特開 2024-116049 光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116049

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20240820BHJP

   H01L 33/56 20100101ALI20240820BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20240820BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

H01L33/62

H01L33/56

H01L33/50

G09F9/33

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024400

(22)【出願日】2023-02-20

(31)【優先権主張番号】10-2023-0020025

(32)【優先日】2023-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】521271495

【氏名又は名称】グローバル テクノロジーズ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム ミンソン

(72)【発明者】

【氏名】キム ヨングン

【テーマコード（参考）】

5C094

5F142

【Ｆターム（参考）】

5C094AA15

5C094BA03

5C094BA25

5C094BA32

5C094CA19

5C094DA07

5C094DA15

5C094DB01

5C094DB02

5C094EA03

5C094ED13

5C094FA01

5C094FA02

5C094JA08

5F142AA56

5F142BA32

5F142CA11

5F142CB14

5F142CB23

5F142CD02

5F142CD16

5F142CD32

5F142CD44

5F142CG04

5F142CG05

5F142CG25

5F142CG43

5F142DA12

5F142DB17

5F142DB24

5F142GA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】小型化が図れる光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る光源素子１００は、光を発するＬＥＤチップ１１０と、前記ＬＥＤチップの駆動を制御するための制御回路を具備する駆動制御部１２０と、前記駆動制御部の上部面に配設されて前記ＬＥＤチップがボンディングされ、前記駆動制御部から与えられる電気信号を前記ＬＥＤチップに伝達する電極パッド１３０と、を備えていてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を発するＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップの駆動を制御するための制御回路を具備する駆動制御部と、
前記駆動制御部の上部面に配設されて前記ＬＥＤチップがボンディングされ、前記駆動制御部から与えられる電気信号を前記ＬＥＤチップに伝達する電極パッドと、
を備える、光源素子。

【請求項2】

前記駆動制御部は、前記制御回路が形成される基板を備え、
前記電極パッドは、前記制御回路が形成される前記基板の上部面の上に積層される、請求項１に記載の光源素子。

【請求項3】

前記駆動制御部の下部面に配設され、前記制御回路と電気的に接続されて外部から与えられる電気信号を前記制御回路に伝達する外部接続パッドをさらに備える、請求項２に記載の光源素子。

【請求項4】

前記駆動制御部は、前記外部接続パッドに接続されて前記基板を貫通する貫通電極をさらに備える、請求項３に記載の光源素子。

【請求項5】

前記駆動制御部の上部面に配設されて前記制御回路と電気的に接続され、電気的な測定のためのテストパッドをさらに備える、請求項４に記載の光源素子。

【請求項6】

前記テストパッドに接続されて前記駆動制御部を部分的に貫通するビアプラグをさらに備える、請求項５に記載の光源素子。

【請求項7】

前記駆動制御部は、
前記基板の上部面の上に形成されて前記制御回路に接続され、前記ビアプラグの下端部と前記貫通電極の上端部をそれぞれ前記制御回路と電気的に接続する共有接続パッドをさらに備え、
前記ビアプラグの下端部と前記貫通電極の上端部は、互いにずれて前記共有接続パッドの上部面と下部面にそれぞれ接続される、請求項６に記載の光源素子。

【請求項8】

前記テストパッドは、前記電極パッドから離れて前記駆動制御部の上部面の周縁部に配設される、請求項５に記載の光源素子。

【請求項9】

前記貫通電極の下端部の直径は３０～８００μｍであり、前記貫通電極の上端部の直径よりも大きい、請求項４に記載の光源素子。

【請求項10】

前記貫通電極の長さは、４０～１，０００μｍである、請求項４に記載の光源素子。

【請求項11】

前記外部接続パッドは複数から構成され、
複数の前記外部接続パッド同士の間の間隔は３０～８００μｍである、請求項３に記載の光源素子。

【請求項12】

前記駆動制御部は、前記基板の上部面の上に形成される絶縁層をさらに備え、
前記制御回路は、
前記基板の上部面の上に形成されて前記絶縁層により覆われる配線層と、
前記絶縁層を少なくとも部分的に貫通して前記配線層に接続される導電性ビアと、
を備え、
前記電極パッドは、前記絶縁層の上に形成されて前記導電性ビアに接続される、請求項２に記載の光源素子。

【請求項13】

前記駆動制御部の上において前記ＬＥＤチップを覆うモールディング部をさらに備える、請求項１に記載の光源素子。

【請求項14】

前記モールディング部は、黒色添加剤、散乱剤または蛍光物質を含む、請求項１３に記載の光源素子。

【請求項15】

前記ＬＥＤチップは複数配設され、
複数の前記ＬＥＤチップは、第１及び第２の電極をそれぞれ有し、
前記電極パッドは、
各前記ＬＥＤチップの第１の電極とそれぞれ接続される第１の電極パッドと、
各前記ＬＥＤチップの第２の電極とそれぞれ接続される第２の電極パッドと、
を備える、請求項１に記載の光源素子。

【請求項16】

隣り合う二つの前記第１の電極パッドの間の間隔及び隣り合う二つの前記第２の電極パッドの間の間隔は、１～３００μｍである、請求項１５に記載の光源素子。

【請求項17】

各前記ＬＥＤチップは、前記第１の電極と前記第２の電極がそれぞれ前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドに直結されてフリップチップボンディングされる、請求項１５に記載の光源素子。

【請求項18】

請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の光源素子と、
複数の前記光源素子が並べられて実装される回路基板と、
を備える、ディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置に係り、さらに詳しくは、光制御が可能な光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ディスプレイ用の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）は、化合物半導体の特性を用いて電気を赤外線または光に変換する素子であって、複数の素子から発せられる光の三原色の明るさをそれぞれ別々に制御して色を混合することにより、多彩な色合いを実現することができる。

【0003】

従来、それぞれの発光ダイオード素子を制御するための半導体素子が発光面の周りに一緒に実装され、しかも、一枚のプリント回路基板に電気的に複雑に接続されているが故に、基板の設計的な制約、発光面上の数多くの部品点数と空間的な制約に起因して光効率が低下せざるを得なかった。

【0004】

また、屋外、室内のディスプレイモジュールは、三色発光ダイオードをマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に並べて一枚のプリント回路基板に電気的に接続し、それぞれの三色発光ダイオードは、プリント回路基板の下部電極を形成して、内部多層レイヤーを介して反対面に光制御のための部品を配置する。これに起因して、配線のための多層レイヤーのプリント回路基板を作製するコストの高騰や不良率の上昇が避けられず、限られた空間内においてさらに多くの発光ダイオードを制御するためには、プリント回路基板の精度と光量の制御のための部品が制限的にならざるを得ないため、より一層高い解像度のディスプレイを実現することができない。

【0005】

最近のコンパクトなサイズ（ｉｎｃｈ）の高解像度を求める発光ダイオードディスプレイのニーズの増加には目を見張るものがあり、これに伴い、機器の厚さがどんどん薄くなり、このために、機器内に装着される小型ディスプレイの厚さもまた薄くなりつつある。

【0006】

現在、発光ダイオードディスプレイは、三色パッケージの形態や三色チップをそれぞれ実装するチップオンボード（ＣＯＢ：Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）の形態にして集積度を高め、かつ、電気的な接続のために４層以上のプリント回路基板を作製することを余儀なくされるが故に、厚さを減らし難い構造を有している。発光ダイオードディスプレイの薄型化のためには、部品点数が減り、かつ、プリント回路基板が単純化されて厚さを減らさなければならないが、従来の発光ダイオードディスプレイ構造においては、必ずそれぞれの発光ダイオード制御部を発光面の周り及び発光モジュールの下面に配置しなければならないが故に、集積度を高めることや薄い厚さに作製することに限界がある。

【0007】

すなわち、従来のディスプレイは、多色の発光ダイオードが配置され、それぞれの発光ダイオードを制御するための素子が周りに配置されなければならず、発光ダイオードと制御部の部品を異なる工程にてそれぞれ実装することを余儀なくされていた。これに起因して、柔軟な（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）形態や発光源しか並べられていない透明なディスプレイを実現することに困難性がある。

【0008】

また、従来の構造は、発光源を除いた領域が透明である透明ディスプレイを実現するに当たって、発光ダイオードチップが発光ダイオード制御素子と一緒に並べられることに起因して、２種類の部品が透明度を低める要因として働いて、より一層透明感が増した透明ディスプレイを実現するのに限界がある。なおかつ、周りの部品が吸光剤の役割を果たして光効率が低下せざるを得ず、所望の解像度と明るさを確保するために多数の発光ダイオードが並べられることを余儀なくされるが故に、多数の発光ダイオードと制御素子を一々基板の上に実装しなければならない作業が煩雑であり、しかも、長時間がかかるという不都合もある。

【0009】

これらの理由から、ディスプレイに組み込まれる発光源と制御部を一枚の基板にて薄く構成することにより、発光ディスプレイの薄型化を図るとともに、狭い面積にさらに多くの発光ダイオードを配置して解像度を高める製品が切望されるのが現状である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】大韓民国公開特許第１０－２０１３－００５６５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、ＬＥＤチップが駆動制御部の上部面に配設されて一つのドライバー一体型の素子の形態に最小化及び集約化されることにより、小型化が図れる光源素子及びこれを備えるディスプレイ装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一実施形態に係る光源素子は、光を発するＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップの駆動を制御するための制御回路を具備する駆動制御部と、前記駆動制御部の上部面に配設されて前記ＬＥＤチップがボンディングされ、前記駆動制御部から与えられる電気信号を前記ＬＥＤチップに伝達する電極パッドと、を備えていてもよい。

【0013】

前記駆動制御部は、前記制御回路が形成される基板を備え、前記電極パッドは、前記制御回路が形成される前記基板の上部面の上に積層されてもよい。

【0014】

前記光源素子は、前記駆動制御部の下部面に配設され、前記制御回路と電気的に接続されて外部から与えられる電気信号を前記制御回路に伝達する外部接続パッドをさらに備えていてもよい。

【0015】

前記駆動制御部は、前記外部接続パッドに接続されて前記基板を貫通する貫通電極をさらに備えていてもよい。

【0016】

前記光源素子は、前記駆動制御部の上部面に配設されて前記制御回路と電気的に接続され、電気的な測定のためのテストパッドをさらに備えていてもよい。

【0017】

前記光源素子は、前記テストパッドに接続されて前記駆動制御部を部分的に貫通するビアプラグをさらに備えていてもよい。

【0018】

前記駆動制御部は、前記基板の上部面の上に形成されて前記制御回路に接続され、前記ビアプラグの下端部と前記貫通電極の上端部をそれぞれ前記制御回路と電気的に接続する共有接続パッドをさらに備え、前記ビアプラグの下端部と前記貫通電極の上端部は、互いにずれて前記共有接続パッドの上部面と下部面にそれぞれ接続されてもよい。

【0019】

前記テストパッドは、前記電極パッドから離れて前記駆動制御部の上部面の周縁部に配設されてもよい。

【0020】

前記貫通電極の下端部の直径は３０～８００μｍであり、前記貫通電極の上端部の直径よりも大きくてもよい。

【0021】

前記貫通電極の長さは、４０～１，０００μｍであってもよい。

【0022】

前記外部接続パッドは複数から構成され、複数の前記外部接続パッド同士の間の間隔は３０～８００μｍであってもよい。

【0023】

前記駆動制御部は、前記基板の上部面の上に形成される絶縁層をさらに備え、前記制御回路は、前記基板の上部面の上に形成されて前記絶縁層により覆われる配線層と、前記絶縁層を少なくとも部分的に貫通して前記配線層に接続される導電性ビアと、を備え、前記電極パッドは、前記絶縁層の上に形成されて前記導電性ビアに接続されてもよい。

【0024】

前記光源素子は、前記駆動制御部の上において前記ＬＥＤチップを覆うモールディング部をさらに備えていてもよい。

【0025】

前記モールディング部は、黒色添加剤、散乱剤または蛍光物質を含んでいてもよい。

【0026】

前記ＬＥＤチップは複数配設され、複数の前記ＬＥＤチップは、第１及び第２の電極をそれぞれ有し、前記電極パッドは、各前記ＬＥＤチップの第１の電極とそれぞれ接続される第１の電極パッドと、各前記ＬＥＤチップの第２の電極とそれぞれ接続される第２の電極パッドと、を備えていてもよい。

【0027】

隣り合う二つの前記第１の電極パッドの間の間隔及び隣り合う二つの前記第２の電極パッドの間の間隔は、１～３００μｍであってもよい。

【0028】

各前記ＬＥＤチップは、前記第１の電極と前記第２の電極がそれぞれ前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドに直結されてフリップチップボンディングされてもよい。

【0029】

本発明の別の実施形態に係るディスプレイ装置は、本発明の一実施形態に係る光源素子と、複数の前記光源素子が並べられて実装される回路基板と、を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0030】

本発明の実施形態に係る光源素子は、光を発するＬＥＤチップを駆動制御部の上部面に配設された電極パッドにボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）することにより、駆動制御部とＬＥＤチップを一つのドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）一体型の素子の形態に最小化及び集約化することができ、これにより、ＬＥＤチップが複数配設される場合であっても、光源素子の小型化及び超小型化を図ることができる。

【0031】

また、ＬＥＤチップの発光方向とは反対側に駆動制御部が配設（または、配置）されることにより、ＬＥＤチップから発せられた光が駆動制御部に吸収されないようにすることができ、これにより、駆動制御部による光損失が排除（または、除去）されることができて、光源素子の光損失を極力抑えることができる。

【0032】

ここで、駆動制御部は、複数のＬＥＤチップを一つにまとめて（または、くくって）制御することにより、複数のＬＥＤチップを制御するための部品点数を減らすことができ、部品の形成（または、実装）作業を簡素化することができる。

【0033】

さらに、ドライバー一体型に伴うテスト（ｔｅｓｔ）が単純化でき、テストパッドを介してテストの不良の検出が手軽に行われる。

【0034】

さらにまた、外部から与えられる電気信号を駆動制御部の制御回路に伝達する外部接続パッドをＬＥＤチップとは反対側の駆動制御部の下部面に配設することにより、透明な回路基板に光源素子を実装（ｍｏｕｎｔ）する場合に透明度がより一層高くなり、これにより、（従来よりも）より一層透明度が増したディスプレイ装置を実現することができる。

【0035】

これらに加えて、このような光源素子は、回路基板に実装（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）し易く、光源素子を回路基板に複数の束にしてパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）化した本発明のディスプレイ装置は、超小型の光源素子をパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）して（従来よりも）より一層コンパクトなサイズの高解像度のディスプレイを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の一実施形態に係る光源素子を示す概略斜視図。

【図2】本発明の一実施形態に係る光源素子の下部平面図。

【図3】本発明の一実施形態に係る光源素子の側断面図。

【図4】本発明の別の実施形態に係るディスプレイ装置を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下では、添付図面に基づいて、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものである。本発明を説明するに当たって、同じ構成要素に対しては同じ参照符号を付し、図面は、本発明の実施形態を正確に説明するために大きさが部分的に誇張されていてもよく、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。

【0038】

図１は、本発明の一実施形態に係る光源素子を示す概略斜視図である。

【0039】

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る光源素子１００は、光を発するＬＥＤチップ１１０と、前記ＬＥＤチップ１１０の駆動を制御するための制御回路１２５を具備する駆動制御部１２０と、前記駆動制御部１２０の上部面に配設されて前記ＬＥＤチップ１１０がボンディングされ、前記駆動制御部１２０から与えられる電気信号を前記ＬＥＤチップ１１０に伝達する電極パッド１３０と、を備えていてもよい。

【0040】

発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップ１１０は、光を発することができ、発光源として使用可能である。例えば、ＬＥＤチップ１１０は、無機発光ダイオード（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及び有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）を備えていてもよく、反応速度が早く、しかも、低電力にて高輝度を実現可能な無機発光ダイオードが好適に使用可能である。なお、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、水気と酸素への露出に弱いが故に封止工程を必要とし、しかも、耐久性に乏しいのに対し、無機発光ダイオードは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）とは異なり、封止工程を必要とせず、しかも、耐久性に富んでいる。

【0041】

ここで、ＬＥＤチップ１１０は、短辺の長さが１００μｍ前後であるサイズまたは短辺の長さが数μｍ～数十μｍ前後であるサイズを有するマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ；μＬＥＤ）であってもよい。このように、マイクロ単位のＬＥＤチップ１１０を採用することにより、ピクセル（ｐｉｘｅｌ）サイズ（ｓｉｚｅ）を減らし、同一の画面のサイズ内においても高解像度を実現することができる。なお、ＬＥＤチップ１１０をマイクロ単位のサイズに製造する場合には、たとえ無機発光ダイオードを使用するとしても、無機物材料の特性から、撓むときに割れてしまうという不都合を解消することができる。すなわち、マイクロ無機発光ダイオードチップを可撓性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）の基板に転写する場合には、たとえ可撓性の基板が撓むとしても、無機発光ダイオードチップが割れないので、柔軟な（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイ装置２００もまた実現可能である。このため、マイクロＬＥＤチップ１１０を採用したディスプレイ装置２００は、超小型のピクセルサイズと薄い厚さを用いて、多岐にわたる分野に応用可能である。

【0042】

駆動制御部１２０は、ＬＥＤチップ１１０の駆動を制御するための制御回路１２５を具備していてもよく、ＬＥＤチップ１１０の駆動を制御することができる。例えば、駆動制御部１２０は、ＬＥＤチップ１１０に電気信号などの駆動信号を伝達することができ、ＬＥＤチップ１１０を制御することができる。ここで、駆動制御部１２０は、ＬＥＤチップ１１０をそれぞれ別々に制御するために制御回路１２５を備えていてもよく、ＬＥＤチップ１１０の駆動のために外部から伝送（または、伝達）される電気信号（または、駆動信号）が制御回路１２５に入力されることができる。このとき、駆動制御部１２０は、能動マトリックス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ；ＡＭ）方式または手動マトリックス（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ；ＰＭ）方式によりＬＥＤチップ１１０の駆動を制御することができ、能動マトリックス（ＡＭ）方式の場合には、制御回路１２５が薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）を備えていてもよく、ＬＥＤチップ１１０の数と同数に配設されてもよい。

【0043】

制御回路１２５は、駆動制御部１２０の内部において（複数の）ＬＥＤチップ１１０の駆動をそれぞれ別々に制御することができ、これにより、（各）ＬＥＤチップ１１０の点灯の制御が行われることができ、複数のＬＥＤチップ１１０のそれぞれを選択的に点滅（ｏｎ／ｏｆｆ）することができる。例えば、ＬＥＤチップ１１０が赤色（Ｒｅｄ；Ｒ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ；Ｇ）及び青色（Ｂｌｕｅ；Ｂ）の三色ＬＥＤチップ１１０からなる場合には、赤色（Ｒ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して赤色（光）を呈色することができ、緑色（Ｇ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して緑色（光）を呈色することができ、青色（Ｂ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して青色（光）を呈色することができる。なお、三色ＬＥＤチップ１１０をすべて点灯して白色（光）を呈色することもでき、三色ＬＥＤチップ１１０をすべて点滅して黒色を呈色することもでき、三色ＬＥＤチップ１１０の強さの比率を調節して様々な色合い（色）を呈色することもできる。

【0044】

電極パッド１３０は、駆動制御部１２０の上部面に配設されてＬＥＤチップ１１０がボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）されてもよく、駆動制御部１２０から与えられる電気信号をＬＥＤチップ１１０に伝達することができる。例えば、電極パッド１３０は、駆動制御部１２０の上部面に配設されて制御回路１２５と電気的に接続されてもよく、ＬＥＤチップ１１０がボンディングされてＬＥＤチップ１１０と制御回路１２５との間に電気的に接続されてもよい。これにより、駆動制御部１２０からＬＥＤチップ１１０へと前記電気信号が与えられ、電極パッド１３０を介して制御回路１２５から前記電気信号がＬＥＤチップ１１０に与えられる。ここで、前記電気信号は、ＬＥＤチップ１１０の点灯のための電源（信号）であってもよく、各ＬＥＤチップ１１０の点灯の制御のための制御信号（または、前記駆動信号）であってもよく、これに特に限定されず、電気的に伝送できればよい。

【0045】

本発明に係る光源素子１００は、ＬＥＤチップ１１０を駆動制御部１２０の上部面に配設された電極パッド１３０にボンディングすることにより、駆動制御部１２０とＬＥＤチップ１１０を一つのドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）一体型の素子の形態に最小化及び集約化することができ、これにより、たとえＬＥＤチップ１１０が複数配設される場合であっても、光源素子１１０の小型化及び超小型化を図ることができる。

【0046】

また、本発明においては、複数のＬＥＤチップ１１０が外部制御部（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）（図示せず）とそれぞれ直結されてその点灯が制御される構造ではなく、複数のＬＥＤチップ１１０が駆動制御部１２０の内部に配設（または、配備）された制御回路１２５と接続されて制御回路１２５によりその駆動がそれぞれ別々に制御される構造を取ることにより、複数のＬＥＤチップ１１０を外部制御部（図示せず）に接続するために複雑な配線を引き出す必要なしに、ＬＥＤチップ１１０の点灯の制御が光源素子１００において行われることができ、複数のＬＥＤチップ１１０と制御回路１２５との間の信号経路が短くなるので、光源素子１００の電気的な特性が向上する。これにより、複数のＬＥＤチップ１１０を制御するための部品点数を減らすことができ、部品の形成（または、実装）作業を簡素化することができる。

【0047】

一方、従来には、駆動ＩＣ（ＩＣ－Ｄｒｉｖｅｒ）がＬＥＤチップ１１０のボンディング面と同一の（平）面の上にＬＥＤチップ１１０の発光方向に突出して実装されることに起因して、ＬＥＤチップ１１０から発せられる光が前記駆動ＩＣに吸収されて光損失が起こってしまうという不都合があった。

【0048】

しかしながら、本発明に係る光源素子１００は、ＬＥＤチップ１１０の発光方向とは反対側に駆動制御部１２０が配設されてＬＥＤチップ１１０のボンディング面を提供することにより、ＬＥＤチップ１１０から発せられた光が駆動制御部１２０に干渉したり、吸収されたりしないようにすることができ、これにより、前記駆動ＩＣに吸収されて光損失が起こっていた従来の問題が解消でき、駆動制御部１２０による光損失が排除（または、除去）できて、光源素子１００の光損失を極力抑えることができる。

【0049】

ここで、駆動制御部１２０は、制御回路１２５が形成される基板１２１を備えていてもよい。基板１２１は、制御回路１２５が形成されてもよく、ＬＥＤチップ１１０の数に見合う分だけ制御回路１２５が形成されてもよく、一つの制御回路１２５が二以上のＬＥＤチップ１１０を制御できるように実現してもよい。例えば、基板１２１は、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ；Ｓｉ）基板、ガラス（ｇｌａｓｓ）基板、プラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）基板、キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）基板など様々な材料の基板のうちの一つにより実現されてもよく、上部面の上に制御回路１２５が成長して（または、蒸着されて積層され）もよい。

【0050】

このとき、電極パッド１３０は、制御回路１２５が形成される基板１２１の上部面の上に積層されてもよく、基板１２１の上部面の上に制御回路１２５を形成した（または、成長させた）後、駆動制御部１２０の（最）頂部面に積層して形成されてもよい。

【0051】

図２は、本発明の一実施形態に係る光源素子の下部平面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る光源素子の側断面図である。

【0052】

図２及び図３を参照すると、駆動制御部１２０は、基板１２１の上部面の上に形成される絶縁層１２３をさらに備えていてもよい。絶縁層１２３は、基板１２１の上部面の上に形成されてもよく、制御回路１２５を少なくとも部分的に被覆（ｃｏａｔｉｎｇ）してもよく、基板１２１の上部面に垂直方向に積層されてもよい。例えば、絶縁層１２３は、絶縁性ポリマー、エポキシまたはこれらの組み合わせを含んでいてもよく、制御回路１２５の（積層）構造（例えば、配線層の積層数または前記薄膜トランジスターの構造）に応じて多層に積層されてもよく、多層の絶縁層１２３は、互いに同一の平面積を有していてもよい。このとき、多層の絶縁層１２３のそれぞれは、基板１２１の上部面の（平）面積と同一の平面積を有していてもよく、図３においては、絶縁層１２３が４層構造を有するように示しているが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、絶縁層１２３は、場合によって、３層以下に積層された絶縁層１２３を備えていてもよく、あるいは、５層以上に積層された絶縁層１２３を備えていてもよい。

【0053】

ここで、制御回路１２５は、基板１２１の上部面の上に形成されて絶縁層１２３により覆われる配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃと、絶縁層１２３を少なくとも部分的に貫通して配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに接続される導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅと、を備えていてもよい。配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、基板１２１の上部面の上に形成されてもよく、絶縁層１２３により覆われて絶縁層１２３により被覆されてもよい。このとき、配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、基板１２１の上部面に直接的に形成されてもよく、基板１２１の上部面を絶縁層１２３により被覆した後、絶縁層１２３の表面（または、露出面）に形成されてもよい。このような配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性物質（例えば、金属）から形成されてもよく、制御回路１２５の構造に応じて、絶縁層１２３が介在して多層に形成（または、積層）されてもよい。

【0054】

例えば、基板１２１の上部面に最も近い第１の層（または、最底層）の配線層１２５ａ）が形成された後に第１の絶縁層１２３ａが第１の層の配線層１２５ａを被覆してもよく、第１の絶縁層１２３ａの上に第２の層の配線層１２５ｂを形成した後に第２の絶縁層１２３ｂにより第２の層の配線層１２５ｂを被覆してもよく、第２の絶縁層１２３ｂの上に第３の層の配線層１２５ｃを形成した後に第３の絶縁層１２３ｃにより第３の層の配線層１２５ｃを被覆してもよい。必要（すなわち、前記制御回路の構造）に応じて、第ｎ層の配線層と第ｎの絶縁層まで積層して形成してもよく、前記第ｎの絶縁層の上に最頂部の絶縁層１２３ｄをさらに形成してもよい。

【0055】

導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅは、絶縁層１２３を少なくとも部分的に貫通して配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃに接続されてもよく、前記垂直方向に絶縁層１２３を貫通して絶縁層１２３により被覆された配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃと接続されてもよく、異なる層の配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ同士を接続してもよい。例えば、導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅは、駆動制御部１２０の上部面をなす最頂部の絶縁層１２３ｄの表面を貫通して下端部が配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃに接続され、上端部は駆動制御部１２０の上部面に晒されてもよい。また、多層の配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃを形成しつつ、第ｎ＋１層の配線層を形成しないうちに導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅが前記第ｎの絶縁層（及び／又は、前記最頂部の絶縁層）を貫通して前記第ｎ層の配線層に接続され、前記第ｎ＋１層の配線層が導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅに接続されて形成されてもよい。ここで、導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅもまた銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性物質から形成されてもよく、配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃとの接触抵抗（ｃｏｎｔａｃｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を減らすために配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃと同一の物質からなることが好ましい。

【0056】

このとき、電極パッド１３０は、絶縁層１２３の上に形成されて導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅに接続されてもよく、最頂部の絶縁層１２３ｄに形成されてもよく、駆動制御部１２０の上部面に晒された導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅの上端部に接続されるように形成されてもよい。例えば、電極パッド１３０は、駆動制御部１２０の上部面に晒された導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅの上端部を被覆しつつ、最頂部の絶縁層１２３ｄに形成されてもよい。このことから、電極パッド１３０が制御回路１２５と電気的に接続でき、駆動制御部１２０から与えられる前記電気信号をＬＥＤチップ１１０に伝達することができる。

【0057】

ここで、電極パッド１３０は、バンプ（Ｂｕｍｐ）を形成したり、金属レイヤー（ｍｅｔａｌ ｌａｙｅｒ）層から構成されたりしてもよく、最外郭（例えば、最頂部層）は、酸化の防止のための層を備えていてもよく、電気伝導度の高い銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、錫（Ｓｎ）などの導電性物質からなることが好ましい。

【0058】

一方、導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅは、第１の導電性ビア１２５ｄと第２の導電性ビア１２５ｅを備えていてもよく、第１の導電性ビア１２５ｄは、上端部が第１の電極パッド１３１に接続されてもよく、第２の導電性ビア１２５ｅは、上端部が第２の電極パッド１３２に接続されてもよい。なお、第１の導電性ビア１２５ｄの下端部と第２の導電性ビア１２５ｅの下端部は、互いに異なる層の配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃにそれぞれ接続されてもよく、第１の導電性ビア１２５ｄの下端部は第３の層の配線層１２５ｃに接続され、第２の導電性ビア１２５ｅの下端部は第２の層の配線層１２５ｂに接続されてもよい。

【0059】

本発明に係る光源素子１００は、駆動制御部１２０の下部面に配設され、制御回路１２５と電気的に接続されて外部から与えられる電気信号を制御回路１２５に伝達する外部接続パッド１４０をさらに備えていてもよい。

【0060】

外部接続パッド１４０は、駆動制御部１２０の下部面（または、底面）に配設されて制御回路１２５と電気的に接続されてもよく、外部から与えられる電気信号を制御回路１２５に伝達することができる。このとき、外部接続パッド１４０は、基板１２１の下部面（または、底面）の上に形成されてもよく、ＬＥＤチップ１１０に電源（ｐｏｗｅｒ）を供給するために設けられてもよく、光源素子１００が回路基板２１０に実装（ｍｏｕｎｔ）されながら、回路基板２１０の（接続）端子に接触されてボンディングされてもよい。このことから、駆動制御部１２０の内部に配設された制御回路１２５は、外部接続パッド１４０を介して外部から電源、制御信号、クロック（Ｃｌｏｃｋ；ＣＬＫ）などの前記電気信号を伝達（または、伝送）される形態で駆動でき、駆動制御部１２０の内部において複数のＬＥＤチップ１１０の駆動をそれぞれ別々に制御することができ、これにより、ＬＥＤチップ１１０の点灯の制御が光源素子１００において行われることが可能になる。

【0061】

例えば、外部接続パッド１４０は、複数から構成されてもよく、データ（ｄａｔａ）入力パッド（ｉｎｐｕｔ ｐａｄ）とデータ出力パッド（ｏｕｔｐｕｔ ｐａｄ）、及び電源供給（ｐｏｗｅｒ ｉｎｐｕｔ）パッドと接地（ｇｒｏｕｎｄ）パッドを備えていてもよい。前記データ入力パッドは、外部（例えば、前記外部制御部）からＬＥＤチップ１１０の制御のための制御信号（または、データ）を制御回路１２５に伝送（または、伝達）するために設けられてもよく、前記制御信号が入力されてもよい。

【0062】

前記データ出力パッドは、前記データ入力パッドに入力された前記制御信号が出力されてもよく、（周りの）別の光源素子１００の前記データ入力パッドと電気的に接続されてもよく、電気的に接続された前記データ入力パッドに前記制御信号を伝達して入力してもよい。このように、ディスプレイ装置２００のすべての光源素子１００に前記制御信号が伝送されてもよい。ここで、前記データ出力パッドは、前記データ入力パッドに入力されて制御回路１２５を経た前記制御信号が出力されてもよく、このようにして出力された前記制御信号は、前記別の光源素子１００の前記データ入力パッドに入力されてもよい。

【0063】

前記電源供給パッドは、外部（例えば、外部電源）から制御回路１２５に電源を供給するために設けられてもよく、ＬＥＤチップ１１０の駆動（または、点灯）のための電源が入力されてもよい。

【0064】

前記接地パッドは、制御回路１２５を備えて光源素子１００の接地のために設けられてもよく、接地（または、接地に接続）されてもよく、前記電源供給パッドに入力された電源が前記接地パッドに伝送されながら（または、流れていきながら）、ＬＥＤチップ１１０が点灯されてもよい。

【0065】

一方、外部接続パッド１４０は、ＬＥＤチップ１１０の数に比例する数（または、同数）が配備されるわけてはなく、ＬＥＤチップ１１０の数に関わらず４個のみが配備されてもよい。すなわち、たとえ３個以下または５個以上のＬＥＤチップ１１０が駆動制御部１２０の上にボンディングされる場合であっても、ＬＥＤチップ１１０の数に関わらず制御回路１２５の駆動（または、制御）に必要とされる４個の外部接続パッド１４０のみが配備されてもよい。それぞれの外部接続パッド１４０が（各）ＬＥＤチップ２１０に直接的に電源、前記制御信号などを伝達するための用途に用いられるわけではなく、単に制御回路１２５を介してＬＥＤチップ１１０の駆動を制御するために制御回路１２５の駆動に必要とされる電源、前記制御信号などを伝達するための用途に用いられるため、このように４個の外部接続パッド１４０のみが配備されてもよい。

【0066】

このとき、複数のＬＥＤチップ１１０が駆動制御部１２０の上部面に配設された電極パッド１３０を介して駆動制御部１２０の内部の制御回路１２５と電気的に接続されてもよく、このような接続を通じて、複数のＬＥＤチップ１１０の点灯が制御回路１２５によりそれぞれ別々に制御されることが可能になる。

【0067】

したがって、光源素子１００を回路基板２１０に電気的に接続するための外部接続パッド１４０は、ＬＥＤチップ１１０を回路基板２１０と直結するために配備されるものではないため、ＬＥＤチップ１１０に関わらず、単に制御回路１２５との接続のみのために４個のみを備える形態で配備されてもよい。

【0068】

また、外部接続パッド１４０は、クロックパッドをさらに備えていてもよく、前記クロックパッドは、外部から制御回路１２５にクロック（ＣＬＫ）を伝送するために設けられてもよく、ＬＥＤチップ１１０の時間的な制御のために用いられてもよい。このとき、前記クロックパッドは、４個の外部接続パッド１４０のうちの一つが変更されてもよく、４個の外部接続パッド１４０に加えて、さらに配設（または、形成）されてもよい。

【0069】

ここで、複数の外部接続パッド１４０同士の間の間隔は、３０～８００μｍであってもよい。複数の外部接続パッド１４０同士の間の間隔が３０μｍよりも狭い場合には、複数の外部接続パッド１４０同士が狭すぎて複数の外部接続パッド１４０のそれぞれを回路基板２１０にそれぞれボンディングできなくなる虞があり、複数の外部接続パッド１４０同士の間の間隔が８００μｍよりも広い場合には、複数の外部接続パッド１４０同士が広すぎて光源素子１００を回路基板２１０に実装できなかったり、回路基板２１０に実装可能な光源素子１００の数が減ったりする虞がある。したがって、複数の外部接続パッド１４０同士の間の間隔は３０～８００μｍであってもよく、複数の外部接続パッド１４０同士の間の間隔を約４０μｍに保持して従来使用していた回路基板２１０そのままで光源素子１００が実装可能なようにしてもよく、外部接続パッド１４０を回路基板２１０にボンディングして実装しながら、物理的な損傷（ｄａｍａｇｅ）及び熱的ストレス（ｓｔｒｅｓｓ）がＬＥＤチップ１１０及び／又は制御回路１２５に影響を与えないように、光源素子１００の最外郭（すなわち、前記基板の最外郭）に最大の距離分だけ遊びを持たせて（または、離して）配置してもよい。

【0070】

したがって、本発明に係る光源素子１００は、外部接続パッド１４０を回路基板２１０にボンディングして簡単に実装することができ、外部接続パッド１４０を介して回路基板２１０に実装（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）し易くなり、ワイヤーボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）が排除されることが可能になる。

【0071】

また、駆動制御部１２０は、外部接続パッド１４０に接続されて基板１２１を貫通する貫通電極１２２をさらに備えていてもよい。貫通電極１２２は、（少なくとも）基板１２１を貫通してもよく、外部接続パッド１４０に接続されてもよい。例えば、貫通電極１２２は、伝導性の向上のために基板１２１を貫通して形成された貫通孔の内部を伝導性物質により満たして形成されてもよく、前記伝導性物質は、伝導性のよい（または、電気伝導度の高い）銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを含んでいてもよい。ここで、基板１２１がシリコン基板である場合には、貫通電極１２２がシリコン貫通電極（Ｔｈｒｏｕｇｈ－Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ；ＴＳＶ）であってもよく、基板１２１がガラス基板である場合には、貫通電極１２２がガラス貫通電極（Ｔｈｒｏｕｇｈ－Ｇｌａｓｓ Ｖｉａ；ＴＧＶ）であってもよい。

【0072】

このような貫通電極１２２は、外部接続パッド１４０を制御回路１２５と接続することができ、外部接続パッド１４０のみが駆動制御部１２０の下部面（すなわち、前記基板の下部面）に配設されるようにすることができ、外部接続パッド１４０のみを回路基板２１０に電気的に接続することができる。これにより、回路基板２１０における面抵抗（または、線抵抗）を最小限に抑えることができる。

【0073】

また、外部から与えられる前記電気信号を駆動制御部１２０の制御回路１２５に伝達する外部接続パッド１４０をＬＥＤチップ１１０とは反対側の駆動制御部１２０の下部面に配設することにより、透明な回路基板２１０に光源素子１００を実装する場合に透明度がより一層高くなり、これにより、（従来よりも）より一層透明度が増したディスプレイ装置２００を実現することもできる。

【0074】

さらに、貫通電極１２２は、光源素子１００を回路基板２１０に電気的に接続するための外部接続パッド１４０をＬＥＤチップ１１０と電気的に接続された制御回路１２５と接続することにより、ＬＥＤチップ１１０と回路基板２１０との間の電気的な接続距離を縮めることができ、制御回路１２５など駆動制御部１２０の構成（または、構造）を単純化することができる。

【0075】

ここで、複数のＬＥＤチップ１１０に対する点灯の調節は、駆動制御部１２０の内部に配備される制御回路１２５が複数のＬＥＤチップ１１０の駆動をそれぞれ別々に制御することにより行われることができ、このためのそれぞれのＬＥＤチップ１１０と制御回路１２５との接続は、駆動制御部１２０の上部面に配設された電極パッド１３０を媒介として行われることができる。また、制御回路１２５は、絶縁層１２３を少なくとも部分的に貫通するように形成された導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅを介して配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが（各）絶縁層１２３の内部を通過する形態で駆動制御部１２０の内部に形成されてもよい。なお、制御回路１２５は、基板１２１に貫通されるように形成された前記貫通孔の内部の貫通電極１２２を介して外部接続パッド１４０と（電気的に）接続されてもよく、光源素子１００が外部接続パッド１４０を介して回路基板２１０に電気的に接続される場合に、制御回路１２５を介して複数のＬＥＤチップ１１０の駆動をそれぞれ別々に制御することができ、複数のＬＥＤチップ１１０に対する点灯の調節が行われることができる。

【0076】

このように、それぞれのＬＥＤチップ１１０と制御回路１２５との間の電気的な接続構造が駆動制御部１２０の内部（すなわち、前記絶縁層の内部）において成り立つことにより、各構成要素（例えば、前記ＬＥＤチップと前記駆動制御部）を接続するための配線（すなわち、前記配線層）が（前記駆動制御部または前記絶縁層の）外部に複雑に露出されないようにすることができ、外部の衝撃により電気的な接続が損傷されてしまうことを防ぐことができる。なお、それぞれのＬＥＤチップ１１０と制御回路１２５との接続が駆動制御部１２０の上部面に形成（または、配設）された電極パッド１３０により行われ、制御回路１２５と外部接続パッド１４０との接続が基板１２１を貫通して（外部に）露出されない貫通電極１２２を介して行われることができるので、各構成要素（例えば、前記ＬＥＤチップ、前記駆動制御部及び前記外部接続パッド）に配線を接続するための煩雑でかつややこしい作業を排除することができて、光源素子１００の製造作業が速やかにかつ手軽に行われるだけではなく、光源素子１００をなす各構成要素が一つの素子（または、モジュール）に一体化されて、光源素子１００がドライバー一体型の素子の形態で配設されることができる。

【0077】

一方、駆動制御部１２０は、複数のＬＥＤチップ１１０を一つにまとめて（または、くくって）制御することにより、複数のＬＥＤチップ１１０を制御するための部品点数を減らすことができ、部品の形成作業を簡素化することもできる。

【0078】

本発明に係る光源素子１００は、駆動制御部１２０の上部面に配設されて制御回路１２５と電気的に接続され、電気的な測定のためのテストパッド１５０をさらに備えていてもよい。

【0079】

テストパッド１５０は、電極パッド１３０から離れて駆動制御部１２０の上部面に配設されてもよく、制御回路１２５と電気的に接続されてもよく、制御回路１２５などに対する電気的な測定を行うことができる。例えば、テストパッド１５０は、テスト（ｔｅｓｔ）工程においてプローブピン（Ｐｒｏｂｅ Ｐｉｎ）が接触（ｃｏｎｔａｃｔ）されるパッドであってもよく、前記プローブピンを接触させて電気的な測定を行うことができ、制御回路１２５の電気的な欠陥有無を検出することができる。

【0080】

テストパッド１５０がない場合には、制御回路１２５の電気的な回路特性を測定するために複数本のプローブピンをそれぞれ外部接続パッド１４０と電極パッド１３０に接触させて電気的な測定を行わなければならず、電極パッド１３０は駆動制御部１２０の上部面に配設され、外部接続パッド１４０は駆動制御部１２０の上部面に配設されることにより、片側面においてしか接触できないプローブカード（Ｐｒｏｂｅ Ｃａｒｄ）では制御回路１２５の電気的な回路特性を測定することができなくなる。

【0081】

しかしながら、本発明においては、電極パッド１３０のように、駆動制御部１２０の上部面に配設されて制御回路１２５と電気的に接続されるテストパッド１５０を介して一枚のプローブカードにて制御回路１２５の電気的な回路特性を片側面において測定することができ、このことから、制御回路１２５の微細な誤差を補正することもできる。このため、量産に際して、各制御回路１２５及び／又はＬＥＤチップ１１０が有する誤差を一貫して調整することができ、素子単位で（例えば、一つの前記光源素子に組み込まれる前記駆動制御部ずつ）測定しかつ補正する機能を行うことができる。

【0082】

一方、テストパッド１５０は、ＬＥＤチップ１１０が電極パッド１３０にボンディングされた後にＬＥＤチップ１１０の電気的な欠陥有無を検出（または、テスト）してもよく、不良と判定されたＬＥＤチップ１１０は、別のＬＥＤチップ１１０に取り替えることができる。

【0083】

このように、本発明に係る光源素子１００は、ドライバー一体型であることから、テストが単純化でき、テストパッド１５０を介してテストの不良の検出を行い易くなる。

【0084】

また、本発明に係る光源素子１００は、テストパッド１５０に接続されて駆動制御部１２０を部分的に貫通するビアプラグ１５５をさらに備えていてもよい。

【0085】

ビアプラグ１５５は、テストパッド１５０に接続されて駆動制御部１２０を部分的に貫通してもよく、絶縁層１２３を少なくとも部分的に貫通して制御回路１２５と電気的に接続されてもよい。このことから、テストパッド１５０が駆動制御部１２０の上部面に配設されながら（も）、制御回路１２５と電気的に接続されることが可能になる。

【0086】

すなわち、ビアプラグ１５５を介してテストパッド１５０が電極パッド１３０と同一の平面の上に配設されて（または、位置して）もよく、これにより、テストパッド１５０と電極パッド１３０が同時に複数本のプローブピンのそれぞれと接触され易くなる。

【0087】

駆動制御部１２０は、基板１２１の上部面の上に形成されて制御回路１２５に接続され、ビアプラグ１５５の下端部と貫通電極１２２の上端部をそれぞれ制御回路１２５と電気的に接続する共有接続パッド１２４をさらに備えていてもよい。共有接続パッド１２４は、基板１２１の上部面の上に形成されてもよく、制御回路１２５に接続されてもよく、ビアプラグ１５５の下端部と貫通電極１２２の上端部をそれぞれ制御回路１２５と電気的に接続してもよい。例えば、共有接続パッド１２４は、配線層１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ及び／又は導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅと直間接的に接続されてもよく、共有接続パッド１２４に接続されて絶縁層１２３を少なくとも部分的に貫通する導電性ビア１２５ｄ、１２５ｅを介して配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃと接続されてもよい。

【0088】

共有接続パッド１２４を介して外部接続パッド１４０が制御回路１２５と一直線（ｄｉｒｅｃｔ）に接続されないようにしてもよく、このことから、外部接続パッド１４０を回路基板２１０にボンディングして実装しながら、物理的な損傷及び熱的ストレスが制御回路１２５に影響を与えることがない。

【0089】

さらに、ビアプラグ１５５を介してテストパッド１５０もまた共有接続パッド１２４に接続されて制御回路１２５における前記電気信号の経路がテストパッド１５０と外部接続パッド１４０において（両方とも）同一であってもよい。

【0090】

このとき、ビアプラグ１５５の下端部と貫通電極１２２の上端部は、互いにずれて共有接続パッド１２４の上部面と下部面にそれぞれ接続されてもよい。すなわち、ビアプラグ１５５と貫通電極１２２は一直線に配置されなくてもよく、上から（下を）見下ろすことを想定したときに水平方向（または、左右方向）に互いに離れて（または、ずれて）いてもよい。このような場合、貫通電極１２２を形成するための前記貫通孔とビアプラグ１５５を形成するためのビア孔を形成しつつ、共有接続パッド１２４の損傷及び制御回路１２５との（電気的な）短絡を抑止及び防止することができる。

【0091】

前記貫通孔を形成しながら強い振動（波）と熱が生じる虞があり、このような振動及び／又は熱により共有接続パッド１２４に部分（的な）損傷（または、微細（な）損傷）が生じる虞がある。このような状況下で、前記ビア孔もまた前記貫通孔と一直線に形成してしまうと、前記ビア孔を形成しながら生じる強い振動と熱により共有接続パッド１２４が完全に損傷されてしまう虞があり、制御回路１２５と物理的及び電気的に短絡されてしまう虞がある。

【0092】

しかしながら、ビアプラグ１５５の下端部と貫通電極１２２の上端部とが互いにずれて共有接続パッド１２４の互いに異なる位置に接続される場合には、前記貫通孔を形成しながら生じる部分損傷の位置と前記ビア孔を形成しながら生じる部分損傷の位置が異なってくる虞があるため、共有接続パッド１２４に完全損傷が生じることがなく、制御回路１２５と物理的にだけではなく、電気的にも短絡されることがない。ここで、前記部分損傷とは、光源素子１００の駆動（例えば、前記制御回路の駆動）に影響を及ぼさない損傷を意味し、前記完全損傷とは、光源素子１００が駆動できない損傷（例えば、前記制御回路が駆動できない損傷）を意味する。

【0093】

一方、共有接続パッド１２４は、前記第ｎの絶縁層の上部面に形成されてもよく、貫通電極１２２は、基板１２１だけではなく、絶縁層１２３もまた部分的に貫通してもよく、第１の絶縁層１２３ａないし前記第ｎの絶縁層（まで）を貫通して上端部が共有接続パッド１２４の下部面に接続されてもよい。

【0094】

テストパッド１５０は、電極パッド１３０から離れて駆動制御部１２０の上部面の周縁部に配設されてもよい。このとき、電極パッド１３０は、駆動制御部１２０の上部面の中央部に配設されてもよい。テストパッド１５０は、テスト工程においてプローブピンを接触させて電気的な測定を行うパッドであって、前記テスト工程においてしか用いられず、光源素子１００の駆動には全く関与しないため、ＬＥＤチップ１１０がボンディングされる電極パッド１３０との干渉がないように外郭に、かつ、駆動制御部１２０の上部面の周縁部に配置（または、形成）されてもよい。例えば、ＬＥＤチップ１１０から発せられる光をテストパッド１５０において吸収するなど、テストパッド１５０がＬＥＤチップ１１０から発せられる光に影響を及ぼさないように電極パッド１３０から離して（すなわち、前記ＬＥＤチップから離して）駆動制御部１２０の上部面の周縁部にテストパッド１５０を形成してもよい。

【0095】

ここで、貫通電極１２２の下端部の直径は３０～８００μｍであってもよく、貫通電極１２２の上端部の直径よりも大きくてもよい。貫通電極１２２の下端部の直径が３０μｍよりも小さな場合には、貫通電極１２２の抵抗（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が大きくなって電気の流れが円滑でなくなる虞があり、貫通電極１２２の下端部の直径が８００μｍよりも大きな場合には、貫通電極１２２間の離間距離を確保するために基板１２１など全体的な光源素子１００が肥大化してしまう虞がある。一方、貫通電極１２２の下端部の直径が８００μｍよりも大きな場合には、外部接続パッド１４０と接続されながら外部接続パッド１４０との接触抵抗が大きくなる虞もあり、貫通電極１２２と外部接続パッド１４０との間のオーミックコンタクト（Ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）が困難になってしまう虞もある。このため、貫通電極１２２の下端部の直径は３０～８００μｍであってもよく、約４０μｍであってもよい。

【0096】

このとき、貫通電極１２２の下端部の直径は、貫通電極１２２の上端部の直径よりも大きくてもよく、これにより、前記貫通孔を満たして貫通電極１２２を形成する前記伝導性物質の充填均一性が向上し、前記電気信号の印加の際に生じ得る電気的な損失（ｌｏｓｓ）を極力抑えることができ、しかも、信頼性を確保することができる。このことから、外部接続パッド１４０と制御回路１２５とを接続する個所（または、構成要素）の電気抵抗（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を最小限に抑えることができ、外部接続パッド１４０から貫通電極１２２と共有接続パッド１２４を経る前記電気信号の経路において電気抵抗が最小限に抑えられ、電気抵抗が全くなくなることもできる。

【0097】

さらに、貫通電極１２２の長さは、４０～１，０００μｍであってもよい。貫通電極１２２の長さが４０μｍよりも短い場合には、半田（ｓｏｌｄｅｒ）ダメージ（ｄａｍａｇｅ）及び振動により制御回路１２５が損傷（または、破損）される虞があり、貫通電極１２２の長さが１，０００μｍよりも長い場合には、貫通電極１２２の抵抗が大きくなって電気の流れが円滑でなくなる虞がある。したがって、半田ダメージ及び振動による制御回路１２５の損傷を防ぐために、最小限で４０μｍ以上を確保しながら（も）、貫通電極１２２の抵抗を低められるように、貫通電極１２２の長さは、４０～１，０００μｍであってもよく、約５０μｍであってもよい。

【0098】

本発明に係る光源素子１００は、駆動制御部１２０上においてＬＥＤチップ１１０を覆うモールディング部１６０をさらに備えていてもよい。

【0099】

モールディング部１６０は、駆動制御部１２０上において少なくともＬＥＤチップ１１０を覆うことができ、ＬＥＤチップ１１０の側面及び上面を覆うように形成されてもよく、ＬＥＤチップ１１０を被覆して保護することができる。ここで、モールディング部１６０は、駆動制御部１２０の上に配置されてＬＥＤチップ１１０を取り囲むことができ、駆動制御部１２０の上部面を覆い、ＬＥＤチップ１１０の側面及び上面を覆うことができる。このとき、モールディング部１６０は、ＬＥＤチップ１１０を覆いながら、駆動制御部１２０もまた被覆して駆動制御部１２０及びＬＥＤチップ１１０を保護することができ、基板１２１と制御回路１２５及びＬＥＤチップ１１０を保護することができる。例えば、モールディング部１６０は、水気と酸素などからのＬＥＤチップ１１０及び／又は基板１２１と制御回路１２５の保護のために半導体封止（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）剤からなることが好ましく、ＬＥＤチップ１１０から発せられた光に対する透光性に優れた物質を含んでいてもよく、透明なシリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）やエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）などを含んでいてもよく、シリコン系の樹脂、セラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）系の樹脂または有機シラン（ｓｉｌａｎｅ）系の樹脂を含んでいてもよい。

【0100】

ここで、モールディング部１６０は、黒色（ｂｌａｃｋ）添加剤（または、黒色顔料）、散乱剤または蛍光物質を含んでいてもよい。すなわち、モールディング部１６０は、黒色添加剤、散乱剤及び蛍光物質のうちの少なくとも一種を含んでいてもよく、前記黒色添加剤、前記散乱剤及び前記蛍光物質のうちから選ばれたいずれか一種または二種以上を含んでいてもよい。前記黒色添加剤は、ブラック（ｂｌａｃｋ）コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を向上させることができ、モールディング部１６０にカーボン（ｃａｒｂｏｎ）などブラックカラーの添加剤が含有されてもよい。例えば、モールディング部１６０は、光源素子１００が上方から見下ろしたときに黒色視感（例えば、不透明または黒色）を有せるように黒色物質を含んでいてもよく、絶縁性ベース物質に含有されている黒色顔料を含んでいてもよく、エポキシ樹脂とカーボンブラックとが混合された物質から形成されてもよい。このことから、黒色をディスプレイ（ｄｉｓｐｌａｙ）するときに光漏れ（または、光の混ざり）など無しに完全な（または、完璧な）黒色を実現することができる。

【0101】

前記散乱剤は、ＬＥＤチップ１１０の発光方向に配設されるモールディング部１６０に含有されて外部からモールディング部１６０へと入射する外部光を散乱させることができ、モールディング部１６０の表面に入射する前記外部光の反射率を減少させ、ＬＥＤチップ１１０から発せられてモールディング部１６０に達した光は、外部（または、前記発光方向）に効果的に出射させることができる。このことから、光源素子１００の光取出効率を向上させることができる。

【0102】

前記蛍光物質は、ＬＥＤチップ１１０から発せられる光の色座標、色温度、演色性などの色合いを調節することができ、蛍光体樹脂から構成されてもよく、ＬＥＤチップ１１０を温度、湿度、振動、衝撃などの環境条件から保護することもできる。なお、前記蛍光物質を用いて、効率のよい白色光源を実現することもできる。

【0103】

一方、モールディング部１６０は、ＬＥＤチップ１１０を電極パッド１３０にボンディングした後に、テストパッド１５０を介してＬＥＤチップ１１０の電気的な欠陥有無をテストし、ＬＥＤチップ１１０の不良が検出されない場合に形成されてもよい。

【0104】

ＬＥＤチップ１１０は、複数配設されてもよく、複数のＬＥＤチップ１１０は、第１及び第２の電極１１１、１１２をそれぞれ有していてもよい。ＬＥＤチップ１１０は、複数配設されてもよく、赤色（Ｒ）ＬＥＤチップ１１０、緑色（Ｇ）ＬＥＤチップ１１０及び青色（Ｂ）ＬＥＤチップ１１０を備えていてもよい。このような光の３原色の三色ＬＥＤチップ１１０を介して赤色（Ｒ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して赤色（光）を呈色することができ、緑色（Ｇ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して緑色（光）を呈色することができ、青色（Ｂ）ＬＥＤチップ１１０のみを点灯して青色（光）を呈色することができる。なお、三色ＬＥＤチップ１１０をすべて点灯して白色（光）を呈色することもでき、三色ＬＥＤチップ１１０をすべて点滅して黒色を呈色することもでき、三色ＬＥＤチップ１１０の強さの比率を調節して様々な色合い（色）を呈色することもできる。

【0105】

このような複数のＬＥＤチップ１１０は、第１及び第２の電極１１１、１１２をそれぞれ有していてもよく、第１の電極１１１はアノード（ａｎｏｄｅ）電極であってもよく、第２の電極１１２はカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）電極であってもよい。ここで、第１の電極１１１には電源が供給されてもよく、第２の電極１１２は接地されてもよい。複数のＬＥＤチップ１１０のうち、第１の電極１１１に電源が供給され、第２の電極１１２が接地される（各）ＬＥＤチップ１１０が点灯されてもよい。

【0106】

さらに、電極パッド１３０は、各ＬＥＤチップ１１０の第１の電極１１１とそれぞれ接続される第１の電極パッド１３１と、各ＬＥＤチップ１１０の第２の電極１１２とそれぞれ接続される第２の電極パッド１３２と、を備えていてもよい。第１の電極パッド１３１は、ＬＥＤチップ１１０の第１の電極１１１が接続されてボンディングされてもよく、複数のＬＥＤチップ１１０の数と同様に複数配設されて各ＬＥＤチップ１１０の第１の電極１１１とそれぞれ接続されてもよく、制御回路１２５を介して前記電気信号（例えば、電源）が供給されてもよい。

【0107】

第２の電極パッド１３２は、ＬＥＤチップ１１０の第２の電極１１２が接続されてボンディングされてもよく、複数のＬＥＤチップ１１０の数と同様に複数配設されて各ＬＥＤチップ１１０の第２の電極１１２とそれぞれ接続されてもよく、接地されてもよい。

【0108】

各ＬＥＤチップ１１０の第１の電極１１１が第１の電極パッド１３１にそれぞれ接続され、各ＬＥＤチップ１１０の第２の電極１１２が第２の電極パッド１３２にそれぞれ接続されることにより、制御回路１２５により複数のＬＥＤチップ１１０の駆動がそれぞれ別々に制御されることが可能になる。

【0109】

隣り合う二つの第１の電極パッド１３１の間の間隔及び隣り合う二つの第２の電極パッド１３２の間の間隔は１～３００μｍであってもよい。すなわち、複数のＬＥＤチップ１１０同士の間の間隔が１～３００μｍであってもよい。複数のＬＥＤチップ１１０から発せられる光がしっかりと混ざり合うように、各ＬＥＤチップ１１０同士の間の間隔は、３００μｍを超えないように、１～３００μｍであってもよく、従来には技術的な限界と作業性のために２００μｍ以上の間隔をあけて複数のＬＥＤチップ１１０を並べていたが、本発明においては、隣り合う二つの第１の電極パッド１３１の間の間隔及び隣り合う二つの第２の電極パッド１３２の間の間隔を２００μｍ以下にすることにより、最適な量産性と性能を確保することができる。これにより、光源素子１００の（発光）大きさが減ることができて、高解像度の集積化を図ることができ、光源素子１００において角度ごとに混合色が異なるように出てしまうことを抑えることもできる。

【0110】

一方、より一層微細な間隔（ｐｉｔｃｈ）の実現のために、小さな電極パッド１３０のサイズは、銅（Ｃｕ）を柱状に積層し、最終的に銀（Ａｇ）層を形成して半導体工程により作製されてもよい。但し、電極パッド１３０がバンプ状に作製される場合、表面の平坦度を合わせるためのさらなる工程を経てもよく、ＬＥＤチップ１１０が平坦度を保持できるようにバンプの平坦面を作ることができる。

【0111】

また、接地される第２の電極パッド１３２は、最頂部の絶縁層１２３ｄの表面を貫通する導電性ビアを介して、配線層１２５ａまたは１２５ｂまたは１２５ｃではなく、前記接地パッドに接続された共有接続パッド１２４と接続されてもよい。

【0112】

各ＬＥＤチップ１１０は、第１の電極１１１と第２の電極１１２がそれぞれ第１の電極パッド１３１と第２の電極パッド１３２に直結されてフリップチップ（Ｆｌｉｐ－Ｃｈｉｐ）ボンディングされてもよい。各ＬＥＤチップ１１０は、第１の電極１１１と第２の電極１１２がそれぞれ第１の電極パッド１３１と第２の電極パッド１３２に直結されてフリップチップボンディングされてもよく、空間の使用を最小限に抑えることができ、光源素子１００が空間の使用を最小限に抑えた構造を有することができる。このことから、光源素子１００を製造しながら、ワイヤーボンディングがなくなる。ここで、制御回路１２５は、ＬＥＤチップ１１０を第１の電極パッド１３１と第２の電極パッド１３２にボンディングしながら、物理的な損傷及び熱的ストレスが制御回路１２５に影響を与えないように、第１の電極パッド１３１及び第２の電極パッド１３２と一直線に接続されなくてもよい。

【0113】

図４は、本発明の別の実施形態に係るディスプレイ装置を示す概略図である。

【0114】

図４に基づいて、本発明の別の実施形態に係るディスプレイ装置についてさらに詳しく述べるが、本発明の一実施形態に係る光源素子に関して上述した部分と重複する事項についての説明は省略する。

【0115】

本発明の別の実施形態に係るディスプレイ装置２００は、本発明の一実施形態に係る光源素子１００と、複数の光源素子１００が並べられて実装される回路基板２１０と、を備えていてもよい。

【0116】

光源素子１００は、本発明の一実施形態に係る光源素子１００であってもよく、駆動制御部１２０とＬＥＤチップ１１０が一つのドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）一体型の素子の形態に最小化及び集約化でき、これにより、たとえＬＥＤチップ１１０が複数配設される場合であっても、小型化及び超小型化を図ることができる。このような光源素子１００は、回路基板２１０に実装（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）され易い。

【0117】

回路基板２１０は、複数の光源素子１００が並べられて実装（ｍｏｕｎｔ）されてもよく、ディスプレイ装置２００の全体のピクセル（ｐｉｘｅｌ）の配列及びピクセルのピッチ（ｐｉｔｃｈ）を考慮して、複数の光源素子１００が配置されてもよい。ここで、回路基板２１０は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）、軟性プリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＦＰＣＢ）など様々な材料の基板のうちの一種により実現されてもよく、回路基板２１０には、ＬＥＤチップ１１０や制御回路１２５が直接的に実装されないので、製造工程の容易さと効率性、コストなどを考慮して、回路基板２１０の種類を選択することができる。例えば、ディスプレイ装置２００がＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは、２以上の整数）マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）のピクセル配列を有し、光源素子１００にはｍ×ｎ（ｍ、ｎは、１以上の整数）マトリックスのピクセル配列でＬＥＤチップ１１０が配置された場合には、Ｍ／ｍ個の光源素子１００が列（ｃｏｌｕｍｎ）方向（例えば、縦方向）に沿って配置され、Ｎ／ｎ個の光源素子１００が行（ｒｏｗ）方向（例えば、横方向）に沿って配置されてもよい。一方、一つの光源素子１００が一つのピクセルであってもよい。

【0118】

本発明に係るディスプレイ装置２００は、このような光源素子１００を回路基板２１０に複数の束にしてパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）化したものであってもよく、超小型の光源素子１００をパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）して（従来よりも）より一層コンパクトなサイズの高解像度のディスプレイを実現することができる。

【0119】

本発明のディスプレイ装置２００は、外部制御部（図示せず）及び外部電源（図示せず）をさらに備えていてもよく、前記外部制御部（図示せず）は、外部接続パッド１４０のうちのデータ（ｄａｔａ）入力パッド（ｉｎｐｕｔｐａｄ）に接続されてＬＥＤチップ１１０の制御のための制御信号（または、データ）を入力することができ、前記外部電源（図示せず）は、外部接続パッド１４０のうちの電源供給（ｐｏｗｅｒ ｉｎｐｕｔ）パッドに接続されて光源素子１００に電源を供給することができる。

【0120】

このように、本発明においては、光を発するＬＥＤチップを駆動制御部の上部面に配設された電極パッドにボンディングすることにより、駆動制御部とＬＥＤチップを一つのドライバー一体型の素子の形態に最小化及び集約化することができ、これにより、ＬＥＤチップが複数配設される場合であっても、光源素子の小型化及び超小型化を図ることができる。また、ＬＥＤチップの発光方向とは反対側に駆動制御部が配設されることにより、ＬＥＤチップから発せられた光が駆動制御部に吸収されないことができ、これにより、駆動制御部による光損失が排除できて、光源素子の光損失を極力抑えることができる。ここで、駆動制御部は、複数のＬＥＤチップを一つにくくって制御することにより、複数のＬＥＤチップを制御するための部品点数を減らすことができ、部品の形成作業を簡素化することができる。さらに、ドライバー一体型に伴うテストが単純化でき、テストパッドを介してテストの不良の検出が手軽に行われる。さらにまた、外部から与えられる電気信号を駆動制御部の制御回路に伝達する外部接続パッドをＬＥＤチップとは反対側の駆動制御部の下部面に配設することにより、透明な回路基板に光源素子を実装する場合に透明度がより一層高くなり、これにより、より一層透明度が増したディスプレイ装置を実現することができる。これらに加えて、このような光源素子は、回路基板に実装し易く、超小型の光源素子を回路基板に複数の束にしてパッケージ化してディスプレイ装置を構成することにより、さらにコンパクトなサイズの高解像度のディスプレイを実現することができる。

【0121】

以上、本発明の好適な実施形態について図示して説明したが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、これより様々な変形が行え、且つ、均等な他の実施形態が採用可能であるということが理解できる筈である。よって、本発明の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって定められるべきである。

【符号の説明】

【0122】

１００：光源素子
１１０：ＬＥＤチップ
１１１：第１の電極
１１２：第２の電極
１２０：駆動制御部
１２１：基板
１２２：貫通電極
１２３：絶縁層
１２４：共有接続パッド
１２５：制御回路
１３０：電極パッド
１３１：第１の電極パッド
１３２：第２の電極パッド
１４０：外部接続パッド
１５０：テストパッド
１５５：ビアプラグ
１６０：モールディング部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】