WO2012002710A2 - 광소자 디바이스 - Google Patents

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WO2012002710A2
WO2012002710A2 PCT/KR2011/004721 KR2011004721W WO2012002710A2 WO 2012002710 A2 WO2012002710 A2 WO 2012002710A2 KR 2011004721 W KR2011004721 W KR 2011004721W WO 2012002710 A2 WO2012002710 A2 WO 2012002710A2
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conductive
substrate
optical device
metal plate
insulating member
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안범모
남기명
송태환
전영철
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주식회사 포인트엔지니어링
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Definitions

  • the present invention relates to an optical device.
  • Optical devices refer to devices that generate light by receiving an electrical signal. Such optical devices are used in various fields, and among them, research of optical devices is being actively conducted as the display field grows gradually.
  • LEDs light emitting diodes
  • Such light emitting diodes generate light by a combination of electrons and holes, which inevitably generate heat in addition to light. If the heat of the light emitting diode is not dissipated, there is a risk of device damage and operation efficiency is lowered.
  • the present invention provides an optical device that can easily perform heat dissipation, and can easily connect optical devices in series, in parallel, or in parallel or parallel without a separate wiring layer on a substrate.
  • An optical device comprises: a substrate having a conductive region formed in a lattice planar shape through a penetrating insulating member penetrating upper and lower portions; At least one optical element formed in the conductive region of the substrate; At least one conductive wire electrically connecting the substrate and the optical device, and allowing the plurality of optical devices to be connected in series, parallel or parallel with the substrate; And a protective layer formed on the substrate to surround the optical device and the conductive wire.
  • the substrate may include a plurality of conductive bulks in which the conductive regions are arranged in a lattice form, and a conductive layer formed on the conductive bulks.
  • the optical device may be attached to an upper portion of the conductive region with an adhesive, and may be connected to the neighboring conductive region through the conductive wire.
  • the adhesive is composed of a conductive adhesive, it is possible to electrically connect the one electrode and the conductive region.
  • the through type insulating member may further include an insulating fixing member covering the conductive bulk on at least one of an upper portion and a lower portion.
  • the substrate may further include an integral conductive region coupled to the at least one side of the grid-shaped conductive region by the through-type insulating member.
  • a plurality of regions in which the partition wall is partitioned may be partitioned on the substrate, and the optical device and the conductive wire may be formed independently for each of the regions, thereby forming a plurality of packages.
  • one of the plurality of conductive regions formed on the substrate may be connected to the anode of the power source, and the other may be connected to the cathode of the power source.
  • the method of manufacturing an optical device comprises the steps of providing a metal plate having a plurality of metal plates; Providing a first insulating member to form a first insulating member on an interface of the metal plate; A first laminating step of laminating and attaching the metal plate through the first insulating member; A first cutting step of cutting the metal plate in a direction perpendicular to the lamination direction to form individual substrate members; A conductive member forming step of attaching a conductive member to an upper surface of the first insulating member on the substrate member to electrically connect the metal plates; A second laminating step of laminating and attaching the substrate member through a second insulating member; A second cutting step of forming the substrate by cutting the substrate member in a direction perpendicular to the lamination direction; An optical device attaching step of attaching the optical device to the upper portion of the substrate through an adhesive; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the upper portion of the optical device.
  • a partition wall forming step of forming a partition wall for accommodating the protective layer may be further performed between the second cutting step and the optical device attaching step.
  • the removing of the conductive member may be further performed.
  • a step of further attaching an integral metal plate coupled to the insulating member may be performed on at least one side of the substrate.
  • the optical device comprises the steps of providing a metal plate having a plurality of metal plates; Forming an insulating member on an interface of the metal plate to laminate the metal plate; Cutting the metal plate in a direction perpendicular to the lamination direction to form individual substrates; An optical device attaching step of attaching the optical device to the upper portion of the substrate through an adhesive; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the upper portion of the optical device.
  • the metal plate forming step may be to arrange the metal plate to form a grid.
  • the providing of the insulating member may further include forming the insulating member on at least one of both surfaces of the metal plate.
  • the optical device according to the present invention is composed of a metallic conductive bulk made of a lattice and a through insulating member filling the gap, thereby facilitating heat dissipation of the optical device and facilitating series and / or parallel connection. Can be.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an electrical connection relationship of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an electrical connection relationship of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 14.
  • 16 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 17A to 17G illustrate a method of manufacturing an optical device device according to an exemplary embodiment.
  • 19A to 19C are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a circuit diagram illustrating an electrical connection relationship of FIG. 2.
  • an optical device 100 may include a substrate 110, a plurality of optical devices 120, a conductive wire 130, a partition wall 140, and a protective layer. And 150.
  • the substrate 110 has a substantially flat plate shape.
  • the substrate 110 includes a plurality of conductive bulks 111, a plurality of through-type insulating members 112, a plurality of fixing members 113, a plurality of terminal layers 115, and a plurality of insulating layers 116.
  • the substrate 110 may further include a plurality of conductive layers 114.
  • the plurality of conductive bulks 111 are arranged, for example, in at least one row direction and at least one column direction.
  • the plurality of conductive bulks 111 may be formed of three rows and three columns, as shown in FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto.
  • the conductive bulk 111 may be formed of a metal plate excellent in both electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the conductive bulk 111 may be formed of any one selected from aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, iron, iron alloy, and equivalents thereof, but the present invention is not limited thereto. In this manner, the conductive bulk 111 may not only easily transfer an electrical signal to the optical device 120, but also may easily and quickly release heat generated from the optical device 120 to the outside.
  • the plurality of through insulation members 112 are interposed between the plurality of conductive bulks 111, and the plurality of conductive bulks 111 are connected to each other to form a single substrate 110.
  • the width of the through-hole insulating member 112 is relatively small compared to the width of the conductive bulk 111, the majority of the substrate 110 is made of the conductive bulk 111. Therefore, the heat radiation performance of the optical device device 100 according to the present invention is further improved.
  • the through insulating member 112 may be formed by anodizing the conductive bulk 111 or may be a conventional adhesive insulating member, but the present invention may limit the material of the through insulating member 112. no.
  • the through insulation member 112 is formed in a substantially lattice shape inside the conductive bulk 111.
  • the through insulation member 112 electrically insulates the conductive bulk 111 formed in the lattice. Therefore, the optical devices 120 formed on the conductive bulk 111 are also electrically independent of each other, and may form a necessary series and / or parallel connection configuration through the conductive wires 130.
  • the plurality of insulating fixing members 113 may be formed at upper and lower portions of the through insulating member 112, respectively.
  • the insulating fixing member 113 may cover some regions of the upper and lower surfaces of the conductive bulk 111 located at outer peripheries of the upper and lower portions of the through-type insulating member 112, respectively.
  • the insulating fixing member 113 not only protects the penetration type insulating member 112 that is relatively soft, but also prevents the substrate 110 formed of the plurality of conductive bulks 111 from being bent.
  • the insulating fixing member 113 may be formed of any one selected from, for example, poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive paste, an equivalent thereof, and a mixture thereof.
  • the material of the insulating fixing member 113 is not limited.
  • the plurality of conductive layers 114 may be formed on an upper surface of the conductive bulk 111.
  • the conductive layer 114 is substantially an area where the optical device 120 is bonded with the conductive adhesive 121 or the conductive wire 130 is bonded.
  • the conductive layer 114 is a region reflecting light generated from the optical device 120.
  • the conductive layer 114 is gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), tungsten (W), palladium having a relatively excellent electrical conductivity and light reflectivity (Pd) and equivalents thereof, and at least one selected from the group consisting of one or an alloy thereof.
  • the conductive layer 114 may be formed of silver (Ag) having excellent electrical conductivity and light reflectivity.
  • the conductive layer 114 may be formed to increase the adhesion between the conductive wire 130 and the conductive bulk 111. Therefore, when the conductive bulk 111 is formed of aluminum or an aluminum alloy and the conductive wire 130 is also made of aluminum or an aluminum alloy, the conductive layer 114 may not be provided. However, in this case, the upper surface of the conductive bulk 111 is preferably mirror-treated to increase the light reflectivity to reduce the surface roughness.
  • the plurality of terminal layers 115 is formed on the bottom surface of the conductive bulk 111.
  • the terminal layer 115 may be formed on the bottom surface of the conductive bulk 111 on the leftmost side and the bottom surface of the conductive bulk 111 on the rightmost side, respectively.
  • the terminal layer 115 is an area for allowing the optical device device 100 according to the present invention to be mounted on an external device (eg, a motherboard, a main board, etc.).
  • the terminal layer 115 may be formed of at least one selected from copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), palladium (Pd), silver (Ag), and equivalents thereof, or an alloy thereof.
  • the terminal layer 115 may be a separate conductive terminal electrically attached to the conductive bulk 111 by a screw or a tape.
  • the plurality of insulating layers 116 are formed on the bottom surface of the conductive bulk 111.
  • the insulating layer 116 may be formed on the bottom surfaces of the two conductive bulks 111 closest to the center.
  • the insulating layer 116 prevents the lower surface of the conductive bulk 111 from being exposed to prevent unnecessary electrical short.
  • the insulating layer 116 may be formed of any one selected from a conventional insulating sheet, polyimide, polybenz oxide (PBO) and the like, but the present invention is limited to the material of the insulating layer 116 It is not.
  • the heat dissipation plate, the heat dissipation pad, or the heat dissipation fin may be directly attached to the lower surface of the conductive bulk 111 instead of the insulating layer 116, so that the heat dissipation performance may be further improved.
  • a separate solder, solder bump or solder ball may be attached to the terminal layer 115 to secure a constant thickness.
  • the optical device 120 is attached to an upper surface of at least one conductive bulk 111 of the plurality of substrates 110. That is, the optical device 120 is bonded to the conductive layer 114 on the conductive bulk 111 by the conductive adhesive 121.
  • the optical device 120 may be a conventional light emitting diode (LED), and the present invention does not limit the type of the optical device 120.
  • the conductive adhesive 121 is eutectic solder (Sn37Pb), high solder (Sn95Pb), lead-free solder (lead-free solder: SnAg, SnAu, SnCu, SnZn, SnZnBi, SnAgCu, SnAgBi, etc.), but may be formed of one of the Ag paste, the present invention is not limited to the material of the conductive adhesive 121.
  • FIG. 2 illustrates an optical element array of 3 ⁇ 2
  • the present invention is not limited to such an array. That is, the number of rows and columns constituting the optical device 120 may be the same or different from each other, and the positions thereof may be variously changed.
  • six optical devices 120 may be provided on the conductive layer 114 on the conductive bulk 111 corresponding to two columns from the left side.
  • the optical device 120 is shown as one provided per grid shape formed by the through-type insulating member 120, but does not limit the content of the present invention.
  • the conductive wire 130 electrically connects the conductive bulk 111 adjacent to the optical device 120 with each other. That is, one end of the conductive wire 130 may be ball bonded to the optical device 120, and the other end may be stitch bonded to the conductive layer 114 of the conductive bulk 111. It is also possible to configure the reverse. In this way, any one conductive bulk 111 is electrically connected to another adjacent conductive bulk 111 through the optical element 120 and the conductive wire 130. For example, referring to FIG. 2, the conductive wire 130 electrically connects the optical device 120 in the first row and the first column to the conductive layer 114 in the second row and the first column.
  • the conductive wire 130 electrically connects the optical device 120 in the second row and the first column to the conductive layer 114 in the third row and the first column. In addition, the conductive wire 130 electrically connects the optical device 120 in the third row and the first column to the conductive layer 114 in the fourth row and the first column.
  • the conductive bulk 111 and the optical element 120 of the second column are also connected by the conductive wire 130 in this manner.
  • the optical device 100 By the connection structure of the substrate 110 and the conductive wire 130, the optical device 100 according to an embodiment of the present invention, three optical devices along the first column, as shown in FIG. 120 are connected in series, and three optical devices 120 are connected in series along the second column, and the optical devices 120 in two rows are connected in parallel between the anode (+) and the cathode (-). It will have a connected form.
  • an additional conductive wire 130 connects the conductive layers 114 in the first row, the first column, and the conductive layers 114 in the first row, the second column, and the fourth row, the first row. It is also possible to connect the conductive layer 114 of the first column and the conductive layer 114 of the fourth row and the second column to each other. In the above configuration, since the positive electrode (+) and the negative electrode (-) of the power source need to be connected only once to the conductive layer 114 of the substrate 110, the connection is easy.
  • the partition wall 140 is formed on the substrate 110 to have a predetermined thickness.
  • the partition wall 140 serves to define an area of the protective layer 150 to be described below.
  • the partition wall 140 is formed in a substantially rectangular line shape, but the present invention is not limited to the shape of the partition wall 140.
  • the partition wall 140 may be formed of an epoxy resin having good light reflectivity, a photosensitive barrier rib paste (PSR), or a mixture thereof, and in some cases, may be formed of silicon. However, the present invention does not limit the material of the partition wall 140.
  • the protective layer 150 covers both the optical device 120 and the conductive wire 130 on the substrate 110.
  • the protective layer 150 protects the optical device 120 and the plurality of conductive wires 130 from an external electrical, physical, mechanical and chemical environment.
  • the protective layer 150 may be formed by mixing a conventional fluorescent material with an epoxy resin. The fluorescent material is excited when the visible light or the ultraviolet light generated from the optical device 120 is applied, and is then stabilized to generate visible light. Therefore, the protective layer 150 formed of a fluorescent material may convert the light generated from the optical device 120 into red green blue (RGB) light or white light. Therefore, the optical device device 100 according to an embodiment of the present invention may be used as a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display panel. That is, the optical device 100 according to the embodiment of the present invention may be used as a surface light emitting device.
  • BLU backlight unit
  • FIG. 4 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 5 is a circuit diagram illustrating an electrical connection relationship of FIG. 3.
  • the same reference numerals are given to parts having the same configuration and operation as in the previous embodiment, and the following description will focus on differences.
  • both electrodes of the optical device 220 are formed thereon. That is, since the electrode is not formed through the lower portion of the optical device 220, the conductive layer 114 on the conductive bulk 111 does not have a direct electrical connection relationship. However, in the optical device 120, two electrodes are connected to the conductive layer 114 through the conductive wires 230 and 231. Each of the conductive wires 230 and 231 is connected to an electrode of the optical device 220.
  • the conductive wire 230 connected to the anode of the optical device 220 may be a conductive bulk 111 in which the optical device is located. ) Is connected to the conductive layer 114. In this case, the conductive wire 230 connected to the cathode is connected to the conductive layer 114 on the conductive bulk 111 located in the next row, thereby electrically connecting the optical elements 120 to each other.
  • the optical device device 200 differs only in the configuration of the optical device 220 and the conductive wires 230 and 231, and the connection relationship between the optical devices 220. Is the same as the previous embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 6.
  • the optical device device 300 according to another embodiment of the present invention is different from the previous embodiments in the connection relationship between the optical devices 120.
  • the optical device 120 located in the first row and the first column is connected to the conductive layer 114 in the second column by the conductive wire 330.
  • the optical device 120 located in the second row and the first column is connected to the conductive layer 114 in the third column.
  • the optical device 120 located in the third row and the first column is connected to the conductive layer 114 located in the third row and the second column through the conductive wire 330.
  • the optical elements located in the third row and the second column are connected to the conductive layer 114 formed in the second row and the second column, and also the optical elements located in the second row and the second column ( 120 is connected to the conductive layer 114 located in the first row, second column.
  • the optical device 120 has a circuit configuration connected in series with each other, as shown in FIG.
  • an additional conductive wire 230 connects the conductive layers 114 in the first row and the first column and the conductive layers 114 in the first and second column to each other.
  • a configuration in which the conductive layers 114 in the fourth row and the first column and the conductive layers 114 in the fourth row and the second column are connected to each other is also possible.
  • FIG. 8 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 9 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 8.
  • optical device device 400 in an optical device device 400 according to another embodiment of the present invention, four optical devices 120 are arranged in a substantially diamond shape.
  • the optical device 120 located in the first row and the second column is connected to the conductive layer 114 located in the second row and the first column through the conductive wire 430.
  • the optical device 120 in the second row and the first column is connected to the conductive layer 114 located in the third row and the second column.
  • the third row and the second column are connected to the optical device 120 in the second row and the third column through the conductive wires, and again, the optical device 120 in the second row and the third column. Is connected to the conductive layer 114 located in the first row and the second column, and has a configuration connected to each other by circulation.
  • optical device device 400 can form an electrical connection as shown in FIG.
  • FIG. 10 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 10.
  • an optical device device 500 may include a substrate 510, an optical device 120, a conductive wire 530, a partition wall 140, and a protective layer ( 150).
  • the substrate 510 is formed of a conductive bulk partitioned in a 4 ⁇ 5 array by a through insulating member, and a conductive layer 514 formed on the conductive bulk.
  • an insulating fixing member 513 may be further formed along the upper portion of the through-type insulating member.
  • the substrate 510 is divided into two regions on the left and right through the partition wall 140, and the optical elements 120 are separated and disposed for each region, so that the two light on the independent substrate 510 is separated.
  • An element device package can be formed.
  • the substrate 510 may be cut along a line indicated by a dotted line, so that each package may be physically separated.
  • the optical device 120 may be arranged such that three series connections form two parallel branches through the connection of the wires 530 as in the previous embodiment in the region within the partition wall 140 on the left side.
  • the optical device 120 may configure six series connections through the connection of the wires 531. Therefore, the connection of the optical device 120 can be understood as the same circuit as FIG.
  • an additional conductive wire 530 connects the conductive layers 514 of the first row and the first column and the conductive layers 514 of the first row and the second column to each other,
  • the conductive layer 514 of the fourth row, the first column and the conductive layer 514 of the fourth row, the second column may also be connected to each other.
  • FIG. 12 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 12.
  • an optical device device 600 may include a substrate 610, an optical device 120, a conductive wire 630, a partition wall 140, and a protective layer ( 150).
  • the substrate 610 is formed of a single first row, three separate second and third rows, and a single fourth row by a through insulating member and an insulating fixing member 613 disposed thereon. It can be formed to have.
  • each optical device 120 is connected to the conductive plate 614 of the second row through the conductive wire 630, respectively.
  • each optical device 120 located in the second row is again connected to each conductive plate 614 located in the third row, and each optical device 120 located in the third row is again a single unit located in the fourth row. It is connected to the conductive plate 614.
  • the optical device 120 may be understood as a configuration in which three connected in series form three parallel branches, as shown in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a plan view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a circuit diagram illustrating the electrical connection relationship of FIG. 14.
  • an optical device device 700 may include a substrate 710, an optical device 120, a conductive wire 730, a partition wall 140, and a protective layer ( 150).
  • the substrate 710 is formed of a single first column, three separate second and third columns, and a single fourth row by a through insulating member and an insulating fixing member 713 positioned thereon. It can be formed to have.
  • the first column of the substrate 710 is connected to the conductive plate 714 located in the first row and the second column through the conductive wire 730.
  • the optical device 120 located in the first row and the second column is connected to the conductive plate 714 in the first row and the third column, and the optical device 120 in the region is again connected to the second through the conductive wire 730.
  • the row is connected to the third column.
  • the six optical devices 120 positioned on the substrate 610 are connected in series with each other.
  • the optical device 120 may be understood as having a configuration in which six connected in series form three parallel branches.
  • 16 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 17A to 17G illustrate a method of manufacturing an optical device device according to an exemplary embodiment.
  • an optical device 100 may first include a conductive plate preparing step S11, a first insulating member forming step S12, a first laminating step S13, and a first laminating step S13.
  • the substrate 110 may be formed through the cutting step S14, the conductive member forming step S15, the second insulating member forming step S16, the second laminating step S17, and the second cutting step S18. .
  • the optical device device 100 having the final structure is formed through the barrier rib forming step S19, the optical device attaching step S20, the wire bonding step S21, and the protective layer forming step S22 after the above step. Can be.
  • the providing of the metal plate (S11) is a step of providing a plurality of metal plates 10 formed in a plate shape.
  • the metal plate 10 is shown in three, but is not limited to the number.
  • the metal plate 10 may be made of any one selected from aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, iron, and iron alloy.
  • the metal plate 10 may then be anodized to increase the adhesion between the adhesive insulating member and the insulation and the voltage resistance between the metal plates 10.
  • the metal plate 10 may be provided with a surface roughness by sand blasting, chemical etching, grinding, or polishing the interface to increase adhesion to the adhesive insulating member.
  • Each metal plate 10 is located side by side in the vertical direction, and then constitutes each region of the substrate.
  • the first insulating member forming step (S12) is a step of providing an adhesive insulating member 20 on an interface between the metal plates 10.
  • the adhesive insulating member 20 may be formed at an interface after the metal plate 10 performs anodizing.
  • the adhesive insulating member 20 couples the metal plate 10 to allow the metal plates 10 to be electrically independent of each other.
  • the adhesive insulating member 10 may be formed of an adhesive in a liquid form or a film in a sheet form.
  • the adhesive insulating member 10 then constitutes the through-type insulating member 112 of the substrate 110.
  • the first laminating step S13 is a step of stacking the metal plate 10 via the insulating member 20.
  • the adhesive insulating member 20 between the metal plates 10 provides adhesion and electrical insulation between the metal plates 10.
  • the first cutting step S14 is a step of cutting the laminating of the metal plate 10 and the insulating member 20 in a direction perpendicular to the stacking direction.
  • the substrate member 30 having three columns (or rows) is formed. Therefore, the substrate member 30 includes the components 10 'and 20' corresponding to the metal plate 10 and the insulating member 20 on a plane through cutting.
  • the conductive member forming step (S15) is a step of connecting the metal plate 10 ′ of the substrate member 30 through the conductive member 40.
  • the conductive member forming step 40 is formed between the metal plate 10 'through an upper surface of the insulating member 20', and as a result, the metal plate 10 'may be electrically connected to each other.
  • the second insulating member forming step (S16) is a step of forming the insulating member 50 between the substrate members 30.
  • the insulating member 50 may be made the same as the insulating member 20 in the previous step.
  • the insulating member 50 may be formed after anodizing (anode oxidation) is first performed on the surface of the substrate member 30. Since the metal plate 10 'is connected, current may flow in the metal plate 10', and as a result, an insulating layer may be formed on the surface of the substrate member 30 through anodizing.
  • the second laminating step S18 is a step of stacking the substrate members 30 in the vertical direction again.
  • the insulating member 50 may provide adhesiveness and insulation between the substrate members 30 at the time of laminating.
  • the second cutting step S19 is a step of cutting the laminating of the substrate member 30 in a direction perpendicular to the stacking direction (dotted line).
  • the substrate member 30 may form the substrate 110 of the optical device device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention through the cutting. In this case, however, after the conductive member 40 is removed, subsequent steps should be performed.
  • the conductive plate 114 may be formed on the conductive bulk 111 corresponding to the metal plate 10 of the substrate 110.
  • the conductive plate 114 may be formed of gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, palladium, and combinations thereof having excellent electrical conductivity and excellent electrical contact properties.
  • the conductive plate 114 may be formed through any one or a combination of electroless plating, electrolytic plating, paste, spray (plasma arc spray, cold spray), and ink printing.
  • the partition wall forming step S20 is a step of forming the partition wall 140 on the conductive layer 114.
  • the partition wall 140 protrudes from the upper surface of the conductive layer 114 in the vertical direction, respectively.
  • the partition wall 140 may be formed at a predetermined angle from the upper surface of the conductive layer 114, and may function as a reflective layer.
  • the partition wall 140 may be formed using a screen printing method or a mold method, and the material may be polyphthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof. Or may be formed using silicon.
  • the optical device attaching step (S21) may include attaching a plurality of optical devices 120 to the substrate 110 on an area provided in rows and columns, that is, in a lattice form. to be.
  • the optical device 120 may be a light emitting diode (LED) as described above.
  • the optical device 120 may be attached to various areas of the substrate 110 through a conductive adhesive (not shown) on the bottom surface.
  • the wire bonding step S22 connects the optical device 120 and the conductive layer 114 using the conductive wire 130.
  • the optical device 120 has a connection structure in series, parallel or serially parallel.
  • the external signal transmitted to the conductive layer 114 is transmitted to the optical device 120 through the conductive wire 130, thereby controlling the light emission of the optical device 120.
  • the protective layer forming step (S23) is a step of forming a protective layer 150 by applying a fluorescent material to a region partitioned by the partition wall 140.
  • the protective layer 150 is formed on the substrate 110 to surround the optical device 120 and the conductive wire 130.
  • the protective layer 150 protects the optical device 120 and the like from external physical, mechanical, electrical and chemical shocks.
  • the protective layer 150 may convert the light generated by the optical device 120 into white light.
  • 18 is a flowchart for explaining another method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
  • 19A to 19C are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • another method of manufacturing an optical device may include providing a metal plate (S11), an insulating member forming step (S12), a cutting step (S13), a partition wall forming step (S14), An optical device attaching step S15, a wire bonding step S16, and a protective layer forming step S17 may be included.
  • a metal plate S11
  • an insulating member forming step S12
  • a cutting step S13
  • An optical device attaching step S15, a wire bonding step S16, and a protective layer forming step S17 may be included.
  • the metal plate providing step S11 is provided with a plurality of metal plates 10 ′ having a shape of 3 ⁇ 3.
  • the metal plate 10 ′ may be made of any one selected from aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, iron, and iron alloy.
  • the insulating member forming step (S12) is a step of forming the insulating member 20 ′ between the metal plates 10 ′.
  • the insulating member 20 ' provides adhesiveness and insulation between the metal plates 10'.
  • the insulating member 20 ′ is not necessarily formed on all surfaces of the metal plate 10 ′, but may be formed on any one of two surfaces to which the metal plate 10 ′ abuts.
  • the cutting step S13 is a step of cutting the metal plate 10 ′ and the insulating member 20 ′ perpendicular to the stacking direction.
  • the substrate 110 of the optical device 100 may be formed, and the insulating fixing member 113 and the conductive plate 114 may be further formed. have.
  • the barrier rib forming step (S14), the optical device attaching step (S15), the wire bonding step (S16), and the protective layer forming step (S17) include the barrier rib forming step (S20) to the protective layer forming step (S23). Since it is the same, the following description will be omitted.
  • the optical device device 600 in the state in which the substrate 110 used in the optical device device 100 of one embodiment is formed through the above-described steps, And a conductive bulk formed in a single row at the bottom.

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Abstract

본 발명에서는 기판에 별도의 배선층이 없이도 용이하게 광소자를 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결할 수 있는 광소자 디바이스가 개시된다. 일 예로, 상하부를 관통하는 관통형 절연성 부재를 통해 도전 영역이 격자형의 평면 형상으로 형성된 기판; 상기 기판의 도전 영역에 형성된 적어도 하나의 광소자; 상기 기판과 광소자를 전기적으로 연결하며, 상기 기판과 함께 상기 다수의 광소자가 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결되도록 하는 적어도 하나의 도전성 와이어; 및 상기 기판의 상부에 형성되어 상기 광소자 및 상기 도전성 와이어를 감싸는 보호층을 포함하는 광소자 디바이스가 개시된다.

Description

광소자 디바이스
본 발명은 광소자 디바이스에 관한 것이다.
광소자는 전기적인 신호를 인가받아 빛을 생성하는 소자들을 의미한다. 이러한 광소자들은 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 그 중에서도 디스플레이 분야가 점진적으로 성장함에 따라 광소자의 연구가 활발해지고 있다.
그리고 광소자 중에서도 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 기존의 광소자들에 비해 효율이 높고 높은 휘도의 빛을 생성할 수 있기 때문에 사용이 급증하고 있다.
이러한 발광 다이오드는 전자와 정공의 결합에 의해 빛을 생성하는데, 결합시 필연적으로 빛 이외에 열도 함께 생성된다. 그리고 발광 다이오드의 열을 방열하지 않으면, 소자 파손의 위험이 있으며, 동작 효율이 떨어지게 된다.
또한, 발광 다이오드를 패키징하여 디바이스를 형성하는 경우, 기판에 형성된 전극들이 단락되면 발광 다이오드가 파손되어 역시 신뢰성의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 광소자의 방열을 용이하게 수행하고 전극간 단락을 방지할 수 있는 디바이스의 구조가 요구된다.
본 발명은 방열을 용이하게 수행하고, 기판에 별도의 배선층이 없이도 용이하게 광소자를 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결할 수 있는 광소자 디바이스를 제공한다.
본 발명에 따른 광소자 디바이스는 상하부를 관통하는 관통형 절연성 부재를 통해 도전 영역이 격자형의 평면 형상으로 형성된 기판; 상기 기판의 도전 영역에 형성된 적어도 하나의 광소자; 상기 기판과 광소자를 전기적으로 연결하며, 상기 기판과 함께 상기 다수의 광소자가 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결되도록 하는 적어도 하나의 도전성 와이어; 및 상기 기판의 상부에 형성되어 상기 광소자 및 상기 도전성 와이어를 감싸는 보호층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판은 상기 도전 영역이 격자형으로 배열된 복수개의 도전성 벌크와 상기 도전성 벌크의 상부에 형성된 도전층을 포함할 수 있다.
그리고 상기 광소자는 상기 도전 영역의 상부에 접착제로 부착되고, 이웃하는 상기 도전 영역에 상기 도전성 와이어를 통해 연결될 수 있다.
또한, 상기 광소자의 일 전극은 하부에 구비되고, 상기 접착제는 도전성 접착제로 구성되어, 상기 일 전극과 상기 도전 영역을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 상기 관통형 절연성 부재는 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에는 상기 도전성 벌크를 덮는 절연성 고정 부재가 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 격자형의 도전 영역의 적어도 일측에 상기 관통형 절연성 부재로 결합된 일체형의 도전 영역을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판의 상부에는 상기 격벽이 구획된 복수개의 영역을 구획하고, 상기 영역별로 상기 광소자, 도전성 와이어가 독립적으로 형성되어 복수개의 패키지가 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판에 형성된 복수의 도전 영역 중에서 하나에는 전원의 양극이 연결되고, 다른 하나에는 전원의 음극이 연결될 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법은 다수의 금속판을 구비하는 금속판 구비 단계; 상기 금속판의 경계면에 제 1 절연성 부재를 형성하는 제 1 절연성 부재 구비 단계; 상기 제 1 절연성 부재를 통해 상기 금속판을 적층하여 부착하는 제 1 라미네이팅 단계; 상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 금속판을 절단하여 개별적인 기판 부재를 형성하는 제 1 절단 단계; 상기 기판 부재 상에서 상기 제 1 절연성 부재의 상면에 전도성 부재를 부착하여 상기 금속판간을 전기적으로 연결하는 전도성 부재 형성 단계; 상기 기판 부재를 제 2 절연성 부재를 통해 적층하여 부착하는 제 2 라미네이팅 단계; 상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 기판 부재를 절단하여 기판을 형성하는 제 2 절단 단계; 상기 기판의 상부에 접착제를 통해 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 및 상기 광소자의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 보호층 형성 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 절단 단계 및 광소자 부착 단계의 사이에는 상기 보호층을 수용하기 위한 격벽을 형성하는 격벽 형성 단계가 더 이루어질 수 있다.
그리고 상기 제 2 절단 단계의 이후에는 상기 전도성 부재를 제거하는 단계가 더 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 2 절단 단계의 이후에는 상기 기판의 적어도 일측에 상기 절연성 부재로 결합된 일체형의 금속판을 더 부착하는 단계가 이루어질 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스는 다수의 금속판을 구비하는 금속판 구비 단계; 상기 금속판의 경계면에 절연성 부재를 형성하여 상기 금속판을 적층하는 절연성 부재 구비 단계; 상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 금속판을 절단하여 개별적인 기판 을 형성하는 절단 단계; 상기 기판의 상부에 접착제를 통해 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 및 상기 광소자의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 보호층 형성 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금속판 형성 단계는 상기 금속판을 격자 형태를 이루도록 배열하는 것일 수 있다.
또한, 상기 절연성 부재 구비 단계는 상기 금속판이 접하는 양면 중에서 적어도 어느 하나에 상기 절연성 부재를 형성하는 단계가 더 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 광소자 디바이스는 기판을 격자형으로 이루어진 금속성의 도전성 벌크와 그 사이를 메우는 관통형 절연성 부재로 구성하여, 광소자의 방열을 용이하게 수행하고 직렬 및/또는 병렬 연결을 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 3은 도 2의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 5는 도 3의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 7는 도 6의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 9는 도 8의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 11은 도 10의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 13은 도 12의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다.
도 15는 도 14의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 17a 내지 도 17g는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 다비이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[부호의 설명]
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700; 광소자 디바이스
110, 510, 610, 710; 기판 111; 도전성 벌크
112; 관통형 절연성 부재 113; 절연성 고정 부재
114, 514, 614, 714; 도전층 115; 단자층
116; 절연층 120; 발광 칩
130,230,231,330,430,530,630,730; 도전성 와이어
140; 격벽 150; 보호층
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 3은 도 2의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 기판(110), 복수개의 광소자(120), 도전성 와이어(130), 격벽(140) 및 보호층(150)을 포함한다.
상기 기판(110)은 대략 평평한 판상으로 이루어진다. 상기 기판(110)은 복수이 도전성 벌크(111), 복수의 관통형 절연성 부재(112), 복수의 고정 부재(113), 복수의 단자층(115) 및 복수의 절연층(116)을 포함한다. 또한, 상기 기판(110)은 복수의 도전층(114)을 더 포함할 수도 있다.
상기 복수의 도전성 벌크(111)는 예를 들면 적어도 하나의 열 방향(row direction) 및 적어도 하나의 행 방향(column direction)으로 배열된다. 일례로, 상기 복수의 도전성 벌크(111)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 3개의 행과 3개의 열로 이루어질 수 있으나, 이러한 배열 형태로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 도전성 벌크(111)는 전기 전도도와 열전도도가 모두 우수한 금속판으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 도전성 벌크(111)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 철, 철 합금 및 그 등가물중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 하여, 상기 도전성 벌크(111)는 전기적 신호를 상기 광소자(120)에 용이하게 전달할 뿐만 아니라, 상기 광소자(120)로부터 발생된 열을 외부로 용이하고 신속하게 방출할 수 있다.
상기 복수의 관통형 절연성 부재(112)는 상기 복수의 도전성 벌크(111)의 사이에 개재되며, 상기 복수의 도전성 벌크(111)를 상호간 연결하여 하나의 기판(110)이 되도록 한다. 또한, 상기 관통형 절연성 부재(112)의 폭은 상기 도전성 벌크(111)의 폭에 비해 상대적으로 매우 작음으로써, 상기 기판(110)의 대부분 상기 도전성 벌크(111)로 이루어진다. 따라서, 본 발명에 따른 광소자 디바이스(100)의 방열 성능이 더욱 향상된다. 상기 관통형 절연성 부재(112)는 상기 도전성 벌크(111)의 아노다이징에 의해 형성된 것이거나 또는 통상의 접착성 절연성 부재일 수 있으나, 본 발명이 상기 관통형 절연성 부재(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 관통형 절연성 부재(112)는 상기 도전성 벌크(111)의 내부에 대략 격자 형태를 이루면서 형성된다. 그리고 상기 관통형 절연성 부재(112)는 격자 내부에 형성된 도전성 벌크(111)를 각각 전기적으로 독립시킨다. 따라서, 상기 도전성 벌크(111)의 상부에 형성된 광소자(120) 역시 상호간에 전기적으로 독립되며, 상기 도전성 와이어(130)를 통해서 필요한 직렬 및/또는 병렬 연결 구성을 이룰 수 있다.
상기 복수의 절연성 고정 부재(113)는 상기 관통형 절연성 부재(112)의 상부와 하부에 각각 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연성 고정 부재(113)는 상기 관통형 절연성 부재(112)의 상부 및 하부의 외주연에 위치되는 도전성 벌크(111)의 상면 및 하면의 일부 영역을 각각 덮을 수 있다. 이러한 절연성 고정 부재(113)는 상대적으로 연성인 상기 관통형 절연성 부재(112)를 보호할 뿐만 아니라, 상기 복수의 도전성 벌크(111)로 이루어진 기판(110)이 휘어지지 않도록 한다. 상기 절연성 고정 부재(113)는 예를 들면 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(Photo Sensitive Paste), 그 등가물 및 그 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명이 상기 절연성 고정 부재(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 복수의 도전층(114)은 상기 도전성 벌크(111)의 상면에 형성될 수 있다. 이러한 도전층(114)은 실질적으로 상기 광소자(120)이 도전성 접착제(121)로 접착되거나, 도전성 와이어(130)가 본딩되는 영역이다. 또한, 상기 도전층(114)은 상기 광소자(120)으로부터 발생된 빛을 반사하는 영역이다. 이를 위해, 상기 도전층(114)은 전기 전도도 및 광반사도가 상대적으로 우수한 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd) 및 그 등가물 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 도전층(114)은 전기전도도 및 광반사도가 우수한 은(Ag)으로 형성될 수 있다. 이러한 도전층(114)은 상기 도전성 와이어(130)와 도전성 벌크(111) 사이의 접착력을 증대시키기 위해 형성될 수 있다. 따라서, 상기 도전성 벌크(111)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고 상기 도전성 와이어(130)도 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 경우에는 상기 도전층(114)은 구비되지 않을 수 있다. 다만, 이 경우, 상기 도전성 벌크(111)의 상면은 광반사도를 높이기 위해 경면 처리되어 표면 거칠기를 줄이는 것이 바람직하다.
상기 복수의 단자층(115)은 상기 도전성 벌크(111)의 하면에 형성된다. 예를 들면, 상기 단자층(115)은, 도 1을 참조하면, 가장 좌측에 있는 도전성 벌크(111)의 하면과 가장 우측에 있는 도전성 벌크(111)의 하면에 각각 형성될 수 있다. 상기 단자층(115)은 본 발명에 따른 광소자 디바이스(100)가 외부 장치(예를 들면, 마더보드, 메인보드 등등)에 실장되도록 하는 영역이다. 이를 위해 상기 단자층(115)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 팔라듐(Pd), 은(Ag) 및 그 등가물 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 더불어, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 단자층(115)은 상기 도전성 벌크(111)에 스크류(screw) 또는 테이프(Tape) 등에 의해 전기적으로 부착된 별도의 도전 단자일 수도 있다.
상기 복수의 절연층(116)은 상기 도전성 벌크(111)의 하면에 형성된다. 예를 들면, 상기 절연층(116)은, 도 1을 참조하면, 중심으로부터 가장 가까운 두 개의 도전성 벌크(111)의 하면에 형성될 수 있다. 이러한 절연층(116)은 도전성 벌크(111)의 하면이 노출되지 않도록 하여, 불필요한 전기적 쇼트가 발생하지 않도록 한다. 이를 위해, 상기 절연층(116)은 통상의 절연성 시트, 폴리이미드, PBO(Poly Benz Oxazole) 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명이 상기 절연층(116)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 더불어, 본 발명은 상기 절연층(116) 대신 방열판, 방열패드 또는 방열핀을 상기 도전성 벌크(111)의 하면에 직접 부착시킴으로써, 방열 성능이 더욱 개선되도록 할 수도 있다. 물론, 이 경우 상기 단자층(115)에는 일정한 두께 확보를 위해 별도의 솔더, 솔더 범프 또는 솔더 볼 등이 부착될 수 있다.
상기 광소자(120)는 복수의 상기 기판(110)중 적어도 어느 하나의 도전성 벌크(111)의 상면에 부착된다. 즉, 상기 광소자(120)는 도전성 접착제(121)에 의해 도전성 벌크(111)상의 도전층(114)에 접착된다. 상기 광소자(120)는 통상의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)일 수 있으며, 본 발명이 상기 광소자(120)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
여기서, 상기 도전성 접착제(121)는 공융점 솔더(eutectic solder: Sn37Pb), 고융점 솔더(High lead solder: Sn95Pb), 납이 없는 솔더(lead-free solder: SnAg, SnAu, SnCu, SnZn, SnZnBi, SnAgCu, SnAgBi 등), Ag 페이스트 중 선택된 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명이 상기 도전성 접착제(121)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
한편, 도 2에서는 비록 3x2의 광소자 어레이를 도시 하였으나, 이러한 어레이로 본 발명이 한정되는 것도 아니다. 즉, 상기 광소자(120)를 구성하는 행 및 열의 수는 서로 같거나 서로 다를 수 있으며, 그 위치도 다양하게 변경 가능하다. 일 예로, 광소자(120)는, 도 2를 참조하면, 6개로 구비되어, 좌측으로부터 2열까지에 해당하는 도전성 벌크(111)상의 도전층(114) 상부에 형성될 수 있다. 또한, 상기 광소자(120)는 상기 관통형 절연성 부재(120)에 의해 형성된 격자 형상당 하나씩 구비된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 내용을 제한하는 것은 아니다.
상기 도전성 와이어(130)는 상기 광소자(120)과 인접한 도전성 벌크(111)를 상호간 전기적으로 접속한다. 즉, 상기 도전성 와이어(130)는 일단이 상기 광소자(120)에 볼 본딩(ball bonding)되고, 타단이 상기 도전성 벌크(111)의 도전층(114)에 스티치 본딩(stitch bonding)될 수 있고, 그 반대로 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 하여, 어느 하나의 도전성 벌크(111)는 인접한 다른 도전성 벌크(111)와 상기 광소자(120) 및 도전성 와이어(130)를 통하여 전기적으로 접속된다. 일 예로, 상기 도전성 와이어(130)는, 도 2를 참조하면, 첫 번째 행, 첫 번째 열의 광소자(120)를 두 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)에 전기적으로 연결한다. 그리고 상기 도전성 와이어(130)는 두 번째 행, 첫 번째 열의 광소자(120)를 세 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)에 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 도전성 와이어(130)는 세 번째 행, 첫 번째 열의 광소자(120)를 네 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)에 전기적으로 연결한다. 두 번째 컬럼의 도전성 벌크(111) 및 광소자(120) 역시 이와 같은 방식으로 상기 도전성 와이어(130)에 의해 연결된다.
이러한 기판(110) 및 도전성 와이어(130)의 연결 구조에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 첫 번째 열을 따라 3개의 광소자(120)이 직렬로 연결되고, 두 번째 열을 따라서도 3개의 광소자(120)가 직렬로 연결되며, 두 열의 광소자(120)들이 양극(+)과 음극(-)의 사이에 병렬로 연결된 형태를 갖게 된다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 추가적인 도전성 와이어(130)가 첫 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)과 첫 번째 행, 두 번째 열의 도전층(114)을 상호간에 연결시키고, 네 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)과 네 번째 행, 두 번째 열의 도전층(114)을 상호간에 연결시키는 구성도 가능하다. 상기 구성을 갖는 경우, 상기 기판(110)의 도전층(114)에 전원의 양극(+)과 음극(-)이 각각 한 번만 연결되면 되기 때문에, 연결이 용이하다.
상기 격벽(140)은 상기 기판(110)의 상부에 일정 두께로 형성된다. 이러한 격벽(140)은 하기할 보호층(150)의 영역을 정의하는 역할을 한다. 더불어, 상기 격벽(140)은, 도 2를 참조하면, 평면의 형태가 대략 사각 라인 형태로 형성되나 이러한 격벽(140)의 형상으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 상기 격벽(140)은 광 반사도가 좋은 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PhotoSensitive barrier Rib paste, PSR) 또는 그 혼합물로 형성될 수 있고, 경우에 따라서는 실리콘으로 형성될 수도 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 격벽(140)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 보호층(150)은 상기 기판(110)의 상부에서 상기 광소자(120) 및 도전성 와이어(130)를 모두 덮는다. 따라서, 상기 보호층(150)은 상기 광소자(120) 및 다수의 도전성 와이어(130)를 외부의 전기적, 물리적, 기계적 및 화학적 환경으로부터 보호한다. 물론, 상기 보호층(150)은 상기 격벽(140)에 의해 수평 방향의 폭이 제한된다. 상기 보호층(150)은 에폭시 수지에 통상의 형광 물질을 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 형광 물질은 상기 광소자(120)로부터 발생된 가시광선 또는 자외선을 인가받으면 여기되고, 이후 안정화됨에 따라 가시광선을 발생시킨다. 따라서, 형광 물질로 형성된 상기 보호층(150)은 상기 광소자(120)으로부터 발생한 빛을 적녹청(RGB) 광으로 변환하거나, 백색광으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel)의 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU) 등으로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 면발광 장치로 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 5는 도 3의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다. 앞선 실시예와 동일한 구성 및 작용을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였으며, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 광소자(220)의 두 전극이 모두 상부에 형성되어 있다. 즉, 상기 광소자(220)는 하부를 통해서는 전극이 형성되어 있지 않아서, 상기 도전성 벌크(111) 상의 도전층(114)에는 직접적인 전기적 연결 관계를 갖지 않는다. 다만, 상기 광소자(120)는 상기 도전성 와이어(230, 231)를 통해 두 전극이 상기 도전층(114)과 연결된다. 상기 도전성 와이어(230, 231)의 각각은 상기 광소자(220)의 전극에 연결되며, 일 예로, 상기 광소자(220)의 양극에 연결된 도전성 와이어(230)는 상기 광소자가 위치한 도전성 벌크(111)상의 도전층(114)에 연결된다. 또한, 이 경우 음극에 연결된 도전성 와이어(230)는 다음 행에 위치한 도전성 벌크(111)상의 도전층(114)에 연결됨으로써, 광소자(120)들을 상호간에 전기적으로 연결한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 광소자(220)와 도전성 와이어(230, 231)의 구성에서만 차이가 있을 뿐, 광소자(220) 들의 연결 관계는 앞선 실시예와 동일하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 7는 도 6의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발며의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(300)는 광소자(120)간의 연결 관계에 있어서, 앞선 실시예들과 차이가 있다.
첫 번째 행, 첫 번째 열에 위치한 광소자(120)는 도전성 와이어(330)에 의해 두 번째 열의 도전층(114)에 연결된다. 또한, 두 번째 행, 첫 번째 열에 위치한 광소자(120)는 세 번째 열의 도전층(114)에 연결된다. 그리고 이 때, 세 번째 행, 첫 번째 열에 위치한 광소자(120)는 도전성 와이어(330)를 통해 세 번재 행, 두 번째 열에 위치한 도전층(114)에 연결된다. 그리고 이후에도 도전성 와이어(330)를 통해, 상기 세 번째 행, 두 번째 열에 위치한 광소자는 두 번째 행, 두 번째 열에 형성된 도전층(114)에 연결되고, 또한 두 번째 행, 두 번째 열에 위치한 광소자(120)는 첫 번째 행, 두 번째 열에 위치한 도전층(114)에 연결된다.
따라서, 상기 광소자(120)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상호간에 직렬로 연결된 회로 구성을 갖게 된다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 도 2와 마찬가지로, 추가적인 도전성 와이어(230)가 첫 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)과 첫 번째 행, 두 번째 열의 도전층(114)을 상호간에 연결시키고, 네 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(114)과 네 번째 행, 두 번째 열의 도전층(114)을 상호간에 연결시키는 구성도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 9는 도 8의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 4개의 광소자(120)들이 대략 다이아몬드 형상으로 배열된다
보다 상세하게 설명하면, 첫 번째 행, 두 번째 열에 위치한 광소자(120)는 두 번째 행, 첫 번째 열에 위치한 도전층(114)에 도전성 와이어(430)를 통해 연결된다. 그리고 두 번째 행, 첫 번째 열의 광소자(120)는 세 번째 행, 두 번째 열에 위치한 도전층(114)에 연결된다. 또한, 세 번째 행, 두 번째 열이 광소자(120)는 도전성 와이어를 통해 두 번째 행, 세 번째 열에 위치한 도전층(114)과 연결되고, 다시 두 번째 행, 세 번째 열의 광소자(120)는 첫 번째 행, 두 번째 열에 위치한 도전층(114)과 연결되어, 상호 순환하여 연결된 구성을 갖는다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 도 9에 도시된 바와 같은 전기적인 연결을 형성할 수 있다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 예를 들어 두번째 행, 첫 번째 열에 위치한 광소자(120)를 도전성 와이어(430)를 통해 세 번째 행, 첫 번째 열에 위치한 도전층(114)에 연결하면, 브릿지 형태에서 직렬 연결된 변경된 배열을 갖는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 11은 도 10의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(500)는 기판(510), 광소자(120), 도전성 와이어(530), 격벽(140), 보호층(150)을 포함할 수 있다.
상기 기판(510)은 관통형 절연성 부재에 의해 4x5의 배열로 구획되는 도전성 벌크와, 도전성 벌크의 상부에 형성된 도전층(514)으로 이루어진다. 또한, 관통형 절연성 부재의 상부를 따라서 절연성 고정 부재(513)가 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(510)은 격벽(140)을 통해 좌우의 2개 영역으로 구분되고, 각 영역별로 광소자(120)들을 분리 배치하여, 독립한 하나의 기판(510)의 상부에 두 개의 광소자 디바이스 패키지가 형성되도록 할 수 있다. 물론, 상기 기판(510)을 점선으로 표시된 라인을 따라 절단하여, 각 패키지가 물리적으로 분리되도록 구성할 수도 있다.
상기 광소자(120)는 상기 좌측에 위치한 격벽(140)내의 영역에서 앞선 실시예에서처럼 와이어(530)의 연결을 통해 세 개의 직렬 연결이 두 개의 병렬 가지를 구성하도록 배열될 수 있다. 또한, 우측에 위치한 격벽(140)내의 영역에서 상기 광소자(120)는 와이어(531)의 연결을 통해 6개의 직렬 연결을 구성할 수 있다. 따라서, 상기 광소자(120)의 연결은 도 11과 동일한 회로로서 이해되어질 수 있다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 도 2와 마찬가지로, 추가적인 도전성 와이어(530)가 첫 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(514)과 첫 번째 행, 두 번째 열의 도전층(514)을 상호간에 연결시키고, 네 번째 행, 첫 번째 열의 도전층(514)과 네 번째 행, 두 번째 열의 도전층(514)을 상호간에 연결시키는 구성도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 13은 도 12의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(600)는 기판(610), 광소자(120), 도전성 와이어(630), 격벽(140), 보호층(150)을 포함한다.
상기 기판(610)은 관통형 절연성 부재 및 그 상부에 위치한 절연성 고정 부재(613)에 의해 단일한 하나의 첫 번째 행, 각각 세 개로 분리된 두 번째 행 및 세 번째 행, 단일한 네 번째 행을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 기판(610)의 첫 번째 행에는 3개의 광소자(120)가 형성된다. 또한, 각 광소자(120)는 두 번째 행의 도전판(614)에 각각 도전성 와이어(630)를 통해 연결된다. 또한, 두 번째 행에 위치한 각 광소자(120)는 다시 세 번째 행에 위치한 각 도전판(614)에 연결되며, 세 번째 행에 위치한 각 광소자(120)는 다시 네 번째 행에 위치한 단일한 도전판(614)에 연결된다.
따라서, 상기 광소자(120)는 도 13에 도시된 바와 같이, 직렬로 연결된 세 개가 세 개의 병렬 가지를 이루는 구성으로 이해되어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 평면도이다. 도 15는 도 14의 전기적 연결 관계를 도시한 회로도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(700)는 기판(710), 광소자(120), 도전성 와이어(730), 격벽(140), 보호층(150)을 포함한다.
상기 기판(710)은 관통형 절연성 부재 및 그 상부에 위치한 절연성 고정 부재(713)에 의해 단일한 하나의 첫 번째 열, 각각 세 개로 분리된 두 번째 열 및 세 번째 열, 단일한 네 번째 행을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 기판(710)의 첫 번째 열은 도전성 와이어(730)를 통해 첫 번째 행, 두 번째 열에 위치한 도전판(714)에 연결된다. 첫 번째 행, 두 번째 열에 위치한 광소자(120)는 첫 번째 행, 세 번째 열에 있는 도전판(714)에 연결되며, 상기 영역의 광소자(120)는 다시 도전성 와이어(730)를 통해 두 번째 행, 세 번째 열에 연결된다. 동일한 방식으로 상기 기판(610)의 상부에 위치한 여섯개의 광소자(120)들은 상호간에 직렬로 연결된다.
따라서, 상기 광소자(120)는 도 15에 도시된 바와 같이, 직렬로 연결된 여섯 개가 세 개의 병렬 가지를 이루는 구성으로 이해되어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 17a 내지 도 17g는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 다비이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 먼저 도전판 구비 단계(S11), 제 1 절연성 부재 형성 단계(S12), 제1 라미네이팅 단계(S13), 제 1 절단 단계(S14), 전도성 부재 형성 단계(S15), 제 2 절연성 부재 형성 단계(S16), 제 2 라미네이팅 단계(S17), 제 2 절단 단계(S18)를 통해 기판(110)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 단계의 이후에 격벽 형성 단계(S19), 광소자 부착 단계(S20), 와이어 본딩 단계(S21), 보호층 형성 단계(S22)을 통해 최종적인 구조의 광소자 디바이스(100)가 형성될 수 있다.
이하에서는 도 16의 각 단계들을 도 17a 내지 도 17g를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 16 및 도 17a를 참조하면, 상기 금속판 구비 단계(S11)는 판상으로 이루어진 복수개의 금속판(10)을 구비하는 단계이다. 상기 금속판(10)은 세 개로 도시되어 있으나, 상기 개수로 한정하는 것은 아니다. 상기 금속판(10)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 철, 철 합금 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 금속판(10)은 이후 접착성 절연성 부재와 부착력을 높이고, 금속판(10)간의 절연성 및 내전압성을 증가시키기 위해 표면이 아노다이징 처리될 수 있다. 또한, 상기 금속판(10)은 접착성 절연성 부재와의 부착력을 높이기 위해 경계면에 샌드 블라스트(sand blast), 화학적 에칭, 그라인딩 또는 폴리싱 처리를 하여 표면 거칠기를 구비할 수도 있다. 각 금속판(10)은 수직 방향으로 나란하게 위치하며, 이후 기판의 각 영역을 구성하게 된다.
도 16 및 도 17b를 참조하면, 상기 제 1 절연성 부재 형성 단계(S12)는 상기 금속판(10)의 사이 경계면에 접착성 절연성 부재(20)를 구비하는 단계이다. 이 때, 상기 금속판(10)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 경우, 상기 금속판(10)이 아노다이징 처리를 수행한 이후 경계면에 상기 접착성 절연성 부재(20)가 형성될 수도 있다. 상기 접착성 절연성 부재(20)는 상기 금속판(10)을 결합시키되, 상기 금속판(10)들이 서로 전기적으로 독립되도록 한다. 상기 접착성 절연성 부재(10)는 액상 형태의 접착제 또는 시트 형태의 필름으로 이루어질 수 있다. 상기 접착성 절연성 부재(10)는 이후 기판(110)의 관통형 절연성 부재(112)를 구성하게 된다.
도 16 및 도 17b를 참조하면, 상기 제1 라미네이팅 단계(S13)는 상기 절연성 부재(20)를 매개로 하여 상기 금속판(10)를 적층하는 단계이다. 상기 금속판(10) 사이의 접착성 절연성 부재(20)는 상기 금속판(10)간 부착력 및 전기적 절연성을 제공한다.
도 16 및 도 17c를 참조하면, 상기 제 1 절단 단계(S14)는 상기 금속판(10) 및 절연성 부재(20)의 라미네이팅을 적층 방향에 수직한 방향으로 절단하는 단계이다. 그 결과, 세 개의 열(또는 행)을 갖는 기판 부재(30)가 형성된다. 따라서, 상기 기판 부재(30)는 금속판(10) 및 절연성 부재(20)에 대응되는 구성(10', 20')들을 절단을 통해 평면상에 포함하여 이루어진다.
도 16 및 도 17d를 참조하면, 상기 전도성 부재 형성 단계(S15)는 전도성 부재(40)를 통해 상기 기판 부재(30)의 금속판(10') 사이를 연결하는 단계이다. 상기 전도성 부재 형성 단계(40)는 절연성 부재(20')의 상면을 통해 상기 금속판(10')의 사이에 형성되며, 그 결과 금속판(10')들은 상호간에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 16 및 도 17e를 참조하면, 상기 제 2 절연성 부재 형성 단계(S16)는 상기 기판 부재(30)의 사이에 절연성 부재(50)를 형성하는 단계이다. 상기 절연성 부재(50)는 앞 단계에서의 절연성 부재(20)와 동일하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기 기판 부재(30)의 표면에 아노다이징(양극 산화) 처리를 먼저 수행하고 난 이후 상기 절연성 부재(50)를 형성하는 것도 가능하다. 상기 금속판(10')간 연결이 이루어져 있기 때문에, 상기 금속판(10')에 전류가 흐를 수 있고 그 결과, 상기 기판 부재(30)의 표면은 아노다이징 처리를 통한 절연층이 형성될 수 있다.
도 16 및 도 17e를 참조하면, 상기 제 2 라미네이팅 단계(S18)는 상기 기판 부재(30)들을 수직 방향으로 다시 적층하는 단계이다. 상기 절연성 부재(50)는 상기 라미네이팅시에 상기 기판 부재(30)간 접착성과 절연성을 제공할 수 있다.
도 16 및 도 17f를 참조하면, 상기 제 2 절단 단계(S19)는 상기 기판 부재(30)의 라미네이팅을 적층 방향과 수직한 방향(점선)으로 절단하는 단계이다. 상기 기판 부재(30)는 상기 절단을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)의 기판(110)을 형성할 수 있다. 다만, 이 경우, 상기 전도성 부재(40)가 제거된 이후에 후속 단계들이 수행되어야 함은 물론이다.
또한, 도 17g를 함께 참조하면, 상기 기판(110)의 금속판(10)에 대응되는 도전성 벌크(111)의 상부에 도전판(114)을 형성할 수 있다. 상기 도전판(114)은 전기전도도가 우수하고 전기 접점성이 우수한 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐, 팔라듐 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 도전판(114)은 무전해 도금법, 전해 도금법, 페이스트법, 스프레이법(플라즈마 아크 스프레이법, 콜드 스프레이법), 잉크 프린팅법 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 형성될 수 있다.
도 16 및 도 17g를 참조하면, 상기 격벽 형성 단계(S20)는 상기 도전층(114)의 상부에 격벽(140)을 형성하는 단계이다. 상기 격벽(140)은 상기 도전층(114)의 상면으로부터 각각 수직 방향으로 돌출되어 형성된다. 또한, 상기 격벽(140)은 상기 도전층(114)의 상면으로부터 일정 각도를 가지면서 형성되어, 반사층으로 기능할 수도 있다. 상기 격벽(140)은 스크린 프린팅법 또는 몰드(mold)법을 이용하여 형성될 수 있으며, 재질로는 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PSR) 또는 그 혼합물을 이용하거나, 실리콘을 이용하여 형성될 수 있다.
도 16 및 도 17g를 참조하면, 상기 광소자 부착 단계(S21)는 상기 기판(110)에 행과 열 형태 즉, 격자 형태로 구비된 영역의 상부에 다수의 광소자(120)를 부착하는 단계이다. 상기 광소자(120)는 상술한 바와 같이 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 상기 광소자(120)은 하면의 도전성 접착제(도시되지 않음)를 통해 상기 기판(110)의 여러 영역에 부착될 수 있다.
도 16 및 도 17g를 참조하면, 상기 와이어 본딩 단계(S22)는 도전성 와이어(130)를 이용하여 상기 광소자(120)과 상기 도전층(114)을 연결한다. 이러한 도전성 와이어(130)의 본딩에 의해 상기 광소자(120)는 직렬, 병렬 또는 직병렬의 연결 구조를 갖게 된다. 물론, 상기 도전층(114)에 전달된 외부 신호는 상기 도전성 와이어(130)를 통해 상기 광소자(120)에 전달되어, 상기 광소자(120)의 발광을 제어하게 된다.
도 16 및 도 17g를 참조하면, 상기 보호층 형성 단계(S23)는 상기 격벽(140)에 의해 구획된 영역에 형광 물질을 도포하여 보호층(150)을 형성하는 단계이다. 상기 보호층(150)은 상기 광소자(120) 및 도전성 와이어(130)를 감싸도록 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 보호층(150)은 상기 광소자(120)등을 외부의 물리적, 기계적, 전기적 및 화학적 충격으로부터 보호한다. 또한, 상기 보호층(150)은 상기 광소자(120)에서 생성된 빛을 백색광으로 변환시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법은 금속판 구비 단계(S11), 절연성 부재 형성 단계(S12), 절단 단계(S13), 격벽 형성 단계(S14), 광소자 부착 단계(S15), 와이어 본딩 단계(S16), 보호층 형성 단계(S17)을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 18의 각 단계들을 도 19a 내지 도 19c를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 18 및 도 19a를 참조하면, 상기 금속판 구비 단계(S11)는 복수개로 구비되어 3x3의 형태를 갖는 아홉개의 금속판(10')을 구비하는 단계이다. 상기 금속판(10')은 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 철, 철 합금 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도 18 및 도 19a를 참조하면, 상기 절연성 부재 형성 단계(S12)는 상기 금속판(10')의 사이에 절연성 부재(20')를 형성하는 단계이다. 상기 절연성 부재(20')는 상기 금속판(10')간 접착성 및 절연성을 제공한다. 상기 절연성 부재(20')는 반드시 상기 금속판(10')의 모든 면에 형성되어야 하는 것은 아니고, 상기 금속판(10')이 맞닿게 되는 두 개의 면 중에서 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
도 18 및 도 19a를 참조하면, 상기 절단 단계(S13)는 상기 금속판(10') 및 절연성 부재(20')를 적층 방향에 수직하게 절단하는 단계이다. 상기 절단 단계(S13)를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)의 기판(110)이 형성될 수 있으며, 절연성 고정 부재(113) 및 도전판(114)가 더 형성될 수도 있다.
한편, 상기 격벽 형성 단계(S14), 광소자 부착 단계(S15) 및 와이어 본딩 단계(S16), 보호층 형성 단계(S17)는 앞서 설명한 격벽 형성 단계(S20) 내지 보호층 형성 단계(S23)와 동일하므로, 이하 설명은 생략하도록 한다.
또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(600)는 앞서 설명한 단계들을 통해 일 실시예의 광소자 디바이스(100)에 사용되는 기판(110)을 형성한 상태에서, 상부 및 하부에 단일한 행으로 형성된 도전성 벌크를 더 부착함으로써 제조될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 광소자 디바이스 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 상하부를 관통하는 관통형 절연성 부재를 통해 도전 영역이 격자형의 평면 형상으로 형성된 기판;
    상기 기판의 도전 영역에 형성된 적어도 하나의 광소자;
    상기 기판과 광소자를 전기적으로 연결하며, 상기 기판과 함께 상기 다수의 광소자가 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결되도록 하는 적어도 하나의 도전성 와이어; 및
    상기 기판의 상부에 형성되어 상기 광소자 및 상기 도전성 와이어를 감싸는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 도전 영역이 격자형으로 배열된 복수개의 도전성 벌크와 상기 도전성 벌크의 상부에 형성된 도전층을 포함하여 이루어진 광소자 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광소자는 상기 도전 영역의 상부에 접착제로 부착되고, 이웃하는 상기 도전 영역에 상기 도전성 와이어를 통해 연결된 광소자 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광소자의 일 전극은 하부에 구비되고, 상기 접착제는 도전성 접착제로 구성되어, 상기 일 전극과 상기 도전 영역을 전기적으로 연결하는 광소자 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통형 절연성 부재는 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에는 상기 도전성 벌크를 덮는 절연성 고정 부재가 더 형성된 광소자 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 격자형의 도전 영역의 적어도 일측에 상기 관통형 절연성 부재로 결합된 일체형의 도전 영역을 더 포함하는 광소자 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에는 상기 격벽이 구획된 복수개의 영역을 구획하고, 상기 영역별로 상기 광소자, 도전성 와이어가 독립적으로 형성되어 복수개의 패키지가 형성된 광소자 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 복수의 도전 영역 중에서 하나에는 전원의 양극이 연결되고, 다른 하나에는 전원의 음극이 연결된 광소자 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 도전성 영역에 무전해 도금법, 전해 도금법, 페이스트법, 스프레이법 및 잉크 프린팅 법 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합에 의해 형성된 도전층을 더 구비하는 광소자 디바이스.
  10. 다수의 금속판을 구비하는 금속판 구비 단계;
    상기 금속판의 경계면에 제 1 절연성 부재를 형성하는 제 1 절연성 부재 구비 단계;
    상기 제 1 절연성 부재를 통해 상기 금속판을 적층하여 부착하는 제 1 라미네이팅 단계;
    상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 금속판을 절단하여 개별적인 기판 부재를 형성하는 제 1 절단 단계;
    상기 기판 부재 상에서 상기 제 1 절연성 부재의 상면에 전도성 부재를 부착하여 상기 금속판간을 전기적으로 연결하는 전도성 부재 형성 단계;
    상기 기판 부재를 제 2 절연성 부재를 통해 적층하여 부착하는 제 2 라미네이팅 단계;
    상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 기판 부재를 절단하여 기판을 형성하는 제 2 절단 단계; 및
    상기 기판의 상부에 접착제를 통해 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 및
    상기 광소자의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 보호층 형성 단계를 포함하는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 절단 단계 및 광소자 부착 단계의 사이에는 상기 보호층을 수용하기 위한 격벽을 형성하는 격벽 형성 단계가 더 이루어지는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 절단 단계의 이후에는 상기 전도성 부재를 제거하는 단계가 더 이루어지는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 절단 단계의 이후에는 상기 기판의 적어도 일측에 상기 절연성 부재로 결합된 일체형의 금속판을 더 부착하는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  14. 다수의 금속판을 구비하는 금속판 구비 단계;
    상기 금속판의 경계면에 절연성 부재를 형성하여 상기 금속판을 적층하는 절연성 부재 구비 단계;
    상기 적층 방향과 수직한 방향으로 상기 금속판을 절단하여 개별적인 기판 을 형성하는 절단 단계;
    상기 기판의 상부에 접착제를 통해 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 및
    상기 광소자의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 보호층 형성 단계를 포함하는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 금속판 형성 단계는 상기 금속판을 격자 형태를 이루도록 배열하는 광소자 디바이스의 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 절연성 부재 구비 단계는 상기 금속판이 접하는 양면 중에서 적어도 어느 하나에 상기 절연성 부재를 형성하는 광소자 디바이스의 제조 방법.
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