KR20230101705A - 발광 소자 - Google Patents

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KR20230101705A
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신-마오 류
즈-샹 왕
야-원 린
지-즈 푸
샤오-페이 츄
충-위 왕
징-타이 정
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에피스타 코포레이션
연리치 테크놀로지 코포레이션
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Abstract

발광 장치는 짧은 측변 및 긴 측변이 구비되고, 짧은 측변의 길이는 긴 측변보다 작은 회로 캐리어 기판; 회로 캐리어 기판에 위치하고 3색 또는 다양한 유색광을 생성할 수 있고, 제1 발광 유닛을 포함하는 복수의 발광 유닛; 회로 캐리어 기판에 위치하고 복수의 발광 유닛을 커버하는 투광성 접착제층;을 포함하고, 제1 발광 유닛은 출광면, 제1 측벽 및 제2 측벽이 구비되고, 제1 측벽은 짧은 측변을 향하고 출광면과 85 내지 95도 사이의 제1 협각을 가지고, 제2 측벽은 긴 측변을 향하고 출광면과 85도보다 작거나 105도보다 큰 제2 협각을 가진다.

Description

발광 소자{Light Emitting Unit}
본 발명은 표시 장치의 발광 소자에 관한 것으로, 특히 표시 장치의 픽셀의 발광 소자에 관한 것이다.
발광다이오드(Light-Emitting Diode; LED)는 낮은 전력소모량, 낮은 발열량, 긴 작동 수명, 내충격, 작은 부피 및 빠른 응답 속도 등의 특성을 가지고 있어, 차량, 가전, 표시 화면 및 조명 기구와 같은 발광 소자의 사용이 필요한 다양한 분야에서 널리 사용되고 있고, 특히, LED는 단색광(monochromatic light)의 일종으로, 디스플레이의 픽셀(pixel)로서 우수한 명암비와 색포화도를 얻을 수 있다. 그러나 현재 LED 디스플레이는 여전히 해결해야 할 문제점들이 있다. 예를 들면, 적색, 청색, 녹색 LED칩의 발광 패턴 및/또는 발광 각도는 상이하며, 적색, 청색, 녹색 LED칩을 디스플레이의 서브 픽셀(Sub-Pixel)로 사용하는 경우, 서브 픽셀에 의해 혼합되는 색상은 보는 각도에 따라 변하게 된다.
본 발명의 발광 장치는 짧은 측변 및 긴 측변이 구비되고, 짧은 측변의 길이는 긴 측변보다 작은 회로 캐리어 기판; 회로 캐리어 기판에 위치하고 3색 또는 다양한 유색광을 생성할 수 있고, 제1 발광 유닛을 포함하는 복수의 발광 유닛; 회로 캐리어 기판에 위치하고 복수의 발광 유닛을 커버하는 투광성 접착제층;을 포함하고, 제1 발광 유닛은 출광면, 제1 측벽 및 제2 측벽이 구비되고, 제1 측벽은 짧은 측변을 향하고 출광면과 85 내지 95도 사이의 제1 협각을 가지고, 제2 측벽은 긴 측변을 향하고 출광면과 85도보다 작거나 105도보다 큰 제2 협각을 갖는다.
도 1은 디스플레이 모듈의 개략도를 나타낸다.
도 2는 디스플레이 모듈의 바로 앞에서 관람자에 의해 보이는 화면의 색상 분포의 개략도를 나타낸다.
도 3은 발광 유닛의 발광 각도 차이로 인한 디스플레이 모듈의 표시 화면 상의 불균일한 색상 분포의 개략도를 나타낸다.
도 4는 발광 장치의 발광 강도 측정 방법을 나타낸다.
도 5는 발광 장치의 이상적인 발광 패턴을 나타낸다.
도 6a는 발광 장치의 평면도를 나타낸다.
도 6b는 도 6a의 발광 장치의 단면 개략도를 나타낸다.
도 7은 발광 유닛(116)의 실제 발광 패턴을 나타낸다.
도 8은 DD’선에 따른 도 1의 발광 장치(1)의 단면 개략도를 나타낸다.
도 9는 CC’선에 따른 도 1의 발광 장치(1)의 단면 개략도를 나타낸다.
도 10은 발광 유닛(116)이 회로 캐리어 기판(12)에 비스틈히 고정된 개략도를 나타낸다.
도 11은 디스플레이 모듈(2000)의 개략도를 나타낸다.
도 12a는 발광 장치(4)의 평면도를 나타낸다.
도 12b는 도 12a의 발광 장치(4)의 단면 개략도를 나타낸다.
도 13a 및 도 13b는 발광 장치(1a) 및 발광 장치(4a)의 단면 개략도를 나타낸다.
도 1은 디스플레이 모듈(1000)을 나타내고, 디스플레이 모듈(1000)은 대상 기판(2) 및 대상 기판(2)에 어레이 방식으로 배치되는 복수의 발광 장치(1)를 포함한다. 각각의 발광 장치(1)는 하나 이상의 발광 소자 그룹(11)을 포함한다. 하나의 발광 소자 그룹(11)은 3개 이상의 발광 유닛을 포함하고, 예를 들면, 제1 발광 유닛(112), 제2 발광 유닛(114) 및 제3 발광 유닛(116)을 포함한다. 제1 발광 유닛(112), 제2 발광 유닛(114) 및 제3 발광 유닛(116)은 동일하거나 상이한 유색광을 방출하도록 독립적으로 조작 가능하다. 발광 소자 그룹(11)은 독립적으로 조작 가능한 유색광을 방출할 수 있기 때문이다. 발광 소자 그룹(11)에 의해 방출되는 유색광이 3가지 기본 색상(즉 적색, 청색 및 녹색)을 포함하면, 발광 소자 그룹(11)은 디스플레이 모듈(1000) 중의 하나의 디스플레이 픽셀(Display Pixel)로 사용될 수 있다. 복수의 발광 장치(1)는 매트릭스 방식으로 배치되어, 대상 기판(2)에 고정되고, 배치 방식은 하나씩(one by one) 배치되거나 또는 복수의 발광 장치(1)가 대상 기판(2)에 한번에 배치되는 것을 포함한다. X축 상(가로 방향)에서, 2개의 인접한 발광 소자 그룹(11) 중, 2개의 인접한 발광 유닛(112), 2개의 인접한 발광 유닛(114) 및 2개의 인접한 발광 유닛(116) 사이의 수평 거리는 모두 d1(2개의 인접한 발광 유닛의 중심선 사이의 수평 거리)이고, Y축 상(세로 방향)에서, 2개의 인접한 발광 소자 그룹(11) 중, 2개의 인접한 발광 유닛(112), 2개의 인접한 발광 유닛(114) 및 2개의 인접한 발광 유닛(116) 사이의 수직 거리는 모두 d1(2개의 인접한 발광 유닛의 중심선 사이의 수직 거리)이다. 거리(d1)는 대상 기판(2)의 크기 및 디스플레이 모듈(1000)의 해상도에 따라 결정된다. X축 상에서, 2개의 인접한 발광 장치(1) 사이에 간격(g1)(2개의 인접한 발광 장치의 인접한 경계 사이의 수평 거리)이 있고, Y축 상에서, 2개의 인접한 발광 장치(1) 사이에 간격(g2)(2개의 인접한 발광 장치의 인접한 경계 사이의 수직 거리)이 있다. 일 실시예에서, 간격(g1) 및 간격(g2)은 5μm 내지 1000μm이다. 상대적으로 큰 간격(g1, g2)은 결함이 있는 발광 장치(1)의 교체를 위한 후속 절차를 용이하게 한다.
일반적인 사용 조건에서, 관람자는 디스플레이 모듈(1000)의 X축 상(수평 방향)의 시야각(θ1) 내에서 관람 위치를 변경하므로, 시야각(θ1) 내에서, 각 발광 소자 그룹(11)의 색차가 최소화되도록 보장하기 위해, 시야각(θ1) 범위 내에서, 적색광, 청색광 및 녹색광의 광강도 비율은 가능한 일치해야 한다. 이하 도 2, 도 3을 통해 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛의 발광 각도 차이로 인한 영향을 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(1000)이 단일 색상(예를 들면 적색, 청색 또는 녹색)을 표시할 경우, 관람자는 디스플레이 모듈(1000)의 바로 앞에서 균일한 색상의 화면을 볼 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 관람자가 다른 특정 각도로 이동했을 경우, 2개의 인접한 발광 소자 그룹(11)이 방출한 광선의 특정 각도에서의 색상 차이가 너무 크면, 관람자는 색상 명암이 불균일하고 임의로 분포된 도트 패턴을 보게 되는데, 이러한 상태를 일반적으로 무라(Mura)라고 한다. 디스플레이 모듈(1000)의 무라 발생을 줄이기 위해, 각각의 발광 장치(1)에서, 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)의 X축 방향 또는 특정 시야각 내의 발광 패턴은 서로 비슷한 것이 바람직하다. X축 방향에서 발광 패턴의 측정 방법은 도 4에 도시된 바와 같고, XZ 평면에서, 발광 장치(1)를 중심으로 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)의 -90도에서 90도 사이의 발광 강도를 측정한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)의 XZ 평면에서의 발광 패턴이 대략 타원형이고, 최대 발광 강도는 대략 극좌표의 0±10도 위치에 있을 경우, 바람직한 발광 패턴(9)이라고 한다. 디스플레이 모듈(1000) 상의 각각의 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)이 모두 유사한 발광 패턴을 가지면(예를 들면, 바람직한 발광 패턴(9)인 경우), 무라 현상이 완화될 수 있다.
도 6a은 실시예에 따른 발광 장치(1)의 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 발광 장치(1)의 AA’선에 따른 단면 개략도이다. 실질적으로, 발광 유닛(112)과 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)의 재료 및/또는 구조는 완전히 동일하지는 않지만 대체로 유사하고, 예를 들면, 청색광과 녹색광 발광 유닛의 재료 및/또는 구조는 일반적으로 비슷하나, 적색광 발광 유닛의 재료 및/또는 구조는 청색광/녹색광 발광 유닛의 재료 및/또는 구조와 일반적으로 다르다. 설명을 간소화하기 위해, 발광 유닛(116)의 단면 개략도만 예로 들어, 발광 유닛(112, 114, 116)과 회로 캐리어 기판(12) 사이의 연결 구조를 설명하며, 도 6b에 도시된 바와 같다. 발광 장치(1)는 회로 캐리어 기판(12), 회로 캐리어 기판(12)에 위치하는 발광 유닛(116) 및 회로 캐리어 기판(12)에 위치하며 발광 유닛(116) 및 회로 캐리어 기판(12)의 표면(12S)을 커버하는 투광성 소자(13)를 포함한다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(12)은 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 캐리어 기판, BT(Bismaleimide Triazine) 캐리어 기판 및 HDI 캐리어 기판과 같은 회로 기판이고, 표면(12S)에 위치하는 상부 전극(124) 및 표면(12S)의 반대 측에 위치하는 하부 전극(126)이 구비되고, 상부 전극(124)은 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(116)을 전기적으로 연결하기 위한 것이고, 하부 전극은 대상 기판(2)에 고정하고 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 발광 소자 그룹(11)은 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)이 구비된다. 해당 실시예에서, 발광 유닛의 개수는 3개이지만 이에 제한되지 않는다. 다른 일 실시예에서, 발광 유닛은 4개 이상일 수 있고, 예를 들면, 발광 유닛은 총 4개이고, 각각 적색광, 청색광, 녹색광, 청록색(Cyan)광을 방출한다. 일 실시예에서, 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)은 각각 상이한 파장 또는 상이한 유색광을 방출할 수 있는 발광다이오드 다이(LED die) 및/또는 발광다이오드 다이 패키지이다. 일 실시예에서, 발광 유닛(112)은 적색 발광다이오드 다이이고, 전원을 통해 전력을 공급하여 제1 광선을 방출할 수 있고, 제1 광선의 주파장(dominant wavelength) 및/또는 피크 파장(peak wavelength)은 600 nm 내지 660 nm이며, 발광 유닛(114)은 녹색 발광다이오드 다이이고, 제2 광선을 방출할 수 있고, 제2 광선의 주파장(dominant wavelength) 및/또는 피크 파장(peak wavelength)은 510 nm 내지 560 nm이며, 발광 유닛(116)은 청색 발광다이오드 다이이고, 제3 광선을 방출할 수 있고, 제3 광선의 주파장(dominant wavelength) 및/또는 피크 파장(peak wavelength)은 430 nm 내지 480 nm이다. 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 또는 발광 유닛(116)의 발광다이오드 다이로서, 수직 발광다이오드 다이, 수평 발광다이오드 다이 또는 플립칩 발광다이오드 다이일 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)은 p전극(116a) 및 n전극(116b)이 구비되고, 둘은 모두 상부 전극(124)과 전기적으로 연결되어, 광선을 방출하도록 발광 유닛(116)으로 전류를 도입하기 위한 것이고, p전극(116a), n전극(116b) 및 상부 전극(124)의 연결 방법은 솔더 페이스트 또는 전도성 접착제와 같은 용접 금속을 사용하는 것을 포함한다. 전도성 접착제는 예를 들면 이방성 전도성 접착제, 수지 전도성 접착제 등이다. 투광성 소자(13)의 재료는 실리콘, 에폭시 수지, 세라믹, 유리 또는 상기 재료의 조합을 포함하고, 파장이 440 nm 내지 470 nm, 510 nm 내지 540 nm 및 610 nm 내지 640 nm인 파장 대역에 대한 투과율은 모두 80%보다 크다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 투광성 소자(13)는 캐리어 기판(12)의 표면(12S)과 평행하거나 실질적으로 평행한 상부 표면(13S)이 구비되고, 즉 투광성 소자(13)는 캐리어 기판(12)의 표면(12S) 상에서 고정된 두께를 가진다. 발광 유닛(116)은 상부 표면(116S)이 구비되고, 투광성 소자(13)의 상부 표면(13S)과 발광 유닛(116)의 상부 표면(116S) 사이의 두께(H1)는 1μm 내지 500μm이다. 다른 일 실시예에서, 두께(H1)는 50μm 내지 150μm이다.
도 7은 발광 유닛(116)의 발광 패턴을 나타낸다. 실험에서, 두께(H1)는 100μm로 설정되고, 발광 유닛(116)은 440 nm 내지 470 nm의 발광 파장을 갖는 플립칩 청색 발광다이오드 다이이다. 실험에서 측정된 발광 패턴에서, 최대 발광 강도는 0도 내지 10도 사이이고, 발광 패턴은 대략 타원형이다. 발광 패턴은 발광 중심과 최대 발광 강도 사이의 연결선(BB’)의 좌우 양측에서 비슷한 형태를 가지며, 구체적으로, 발광 패턴은 대략 연결선(BB’)에 대하여 거울 대칭을 이룬다.
도 8은 DD’선에 따른 도 1의 발광 장치(1)의 단면 개략도를 나타내고, 도 9는 CC’선에 따른 도 1의 발광 장치(1)의 단면 개략도를 나타낸다. 일 실시예에서, 발광 유닛(112, 114, 116)은 플립칩이고, 모두 두께가 약 10μm인 반도체 적층(112U, 114U, 116U) 및 두께가 10μm 내지 200μm 사이이고 반도체 적층(112U, 114U, 116U) 상방에 위치한 사파이어(Sapphire) 기판(112T, 114T, 116T)을 포함하므로, 광 유닛(112, 114, 116)에서 방출된 광선은 모두 사파이어(Sapphire) 기판을 통과해야만 외부로 방출될 수 있다. 상술한 바와 같이, 발광 유닛(112, 114, 116)의 구조는 동일하거나 유사하므로 본 실시예에서는 발광 유닛(116)의 단면 개략도를 예로 들어 계속하여 설명한다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)의 사파이어(Sapphire) 기판(116T)은 상부 표면(116S), 상부 표면(116S)과 p, n전극(116a, 116b) 사이에 위치한 4개의 측면(116S1~116S4)이 구비된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판이 쪼개질 때 격자면의 R면을 따라 경사지게 쪼개지면, 발광 유닛(116)의 사파이어 기판(116T)의 측면(116S2, 116S4)과 상부 표면(116S) 사이의 협각들은 각각 α2는 85도보다 작고, α4는 105도보다 크며, α2와 α4 차이의 절대값|α4-α2｜은 약 20도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 측면(116S1, 116S3)이 경사지게 쪼개지지 않으면, 측면(116S1, 116S3)과 상부 표면(116S) 사이의 협각(α1, α3)은 85 내지 95도 사이이고, α1와 α3 차이의 절대값|α1-α3｜은 10도보다 작다. 다시 말하면, 경사지게 쪼개지지 않은 측면(116S1, 116S3)은 경사지게 쪼개진 측면(116S2, 116S4)에 비해 하나의 수직면(상부 표면(116S)에 대해)에 더 가깝고, 예를 들면, α1은 α2 보다 크고, α3는 α4 보다 작거나, 또는, |α1-90｜＜|α2-90｜, |α3-90｜＜|α4-90｜이다.
경사지게 쪼개지지 않은 측면(116S1, 116S3)은 경사지게 쪼개진 측면(116S2, 116S4)에 비해 하나의 수직면에 더 가까우므로, 발광 유닛(116)의 사파이어(Sapphire) 기판의 XZ평면에서의 단면 형상은 YZ평면에서의 단면 형상보다 발광 유닛(116)의 중심축(미도시)에 대해 더 대칭되고, 또한 보다 대칭된 사파이어(Sapphire) 기판의 형상은 타원형에 더 가까운 발광 패턴을 생성할 수 있으므로, 발광 유닛(116)의 XZ면에서의 발광 패턴은 YZ면에서의 발광 패턴보다 타원에 더 가깝다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(1000)의 대상 기판(2)은 4개의 측변(2a, 2b, 2c, 2d)이 구비되고, 측변(2a)은 측변(2c)에 대향하고, 측변(2b)은 측변(2d)에 대향한다. 규격화된 전자 표시 장치의 해상도 사양은 Full HD (1920×1080), 4K UHD (3840×2160), 8K Ultra HD (7680×4320)와 같이 모두 너비가 높이보다 크므로, 디스플레이 모듈(1000)의 외관은 일반적으로 직사각형으로 설계된다. 대상 기판(2)의 측변(2a, 2c)의 길이가 측변(2b, 2d)의 길이 보다 짧은 경우, 영상을 재생하여 관람자에게 보여줄 때, 짧은 측변(2a, 2c)은 관람자의 좌우 양측에 위치한다. 디스플레이 모듈(1000)의 무라 현상을 줄이기 위해, 발광 장치(1)에서, 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(112), 발광 유닛(114) 및 발광 유닛(116)은 발광 유닛의 중심축 방향을 따른 발광 패턴이 반드시 최대한 대칭되어야 하고, 발광 유닛(116)을 예로 들면, 도 6b 및 도 8에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)의 중심축(116c) 방향을 따른 발광 패턴은 반드시 최대한 대칭되어야 한다. 따라서, 발광 유닛(116)에서 경사지게 쪼개지지 않았거나 또는 상대적으로 수직인 측면(116S1, 116S3)은 짧은 측변(2a 및 2c)을 향하는 것이 바람직하고, 경사지게 쪼개졌거나 상대적으로 덜 수직인 측면(116S2, 116S4)은 긴 측변(2b, 2d)을 향하는 것이 바람직하다. 발광 유닛(112, 114)과 발광 유닛(116)은 유사한 구조를 가지므로, 발광 유닛(112, 114)에서, 경사지게 쪼개지지 않았거나 또는 상대적으로 수직인 측면은 짧은 측변(2a, 2c)을 향하고, 경사지게 쪼개졌거나 또는 상대적으로 덜 수직인 측면은 긴 측변(2b, 2d)을 향한다.
일 실시예에서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(112, 114, 116)은 각각 전도성 접착제(14)에 의해 회로 캐리어 기판(12) 상의 상부 전극(124)에 전기적으로 연결되고, 발광 유닛(112, 114, 116)의 구조는 동일하거나 유사하므로, 후속 설명은 발광 유닛(116)의 구조로 진행할 것이다. 전도성 접착제(14)는 절연부(141) 및 복수의 도전부(142)를 포함하고, 2개의 도전부(142)는 서로 접촉하지 않는다. 도전부(142)는 전극(116a, 116b)과 상부 전극(124)을 각각 연결한다. 절연부(141)는 인접한 도전부(142) 사이의 완전한 차단을 보장하도록 도전부(142)를 둘러싼다. 절연부(141)의 재료는 실리콘, 에폭시 수지 또는 그 혼합물을 포함하고, 도전부(142)는 주석, 금, 은, 구리와 같은 금속을 포함한다. 일 실시예에서, 경화되기 전의 전도성 접착제(14)는 금속 입자를 포함한 액체 콜로이드이다. 전도성 접착제(14) 작업(施作) 공정은, 상부 전극(124)에 액체 콜로이드를 도포하는 단계; 이어서 발광 유닛(112, 114, 116)을 액체 콜로이드에 배치하는 단계; 베이킹 공정이 진행되면서, 금속 입자는 상부 전극(124)과 전극(116a, 116b) 사이에 각각 모여 2개의 도전부(142)를 형성하고, 절연부(141)는 경화되는 단계;를 포함한다. 상부 전극(124) 위에 콜로이드가 너무 많이 도포되면, 발광 유닛(112, 114, 116)이 비스듬해지는 현상이 발생하기 쉽다. 베이킹 공정이 완료된 후, 발광 유닛(112, 114, 116)은 회로 캐리어 기판(12) 상에 비스듬히 고정된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)이 회로 캐리어 기판(12) 상에 비스듬히 고정된 개략도이고, 이때 발광 유닛(116)의 최대 발광 강도는 -10도 내지 10도 사이가 될 수 없고 대칭될 수 없다.
상술한 바와 같이, 발광 유닛(112, 114, 116)이 회로 캐리어 기판(12)에 비스듬히 고정되는 것을 방지하기 위해, 상부 전극(124)에 액체 콜로이드를 도포하는 과정에서, 액체 상태의 콜로이드의 양은 적절하게 조절되어야 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 경화된 후의 전도성 접착제(14)의 두께(H2)가 5μm 이내로 제어되는 경우, 발광 유닛(116)의 표면(116S)과 회로 캐리어 기판의 표면(12S)은 평행을 유지하기가 상대적으로 용이하고, 발광 유닛(116)의 최대 발광 강도는 발광 패턴 극좌표에서 -10도 내지 10도 사이가 되기 쉬우므로 대략 타원형인 발광 패턴을 얻을 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 디스플레이 모듈(2000)을 나타낸 개략도이다. 디스플레이 모듈(2000)은 대상 기판(2’) 및 어레이 방식으로 대상 기판(2’)에 배치된 복수의 발광 장치(4)를 포함한다. 대상 기판(2’)와 도 1에 도시된 대상 기판(2)는 동일한 기능을 가지고, 구조가 유사하다. 발광 장치(4)와 도 1에 도시된 발광 장치(1)의 차이점은 발광 장치(4)는 복수의 발광 소자 그룹(11)이 구비되는 점이다. 일 실시예에서, 하나의 발광 장치(4)는 4개 이상의 발광 소자 그룹(11)이 구비되고, 각각의 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(112, 114, 116)은 각각 적색광, 청색광 및 녹색광을 방출할 수 있고, 디스플레이 모듈(2000)의 디스플레이 픽셀로 사용될 수 있다. 디스플레이 모듈(2000)의 발광 장치(4)는 매트릭스 방식으로 배치되어, 대상 기판(2’)에 고정된다. X축 및 Y축 방향을 따라, 하나의 발광 장치(4) 중의 2개의 인접한 동일한 색의 발광 유닛의 거리(P) 및 2개의 인접한 발광 장치(4) 중의 2개의 인접한 동일한 색의 발광 유닛의 거리(P)는 모두 동일하다.
도 12a는 발광 장치(4)의 평면도를 나타내고, 도 12b는 EE’선에 따른 도 12a의 발광 장치(4)의 단면 개략도를 나타낸다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 발광 장치(4)는 회로 캐리어 기판(12’)을 포함하고, 발광 소자 그룹(11)의 발광 유닛(112, 114, 116)은 전도성 접착제(14)에 의해 회로 캐리어 기판(12’) 상의 상부 전극(124’)에 고정되고, 투광성 소자(13’)는 발광 소자(11)의 발광 유닛(112, 114, 116) 및 회로 캐리어 기판(12’)의 표면(12S’)을 커버하고, 회로 캐리어 기판(12’), 전도성 접착제(14), 투광성 소자(13’)의 구조는 상술한 발광 장치(1)의 회로 캐리어 기판(12), 전도성 접착제(14), 투광성 소자(13)와 각각 동일한 기능, 구조 및 재료를 가진다.
도 12b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 투광성 소자(13’)는 회로 캐리어 기판(12’)의 표면(12S’)과 평행하는 상부 표면(13S’)이 구비되고, 즉 투광성 소자(13’)는 회로 캐리어 기판(12’)의 표면(12S’) 상에서 고정된 두께를 갖는다. 투광성 소자(13’)의 상부 표면(13S’)과 발광 유닛(116)의 상부 표면(116S) 사이의 두께(H3)는 1μm 내지 500μm 사이이다. 일 실시예에서, 두께(H3)는 50μm 내지 150μm 사이이고, 발광 유닛(112, 114, 116)의 최대 발광 강도는 극좌표에서 -10도 내지 10도 사이이고, 발광 패턴은 대략 타원형이다.
일 실시예에서, 발광 유닛(112, 114, 116)에서 경사지게 쪼개지지 않았거나 또는 상대적으로 수직인 측면은 디스플레이 모듈(2000) 중 대상 캐리어 기판(2’)의 짧은 측변(2a’, 2c’)을 향한다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)을 예로 들면, 측면(116S1, 116S3)은 경사지게 쪼개지지 않았거나 또는 상대적으로 수직인 측면이고 짧은 측변(2a’, 2c’)을 향한다. 측면(116S1, 116S3)과 상부 표면(116S) 사이의 협각(α1, α3)은 85 내지 95도 사이이고, 발광 유닛(112, 114, 116)의 최대 발광 강도는 -10도 내지 10도 사이이고, 발광 패턴은 대략 타원형이다.
일 실시예에서, 도 12b에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(116)을 예로 들면, 전도성 접착제(14)의 두께(H4)는 5μm 이내이고, 발광 유닛(116)의 표면(116S)과 회로 캐리어 기판의 표면(12S’)은 제조 과정 및 제조 후 평행하거나 또는 거의 평행하고, 발광 유닛(116)의 발광 패턴은 극좌표도에서, 최대 발광 강도가 -10도 내지 10도 사이이고, 발광 패턴은 대략 타원형이다.
도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따른 발광 장치(1a) 및 발광 장치(4a)의 단면 구조를 나타낸다. 발광 장치(1a)와 발광 장치(1)의 차이점은 투광성 소자(13)가 광흡수층(132) 및 광흡수층(132)에 위치한 투광층(131)을 포함하는 점이고, 광흡수층(132)은 발광 유닛(112, 114, 116)의 모든 측면 또는 일부 측면을 커버하고, 상부 표면(112S, 114S, 116S)을 노출시킨다. 투광층(131)은 광흡수층(132) 및 상부 표면(112S, 114S, 116S)과 직접 접촉한다. 광흡수층(132)은 발광 유닛(112, 114, 116)에서 방출되는 모든 광선 또는 복수의 광선이 상부 표면(112S, 114S, 116S)으로부터 방출되는 것을 제한하기 위한 것이다. 또한, 일 실시예에서, 투광층(131)의 상부 표면(112S, 114S, 116S) 상에서의 두께(H5)는 50μm 내지 150μm 사이이고, 발광 유닛(112, 114, 116)의 발광 패턴은 극좌표도에서 최대 발광 강도가 -10도 내지 10도 사이이고, 발광 패턴은 대략 타원형이다. 발광 장치(4a)의 투광성 소자(13’)와 발광 장치(1a)의 투광성 소자(13)는 동일한 구조 및 기능을 가진다.
발광 장치 1, 1a, 4, 4a
발광 소자 그룹 11
발광 유닛 112, 114, 116
시야각 θ1
기판 112T, 114T, 116T
반도체 적층 112U, 114U, 116U
p전극 116a
n전극 116b
중심축 116c
측면 116S1~116S4
회로 캐리어 기판 12, 12’
표면 12S, 12S’
상부 표면 13S, 13S’, 112S, 114S, 116S
상부 전극 124
하부 전극 126
투광성 소자 3, 13, 13’
투광층 131
광흡수층 132
전도성 접착제 14
절연부 141
도전부 142
대상 기판 2, 2’
측변 2a, 2b, 2c, 2d, 2a’, 2b’, 2c’, 2d’
바람직한 발광 패턴 9
디스플레이 모듈 1000, 2000
선 AA’, CC’, DD’, EE’
연결선 BB’
거리 d1
간격 g1, g2
거리 P
협각 α1, α2, α3, α4
두께 H1, H2, H3, H4, H5, H6

Claims (10)

  1. 발광 장치에 있어서,
    짧은 측변 및 긴 측변이 구비되고, 상기 짧은 측변의 길이는 상기 긴 측변보다 작은 회로 캐리어 기판;
    상기 회로 캐리어 기판에 위치하고 3색 또는 다양한 유색광을 생성할 수 있고, 제1 발광 유닛을 포함하는, 복수의 발광 유닛;
    상기 회로 캐리어 기판에 위치하여 상기 복수의 발광 유닛을 커버하는 투광성 접착제층; 을 포함하고,
    상기 제1 발광 유닛은 출광면, 제1 측벽 및 제2 측벽이 구비되고, 상기 제1 측벽은 상기 짧은 측변을 향하고 상기 출광면과 85 내지 95도 사이의 제1 협각을 가지고, 상기 제2 측벽은 상기 긴 측변을 향하고 상기 출광면과 85도보다 작거나 105도보다 큰 제2 협각을 가지는, 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로 캐리어 기판은 상부 전극을 포함하는, 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 발광 유닛은 상기 상부 전극을 향하며 상기 상부 전극에 전기적으로 연결되는 전극을 포함하는, 발광 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전극과 상기 상부 전극 사이에 위치하고, 상기 전극과 상기 상부 전극을 전기적으로 연결하는 전도성 접착제층을 더 포함하는, 발광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 상기 전극과 상기 상부 전극 사이에 위치하고 두께는 5μm보다 작은, 발광 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 투광성 접착제층과 상기 회로 캐리어 기판 사이에 위치하는 광흡수 접착제층을 더 포함하는, 발광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 발광 유닛은 복수의 측벽이 구비되고, 상기 광흡수 접착제층은 상기 복수의 측벽을 커버하는, 발광 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 접착제층은 실리콘, 에폭시 수지, 아크릴 또는 유리를 포함하는, 발광 장치.
  9. 표시 장치에 있어서,
    기판; 및
    상기 기판에 어레이 방식으로 고정되는 복수의 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 발광 장치;를 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 3색 또는 다양한 유색광은 적색광, 청색광 및 녹색광을 포함하는, 표시 장치.
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