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技術 発光モジュール製造方法および表示装置

出願人 エルジーイノテックカンパニーリミテッド
発明者 ヒョン,スンハンキム,ヒョンジュンパク,ジェソクイ,クムテ
出願日 2017年2月23日 (3年0ヶ月経過) 出願番号 2018-544092
公開日 2019年5月16日 (9ヶ月経過) 公開番号 2019-512718
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 側面接触 垂直タイプ 工程装備 補強干渉 電界表示 バルブタイプ 次固定 発光素子ブロック
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

実施例は、発光モジュール発光モジュール製造方法発光キャビネットおよび表示装置に関することである。 実施例の表示装置は、支持フレーム;および前記支持フレーム上に配置される複数の発光モジュールを含む複数の発光キャビネットを含み、前記複数の発光モジュールは、基板と、前記基板の上に直接実装された複数の発光部および前記基板の上に配置されて前記複数の発光部それぞれを囲むブラックマトリクスとを含むことができる。実施例は、フルカラーの発光モジュールを提供して均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができ、COB(Chip On Board)タイプで発光モジュールの構成を簡素化してスリム化および高輝度を具現することができる。実施例は、発光モジュールの構成を簡素化して低電力駆動を具現することができ、生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる。

概要

背景

発光素子(Light Emitting Device)は、電気エネルギー光エネルギーに変換される特性のp−n接合ダイオードであって、周期律表上でIII族V族などの化合物半導体で生成され得、化合物半導体の組成比を調節することによって多様な色の具現が可能である。

発光素子は、順方向電圧認可時、n層電子とp層の正孔(hole)が結合して伝導帯(Conduction band)と価電子帯(Valance band)のバンドギャップエネルギーに該当するだけのエネルギー発散するが、このエネルギーは、主に熱や光の形態に放出され、光の形態で発散されると発光素子となる。

例えば、窒化物半導体は、高い熱的安定性幅広いバンドギャップエネルギーによって光素子および高出力電子素子の開発分野で大きい関心を集めている。特に、窒化物半導体を利用した 青色(blue)発光素子、緑色(green)発光素子、および紫外線(UV)発光素子などは商用化されて広く使用されている。

最近、発光ダイオード輝度問題が大きく改善されて、液晶表示装置バックライトユニット(Backlight Unit)、電光掲示板表示器家電製品などのような各種機器に適用されている。

一般的な液晶表示装置は、発光素子が実装された複数の発光部の光および液晶透過率を制御してカラーフィルタを通過する光でイメージまたは、映像を表示する。一般的な液晶表示装置は、光源モジュールおよび光学シートを含むバックライトユニットと、TFTアレイ基板カラーフィルタ基板および液晶層を含む液晶表示パネルとを含む。一般的な光源モジュールは、リードフレーム基板上に発光チップが実装された複数の発光素子パッケージと、複数の発光素子パッケージが実装される印刷回路基板とを含み、光源モジュールおよび液晶表示パネルを駆動させる駆動回路を含む駆動基板をさらに含む。

最近は、HD以上の高画質および100インチ以上の表示装置が要求されているが、一般的に主に使用されている複雑な構成を有する液晶表示装置および有機電界表示装置は、収率および費用によって高画質の100インチ以上の表示装置を具現することに困難があった。

概要

実施例は、発光モジュール発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置に関することである。 実施例の表示装置は、支持フレーム;および前記支持フレーム上に配置される複数の発光モジュールを含む複数の発光キャビネットを含み、前記複数の発光モジュールは、基板と、前記基板の上に直接実装された複数の発光部および前記基板の上に配置されて前記複数の発光部それぞれを囲むブラックマトリクスとを含むことができる。実施例は、フルカラーの発光モジュールを提供して均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができ、COB(Chip On Board)タイプで発光モジュールの構成を簡素化してスリム化および高輝度を具現することができる。実施例は、発光モジュールの構成を簡素化して低電力駆動を具現することができ、生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる。

目的

実施例は、フルカラーを提供できる発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する

効果

実績

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請求項1

支持フレーム;および前記支持フレーム上に配置される複数の発光モジュールを含む複数の発光キャビネットを含み、前記複数の発光モジュールそれぞれは、基板と、前記基板上の発光部および前記基板の上に配置されて前記発光部を囲むブラックマトリクスとを含み、前記発光部は、500μm未満の幅を有する表示装置

請求項2

前記発光部は、前記基板に直接実装された赤色波長を発光する第1発光素子;前記基板に直接実装された緑色波長を発光する第2発光素子;前記基板に直接実装された青色波長を発光する第3発光素子;および前記第1ないし第3発光素子を覆うモルディング部を含くみ、前記第1ないし第3発光素子それぞれは200μm以下の幅を有し、前記発光部および前記ブラックマトリクスは、COB(ChipOnBoard)タイプであり、前記支持フレームは、前記複数の発光モジュールと直接接する平らな一面と、前記一面から他面を貫通する複数の開口部および外側面を含み、前記外側面上には複数の突起および複数の溝を含む、請求項1に記載の表示装置。

請求項3

前記基板の4個の端部は、前記支持フレームの4個の端部より外側に突出し、前記複数の発光モジュールの端部の終端と前記支持フレームの端部の終端との間の間隔は、0.5mm〜2.0mmである、請求項1に記載の表示装置。

請求項4

前記複数の開口部は、前記複数の発光キャビネットそれぞれに配置され、前記複数の発光モジュールの下部面に配置された駆動回路を含み、前記複数の開口部は前記駆動回路と対面される、請求項2に記載の表示装置。

請求項5

前記複数の発光キャビネットは、互いに隣接した第1および第2発光キャビネットを含み、前記第1発光キャビネットは、前記支持フレームの他面に配置された第1締結部および外側面に沿って配置された突起を含み、前記第2発光キャビネットは、前記支持フレームの他面に配置された第2締結部および外側面に沿って配置されたスリット溝を含み、前記第1および第2締結部は、互いに対面される孔を有し、前記孔を貫通する締結部材を含み、前記突起は、前記スリット溝と接する、請求項1に記載の表示装置。

請求項6

キャリアフィルム上に複数の第1ないし第3発光素子をアラインするステップ;前記キャリアフィルムおよび前記複数の第1ないし第3発光素子上にモルディング層を形成するステップ;前記モルディング層をカッティングして複数の発光部を形成するステップ;および前記基板上に前記複数の発光部を実装するステップを含む発光モジュール製造方法

請求項7

前記複数の発光部を他のキャリアフィルムにアラインするステップ;および前記他のキャリアフィルム上の複数の発光部の間にブラックマトリクスを形成して発光素子ブロックを形成するステップを含み、前記複数の第1ないし第3発光部は、前記発光素子ブロックと対応し、前記複数の発光部それぞれを前記基板上に実装するステップ;および前記基板および前記複数の発光部上にブラックマトリクスを形成するステップを含む、請求項6に記載の発光モジュール製造方法。

請求項8

基板上に複数の第1ないし第3発光素子を実装するステップ;前記基板および前記複数の第1ないし第3発光素子上にモルディング層を形成するステップ;前記モルディング層をカッティングして複数の発光部を形成するステップ;および前記基板および前記複数の発光部上にブラックマトリクスを形成するステップを含む発光モジュール製造方法。

請求項9

基板上に複数の第1ないし第3発光素子を実装するステップ;前記基板上にマトリックスタイプのキャビティを有するブラックマトリクスを形成するステップ;および前記キャビティ内にモルディング部を形成するステップを含む発光モジュール製造方法。

請求項10

前記キャビティそれぞれには、一つの第1発光素子、一つの第2発光素子および一つの第3発光素子が配置され、前記第1ないし第3発光素子を前記基板上に実装するステップは、前記ブラックマトリクスを前記基板上に形成するステップ以後に進行され、前記ブラックマトリクスを前記基板上に形成するステップは、前記ブラックマトリクスをマスクで前記ブラックマトリクスから露出した前記基板をエッチングするステップをさらに含み、前記第1ないし第3発光素子は、エッチングされた前記基板上に実装される、請求項7に記載の発光モジュール製造方法。

技術分野

背景技術

0002

発光素子(Light Emitting Device)は、電気エネルギー光エネルギーに変換される特性のp−n接合ダイオードであって、周期律表上でIII族V族などの化合物半導体で生成され得、化合物半導体の組成比を調節することによって多様な色の具現が可能である。

0003

発光素子は、順方向電圧認可時、n層電子とp層の正孔(hole)が結合して伝導帯(Conduction band)と価電子帯(Valance band)のバンドギャップエネルギーに該当するだけのエネルギー発散するが、このエネルギーは、主に熱や光の形態に放出され、光の形態で発散されると発光素子となる。

0004

例えば、窒化物半導体は、高い熱的安定性幅広いバンドギャップエネルギーによって光素子および高出力電子素子の開発分野で大きい関心を集めている。特に、窒化物半導体を利用した 青色(blue)発光素子、緑色(green)発光素子、および紫外線(UV)発光素子などは商用化されて広く使用されている。

0005

最近、発光ダイオード輝度問題が大きく改善されて、液晶表示装置バックライトユニット(Backlight Unit)、電光掲示板表示器家電製品などのような各種機器に適用されている。

0006

一般的な液晶表示装置は、発光素子が実装された複数の発光部の光および液晶透過率を制御してカラーフィルタを通過する光でイメージまたは、映像を表示する。一般的な液晶表示装置は、光源モジュールおよび光学シートを含むバックライトユニットと、TFTアレイ基板カラーフィルタ基板および液晶層を含む液晶表示パネルとを含む。一般的な光源モジュールは、リードフレーム基板上に発光チップが実装された複数の発光素子パッケージと、複数の発光素子パッケージが実装される印刷回路基板とを含み、光源モジュールおよび液晶表示パネルを駆動させる駆動回路を含む駆動基板をさらに含む。

0007

最近は、HD以上の高画質および100インチ以上の表示装置が要求されているが、一般的に主に使用されている複雑な構成を有する液晶表示装置および有機電界表示装置は、収率および費用によって高画質の100インチ以上の表示装置を具現することに困難があった。

発明が解決しようとする課題

0008

実施例は、フルカラーを提供できる発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する。

0009

実施例は、均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができる発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する。

0010

実施例は、COB(Chip On Board)タイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができる発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する。

0011

実施例は、低電力駆動の発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する。

0012

実施例は、生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる発光モジュール、発光モジュール製造方法、発光キャビネットおよび表示装置を提供する。

0013

実施例は、イメージおよび映像の直進性に優れる表示装置を提供する。

0014

実施例は、高解像度大型表示装置を具現することができる表示装置を提供する。

0015

実施例は、色純度(color purity)および色再現性(color reproduction)に優れる表示装置を提供する。

課題を解決するための手段

0016

実施例の表示装置は、支持フレーム;および前記支持フレーム上に配置される複数の発光モジュールを含む複数の発光キャビネットを含み、前記複数の発光モジュールは、基板と、前記基板の上に直接実装された複数の発光部および前記基板の上に配置されて前記複数の発光部それぞれを囲むブラックマトリクスを含むことができる。実施例は、フルカラーの発光モジュールを提供して均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができ、COB(Chip On Board)タイプで発光モジュールの構成を簡素化してスリム化および高輝度を具現することができる。実施例は、発光モジュールの構成を簡素化して低電力駆動を具現することができ、生産性を向上させることができて、収率を向上させることができる。

発明の効果

0017

実施例は、フルカラーの発光モジュールを提供して均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができる。

0018

実施例は、COB(Chip On Board)タイプで発光モジュールの構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができる。

0019

実施例は、発光モジュールの構成を簡素化して低電力駆動を具現することができる。

0020

実施例は、発光モジュールの構成を簡素化して生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる。

0021

実施例の表示装置は、イメージおよび映像の直進性が優れて100インチ以上の大型表示装置に高解像度を具現することができる。

0022

実施例の表示装置は、フルカラー発光部のイメージおよび映像の具現で色純度(color purity)および色再現性(color reproduction)に優れる表示装置を具現することができる。

図面の簡単な説明

0023

第1実施例の発光モジュールを示す斜視図である。
第1実施例の発光部を示す断面図である。
図1のI−I’ラインに沿って切断した発光モジュールを示す断面図である
第1実施例の発光モジュールの発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。
第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第3実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第3実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第3実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第3実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第4実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第4実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第4実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第5実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第5実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第5実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第5実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。
第2実施例の発光モジュールの発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。
第3実施例の発光モジュールの発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。
第4実施例の発光モジュールの発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。
実施例の発光キャビネットを示す斜視図である。
実施例の発光キャビネットの下部を示す斜視図である。
実施例の第1および第2発光キャビネットの下部を示す平面図である。
実施例の発光キャビネットの角の下部を示す図である。
実施例の第1および第2発光キャビネットが結合された状態を示す図である。
実施例の第1および第2発光キャビネットの締結構造を示す斜視図である。
他の実施例の第1および第2発光キャビネットの結合部を示す斜視図である。
実施例の表示装置を示す斜視図である。

実施例

0024

本実施例は、他の形態に変形されたり多様な実施例が互いに組み合わされ得、本発明の範囲が以下説明するそれぞれの実施例で限定されるものではない。

0025

特定実施例で説明された事項が異なる実施例で説明されていなくても、他の実施例でその事項と反対になったり矛盾する説明がない限り、他の実施例に関連した説明と理解され得る。

0026

例えば、特定実施例で構成Aに対する特徴を説明して他の実施例で構成Bに対する特徴を説明したとすれば、構成Aと構成Bが結合された実施例が明らかに記載されなくても反対になったり矛盾する説明がない限り、本発明の技術的範囲に属することと理解されるべきである。

0027

以下、前記の目的を具体的に実現できる本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。

0028

本発明による実施例の説明において、各elementの“上(うえ)または下(した)(on or under)”に形成されるものと記載される場合において、上(うえ)または下(した)(on or under)は、二つのelementが互いに直接(directly)接触したり一つ以上の他のelementが前記二つのelementの間に配置されて(indirectly)形成されるものをすべて含む。また“上(うえ)または下(した)(on or under)”と表現される場合、一つのelementを基準に上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。

0029

半導体素子は、発光素子、受光素子など各種電子素子を含むことができ、発光素子と受光素子は、両方とも第1導電型半導体層活性層および第2導電型半導体層とを含むことができる。

0030

本実施例による半導体素子は、発光素子であり得る。

0031

発光素子は、電子と正孔が再結合することによって光を放出することになり、この光の波長は、物質固有エネルギーバンドギャップによって決定される。したがって、放出される光は、前記物質組成により異なることがある。

0032

図1は第1実施例の発光モジュールを示す斜視図であり、図2は第1実施例の発光部を示す断面図であり、図3図1のI−I’ラインに沿って切断した発光モジュールを示す断面図であり、図4は第1実施例の発光モジュールの発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。

0033

図1ないし図4に示された通り、

0034

第1実施例の発光モジュール10は、フルカラーの映像またはイメージを具現する簡素化された構造、スリム化および高輝度を具現することができる。このために第1実施例の発光モジュール10は、500μm未満の幅を有する発光部100を含むことができる。前記発光部100は、COB(Chip On Board)タイプで基板120上に直接実装され得る。図面には示されなかったが、前記基板120の下部面には、前記発光部100を駆動させる駆動回路(図示せず)が実装され得る。

0035

前記発光部100は、第1ないし第3発光素子151、152、153およびモルディング部170を含むことができる。

0036

前記第1ないし第3発光素子151、152、153それぞれは、200μm以下の幅を有することができる。すなわち、前記第1ないし第3発光素子151、152、153それぞれは、200μm以下の幅を有するマイクロ発光素子であって、500μm未満の幅を有する発光部100を提供することができる。実施例は、0. 5 × 0.5mmの単一セルの発光モジュール10を提供してフルカラーの映像またはイメージを具現する簡素化された構造、スリム化および高輝度の表示装置を具現することができる。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、互いに一定の間隔を置いて配置され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、一方向に並んで配置され得るが、これに限定されるものではない。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、前記基板120上に直接実装され得る。例えば、前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、COB(Chip On Board)タイプで基板120上に直接実装され得る。第1実施例の発光モジュール10は、COBタイプで前記基板120上に前記第1ないし第3発光素子151、152、153が直接実装されて構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができる。

0037

前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板120上にSMT(Surface Mounter Technology)により実装され得る。前記SMTは、ソルダーペースト130を用いて第1ないし第3発光素子151、152、153を基板120に実装する方法であり、前記ソルダーペースト130は、金属ペーストであり得る。例えば、前記ソルダーペースト130は、AuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0038

前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、それぞれ異なるカラーを発光することができる。例えば、第1発光素子151は、赤色波長の光を発光でき、第2発光素子152は、緑色波長の光を発光でき、第3発光素子153は、青色波長の光を発光することができる。他の例として、前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、UV発光層蛍光層とを含むこともできる。

0039

第1ないし第3発光素子151、152、153は、サファイア基板51、発光層53、第1および第2発光素子電極57、59を含むことができる。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、前記第1および第2発光素子電極57、59が下部に配置されて基板120に直接実装されるフリップチップ構造であり得る。

0040

第1実施例の発光モジュール10は、前記第1ないし第3発光素子151、152、153から発光された光が混合されてフルカラーを具現することができる。前記第1ないし第3発光素子151、152、153の高さは互いに同じであり得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は互いに同じ高さを有し、前記第1ないし第3発光素子151、152、153のサファイア基板51は100μm以上であり得る。第1実施例は、100μm以上のサファイア基板51および同じ高さの第1ないし第3発光素子151、152、153により光混合を向上させ、ボリューム発光を具現することができる。

0041

前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、50μm以上の間隔を置いて配置され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、50μm以上の間隔を置いて配置されることによって、実装工程で前記第1ないし第3発光素子151、152、153の摩擦による破損を改善することができる。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、50μm以上の間隔を置いて配置されることによって、第1ないし第3発光素子151、152、153それぞれの光が互いに干渉して損失される光損失を改善することができる。

0042

前記モルディング部170は、前記基板120上に配置され得る。前記モルディング部170は、前記第1ないし第3発光素子151、152、153の上部および側面の上に配置され得る。前記モルディング部170は、前記基板120および前記第1ないし第3発光素子151、152、153と直接接することができる。

0043

前記モルディング部170は、トップビュー正方形構造であり得るが、これに限定されるものではない。前記モルディング部170のトップビュー形状は、表示装置の画素構造と対応することができる。例えば、前記モルディング部170のトップビューは、長方形多角形楕円形円形など多様に変更され得る。前記モルディング部170は、ブラックフィラー(filler)171を含むことができる。前記ブラックフィラー171は、発光モジュール10の非発光時に発光面全体をブラックカラーで具現することによって、外観品質を向上させることができる。例えば、前記発光モジュール10は、表示装置に含まれる場合、表示装置の駆動停止時にブラックカラーの表示面を具現することによって、外観品質を向上させることができる。

0044

前記モルディング部170は、前記第1ないし第3発光素子151、152、153を保護して、前記第1ないし第3発光素子151、152、153からの光損失を改善できる厚さを有することができる。例えば、前記モルディング部170の上部面と前記第1ないし第3発光素子151、152、153の上部面との間の高さが前記第1ないし第3発光素子151、152、153それぞれのサファイア基板51の高さより低いことがある。例えば、前記サファイア基板51の高さは100μmであり得、前記モルディング部170の上部面と前記第1ないし第3発光素子151、152、153の上部面の間の高さは100μm以下であり得る。前記モルディング部170の上部面と前記第1ないし第3発光素子151、152、153の上部面との間の高さは50μm以下であり得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153上の前記モルディング部170の高さはサファイア基板51の高さより小さいこともある。例えば、前記第1ないし第3発光素子151、152、153上の前記モルディング部170の高さはサファイア基板51の高さの50%未満であり得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153上の前記モルディング部170の高さは、サファイア基板51の高さより低いほど光の直進性が向上することができる。第1実施例は、モルディング部170の上部面と前記第1ないし第3発光素子151、152、153の上部面との間の高さがサファイア基板51の高さより低く形成されて光の混合および直進性を改善することができる。ここで、100μmの前記サファイア基板51の高さは、それぞれの第1ないし第3発光素子151、152、153からのボリューム発光のための高さであり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記サファイア基板51の高さは100μm以下であり得る。

0045

前記モルディング部170は、第1ないし第3発光素子151、152、153と隣接した側面の間に一定の間隔を有することができる。前記間隔は、前記第1ないし第3発光素子151、152、153と最も隣接した前記モルディング部170の側面との間であり得る。前記間隔は25μm以上であり得る。前記間隔は、モルディング部170を形成した後に単位発光部100で分離するソーイング(sawing)工程時に前記第1ないし第3発光素子151、152、153の損傷を防止することができる。

0046

前記ブラックマトリックスBMは、光漏れを防止し、外観品質を改善する機能を含むことができる。前記ブラックマトリックスBMは、不透明な有機物質であり得る。例えば、前記ブラックマトリックスBMは、ブラックレジンであり得る。前記ブラックマトリックスBMは、第1ないし第3発光素子151、152、153と対応する開口部を含むことができる。一つの開口部は、表示装置の一つの画素と対応し、一つの発光部100を収容することができる。前記ブラックマトリックスBMの断面厚さは前記発光部100の断面厚さと同じであり得る。前記ブラックマトリックスBMは、前記多数の発光部100の外側面をすべて囲むマトリックス構造であり得る。前記ブラックマトリックスBMは、隣接した発光部100の間の光の干渉を遮断し、表示装置の駆動停止時にブラックカラーの画面を提供することによって、外観品質を向上させることができる。

0047

第1実施例は、基板120上に個別駆動され得る第1ないし第3発光素子151、152、153およびモルディング部170が直接実装され、それぞれの発光部100の側面を囲むマトリックスタイプのブラックマトリックスBMが基板120上に配置された簡素化された構造の発光モジュール10を提供することができる。すなわち、第1実施例は、フルカラーを具現して映像およびイメージを具現することができる発光モジュール10を提供しつつ発光モジュール10の構成を簡素化してスリム化および高輝度を具現することができる。

0048

第1実施例は、COBタイプの発光モジュール10構造によって電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0049

図5ないし図9は、第1実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。

0050

図5を参照すると、第1実施例の発光モジュール製造方法は、第1キャリアフィルム101上に複数の第1ないし第3発光素子151、152、153を配置することができる。

0051

前記複数の第1ないし第3発光素子151、152、153は、互いに一定の間隔を置いて配置され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、それぞれ異なるカラーを発光することができる。例えば第1発光素子151は、赤色波長の光を発光でき、第2発光素子152は、緑色波長の光を発光でき、第3発光素子153は、青色波長の光を発光することができる。他の例として、前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、UV発光層と蛍光層とを含むこともできる。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、前記第1キャリアフィルム101と接する下部面上に電極が配置されたフリップチップであり得るが、これに限定されるものではない。前記第1ないし第3発光素子151、152、153の高さは互いに同じであり得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、50μm以上の間隔を置いて配置され得る。

0052

前記第1キャリアフィルム101は、一面に粘着層を含むことができる。前記第1キャリアフィルム101は、シリコン系であり得るが、これに限定されるものではない。

0053

図6を参照すると、前記第1キャリアフィルム101および複数の第1ないし第3発光素子151、152、153上にモルディング層170aが形成され得る。前記モルディング層170aは、エポキシまたはシリコンのような透光性樹脂材質を含むことができる。前記モルディング層170aは、前記第1キャリアフィルム101および前記第1ないし第3発光素子151、152、153と直接接することができる。前記モルディング層170aは、ブラックフィラー(filler)を含むことができる。前記ブラックフィラーは、発光モジュールの非発光時に発光面全体をブラックカラーで具現することによって、外観品質を向上させることができる。例えば、ブラックフィラーは、サイネージ室内外電光掲示板、public displayなどに使用される発光モジュールで外観品質を向上させることができる。

0054

図7を参照すると、カッティング工程によって単位発光部100を形成することができる。前記カッティング工程は、モルディング層をエッチングまたは物理的に除去してモルディング部170を形成することができる。以後、前記発光部100は、第2キャリアフィルム103にアラインするアラインステップを含むことができる。前記発光部100は、第1キャリアフィルムから分離されて前記第2キャリアフィルム103上にアラインすることができる。前記アラインステップは、第1キャリアフィルム上でカッティング工程を通じて分離した発光部100をブロック単位で具現するために前記第2キャリアフィルム103上に配置するステップであり得る。

0055

図8を参照すると、第2キャリアフィルム103上にブラックマトリックスBMが形成されて発光素子ブロック100−1が製造され得る。前記ブラックマトリックスBMは、第1ないし第3発光部151、152、153の外側面を囲むように形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、スクリーンプリンティングディスペンシングまたは射出工程で形成されるが、これに限定されるものではない。第1ないし第3発光部151、152、153を含む発光素子ブロック100−1は、以後の発光モジュール製造工程で工程性を向上させて収率を向上させることができ、複数の発光部100がアラインされた構造であるのでアライン不良を改善することができる。

0056

図9を参照すると、第1実施例の発光モジュールは、発光素子ブロック100−1がCOBタイプで基板100上に直接実装され得る。例えば、前記発光素子ブロック100−1は、前記第2キャリアフィルムから分離されて前記基板120上にSMTによって実装され得る。前記SMTはソルダーペーストを利用することができる。前記ソルダーペーストは金属ペーストであり得る。例えば、前記ソルダーペーストは、AuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0057

図5ないし図9の第1実施例の発光モジュール製造方法は、第1および第2キャリアフィルム101、103を用いて発光素子ブロック100−1を製造し、前記発光素子ブロック100−1をCOBタイプで基板120上に直接実装して工程性および収率を向上させることができ、発光部100のアライン不良を改善することができる。

0058

第1実施例の発光モジュールは、COBタイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができるだけでなく電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0059

図10ないし図14は、第2実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。

0060

図10および図11を参照すると、第2実施例の発光モジュール製造方法は、図5および図6の第1実施例の発光モジュール製造方法の技術的特徴を採用することができる。

0061

図12を参照すると、カッティング工程によって第1キャリアフィルム101上に単位発光部100を形成することができる。前記カッティング工程は、モルディング層をエッチングまたは物理的に除去してモルディング部170を形成することができる。

0062

図13を参照すると、単位発光部100は、前記基板120上にCOBタイプで直接実装され得る。 例えば、前記発光部100は、前記第1キャリアフィルムから分離されて前記基板120上にSMTによって実装され得る。前記SMTはソルダーペーストを利用することができる。前記ソルダーペーストは金属ペーストであり得る。例えば前記ソルダーペーストはAuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0063

図14を参照すると、基板120上にブラックマトリックスBMが形成されて発光素子ブロック100−1が製造され得る。前記ブラックマトリックスBMは、第1ないし第3発光部151、152、153の外側面を囲むように形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、スクリーンプリンティング、ディスペンシングまたは射出工程で形成されるが、これに限定されるものではない。

0064

図10ないし図14の第2実施例の発光モジュール製造方法は、第1キャリアフィルム101上に単位発光部100を製造した後に単位発光部100をCOBタイプで基板120上に直接実装し、ブラックマトリックスBMを形成することができる。

0065

第2実施例の発光モジュールは、COBタイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができるだけでなく電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0066

図15ないし図18は、第3実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。

0067

図15を参照すると、複数の第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板120上にCOBタイプで直接実装され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板120上にSMTによって実装され得る。前記SMTはソルダーペーストを利用することができる。前記ソルダーペーストは金属ペーストであり得る。例えば、前記ソルダーペーストはAuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0068

図16を参照すると、基板120および複数の第1ないし第3発光素子151、152、153上にモルディング層170aが形成され得る。前記モルディング層170aは、エポキシまたは、シリコンのような透光性樹脂材質を含むことができる。前記モルディング層170aは、前記基板120および前記第1ないし第3発光素子151、152、153と直接接することができる。前記モルディング層170aは、ブラックフィラー(filler)を含むことができる。前記ブラックフィラーは、発光モジュールの非発光時に発光面全体をブラックカラーで具現することによって、外観品質を向上させることができる。

0069

図17を参照すると、カッティング工程によって基板120上に単位発光部100を形成することができる。前記カッティング工程は、モルディング層をエッチングまたは物理的に除去してモルディング部170を形成することができる。

0070

図18を参照すると、前記基板120上にブラックマトリックスBMが形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、前記発光部100の外側面を囲むように形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、スクリーンプリンティング、ディスペンシングまたは射出工程で形成されるが、これに限定されるものではない。

0071

図15ないし図18の第3実施例の発光モジュール製造方法は、基板120上にCOBタイプで直接第1ないし第3発光素子151、152、153を実装し、モルディング部170およびブラックマトリックスBMを形成して製造工程を簡素化することができる。

0072

第3実施例の発光モジュールは、COBタイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができるだけでなく電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0073

図19ないし図21は、第4実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。

0074

図19を参照すると、複数の第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板120上にCOBタイプで直接実装され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板120上にSMTによって実装され得る。前記SMTはソルダーペーストを利用することができる。前記ソルダーペーストは金属ペーストであり得る。例えば、前記ソルダーペーストはAuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0075

図20を参照すると、前記基板120上にブラックマトリックスBMが形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、複数の第1ないし第3発光素子151、152、153から一定間隔離隔することができる。前記ブラックマトリックスBMは、第1ないし第3発光素子151、152、153をそれぞれ一つずつ含むキャビティ131を形成することができる。前記ブラックマトリックスBMは、マトリックスタイプで隔壁を形成してキャビティ131を形成することができる。前記ブラックマトリックスBMは、スクリーンプリンティング、ディスペンシングまたは射出工程で形成されるが、これに限定されるものではない。

0076

図21を参照すると、モルディング部170は、前記ブラックマトリックスBMにより形成されたキャビティ内に形成され得る。モルディング部170は、トランスファー(transfer)モルディング、ディスペンシング(dispensing)モルディング、コンプレッション(compression)モルディング、スクリーンプリンティング(screen printing)の中の一つの方法で前記基板120上に形成され得る。前記モルディング層170aは、前記ブラックマトリックスBM、基板120および第1ないし第3発光素子151、152、153と直接接することができる。前記モルディング層170aは、ブラックフィラー(filler)を含むことができる。前記ブラックフィラーは、発光モジュールの非発光時に発光面全体をブラックカラーで具現することによって、外観品質を向上させることができる。

0077

図19ないし図21の第4実施例の発光モジュール製造方法は、基板120上にCOBタイプで直接第1ないし第3発光素子151、152、153を実装し、ブラックマトリックスBMを形成した後にモルディング部170を形成して第3実施例の発光モジュール製造方法のカッティング工程を削除するので製造工程を簡素化することができる。

0078

第4実施例の発光モジュールは、COBタイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができるだけでなく電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0079

図22ないし図25は、第5実施例の発光モジュール製造方法を示す図である。

0080

図22を参照すると、基板220上にブラックマトリックスBMが形成され得る。前記ブラックマトリックスBMは、互いに一定間隔離隔することができる。前記ブラックマトリックスBMは、スクリーンプリンティング、ディスペンシングまたは射出工程で形成されるが、これに限定されるものではない。前記ブラックマトリックスBMは、マトリックスタイプで隔壁を形成することができる。

0081

図23を参照すると、基板220は、ブラックマトリックスBMをマスクでエッチングしてキャビティ231を形成することができる。図面には示されなかったが、キャビティ231の底面には基板パッド(図示せず)が露出され得る。

0082

図24を参照すると、複数の第1ないし第3発光素子151、152、153は、キャビティ231底面の基板220上にCOBタイプで直接実装され得る。前記第1ないし第3発光素子151、152、153は、基板220上にSMTによって実装され得る。前記SMTはソルダーペーストを利用することができる。前記ソルダーペーストは金属ペーストであり得る。例えば、前記ソルダーペーストはAuSn、NiSnなどの合金を含めるが、これに限定されるものではない。

0083

図25を参照すると、モルディング部170は、前記ブラックマトリックスBMにより形成されたキャビティ内に形成され得る。モルディング部170は、トランスファー(transfer)モルディング、ディスペンシング(dispensing)モルディング、コンプレッション(compression)モルディング、スクリーンプリンティング(screen printing)の中の一つの方法で前記基板220上に形成され得る。前記モルディング部170は、前記ブラックマトリックスBM、基板220および第1ないし第3発光素子151、152、153と直接接することができる。前記モルディング部170は、ブラックフィラー(filler)を含むことができる。前記ブラックフィラーは、発光モジュールの非発光時に発光面全体をブラックカラーで具現することによって、外観品質を向上させることができる。

0084

図22ないし図25は第5実施例の発光モジュール製造方法は、基板220上にブラックマトリックスBMを形成し、基板220をエッチングしてキャビティ231を形成した後、キャビティ231の底面の基板220上にCOBタイプで直接第1ないし第3発光素子151、152、153を実装し、モルディング部170を形成して第3実施例の発光モジュール製造方法のカッティング工程を削除するので製造工程を簡素化することができる。

0085

第5実施例の発光モジュールは、COBタイプで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができるだけでなく電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0086

図26ないし図28は、第2ないし第4実施例の発光部およびブラックマトリクスを示す平面図である。

0087

図26を参照すると、第2実施例の発光部200は、第1ないし第3発光素子251、252、253を除いて、図1ないし図4の第1実施例の発光部100の技術的特徴を採用することができる。

0088

前記第1ないし第3発光素子251、252、253は、前記第1実施例の第1ないし第3発光素子151、152、153と直交する方向に配置され得る。

0089

図27を参照すると、第3実施例の発光部300は、第1ないし第3発光素子351、352、353を除いて、図1ないし図4の第1実施例の発光部100の技術的特徴を採用することができる。

0090

前記第1ないし第3発光素子351、352、353は、一方向に重なった重複領域を有するか、または重複領域を有しないことがある。例えば、前記第1ないし第3発光素子351、352、353は、一方向に重複領域を有する場合、前記重複領域は、それぞれの前記第1ないし第3発光素子351、352、353の幅の1/3以下であり得る。前記重複領域は、それぞれの前記第1ないし第3発光素子351、352、353の幅の1/4以下であり得る。前記重複領域は、それぞれの前記第1ないし第3発光素子351、352、353の幅の10%以下であり得る。前記重複領域は、小さいほど光干渉および光効率を改善することができる。前記第1ないし第3発光素子351、352、353は、一方向に重複領域を有しない場合、前記第1ないし第3発光素子351、352、353の間の光干渉を減らして光効率を向上させることができる。

0091

前記第1発光素子351は、発光部300の第1角に隣接するように配置され得、第2発光素子352は、発光部300の第2角に隣接するように配置され得る。前記第1および第2角は、一方向に並んで配置され得る。前記第3発光素子353は、前記第1および第2角と対称する第3および第4角を連結する発光部300の側部に隣接するように配置され得る。

0092

図28を参照すると、第4実施例の発光部400は、第1ないし第3発光素子451、452、453を除いて、図1ないし図4の第1実施例の発光部100の技術的特徴を採用することができる。

0093

前記第1発光素子451は、上部および下部に電極が配置された垂直タイプであり得る。前記第1発光素子451は、赤色波長の光を発光することができる。前記第1発光素子451は、赤色光抽出効率および信頼度を向上させるために垂直タイプであり得る。前記第1発光素子451は、上部に露出する発光素子電極(図示せず)と基板を連結するワイヤー451Wとをさらに含むことができる。

0094

図26ないし図28を参照して第2ないし第4実施例の発光部200、300、400は、発光素子の形状、配列、タイプを限定して説明しているが、これに限定されず、発光素子の形状、配置構造は多様に変更され得る。

0095

図29は実施例の発光キャビネットを示す斜視図であり、図30は実施例の発光キャビネットの下部を示す斜視図であり、図31は実施例の第1および第2発光キャビネットの下部を示す平面図であり、図32は実施例の発光キャビネットの角下部を示す図であり、図33は実施例の第1および第2発光キャビネットが結合された状態を示す図であり、図34は実施例の第1および第2発光キャビネットの締結構造を示す斜視図である。

0096

図29ないし図30に示されたように、実施例の発光キャビネット1000は、複数の発光モジュール10a、10bを含むことができる。実施例においては、2個の第1および第2発光モジュール10a、10bを含む構造を説明しているが、これに限定されるものではない。前記発光キャビネット1000は、最小単位の表示装置であり得る。

0097

前記発光キャビネット1000は、第1および第2発光モジュール10a、10bと、前記第1および第2発光モジュール10a、10bの下部面を支持する支持フレーム1010とを含むことができる。ここで、前記第1および第2発光モジュール10a、10bの上部面は、発光部が配置された表示領域であり得、下部面は、駆動回路が実装された非表示領域であり得る。

0098

前記第1および第2発光モジュール10a、10bそれぞれは、図1ないし図28の発光モジュールの技術的特徴を採用することができる。

0099

前記支持フレーム1010は、前記第1および第2発光モジュール10a、10bを支持し、放熱機能を含むことができる。前記支持フレーム1010は、複数の開口部1015を含むことができる。前記開口部1015は、前記支持フレーム1010の重さを減らし、前記第1および第2発光部10a、10bの下部面に露出する駆動回路との接触を防止できるだけでなく放熱効率を向上させることができる。

0100

前記支持フレーム1010は、平らな構造の一面1011を含み、前記一面1011は、前記第1および第2発光モジュール10a、10bの下部面と直接接することができる。

0101

前記支持フレーム1010は、4個の外側面1013を含み、前記4個の外側面1013上には、複数の突起1018および複数の収容溝1019が配置され得る。例えば、前記支持フレーム1010は、互いに対称される第1外側面に複数の突起1018が配置され、前記第1外側面と直交し、互いに対称する第2外側面に複数の収容溝1019が配置され得る。前記複数の突起1018および収容溝1019は、互いに隣接する支持フレームを1次固定のための機能を有することができる。

0102

前記支持フレーム1010は、端部に沿って他面に突出した複数の締結部1017を含むことができる。

0103

例えば、図30および図31を参照すると、第1および第2発光キャビネット1000a、1000bが互いに連結される場合、第1発光キャビネット1000aの支持フレーム1010の複数の突起1018は、前記第2発光キャビネット1000bの支持フレーム1010の複数の収容溝1019に挿入され得る。前記収容溝1019の深さおよび突起1018の突出の長さは、第1および第2発光モジュール10a、10bがそりなく互いに側部が接することができるように変更され得る。ここで、前記第1および第2発光モジュール10a、10bの互いに接する側部は、前記第1および第2発光モジュール10a、10bそれぞれに含まれた基板であり得る。

0104

図30ないし図33を参照してより具体的に説明する。

0105

図30ないし図33を参照すると、発光モジュール10の4個の端側部は、支持フレーム1010の4個の端側部より外側に突出することができる。前記発光モジュール10の一つの側部とこれと対応する前記支持フレーム1010の側部の間の間隔Wは、0.5mm〜2.0mmであり得る。前記支持フレーム1010の側部より外側に突出した発光モジュール10の側部は、互いに隣接した第1および第2発光キャビネット1000a、1000bの連結時に第1および第2発光モジュール10a、10bの側面が直接接することができる。互いに隣接した前記第1ないし第2発光キャビネット1000a、1000bは、外側面に沿って突起1018および収容溝1019が互いに対面されるように配置され得る。前記突起1018の長さおよび収容溝1019深さは、互いに隣接した第1および第2発光モジュール10a、10bの側部がそりなく接することができるように変更され得る。例えば、前記間隔Wが0.5mmの場合、前記突起1018の長さは、前記収容溝1019の深さより1.0mm大きいことがある。図33を参照すると、前記突起1018の1.0mm露出することができる。実施例の突起1018の長さおよび収容溝1019の深さは、前記間隔Wにより変更されて、互いに隣接した第1および第2発光モジュール10a、10bの側部がそりなく接することができる。

0106

すなわち、前記支持フレーム1010より外側に突出した発光モジュール10は、隣接した第1および第2発光モジュール10a、10bの側面接触を通じて隣接した第1および第2発光モジュール10a、10bのシームレス(Seamless)を具現することができる。

0107

図33および34を参照すると、実施例は、互いに隣接した第1および第2発光キャビネット1000a、1000bを連結する第1および第2締結部1017a、1017bを含むことができる。前記第1および第2締結部1017a、1017bは、図30の締結部1017の技術的特徴を採用することができる。

0108

前記第1および第2締結部1017a、1017bは、互いに対面され得る。

0109

前記第1および第2発光キャビネット1000a、1000bは、前記第1および第2締結部1017a、1017bの締結孔を貫通する締結部材1100が挿入されて2次固定され得る。

0110

図35は、他の実施例の第1および第2発光キャビネットの結合部を示す斜視図である。

0111

図35を参照すると、他の例の第1および第2発光キャビネット1000a、1000bは、外側面に沿ってスリット溝1014および突起(図示せず)を含むことができる。前記スリット溝1014および突起(図示せず)は、図30の実施例の発光キャビネット1000に備わった複数の収容溝1019および複数の突起1018より接触面積を広げて隣接した第1および第2発光キャビネット1000a、1000bの安定した固定を具現することができる。

0112

図29ないし図35の発光キャビネット1000は、複数の発光モジュール10a、10bを支持し、隣接した第1および第2発光キャビネット1000a、1000bの間に安定した固定のための結合構造を限定して説明しているが、これに限定せず、結合構造は多様に変更され得る。

0113

実施例の発光キャビネット1000は、フルカラーを提供できる発光モジュール10を含んで均一なカラーおよび均一な輝度を具現することができる。

0114

実施例の発光キャビネット1000は、COBタイプの発光モジュール10を含んで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができ、電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0115

実施例の発光キャビネット1000は、COBタイプの発光モジュール10を含んで生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる。

0116

実施例の発光キャビネット1000は、フルカラーを提供できる発光モジュール10を含んでイメージおよび映像の直進性に優れる表示装置を提供する。

0117

実施例の発光キャビネット1000は、フルカラーを提供できる発光モジュール10を含んで色純度(color purity)および色再現性(color reproduction)に優れる映像またはイメージを提供することができる。

0118

図36は、実施例の表示装置を示す斜視図である。

0119

図29ないし36に示されたように、実施例の表示装置2000は、複数の発光キャビネット1000を含むことができる。実施例の表示装置2000は、電光掲示板のような100インチ以上の大型表示装置を一例として説明するようにする。

0120

前記複数の発光キャビネット1000は、複数の発光素子がCOBタイプで駆動基板上に直接実装されたフルカラー発光部がブラックマトリクスの収容部に配置された発光モジュール10a、10bを含むことができる。前記発光モジュール10a、10bは、図1ないし図28の技術的特徴を採用することができる。

0121

実施例の表示装置2000は、フルカラーを提供できる発光部を含む発光モジュールを含んで表示装置の構成を簡素化すると同時にスリム化を具現することができる。

0122

実施例の表示装置2000は、フルカラーを提供する発光素子を含んで映像およびイメージを具現するので色純度(color purity)および色再現性(color reproduction)に優れるという長所を有する。

0123

実施例の表示装置2000は、COBタイプの発光モジュールを含んで構成を簡素化でき、スリム化および高輝度を具現することができ、電気的接続構成を簡素化することによって、消費電力を減らすことができる。

0124

実施例の表示装置2000は、COBタイプの発光モジュールを含んで生産性を向上させることができ、収率を向上させることができる。

0125

実施例の表示装置2000は、フルカラーを提供できる発光モジュール10a、10bを含んでイメージおよび映像の直進性に優れる表示装置を提供する。

0126

実施例の表示装置2000は、フルカラーを提供できる発光モジュール10a、10bを含んで色純度(color purity)および色再現性(color reproduction)に優れる映像またはイメージを提供することができる。

0127

実施例の表示装置2000は、直進性に優れる発光素子によって映像およびイメージを具現するので鮮明な100インチ以上の大型表示装置を具現することができる。

0128

実施例は、低費用で高解像度の100インチ以上の大型表示装置を具現することができる。

0129

イメージまたは、映像をディスプレーすることができるが、これに限定せず、照明ユニット、バックライトユニット、指示装置ランプ街灯車両用照明装置車両用表示装置スマート時計などに適用されるが、これに限定されるものではない。

0130

映像表示装置のバックライトユニットとして使用されるとき、エッジタイプのバックライトユニットにて使用されるか、または直下タイプのバックライトユニットにて使用され得、照明装置光源として使用されるとき、照明器具バルブタイプにて使用されることもあり、また、移動端末の光源として使用されることもある。

0131

半導体素子は、上述した発光ダイオードの他にレーザーダイオードがある。

0132

レーザーダイオードは、半導体素子と同一に、上述した構造の第1導電型半導体層と活性層および第2導電型半導体層とを含むことができる。そして、p−型の第1導電型半導体とn−型の第2導電型半導体とを接合させた後、電流を流したとき、光が放出される電界発光(electro−luminescence)現象を利用するが、放出される光の方向性位相差異点がある。すなわち、レーザーダイオードは、励起放出(stimulated emission)という現象と補強干渉現象などを用いて一つの特定の波長(単色光、monochromatic beam)を有する光が同じ位相を持って同じ方向に放出され得、このような特性によって光通信医療用装備および半導体工程装備などに使用され得る。

0133

受光素子としては、光を検出してその強度を電気信号に変換する一種トランスデューサー光検出器(photodetector)を例として挙げられる。このような光検出器として、光電池(シリコン、セレン)、光導電素子硫化カドミウムセレン化カドミウム)、フォト工程ダイオード(例えば、visible blind spectral regionやtrue blind spectral regionでピーク波長を有するPD)、フォト工程トランジスター光電子増倍管光電管(真空ガス封入)、IR(Infra−Red)検出器などがあるが、実施例はこれに限定されない。

0134

また、光検出器のような半導体素子は、一般的に光変換効率に優れる直接遷移半導体(direct bandgap semiconductor)を用いて製作され得る。または、光検出器は、構造が多様であり、最も一般的な構造としては、p−n接合を利用するpin型光検出器と、ショットキー接合(Schottky junction)を利用するショートキー型光検出器と、MSM(Metal Semiconductor Metal)型光検出器などがある。

0135

フォト工程ダイオード(Photodiode)は、半導体素子と同一に、上述した構造の第1導電型半導体層と活性層および第2導電型半導体層とを含むことができ、pn接合またはpin構造で形成される。フォト工程ダイオードは、逆バイアスあるいはゼロバイアスを加えて動作することになり、光がフォト工程ダイオードに入射すると電子と正孔が生成されて電流が流れる。このとき、電流の大きさは、フォト工程ダイオードに入射する光の強度にほぼ比例することができる。

0136

光電池または、太陽電池(solar cell)は、フォト工程ダイオードの一種であって、光を電流に変換することができる。太陽電池は、半導体素子と同一に、上述した構造の第1導電型半導体層と活性層および第2導電型半導体層を含むことができる。

0137

また、p−n接合を利用した一般的なダイオードの整流特性を通じて電子回路整流器で利用することもでき、超高周波回路に適用されて発振回路などに適用され得る。

0138

また、上述した半導体素子は、必ず半導体だけで具現されず、場合によって金属物質をさらに含むこともある。例えば、受光素子のような半導体素子は、Ag、Al、Au、In、Ga、N、Zn、Se、P、またはAsのうちの少なくとも一つを用いて具現され得、p型やn型ドーパントによってドーピングされた半導体物質真性半導体物質を用いて具現されることもある。

0139

以上、実施例を中心に説明しているが、これは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有した者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できるだろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異点は、添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

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