을 준비하고, 그 상부에 확산시트(309), 제1봉지층(313), 퀀텀닷으로 형성되는 광변환층(307) 및 제2봉지층(315)을 형성하여 시트 조명의 상부 기판을 완성한다. 제1봉지층(313) 및 제2봉지층(315)은 퀀텀닷으로 형성되는 광변환층(307)을 사방에서 감싸는 층으로 투습방지막으로 기능하게 된다. 이러한 투습방지막 형성공정은 OLED 등에서 사용되는 물질로 형성할 수 있으며, 대표적으로는 SiOx, SiNx 로 이루어지는 유무기 복합층으로 형성할 수 있다. 도 29에 제시된 하부기판 상부에 투명 접착제 또는 투명 점착제(317)를 도포한 후, 도 30에 제시된 상부기판을 위아래를 뒤집은 후 합착하면, 도 31에 도시된 본 발명에 따른 시트 조명이 완성된다.Hereinafter, an embodiment in which the light conversion layer is formed of a quantum dot material will be described. Quantum dots (quantum dots) are also vulnerable to moisture, so an encapsulation layer to prevent moisture penetration must be formed. In the case of quantum dots, there are companies that professionally manufacture and sell only quantum dot sheets commercially, so you may purchase quantum dot sheets commercially sold in this way and use them as a light conversion layer. 29 is a cross-sectional view of a lower substrate including a target substrate constituting the sheet lighting of an embodiment according to the present invention when a light conversion layer is stacked with quantum dots, and FIG. 30 is a cross-sectional view of an upper substrate including a transparent protective film, 31 is an overall cross-sectional view of the upper substrate shown in FIG. 29 and the upper substrate shown in FIG. 30 being bonded together. According to the process shown in FIGS. 15 to 18 , the seating electrode 310 and the horizontal connection electrode 350 are formed on the target substrate 200 , and the vertical light emitting diodes 160 are installed on the seating electrode 310 by at least one and depositing the first insulating layer 302 on the seating electrode 310, the horizontal connection electrode 350, and the vertical light emitting diode 160, and then exposing only the P electrode of the vertical light emitting diode 160. After forming the first insulating layer 302 , if the first transparent conductive layer 303 is formed thereon, the lower substrate of the sheet lighting is completed. A transparent protective film 311 is prepared in a process separate from the lower substrate creation process, and a diffusion sheet 309, a first encapsulation layer 313, a light conversion layer 307 formed of quantum dots and a second film formed thereon. A second encapsulation layer 315 is formed to complete the upper substrate of the sheet lighting. The first encapsulation layer 313 and the second encapsulation layer 315 are layers that surround the light conversion layer 307 formed of quantum dots from all sides, and function as a moisture barrier. Such a moisture barrier film forming process can be formed of a material used in OLED, etc., and can be typically formed of an organic-inorganic composite layer made of SiOx and SiNx. After applying a transparent adhesive or a transparent adhesive 317 to the upper part of the lower substrate shown in FIG. 29, and turning the upper substrate shown in FIG. 30 upside down and bonding them together, the sheet lighting according to the present invention shown in FIG. 31 is completed.

도 31에 제시된 시트 조명에서 타겟기판(301)으로 유리를 사용할 경우에는 제2봉지층(315)을 생략할 수 있다. 도 32는 도 30에서 제시된 상부기판에서 제2봉지층(315)을 생략한 단면도이며, 도 33은 도 29에 제시된 하부기판에 도 32에 제시된 상부기판을 투명 접착제 또는 투명 점착제를 이용하여 합착한 상태의 시트 조명의 단면도이다. 도 33에 제시된 실시예에서는 투명 접착제 또는 투명 점착제(317)에 게터(319)를 혼합하였으며, 이러한 게터(getter, 319)는 수분을 흡수하는 기능을 수행하게 된다.In the case of using glass as the target substrate 301 in the sheet lighting shown in FIG. 31 , the second encapsulation layer 315 may be omitted. FIG. 32 is a cross-sectional view in which the second encapsulation layer 315 is omitted from the upper substrate shown in FIG. 30, and FIG. 33 is the lower substrate shown in FIG. 29 and the upper substrate shown in FIG. It is a cross-sectional view of the seat lighting in the state. In the embodiment shown in FIG. 33 , a getter 319 is mixed with a transparent adhesive or a transparent adhesive 317 , and the getter 319 performs a function of absorbing moisture.

지금까지 설명 상으로는 본 발명의 시트 조명은 n탑 수직형 발광 다이오드를 이용하여 구현하는 구조로 설명하였다. 당연한 것이나 본 발명의 시트 조명은 p탑 수직형 발광 다이오드를 이용하여서도 구현할 수 있음은 물론이다.Up to now, the seat lighting of the present invention has been described as a structure implemented using an n-top vertical light emitting diode. Of course, the seat lighting of the present invention can also be implemented using a p-top vertical light emitting diode.

또한, 안착전극에 안착되는 수직형 발광 다이오드는 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이 반드시 n형 전극이 안착 전극과 접촉하도록 형성할 필요는 없다. 예를 들어 하나의 안착전극에 총 5개의 마이크로 수직형 발광 다이오드가 안착되고, 5개 중에서 2개는 n형 전극이 안착전극과 접촉되고, 나머지 3개는 p형 전극이 안착전극과 접촉되도록 설치하여도 무방하다. 이 경우에는 시분할 방식으로 상방향으로 조사와 하방향 조사를 순차적으로 점등되는 양면 발광 시트 조명으로도 구현 가능하다. 이러한 양면 발광 시트 조명은 시분할 방식으로 양 전극에 +, - 전위를 번갈아 가면서 조사하는 구동 방식으로 구현이 가능하며, PWM 구동 방식으로 용이하게 구현할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 12 to 13 , the vertical light emitting diode seated on the seat electrode does not necessarily have to be formed such that the n-type electrode contacts the seat electrode. For example, a total of 5 micro-vertical light emitting diodes are seated on one seat electrode, and in two out of five, the n-type electrode is in contact with the seat electrode, and the remaining 3 are installed so that the p-type electrode is in contact with the seat electrode. it's free though In this case, it is also possible to implement a double-sided light emitting sheet lighting that is sequentially lit in an upward direction and a downward irradiation in a time-division manner. This double-sided light emitting sheet lighting can be implemented by a driving method that alternately irradiates + and - potentials to both electrodes in a time-division method, and can be easily implemented by a PWM driving method.

지금까지 본 발명에 따른 시트조명을 설명함에 있어서 수직형 발광 다이오드에는 수동(passive) 스위치 방식으로 구현하는 것으로 설명하였다. 그러나, 안착전극 사이를 연결하는 수평연결전극을 제거하고 안착전극 하부에 각각의 안착전극에 전원 인가 여부를 스위칭하는 능동 스위칭 소자를 구비할 경우 능동(active) 스위치 방식으로 구동하는 시트조명으로 쉽게 변형 가능함은 물론이다. 이러한 능동 스위칭 소자는 종래 액정디스플레이 패널의 하부기판에 구현되는 스위칭 소자와 동일 내지는 유사한 방식으로 쉽게 구현할 수 있다.In the description of the sheet lighting according to the present invention so far, it has been described that the vertical light emitting diode is implemented as a passive switch method. However, when the horizontal connection electrode connecting between the seating electrodes is removed and an active switching element for switching whether or not power is applied to each seating electrode is provided under the seating electrode, it is easily transformed into a sheet light driven by an active switch method. Of course it is possible. Such an active switching element can be easily implemented in the same or similar manner as a switching element implemented on a lower substrate of a conventional liquid crystal display panel.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms, but such terms are only for clearly describing the present invention, and the embodiments and described terms of the present invention are the spirit and scope of the following claims. It is self-evident that various changes and changes can be made without departing from it. Such modified embodiments should not be separately understood from the spirit and scope of the present invention, but should be considered to fall within the scope of the claims of the present invention.

100: 사파이어 기판 103: 버퍼층
105: n형 반도체층 107: 활성층
109: p형 반도체층 111: p형 전극
113: 보호박막층
115: 트렌치부 117: n형 전극
119: 완충전극
150: 종래 수직형 발광 다이오드 151: p형 연결전극
153: n형 연결전극 155: 투명한 수지
157: 기판 159: 캐버티
160: 본 발명 수직형 발광 다이오드
161: 본딩 와이어 190: 엘이디 발광소자
200: 이송기판 210, 210a, 210b, 210c: 분리층
300: 시트 조명 301: 타켓 기판
302: 제1절연층 303: 제1투명전극층
304: 제2절연층 305: 제2투명전극층
306: 대향전극 307: 광변환층
309: 확산시트
310: 안착전극 311: 투명한 보호필름
313: 제1봉지층 315: 제2봉지층
317: 투명 접착층 319: 게터
350: 수평연결전극 350a: 제1수평연결전극
350b: 제2수평연결전극 500, 500a, 500b, 500c: 레이저광100: sapphire substrate 103: buffer layer
105: n-type semiconductor layer 107: active layer
109: p-type semiconductor layer 111: p-type electrode
113: protective thin film layer
115: trench portion 117: n-type electrode
119: buffer electrode
150: conventional vertical light emitting diode 151: p-type connection electrode
153: n-type connection electrode 155: transparent resin
157: substrate 159: cavity
160: the present invention vertical light emitting diode
161: bonding wire 190: LED light emitting device
200: transfer substrate 210, 210a, 210b, 210c: separation layer
300: sheet light 301: target substrate
302: first insulating layer 303: first transparent electrode layer
304: second insulating layer 305: second transparent electrode layer
306: counter electrode 307: light conversion layer
309: diffusion sheet
310: seating electrode 311: transparent protective film
313: first encapsulation layer 315: second encapsulation layer
317: transparent adhesive layer 319: getter
350: horizontal connection electrode 350a: first horizontal connection electrode
350b: second horizontal connection electrode 500, 500a, 500b, 500c: laser light

Claims (2)

전기적으로 상호 이격되도록 배치되는 복수 개 안착전극 및 이웃하는 상기 안착전극 사이를 전기적으로 연결하는 복수 개 수평전극을 구비하는 타겟기판과,
- 상기 수평전극에 의해 상기 복수 개 안착전극은 동일 전위로 형성됨 -
상기 타겟기판의 제조와 분리된 공정에 의해 제조되며 p형 전극부터 n형 전극 사이의 높이가 수백 마이크로미터 이하이며, 상기 안착전극에 p형 전극 또는 n형 전극이 접촉되도록 안착되는 적어도 하나의 마이크로 수직형 발광 다이오드와,
상기 수직형 발광 다이오드의 상기 안착전극에 안착되지 않는 나머지 전극과 접촉되도록 상기 수직형 발광 다이오드 상부에 구비되는 제1투명전극층 및
상기 연결전극과 상기 제1투명전극층 사이에 적층되는 절연층을 포함하고,
상기 제1투명전극층은 일정한 피치를 가지며 형성되는 가로 또는 세로 방향 전극층으로 패턴 형성되는 것을 특징으로 하는 시트 조명.
A target substrate comprising: a plurality of seating electrodes disposed to be electrically spaced apart from each other and a plurality of horizontal electrodes electrically connecting the adjacent seating electrodes;
- The plurality of seating electrodes are formed at the same potential by the horizontal electrode -
At least one micrometer that is manufactured by a process separate from the production of the target substrate, the height between the p-type electrode and the n-type electrode is several hundred micrometers or less, and is seated so that the p-type electrode or the n-type electrode is in contact with the seating electrode a vertical light emitting diode;
a first transparent electrode layer provided on the vertical light emitting diode so as to be in contact with the remaining electrodes not seated on the seating electrode of the vertical light emitting diode;
An insulating layer laminated between the connection electrode and the first transparent electrode layer,
The first transparent electrode layer is sheet lighting, characterized in that the pattern is formed in the horizontal or vertical direction electrode layers formed having a constant pitch.
 제1항에 있어서,
상기 수평전극은 제1수평전극 및 제2수평전극으로 형성되고,
상기 제1수평전극은 상기 안착전극과 직접 연결되도록 설치되며, 상기 제2수평전극은 이웃하는 상기 제1수평전극을 연결되도록 설치되며, 상기 제2수평전극은 상기 제1수평전극보다 더 큰 저항을 갖는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 시트 조명.
According to claim 1,
The horizontal electrode is formed of a first horizontal electrode and a second horizontal electrode,
The first horizontal electrode is installed to be directly connected to the seating electrode, the second horizontal electrode is installed to connect the adjacent first horizontal electrode, and the second horizontal electrode has a greater resistance than the first horizontal electrode. Sheet lighting, characterized in that it is formed of a material having a.
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