• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
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• pp.202-206
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• 2004

본 연구에서는 고밀도로 백색 발광다이오드를 웨이퍼 상에 제작하기 위한 제조공정에 필요한 포토마스크를 제작하는 연구를 수행하였다. 발광다이오드 한 개의 패턴을 웨이퍼상에 연속적으로 배열하여 이를 병렬로 연결하는 금속배선을 고려하였다. AutoCAD의 DWG 파일로 캐드작업을 수행하여 이를 DXF 파일로 변환하였으며, 레이저빔으로 스켄하여 소다라임 유리판 위에 크롬을 식각함으로써 포토마스크를 제작하였다. 이는 기존에 제작된 개별칩 형태의 발광다이오드 제작공정을 집적공정화함으로써 웨이퍼상에서 전면 발광하는 조명광원의 구조를 갖는다. 또한 이를 활용하여 백색 발광다이오드 집적칩을 제작하려 한다.

• 한국진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.185-192
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• 2012

Light Emitting Diode (LED) 칩의 크기는 전도를 통한 열의 방출에 있어 면적의 확대로 인한 열 밀도의 감소와 칩의 외부양자효율 변화로 인하여 LED 칩의 p-n 정션 온도와 패키지의 열 저항에 영향을 미친다. 본 연구에서는 16칩 LED 패키지에서 칩의 크기가 0.6 mm와 1 mm인 두 가지 경우에 대하여 순전압(forward voltage)을 측정하였고, 순간열분석법(thermal transient analysis)을 이용하여 정션 온도와 열 저항을 평가하였으며, 이를 LED 칩의 전기적인 특성과 LED 패키지의 구조적인 특성과 연관하여 해석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권2호통권95호
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• pp.74-81
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• 1999

The integrated chip of optical micro-encoder was fabricated and the feasibility as displacement measurement device was confirmed. The geometry of micro-encoder was designed to utilize the optical interference effect on the second order of diffracted beams. The hybrid-type micro-encoder consisted with light emitting diode, photodiode, polyimide wave-guide and micro-lens provides stable micro-encoding results for high speed displacements. The measurement shows the resolution of displacement of 1.00 +/- 0.02 ${\mu}m$ for the grating with scale pitch of 2.0${\mu}m$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.27-34
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• 2005

활성층의 균일성 차이에 따라 서로 다른 발광특성을 보이는 소자들의 균일성과 신뢰도 사이의 상관관계를 고찰하였다. 소자들을 초기 특성에 따라 균일한 발광특성을 보이는 그룹 I과 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II로 분류하였다. 그룹 II 소자의 경우 온도 의존성이 더 큰 것으로 나타났으며, 두 그룹의 신뢰성 실험을 통해 크게 두 가지 성능저하 과정이 있는 것을 알았다. 칩 전체적으로 균일하게 성능저하 되는 bulk 성능저하 과정과 칩의 edge부분에서부터 성능저하가 시작되는 edge 성능저하 과정이다. 비발광성 결함에 의한 bulk 성능저하는 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II 소자에서 더 빠르게 진행되었다. edge 성능저하는 그룹 I, II 소자에 관계없이 고전류로 aging하였을 경우 나타났으며, n-Ohmic 접촉 영역에서 시작하여 발광하지 않는 부분이 확장되는 성능저하 과정을 확인하였다. 이에 따라 고효율, 고신뢰도 청색 발광 다이오드 제작을 위해서는 활성층의 균일도를 높이고, 전류 밀도를 균일하게 하며, 건식 식각된 mesa면의 passivation을 하여야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.175-182
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• 2017

본 와이어 본딩은 발광 다이오드의 패키징 공정에서 매우 중요한 공정으로 금 와이어를 이용하여 발광 다이오드 칩과 리드 프레임을 연결함으로써 다음 공정에서의 전기적 작동을 가능하게 한다. 와이어 본딩 공정은 얇은 금속선을 연결하는 공정으로 열 압착 본딩(thermo compression bonding)과 초음파 본딩(ultra sonic bonding)이 있다. 일반적인 와이어 본딩 공정은 LED 칩 상부 전극 부위에 볼 모양의 본딩을 진행하는 1st ball bonding 공정, loop를 형성하여 다른 전원 연결부위로 wire를 늘어뜨리는 looping 공정, 다른 전극 부위 상부에 stitch를 형성하여 bonding 하는 2nd stitch bonding으로 구분된다. 본 논문에서는 발광 다이오드 다이 본딩 공정에 영향을 주는 다양한 공정 변수에 대하여 분석을 수행하였다. 그리고 반응 표면 분석법을 통하여 Zener 다이오드 칩과 PLCC 발광 다이오드 패키지 프레임을 연결하는 공정 최적화 결과를 도출하였다. 실험 계획법은 5인자, 3수준에 대하여 설정하였으며 4가지 반응에 대하여 인자를 분석하였다. 결과적으로 본 연구에서는 모든 목표에 맞는 최적 조건을 도출하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권6호
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• pp.563-569
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• 2023

마이크로 발광다이오드(LED)는 칩 사이즈가 100마이크로미터 이하인 무기발광재료로 우수한 전기적, 광학적, 기계적 성능 때문에 유연 디스플레이, AR/VR, 바이오 메디컬 분야의 차세대 광원으로 큰 주목을 받고 있다. 특히, 바이오메디컬 분야에 적용하기 위해서는 매우 작은 크기의 마이크로 LED 칩을 원하는 유연 기판에 옮기기 위한 기술이 요구되며, 실제 인간의 얼굴, 장기 등 여러 신체 부위에 적용하기 위해서는 대량의 마이크로 LED 칩을 낮은 정밀 오차, 빠른 속도, 높은 수율로 타겟 기판에 전사하는 것이 중요하다. 본 논문의 목적은 미용/의료용 유연 마이크로 LED 디바이스 제작 공정 방법을 소개하고, 이를 실제 미용/의료 산업에 적용하기 위해 필요한 마이크로 LED 전사 기술을 소개한다. 해당 기술로 제작된 유연 마이크로 LED 디바이스는 피부 질환, 암, 신경질환 등 인간 질병 치료에 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권1호
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• pp.5-10
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• 2012

일반적으로 mesa 구조의 발광다이오드 제작은 MOCVD법으로 수행되고 있다. 특히 개개의 발광다이오드 칩을 식각하고 분리하기 위해서 발광다이오드는 반응성이온식각(RIE)공정과 절단(scribing) 공정을 거치게 된다. 플라즈마를 이용한 건식식각공정인 RIE 공정은 결함, 전위, 표면의 댕글링 본드 형성과 같은 몇 가지 문제점을 유발하고, 이러한 이유로 인해 소자 특성을 저하시킨다. 선택영역성장법은 사파이어 기판 위에 고품질의 GaN 에피층을 성장시키는 방법으로써 주목받고 있다. 본 논문에서는 고품질의 막을 제작하고 공정을 간소화하기 위해서 선택영역성장법을 도입하였고, 기존의 발광다이오드 특성에 영향을 주지 않는 선택영역의 크기를 규정하고자 한다. 실험에 사용된 원형의 선택성장영역의 직경크기는 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$이고, 선택성장 된 발광다이오드의 소자 특성을 얻고자 SEM, EL, I-V 측정을 시행하였다. 주된 발광파장의 위치는 직경크기 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$에서 각각 485, 480, 450, 445 nm로 측정되었다. 직경 350, 200 ${\mu}m$에서는 불규칙한 표면과 기존 발광다이오드보다 높은 저항 값을 얻을 수 있었지만, 직경 2500, 1000 ${\mu}m$에서는 평탄한 표면과 앞서 말한 350, 200 ${\mu}m$의 특성보다 우수한 전류-전압 특성을 얻을 수 있었다. 이러한 결과들로 기존 발광다이오드의 특성에 영향을 주지 않는 적당한 선택성장 직경크기는 1000 ${\mu}m$ 이상임을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.164-170
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• 2012

청색 발광다이오드(LED) InGaN/GaN의 방사 피크 파장에 따른 LED 소자의 성능 저하를 광학적 및 전기적 특성을 고려하여 조사하였다. 방사 피크 파장이 437~452 nm인 LED 소자에 전류를 각각 60 mA, 75 mA, 그리고 90 mA로 구동하여 장시간 동안 스트레스를 주었다. 형광체의 유무에 따라서 LED 소자의 광 감쇠 특성을 관측하였다. 형광체가 없는 소자의 광 감쇠 특성은 피크 파장이 단파장일수록 급속하게 떨어진다. 형광체가 있는 소자는 형광체가 없는 것보다 감쇠 특성이 둔감해진다. 전기적 특성은 방사 피크 파장에 의존하지 않고, 스트레스 시간에 따른 LED의 내부 저항이 서서히 증가하는 현상으로 나타난다. 피크 파장에 따른 외형변화는 동일 전류 조건에서 단파장일 때 열화현상이 심하게 발생한다. 이는 청색 발광다이오드에서 발생한 빛의 파장이 단파장영역으로 갈수록 칩 외의 재료에서 단파장 광 흡수가 증가하여 열화현상이 가속화되는 것으로 분석된다. 따라서 LED 소자의 장수명을 얻기 위해서는 청색 칩의 방사 피크 파장과 소자재료의 광 열화해석이 중요하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.127-127
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• 2010

최근 Light-emitting diodes (LEDs: 발광다이오드) 디바이스의 고휘도, 저전력, 긴 수명, 다양한 색연출 가능, 친환경 소자 등의 장점으로 LED 디바이스가 flat panel display(FPD)의 back light unit (BLU) 를 비롯해 실내 외 조명과 자동차 전조등 분야 이외에도 의료, 인테리어 사업을 비롯한 각종 전자 통신 기기의 정보 처리 기기의 표시소자 등, 여러 제품 군에 적용되는 가운데 큰 관심을 받고 있다. 하지만 이러한 여러 가지 장점에도 불구하고 LED 모듈에서의 junction temperature가 높은 방열 특성이 나쁘다는 단점은 아직 해결되지 않고 있는 실정이다. LED 소자 모듈에서의 junction temperature가 높을 경우 소비되는 에너지가 많을 뿐만 아니라 LED 소자의 발광효율이 떨어지고 수명이 급격히 저하 되어, 결국에는 신뢰성 특성이 현저히 저하 되는 결과가 초래되기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 LED 디바이스의 열저항을 낮추기 위해 고방열 세라믹 기판을 이용해 LED 디바이스의 방열 특성을 향상시킨 결과를 제시한다. 고방열 세라믹 기판을 제작하여 LED 칩을 실장시킨 다음 LED 열저항 특성을 측정하였다. 이때 고방열 세라믹 기판은 Al2O3와 AlN이 사용되었으며 제작한 세라믹 기판의 강도, 표면 roughness, 미세구조 등을 살펴보고 이 기판들의 열전도도를 측정하였다. 제작 공정방법에 따라 세라믹 기판의 미세구조를 비롯한 기계적, 열적 특성이 현저히 변하였으며 이때 LED 칩을 실장 하여 측정한 열저항 특성 값도 함께 변하였다. Al2O3의 열저항 값은 3.003 K/W 으로 측정 되었으며, AlN의 열저항 값은 3.003k/W 으로 측정되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.63-67
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• 2015

백색 발광 다이오드는 조명과 통신이 동시에 가능하여 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고출력 백색 LED와 저가형 광 다이오드, 프레넬 렌즈로 구성된 가시광 통신의 특성을 연구하였다. LED 구동회로는 고전력 MOSFET과 MOSFET 전용 구동칩을 사용하여 LED가 고속으로 온오프 되게 스위칭 하였다. 사용한 LED의 대역폭은 8 MHz로 측정되었다. 그러나 실내 조명환경을 고려한 500 lx 조도 하에서 통신 속도는 PIN 광 다이오드인 SFH213의 낮은 스펙트럼 감도와 낮은 신호전력으로 인해 1 Mbps까지만 가능하였다. 시스템 대역폭을 확장하기 위하여 프레넬 렌즈를 적용한 경우 수신단의 PIN 광 다이오드에 LED의 집광된 광 전력이 입사되도록 하여 LED의 대역폭까지 변조될 수 있었다. 프레넬 렌즈에 의한 신호대 잡음비는 40 dB 이상 향상되었다.