KR102205693B1 - Display device using semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 금속 패드들을 구비하는 기판, 및 자가조립을 통하여 상기 금속 패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들을 포함한다. 상기 반도체 발광소자들은 각각, 도전형 반도체층과, 상기 도전형 반도체층의 일면상에 형성되는 도전형 전극, 및 상기 반도체 발광소자를 감싸며, 상기 도전형 전극이 노출되도록 관통홀을 구비하는 패시베이션층을 포함하고, 상기 반도체 발광소자들의 일단부는 상기 도전형 전극이 노출되는 제1부분과, 상기 패시베이션층이 노출되는 제2부분으로 구획되고, 상기 금속 패드의 최대폭은 상기 제2부분의 폭 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device using a semiconductor light emitting device. A display device according to the present invention includes a substrate including a plurality of metal pads, and a plurality of semiconductor light emitting devices electrically connected to the metal pads through self-assembly. Each of the semiconductor light emitting devices includes a conductive type semiconductor layer, a conductive type electrode formed on one surface of the conductive type semiconductor layer, and a passivation layer surrounding the semiconductor light emitting device and having a through hole so that the conductive type electrode is exposed. Including, one end of the semiconductor light emitting device is divided into a first portion exposed to the conductive electrode and a second portion exposed to the passivation layer, the maximum width of the metal pad is the width of the second portion to the It is characterized in that it is set in a range of twice the width.
Description
본 발명은 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a flexible display device using a semiconductor light emitting device.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다. In recent years, in the field of display technology, a display device having excellent characteristics such as thin and flexible has been developed. In contrast, major displays currently commercially available are represented by LCD (Liguid Crystal Display) and AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diodes).
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않을 뿐 아니라 플렉서블의 정도가 약하다는 취약점이 존재한다.However, in the case of LCD, there is a problem that the reaction time is not fast and it is difficult to implement the flexible, and in the case of AMOLED, there is a vulnerability that the lifespan is short, the mass production yield is not good, and the degree of flexibility is weak.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 플렉서블 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. On the other hand, Light Emitting Diode (LED) is a well-known semiconductor light-emitting device that converts current into light. Starting with the commercialization of red LEDs using GaAsP compound semiconductors in 1962, information along with GaP:N series green LEDs It has been used as a light source for display images in electronic devices including communication devices. Accordingly, a method for solving the above problem may be proposed by implementing a flexible display using the semiconductor light emitting device.
그러나, 반도체 발광소자를 이용한 플렉서블 디스플레이의 경우에 대화면의 디스플레이 장치의 구현이 어렵다. 따라서, 최근에는 자가조립 방식으로 반도체 발광소자가 기판에 결합되는 제조방법이 개발되고 있다. 이 경우에, 반도체 발광소자의 조립시에 불량이 발생할 수 있으며, 이에, 본 발명에서는 이러한 불량을 저감시킬 수 있는 메커니즘에 대하여 제시한다.However, in the case of a flexible display using a semiconductor light emitting device, it is difficult to implement a large-screen display device. Therefore, in recent years, a manufacturing method in which a semiconductor light emitting device is bonded to a substrate by self-assembly has been developed. In this case, defects may occur during assembly of the semiconductor light emitting device, and thus, in the present invention, a mechanism capable of reducing such defects is proposed.
본 발명의 일 목적은 디스플레이 장치에서 반도체 발광소자의 자가조립시에 조립 신뢰도를 향상하는 구조를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a structure for improving the reliability of assembly when self-assembling a semiconductor light emitting device in a display device.
본 발명의 다른 일 목적은, 자가조립 영역과 반도체 발광소자과 일대일로 조립될 수 있는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device that can be assembled one-to-one with a self-assembled region and a semiconductor light emitting device.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 금속 패드들을 구비하는 기판, 및 자가조립을 통하여 상기 금속 패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들을 포함한다. 상기 반도체 발광소자들은 각각, 도전형 반도체층과, 상기 도전형 반도체층의 일면상에 형성되는 도전형 전극, 및 상기 반도체 발광소자를 감싸며, 상기 도전형 전극이 노출되도록 관통홀을 구비하는 패시베이션층을 포함한다. 상기 반도체 발광소자들의 일단부는 상기 도전형 전극이 노출되는 제1부분과, 상기 패시베이션층이 노출되는 제2부분으로 구획되고, 상기 금속 패드의 최대폭은 상기 제2부분의 폭 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정될 수 있다.A display device according to the present invention includes a substrate including a plurality of metal pads, and a plurality of semiconductor light emitting devices electrically connected to the metal pads through self-assembly. Each of the semiconductor light emitting devices includes a conductive type semiconductor layer, a conductive type electrode formed on one surface of the conductive type semiconductor layer, and a passivation layer surrounding the semiconductor light emitting device and having a through hole so that the conductive type electrode is exposed. Includes. One end of the semiconductor light emitting devices is divided into a first portion to which the conductive electrode is exposed and a second portion to which the passivation layer is exposed, and a maximum width of the metal pad is a width of the second portion to twice the width It can be set in the range of.
실시 예에 있어서, 상기 패시베이션층은 상기 반도체 발광소자의 측면을 덮는 측면부와 상기 측면부에서 연장되어 상기 일단부를 덮는 연장부를 구비하고, 상기 제2부분의 폭은 상기 연장부의 최소폭이 될 수 있다.In an embodiment, the passivation layer includes a side portion covering a side surface of the semiconductor light emitting device and an extension portion extending from the side portion to cover the one end portion, and a width of the second portion may be a minimum width of the extension portion.
상기 제2부분의 폭은 상기 연장부의 외주 및 내주의 사이 거리이거나, 상기 도전형 전극의 상기 관통홀을 통하여 돌출된 부분에서 상기 측면부까지의 거리가 될 수 있다.The width of the second portion may be a distance between an outer circumference and an inner circumference of the extension portion or a distance from a portion protruding through the through hole of the conductive electrode to the side portion.
실시 예에 있어서, 상기 기판은, 도전형 물질로 이루어지는 하부 배선, 및 상기 하부 배선을 덮는 절연층을 구비하고, 상기 금속 패드들은 상기 하부 배선과 연결되며, 상기 절연층을 관통하여 외부로 노출되도록 배치된다.In an embodiment, the substrate includes a lower wiring made of a conductive material and an insulating layer covering the lower wiring, and the metal pads are connected to the lower wiring and penetrated through the insulating layer to be exposed to the outside. Is placed.
실시 예에 있어서, 상기 금속 패드의 최대폭은 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 직경이나 대각선 거리가 될 수 있다. 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부가 25 내지 75%로 축소된 형상을 가질 수 있다. 상기 제1부분은 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.In an embodiment, the maximum width of the metal pad may be a diameter or a diagonal distance of a portion where the metal pad is exposed to the outside. A portion of the metal pad exposed to the outside may have a shape in which the one end portion is reduced to 25 to 75%. The first portion may be formed in the same shape as a portion where the metal pad is exposed to the outside.
실시 예에 있어서, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부의 중심에 배치될 수 있다.In an embodiment, a portion of the metal pad exposed to the outside may be disposed at the center of the one end.
본 발명에 따른 디스플레이 장치에서는, 반도체 발광소자의 도전형 전극이 없는 영역의 최소 거리(X) ≤ 기판의 금속 패드의 최대 거리(Y) ≤ 2X 로 설정됨에 따라, 하나의 자가조립 영역에 하나의 반도체 발광소자만 조립되도록 할 수 있다. 이를 통하여, 자가조립 공정에서 조립 신뢰도를 향상시켜 생산 수율을 확보할 수 있다.In the display device according to the present invention, since the minimum distance (X) of the area without the conductive electrode of the semiconductor light emitting device (X) ≤ the maximum distance of the metal pad of the substrate (Y) ≤ 2X, one self-assembled area Only semiconductor light emitting devices can be assembled. Through this, it is possible to secure a production yield by improving assembly reliability in the self-assembly process.
또한, 이를 통하여 하나의 금속 패드에 복수의 반도체 발광소자가 결합된 경우에, 도전형 전극과 도전 패드간의 전기적 연결이 되지 않는 메커니즘이 구현될 수 있다.In addition, through this, when a plurality of semiconductor light emitting devices are coupled to one metal pad, a mechanism in which electrical connection between the conductive electrode and the conductive pad is not possible may be implemented.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 새로운 구조의 반도체 발광소자와 배선기판가 적용된 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한, 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 11은 도 10의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 10의 반도체 발광소자 및 배선기판의 평면도들이고, 도 13은 도 10의 새로운 구조의 반도체 발광 소자를 나타내는 확대도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예의 디스플레이 장치에서, 도 10의 라인 E-E 에 해당하는 부분의 단면도이고, 도 15는 도 14의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 16a 및 도 16b, 도 17a 및 도 17b, 도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예의 디스플레이 장치들에서, 반도체 발광소자 및 배선기판의 평면도들이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
2 is a partially enlarged view of portion A of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2.
4 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3.
5A to 5C are conceptual diagrams illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip chip type semiconductor light emitting device.
6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 7.
9 is a conceptual diagram illustrating the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8.
10 is an enlarged view of portion A of FIG. 1 for explaining another embodiment of the present invention to which a semiconductor light emitting device having a new structure and a wiring board are applied.
11 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 10.
12A and 12B are plan views of the semiconductor light emitting device and wiring board of FIG. 10, and FIG. 13 is an enlarged view illustrating the semiconductor light emitting device of the new structure of FIG. 10.
14 is a cross-sectional view of a portion corresponding to line EE of FIG. 10 in a display device according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a conceptual diagram illustrating a flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 14.
16A and 16B, 17A, 17B, and 18 are plan views of a semiconductor light emitting device and a wiring board in display devices according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification and should not be construed as limiting the technical idea disclosed in the present specification by the accompanying drawings.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Also, when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being “on” another component, it will be understood that it may exist directly on the other element or there may be intermediate elements between them. There will be.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.Display devices described herein include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a Slate PC. , Tablet PC, Ultra Book, digital TV, desktop computer, etc. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration according to the embodiment described in the present specification may be applied to a display capable device even in a new product type to be developed later.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다. As illustrated, information processed by the controller of the
플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.Flexible displays include displays that can be bent, bent, twistable, foldable, and rollable by external force. For example, the flexible display may be a display manufactured on a thin and flexible substrate that can be bent, bent, foldable or rolled like paper while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.In a state in which the flexible display is not bent (for example, a state having an infinite radius of curvature, hereinafter referred to as a first state), the display area of the flexible display becomes a flat surface. In a state that is bent by an external force in the first state (for example, a state having a finite radius of curvature, hereinafter referred to as a second state), the display area may be a curved surface. As illustrated, the information displayed in the second state may be visual information output on a curved surface. This visual information is implemented by independently controlling light emission of sub-pixels arranged in a matrix form. The unit pixel means a minimum unit for implementing one color.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.The unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device. In the present invention, a light emitting diode (LED) is illustrated as a kind of semiconductor light emitting device that converts current into light. The light emitting diode is formed in a small size, and through this, it can serve as a unit pixel even in the second state.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a flexible display implemented using the light emitting diode will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이며, 도 4는 도 3a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1, FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2, and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3A, 5A to 5C are conceptual diagrams illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip chip type semiconductor light emitting device.
도 2, 도 3a 및 도 3b의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.2, 3A and 3B, a
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.The
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.The
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.The
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.As illustrated, the insulating
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아 홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.The
본 도면들을 참조하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.Referring to the drawings, a conductive
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.The conductive
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).As such an example, the conductive
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법도 가능하다. 이러한 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.The anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion becomes conductive by the anisotropic conductive medium. Hereinafter, it will be described that heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, but other methods are also possible in order for the anisotropic conductive film to partially have conductivity. This method may be, for example, only one of the above heat and pressure is applied or UV curing or the like.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 도시에 의하면, 본 예시에서 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.In addition, the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles. As shown in the drawing, in this example, the anisotropic conductive film is a film in which conductive balls are mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion becomes conductive by the conductive balls. In the anisotropic conductive film, a core of a conductive material may contain a plurality of particles covered by an insulating film made of a polymer material, and in this case, a portion to which heat and pressure is applied is destroyed by the insulating film and becomes conductive by the core. . At this time, the shape of the core may be deformed to form a layer in contact with each other in the thickness direction of the film. As a more specific example, heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film as a whole, and an electrical connection in the Z-axis direction is partially formed due to a height difference of a counterpart adhered by the anisotropic conductive film.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.As another example, the anisotropic conductive film may contain a plurality of particles coated with a conductive material in an insulating core. In this case, the part to which heat and pressure are applied is deformed (pressed together) to have conductivity in the thickness direction of the film. As another example, a form in which the conductive material penetrates the insulating base member in the Z-axis direction and has conductivity in the thickness direction of the film is also possible. In this case, the conductive material may have a pointed end.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스부재의 바닥부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.As illustrated, the anisotropic conductive film may be a fixed array anisotropic conductive film (ACF) in which conductive balls are inserted into one surface of an insulating base member. More specifically, the insulating base member is formed of an adhesive material, and the conductive ball is intensively disposed on the bottom of the insulating base member, and when heat and pressure are applied from the base member, it is deformed together with the conductive ball. Accordingly, it has conductivity in the vertical direction.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the anisotropic conductive film has a form in which conductive balls are randomly mixed in an insulating base member, or consists of a plurality of layers, and a form in which conductive balls are disposed in one layer (double- ACF) etc. are all possible.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 particle 혹은 nano 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.The anisotropic conductive paste is a combination of a paste and a conductive ball, and may be a paste in which conductive balls are mixed with an insulating and adhesive base material. In addition, the solution containing conductive particles may be a solution containing conductive particles or nano particles.
다시 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.Referring back to the drawings, the
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광 소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다. After forming the conductive
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.Referring to FIG. 4, the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. For example, the semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광 소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광 소자들의 p형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring back to FIGS. 2, 3A, and 3B, the
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광 소자(150)가 압입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광 소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광 소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.More specifically, the semiconductor
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다. In addition, the plurality of semiconductor
발광 소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광 소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광 소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광 소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광 소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different self-luminance values. Each semiconductor
또한, 반도체 발광 소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광 소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.In addition, since the semiconductor light emitting devices are connected in a flip chip form, semiconductor light emitting devices grown on a transparent dielectric substrate can be used. Further, the semiconductor light emitting devices may be, for example, nitride semiconductor light emitting devices. Since the semiconductor
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. As illustrated, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, when the base member of the anisotropic conductive film is black, the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.As another example, a reflective partition wall may be separately provided as the
형광체층(180)은 반도체 발광 소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다. The
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(151)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.That is, at a position forming a red unit pixel, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) can be implemented by combining the semiconductor
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. In addition, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green colors may be applied.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 5A, each semiconductor
이 경우, 반도체 발광 소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.In this case, the semiconductor
도 5b를 참조하면, 반도체 발광 소자는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.Referring to FIG. 5B, the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W in which a yellow phosphor layer is provided for each individual device. In this case, in order to form a unit pixel, a
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광 소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전영역에 사용가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용가능한 반도체 발광 소자의 형태로 확장될 수 있다.Referring to FIG. 5C, a structure in which a
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광 소자(150)는 전도성 접착층(130) 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.Looking again at this example, the semiconductor
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다. 따라서, 이러한 경우, HD화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.In addition, even when the square semiconductor
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.The display device using the semiconductor light emitting device described above can be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
본 도면을 참조하면, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, first, a conductive
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.The conductive
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광 소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광 소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)와 대향하도록 배치한다.Next, the
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.In this case, the
상기 반도체 발광 소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.When the semiconductor light emitting device is formed in units of a wafer, it can be effectively used in a display device by having a gap and a size capable of forming a display device.
그 다음에, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head 를 적용하여 열압착될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광 소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.Then, the wiring board and the
그 다음에, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.Then, the
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광 소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광 소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다. Finally, the
또한, 상기 반도체 발광 소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.In addition, a step of forming a phosphor layer on one surface of the semiconductor
이상에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광 소자도 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.The manufacturing method or structure of a display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms. As an example, a vertical semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above. Hereinafter, a vertical structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다. In addition, in the modified examples or embodiments described below, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations as the previous example, and the description is replaced with the first description.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7, and FIG. 9 is a conceptual diagram showing the vertical semiconductor light emitting device of FIG. to be.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.Referring to the drawings, the display device may be a display device using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.The display device includes a
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.The
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.The
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.The conductive
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광 소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광 소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.After the anisotropic conductive film is positioned on the
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분(231)과 전도성을 가지지 않는 부분(232)으로 구획된다.As described above, the electrical connection is created because the anisotropic conductive film partially has conductivity in the thickness direction when heat and pressure are applied. Accordingly, the anisotropic conductive film is divided into a portion 231 having conductivity and a portion 232 having no conductivity in the thickness direction.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광 소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.In addition, since the anisotropic conductive film contains an adhesive component, the conductive
이와 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(250)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.In this way, the semiconductor
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.The semiconductor
수직형 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광 소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.A plurality of
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.Referring to FIG. 9, such a vertical semiconductor light emitting device includes a p-
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.Referring back to FIG. 8, a
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(251)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.That is, at a position forming a red unit pixel, a
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green colors may be applied as described above in a display device to which a flip chip type light emitting device is applied.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광 소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다. Referring back to this embodiment, the
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다. Since the distance between the semiconductor
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.The
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
도시에 의하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광 소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.As illustrated, the
만약 반도체 발광 소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광 소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.If a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) is used to place the
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다. As illustrated, a
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.In addition, if the base member of the anisotropic conductive film is black, the
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.As another example, as the
만일 제2전극(240)이 반도체 발광 소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광 소자(250) 및 제2전극(240)의 사이사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광 소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광 소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.If the
또한, 도시에 의하면, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. Further, according to the illustration, a
상기 설명과 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.As described above, the semiconductor
상기에서 설명된 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에서는 웨이퍼 상에서 성장되어, 메사 및 아이솔레이션을 통하여 형성된 반도체 발광소자가 개별 화소로 이용된다. 웨이퍼 상에서 성장된 반도체 발광소자를 배선기판으로 전사하는 방식이므로, 웨이퍼의 크기 제약으로 인하여 대화면 디스플레이를 구현하기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자가조립 방식으로 반도체 발광소자를 배선기판으로 조립하는 방식이 적용될 수 있다.In the display device using the semiconductor light emitting device of the present invention described above, a semiconductor light emitting device grown on a wafer and formed through mesa and isolation is used as individual pixels. Since a semiconductor light emitting device grown on a wafer is transferred to a wiring board, there is a problem in that it is difficult to implement a large-screen display due to the size limitation of the wafer. In order to solve this problem, a method of assembling a semiconductor light emitting device into a wiring board in a self-assembly method may be applied.
자가조립 방식은, 유체가 채워진 챔버에서 반도체 발광소자들을 배선기판이나 어셈블리 기판에 안착시키는 방식이다. 예를 들어, 유체가 채워진 챔버 속에 상기 반도체 발광소자들 및 기판을 넣고 상기 유체를 가열하여 상기 반도체 발광소자들이 상기 기판에 스스로 조립되도록 한다. 이를 위하여, 상기 기판에는 상기 반도체 발광소자들이 끼워지는 홈들이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 기판에는 상기 반도체 발광소자들이 배선전극에 얼라인되는 위치에 상기 반도체 발광소자들이 안착되는 홈들이 형성된다. 상기 홈들은 반도체 발광소자들의 형상에 대응하는 형상으로 이루어지며, 상기 반도체 발광소자들은 상기 유체 내에서 랜덤하게 이동하다가, 상기 홈들에 조립된다. In the self-assembly method, semiconductor light emitting devices are mounted on a wiring board or an assembly board in a chamber filled with a fluid. For example, the semiconductor light emitting devices and the substrate are placed in a chamber filled with a fluid, and the fluid is heated so that the semiconductor light emitting devices are self-assembled to the substrate. To this end, grooves into which the semiconductor light emitting devices are inserted may be provided in the substrate. Specifically, grooves in which the semiconductor light emitting devices are mounted are formed in the substrate at a position where the semiconductor light emitting devices are aligned with the wiring electrode. The grooves are formed in a shape corresponding to the shape of the semiconductor light emitting devices, and the semiconductor light emitting devices move randomly in the fluid and then are assembled into the grooves.
한편, 이러한 자가조립 방식에서는 반도체 발광소자의 조립시에 불량이 발생할 수 있으며, 본 발명은 이러한 불량을 저감시킬 수 있는 새로운 구조의 반도체 발광소자와 배선기판을 제시한다. 이하, 이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Meanwhile, in this self-assembly method, defects may occur during assembly of the semiconductor light emitting device, and the present invention proposes a semiconductor light emitting device and a wiring board having a new structure capable of reducing such defects. Hereinafter, this will be described in more detail with reference to the drawings.
도 10은 새로운 구조의 반도체 발광소자와 배선기판가 적용된 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한, 도 1의 A부분의 확대도이고, 도 11은 도 10의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이며, 도 12a 및 도 12b는 도 10의 반도체 발광소자 및 배선기판의 평면도들이고, 도 13은 도 10의 새로운 구조의 반도체 발광 소자를 나타내는 확대도이다.FIG. 10 is an enlarged view of part A of FIG. 1, for explaining another embodiment of the present invention to which a semiconductor light emitting device and a wiring board of a new structure are applied, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 10, and FIG. 12A And FIG. 12B is a plan view of the semiconductor light emitting device and the wiring board of FIG. 10, and FIG. 13 is an enlarged view illustrating the semiconductor light emitting device of the new structure of FIG. 10.
도 10, 도 11, 도 12a, 도 12b 및 도 13의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1000)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1000)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다. 10, 11, 12A, 12B, and 13, as a
디스플레이 장치(1000)는 기판(1010), 제1전극(1020), 제2전극(1040), 복수의 반도체 발광 소자(1050), 절연층(1060) 및 금속 패드들(1070)을 포함한다. 여기에서, 제1 전극(1020) 및 제2 전극(1040)은 각각 복수의 전극 라인들을 포함할 수 있다.The
기판(1010)은 제1전극(1020)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.The
제1전극(1020)은 기판(1010) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(1020)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다. The
도시에 의하면, 절연층(1060)은 제1전극(1020)이 위치한 기판(1010) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(1060)에는 금속 패드들(1070)이 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1전극(1020)은 기판(1010)의 일면에 배치되고, 상기 일면에는 상기 제1전극(1020)을 덮는 절연층(1060)이 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(1010)에 절연층(1060)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 또한, 상기 제1전극(1020)은 도전형 물질로 이루어지는 하부 배선이 될 수 있다.As illustrated, the insulating
보다 구체적으로, 상기 절연층(1060)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 하부 배선을 덮으면서 상기 기판(1010)과 일체로 이루어져 하나의 배선 기판을 형성할 수 있다.More specifically, the insulating
금속 패드들(1070)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(1050)를 전기적으로 연결하는 보조 전극으로서, 절연층(1060) 상에 위치하고, 제1전극(1020)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 금속 패드들(1070)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(1060)을 관통하는 전극홀(1071)에 의하여 제1전극(1020)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 금속 패드들(1070)은 상기 하부 배선과 연결되며, 상기 절연층(1060)을 관통하여 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.The
도시에 의하면, 상기 반도체 발광소자(1050)는 상기 금속 패드들(1070)에 끼워지는 형상으로 이루어진다.As illustrated, the semiconductor
도 13을 참조하면, 예를 들어, 상기 반도체 발광 소자(1050)는 제1도전형 전극(1156)과, 제1도전형 전극(1156)이 형성되는 제1도전형 반도체층(1155)과, 제1도전형 반도체층(1155) 상에 형성된 활성층(1154)과, 상기 활성층(1154) 상에 형성된 제2도전형 반도체층(1153) 및 제2도전형 반도체층(1153)에 형성되는 제2도전형 전극(1152)을 포함한다.Referring to FIG. 13, for example, the semiconductor
상기 제1도전형 반도체층(1155)과 제2도전형 반도체층(1153)은 서로 오버랩되며, 제2도전형 반도체층(1153)의 상면에 제2도전형 전극(1152)이 배치되고, 상기 제1도전형 반도체층(1155)의 하면에 제1도전형 전극(1156)이 배치된다. 이 경우에, 제2도전형 반도체층(1153)의 상면은 상기 제1도전형 반도체층(1155)과 가장 먼 제2도전형 반도체층(1153)의 일면이며, 상기 제1도전형 반도체층(1155)의 하면은 상기 제2도전형 반도체층(1153)과 가장 먼 제1도전형 반도체층(1155)의 일면이 될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제2도전형 전극(1152)은 상기 제1도전형 반도체층(1155)과 상기 제2도전형 반도체층(1153)을 사이에 두고 상하에 각각 배치된다.The first conductive
도 13을 도 10, 도 11, 도 12a, 및 도 12b와 함께 참조하면, 상기 제1도전형 반도체층(1155)의 하면은 상기 배선기판에 가장 가까운 면이 될 수 있고, 상기 제2도전형 반도체층의 상면은 상기 배선기판에 가장 먼 면이 될 수 있다.Referring to FIG. 13 together with FIGS. 10, 11, 12A, and 12B, the lower surface of the first conductive
보다 구체적으로, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제1도전형 반도체층(1155)은 각각 p형 전극 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 상기 제2도전형 전극(1152) 및 제2도전형 반도체층(1153)은 각각 n형 전극 및 n형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 n형이 되고 제2도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다. More specifically, the first
이 경우, 상부에 위치한 p형 전극은 제1전극(1020)과 전도성 접착층(1030)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 하부에 위치한 n형 전극은 제2전극(1040)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 상기 p형 전극은 서로 다른 금속으로 이루어지는 복수의 금속층을 구비할 수 있다. 예를 들어, Ti, Pt, Au, Ti, Cr 등으로 이루어진 복수의 금속층이 적층되어 상기 p형 전극을 형성할 수 있다.In this case, the p-type electrode located at the top may be electrically connected to the
다른 예로서,, 상기 n형 전극과 제2전극(1040)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제2도전형 전극(1152)이 제2도전형 반도체층(1153)의 일면상에 증착될 때에, 상기 제2전극과 같은 라인 형태로 형성되어 이웃하는 반도체 발광소자들을 전기적으로 연결할 수 있다. As another example, the n-type electrode and the
이 때에, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1도전형 반도체층(1155)과 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 측면들을 감싸도록 형성되는 패시베이션층(1160)을 포함한다.In this case, the semiconductor light emitting device includes a
상기 패시베이션층(1160)은 상기 반도체 발광소자의 측면을 감싸서, 상기 반도체 발광소자 특성의 안정화를 기하도록 이루어지며, 절연 재질로 형성된다. 이와 같이, 상기 제1도전형 반도체층(1155)과 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 사이가 상기 패시베이션층(1160)에 의해 전기적으로 단절되므로, 반도체 발광 소자의 P-type GaN 과 N-type GaN 은 서로 절연될 수 있다. The
한편, 도 10 내지 도 12b를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(1020)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 반도체 발광 소자(1050)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(1040)이 위치한다.Meanwhile, referring to FIGS. 10 to 12B, a plurality of semiconductor light emitting devices are disposed in a direction crossing the length direction of the
도시에 의하면, 상기 제2전극(1040)은 평탄층(1030) 상에 위치될 수 있다. 상기 평탄층(1030)은 배선기판의 절연층(1060)과 제2전극(1040)의 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 반도체 발광소자들의 사이에는 절연물질이 충진되어 평탄층을 형성하고, 상기 평탄층(1030)의 일면에는 상부 배선인 제2전극(1040)이 배치된다. 이 경우에, 상기 제2전극(1040)은 상기 반도체 발광 소자(1050)의 제2도전형 전극(1152)과 접촉에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.As illustrated, the
상기에서 설명된 구조에 의하여, 복수의 반도체 발광 소자(1050)는 상기 배선기판(1010)에 결합되며, 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)과 전기적으로 연결된다.According to the structure described above, the plurality of semiconductor
도시와 같이, 복수의 반도체 발광소자(1050)는 제1전극(1020)에 구비되는 복수의 전극 라인들과 나란한 방향으로 복수의 열들을 형성할 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 반도체 발광소자(1050)는 제2전극(1040)을 따라 복수의 열들을 형성할 수 있다.As illustrated, a plurality of semiconductor
나아가, 디스플레이 장치(1000)는, 복수의 반도체 발광소자(1050)의 일면에 형성되는 형광체층(1080)을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(1050)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 형광체층(1080)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(1080)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(1081) 또는 녹색 형광체(1082)가 될 수 있다. 즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(1051a) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(1081)가 적층 될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(1051b) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(1082)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(1051c)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(1020)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층 될 수 있다. 따라서, 제1전극(1020)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(1040)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(1050)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 단위 화소를 구현할 수 있다.Furthermore, the
한편, 이러한 형광체층(1080)의 대비비(Contrast) 향상을 위하여 디스플레이 장치는 각각의 형광체들의 사이에 배치되는 블랙 매트릭스(1091)를 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(1091)는 형광체 도트 사이에 갭을 만들고, 흑색 물질이 상기 갭을 채우는 형태로 형성될 수 있다. 이를 통하여 블랙 매트릭스(1091)는 외광반사를 흡수함과 동시에 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(1091)는, 형광체층(1080)이 적층된 방향인 제1전극(1020)을 따라 각각의 형광체층들의 사이에 위치한다. 이 경우에, 청색 반도체 발광 소자(1051)에 해당하는 위치에는 형광체층이 형성되지 않으나, 블랙 매트릭스(1091)는 상기 형광체층이 없는 공간을 사이에 두고(또는 청색 반도체 발광 소자(1051c)를 사이에 두고) 양측에 각각 형성될 수 있다.Meanwhile, in order to improve the contrast of the
상기에서 설명된 구조에 의하여 자가조립에 의하여 반도체 발광소자를 구비하는 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.A display device including a semiconductor light emitting device may be implemented by self-assembly by the structure described above.
이 경우에, 상기 패시베이션층(1160)은 상기 제1도전형 전극(1156)이 노출되도록 관통홀(1161)을 구비한다. 상기 관통홀(1161)에 상기 금속 패드(1070)가 끼워지며, 이를 통하여 반도체 발광소자가 배선기판에 결합될 수 있다. 이 때에, 상기 금속 패드(1070)는 Bi, In, Pb, Sn 및 Ag 중 적어도 두개 이상의 조합으로 이루어진 합금을 구비할 수 있다. 이 때에, 상기 반도체 발광소자의 자가조립시에 상기 금속 패드(1070)가 용융된 상태로 상기 배선기판이 유체 내에 담기어 지며, 상기 금속 패드(1070)가 고체화되면서 상기 금속 패드(1070)와 상기 도전형 전극이 서로 결합된다.In this case, the
본 예시의 반도체 발광소자 및 금속 패드는 자가 조립시에 조립 신뢰도를 확보할 수 있는 메커니즘을 구비하게 된다. The semiconductor light emitting device and the metal pad of the present example have a mechanism capable of securing assembly reliability during self-assembly.
예를 들어, 상기 반도체 발광소자들의 일단부는 상기 도전형 전극이 노출되는 제1부분(1055)과, 상기 패시베이션층(1160)이 노출되는 제2부분(1056)으로 구획될 수 있다. 본 예시에서, 상기 일단부는 상기 반도체 발광소자들의 하면에 해당하는 부분으로서, 상기 배선기판에 가장 가까운 면과 그 주변 부분이 될 수 있다.For example, one end of the semiconductor light emitting devices may be divided into a
도시에 의하면, 상기 패시베이션층(1160)의 관통홀(1161)에 의하여 상기 제1도전형 전극(1156)이 노출되기에, 상기 제1부분(1055)은 상기 관통홀(1161)에 해당하는 부분이 될 수 있다. 상기 제2부분(1056)은 상기 관통홀(1161)의 외주로부터 상기 반도체 발광소자들의 하면 상에서 상기 패시베이션층(1160)의 외주까지의 영역으로서, 상기 일단부에서 상기 제1도전형 전극(1156)이 노출되지 않는 영역이 될 수 있다.As shown in the drawing, since the first
이 경우에, 복수의 도전형 전극들이 상기 금속 패드들(1070) 중 하나와 접촉하는 것을 제한하도록 상기 금속 패드(1070)의 최대폭(Y)은 상기 제2부분의 폭(X) 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정될 수 있다. 보다 구체적으로, 여기서 상기 제2부분(1056)의 폭은 반도체 발광소자의 도전형 전극이 없는 영역의 최소 거리가 될 수 있다. 따라서, X ≤ Y ≤ 2X 의 범위로, X 와 Y 가 설정되며, 이를 통하여 하나의 자가조립 영역에 하나의 반도체 발광소자만 조립되도록 할 수 있다.In this case, the maximum width (Y) of the
이 경우에, 반도체 발광소자에서 금속 패드가 없는 영역의 최소 거리(X)는 도전형 전극 위로 패시베이션층(1160)이 형성될 때는 발광소자의 끝으로부터 패시베이션층(1160)이 덮고 있는 부분의 최소거리가 될 수 있다.In this case, the minimum distance (X) of the area without the metal pad in the semiconductor light emitting device is the minimum distance of the portion covered by the
보다 구체적인 예로서, 상기 패시베이션층(1160)은 상기 반도체 발광소자의 측면을 덮는 측면부(1162)와 상기 측면부(1162)에서 연장되어 상기 일단부를 덮는 연장부(1163)를 구비하고, 상기 제2부분(1055)의 폭은 상기 연장부(1163)의 최소폭이 될 수 있다. 이 때에, 상기 연장부(1163)는 중공 형태로 형성되어 외주와 내주를 구비하며, 상기 제2부분(1056)의 폭은 상기 외주 및 내주의 사이 거리가 된다.As a more specific example, the
이러한 예시로서, 반도체 발광소자의 크기는 100 마이크로미터 X 100 마이크로미터 보다 작은 크기로 이루어지고, 형상은 대칭성을 가지는 원형, 삼각형, 사각형 및 다각형의 모양이 될 수 있다.As an example, the size of the semiconductor light emitting device is made of a size smaller than 100
본 실시예에서는 원형의 도전형 전극을 제시한다. 도시에 의하면, 상기 금속 패드(1070)가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부의 중심에 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 예시와 같이 상기 제2부분(1056)이 중공원의 형태인 경우에, 상기 일단부와 상기 제1부분(1055)은 원형으로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 금속 패드(1070)가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부가 25 내지 75%로 축소된 형상을 가질 수 있다.In this embodiment, a circular conductive electrode is presented. As illustrated, a portion of the
따라서, 상기 제1부분(1055)은 상기 금속 패드(1070)가 외부로 노출된 부분과 동일한 형상으로 이루어진다. 결론적으로, 상기 금속 패드(1070)가 외부로 노출된 부분은 원형이 되며, 상기 금속 패드(1070)의 최대폭은 상기 금속 패드(1070)가 외부로 노출된 부분의 직경이 될 수 있다. Accordingly, the
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 금속 패드(1070)의 최대폭이 상기 제2부분(1056)의 2배보다 작거나 같기에, 2개의 반도체 발광소자가 상기 금속 패드(1070)를 덮는 경우에는 상기 제2부분(1056) 만이 상기 금속 패드(1070)에 접촉하게 된다. As shown in FIGS. 12A and 12B, since the maximum width of the
따라서, 2개의 반도체 발광소자의 도전형 전극들이 하나의 금속 패드에 접촉하는 것이 제한될 수 있다. 즉, 원형의 금속 패드(1070)의 직경이 중공원인 제2부분(1056)이 2개가 오버랩되면 모두 덮여지는 구조이므로, 하나의 금속 패드에 2개의 전기적 연결이 나올 수 없는 구조가 된다. Therefore, it may be limited that the conductive electrodes of the two semiconductor light emitting devices contact one metal pad. That is, when the diameter of the
이와 같이, 본 예시에 따른 디스플레이 장치는, 반도체 발광소자를 자가조립 방식으로 기판에 조립하는 경우에, 하나의 자가조립 영역에 하나의 반도체 발광소자만 조립되도록 할 수 있다. As described above, in the display device according to the present exemplary embodiment, when assembling the semiconductor light emitting device to the substrate in a self-assembled manner, only one semiconductor light emitting device may be assembled in one self-assembled region.
한편, 이상에서 설명한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 이하, 이러한 변형예들에 대하여 설명한다.Meanwhile, the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms. Hereinafter, such modified examples will be described.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예의 디스플레이 장치에서, 도 10의 라인 E-E 에 해당하는 부분의 단면도이고, 도 15는 도 14의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.14 is a cross-sectional view of a portion corresponding to line E-E of FIG. 10 in a display device according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 14.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(2000)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(2000)를 예시한다. 다만, 본 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다. As illustrated, a display device 2000 using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device is illustrated as a display device 2000 using a semiconductor light emitting device. However, this example can be applied to an active matrix (AM) type semiconductor light emitting device.
이하 설명되는 본 예시에서는, 앞서 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한 예시의 각 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다. 예를 들어, 디스플레이 장치(2000)는 기판(2010), 제1전극(2020), 평탄층(2030), 제2전극(2040), 복수의 반도체 발광 소자(2050), 절연층(2060) 및 금속 패드들(2070)을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞서 도 10 내지 도 13를 참조한 설명으로 갈음한다. 또한, 본 예시의 디스플레이 장치는, 형광체층(2080)이나 블랙 매트릭스(2091)를 구비할 수 있으며, 이들에 대한 설명도 앞서 도 10 내지 도 13를 참조한 설명으로 갈음한다. In this example described below, the same or similar reference numerals are assigned to each of the configurations of the examples described with reference to FIGS. 10 to 13 above, and the description is replaced with the first description. For example, the display device 2000 includes a substrate 2010, a first electrode 2020, a flat layer 2030, a second electrode 2040, a plurality of semiconductor light emitting devices 2050, an insulating layer 2060, and Metal pads 2070 are included, and a description thereof will be replaced with a description with reference to FIGS. 10 to 13 above. In addition, the display device of the present exemplary embodiment may include a phosphor layer 2080 or a black matrix 2091, and descriptions thereof will be replaced with descriptions with reference to FIGS. 10 to 13.
본 도면들을 참조하면, 예를 들어, 상기 반도체 발광 소자(2050)는 제1도전형 전극(2156)과, 제1도전형 전극(2156)이 형성되는 제1도전형 반도체층(2155)과, 제1도전형 반도체층(2155) 상에 형성된 활성층(2154)과, 상기 활성층(2154) 상에 형성된 제2도전형 반도체층(2153) 및 제2도전형 반도체층(2153)에 형성되는 제2도전형 전극(2152)을 포함한다. 또한, 상기 반도체 발광소자는 패시베이션층(2160)을 구비할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1도전형 전극(2156)과 상기 패시베이션층(2160)을 제외한, 제1도전형 반도체층(2155), 활성층(2154)과, 제2도전형 반도체층(2153) 및 제2도전형 전극(2152)은 전술한 예시와 동일한 구조가 될 수 있으며, 이에 대한 설명은 앞서 도 10 내지 도 13를 참조한 예시에 대한 설명으로 갈음한다.Referring to the drawings, for example, the semiconductor light emitting device 2050 includes a first
한편, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1도전형 반도체층(2155)과 상기 제2도전형 반도체층(2153)의 측면들을 감싸도록 형성되는 패시베이션층(2160)을 포함한다. 상기 패시베이션층(2160)은 상기 반도체 발광소자의 측면을 감싸서, 상기 반도체 발광소자 특성의 안정화를 기하도록 이루어지며, 절연 재질로 형성된다. Meanwhile, the semiconductor light emitting device includes a
이 경우에, 상기 패시베이션층(2160)은 상기 제1도전형 전극(2156)이 노출되도록 관통홀(2161)을 구비한다. 상기 제1도전형 전극(2156)은 상기 관통홀(2161)을 관통하여 외부로 노출되도록 돌출된다. 이 경우에, 상기 제1도전형 전극(2156)은 서로 다른 금속으로 이루어지는 복수의 금속층을 구비할 수 있다. 예를 들어, Ti, Pt, Au, Ti, Cr 등으로 이루어진 복수의 금속층이 적층되어 상기 p형 전극을 형성할 수 있다. In this case, the
예를 들어, 상기 반도체 발광소자들의 일단부는 상기 도전형 전극(2156)이 노출되는 제1부분(2055)과, 상기 패시베이션층(2160)이 노출되는 제2부분(2056)으로 구획될 수 있다. 본 예시에서, 상기 일단부는 상기 반도체 발광소자들의 하면에 해당하는 부분으로서, 상기 배선기판에 가장 가까운 면과 그 주변 부분이 될 수 있다.For example, one end of the semiconductor light emitting devices may be divided into a
도시에 의하면, 상기 패시베이션층(2160)의 관통홀(2161)에 의하여 상기 제1도전형 전극(2161)이 도출되기에, 상기 제1부분(2055)은 상기 제1도전형 전극(2161)의 하면에 해당하는 부분이 될 수 있다. 또한, 상기 제2부분(2055)은 상기 제1도전형 전극(2161)의 끝단에서 상기 패시베이션층(2160)의 외주까지의 영역으로서, 상기 일단부에서 상기 제1도전형 전극(2161)에 의하여 덮이지 않는 영역이 될 수 있다.As shown in the drawing, since the first
복수의 도전형 전극들이 상기 금속 패드들 중 하나와 접촉하는 것을 제한하도록 상기 금속 패드(2070)의 최대폭(Y)은 상기 제2부분(2056)의 폭(X) 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정될 수 있다. 이 경우에, 상기 제2부분(2056)의 폭은 상기 제1도전형 전극(2161)의 끝단에서 상기 패시베이션층(2160)의 외주까지의 거리 중에서 가장 짧은 거리가 될 수 있다. The maximum width (Y) of the metal pad 2070 is in the range of 2 times the width (X) of the
보다 구체적인 예로서, 상기 패시베이션층(2160)은 상기 반도체 발광소자의 측면을 덮는 측면부(2162)와 상기 측면부(2162)에서 연장되어 상기 일단부를 덮는 연장부(2163)를 구비하고, 상기 제2부분(2056)의 최소폭은 상기 연장부(2163)의 노출된 부분의 최소폭이 될 수 있다. 이 때에, 상기 제2부분(2056)의 폭은 상기 연장부(2163)에서 상기 도전형 전극의 돌출된 부분에서 상기 측면부(2162)까지의 거리가 될 수 있다.As a more specific example, the
본 예시에서도, X ≤ Y ≤ 2X 의 범위로, X 와 Y 가 설정되며, 이를 통하여 하나의 자가조립 영역에 하나의 반도체 발광소자만 조립되는 조건이 만족하게 된다. Also in this example, X and Y are set in the range of X ≤ Y ≤ 2X, and through this, the condition that only one semiconductor light emitting device is assembled in one self-assembled region is satisfied.
한편, 본 발명의 도전형 전극이나 금속 패드들의 형상은 여러가지 형태로 변형이 가능하다. 이하, 이러한 변형예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.On the other hand, the shape of the conductive electrode or metal pads of the present invention can be modified in various forms. Hereinafter, such a modified example will be described with reference to the drawings.
도 16a 및 도 16b, 도 17a 및 도 17b, 도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예의 디스플레이 장치들에서, 반도체 발광소자 및 배선기판의 평면도들이다.16A and 16B, 17A, 17B, and 18 are plan views of a semiconductor light emitting device and a wiring board in display devices according to still another embodiment of the present invention.
도 16a 및 도 16b을 참조한 실시예에서는 사각형의 도전형 전극을 제시한다. 도시에 의하면, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 반도체 발광소자의 일단부의 중심에 배치될 수 있다. 또한, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부가 25 내지 75%로 축소된 형상을 가질 수 있다. 본 예시와 같이 상기 일단부의 제2부분(3056)이 중공 사각형의 형태인 경우에, 상기 일단부와 상기 제1부분(3055)은 사각형으로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 금속 패드의 최대폭은 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 대각선 거리가 될 수 있다.In the embodiment with reference to FIGS. 16A and 16B, a rectangular conductive electrode is presented. As illustrated, a portion of the metal pad exposed to the outside may be disposed at the center of one end of the semiconductor light emitting device. In addition, a portion of the metal pad exposed to the outside may have a shape in which the one end portion is reduced to 25 to 75%. As in this example, when the
따라서, 본 예시에서는 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 대각선 거리가 상기 금속 패드의 최대폭(Y)으로서, 상기 제2부분(3056)의 폭(X) 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정될 수 있다. Therefore, in this example, the diagonal distance of the portion where the metal pad is exposed to the outside is the maximum width (Y) of the metal pad, and is set in the range of the width (X) of the
다른 예로서, 도 17a 및 도 17b을 참조한 실시예에서는 삼각형의 도전형 전극을 제시한다. 본 예시와 같이 상기 일단부의 제2부분(4056)이 중공 삼각형의 형태인 경우에, 상기 일단부와 상기 제1부분(4055)은 삼각형으로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 금속 패드의 최대폭은 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 일변의 거리가 될 수 있다. As another example, in the embodiment with reference to FIGS. 17A and 17B, a triangular conductive electrode is presented. As in this example, when the
따라서, 본 예시에서는 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 일변의 거리가 상기 금속 패드의 최대폭(Y)으로서, 상기 반도체 발광소자의 제2부분(4056)의 폭(X) 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정될 수 있다. Therefore, in this example, the distance of one side of the portion where the metal pad is exposed to the outside is the maximum width (Y) of the metal pad, and the width (X) of the
다른 예로서, 도 18과 같이, 반도체 발광소자의 하단부는 원형, 정삼각형, 정사각형, 직사각형 및 타원 중 어느 하나로 이루어지고, 도전형 전극은 원형, 정삼각형, 정사각형, 직사각형 및 타원 중 어느 하나로 형성되는 것도 가능하다. 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 도전형 전극에 대응하는 형상으로 이루어진다. 이 경우에, 상기 반도체 발광소자의의 제2부분의 폭(X)은 상기 도전형 전극과 상기 반도체 발광소자의 하단부의 외주까지의 거리들 중 최소 거리가 될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 18, the lower end of the semiconductor light emitting device is made of any one of a circle, an equilateral triangle, a square, a rectangle, and an ellipse, and the conductive electrode may be formed of any one of a circle, an equilateral triangle, a square, a rectangle and an ellipse Do. A portion of the metal pad exposed to the outside has a shape corresponding to the conductive electrode. In this case, the width X of the second portion of the semiconductor light emitting device may be a minimum distance among distances between the conductive electrode and the outer periphery of the lower end of the semiconductor light emitting device.
이와 같이, 반도체 발광소자의 하단부에 대응되는 배선 기판의 조립 영역은 반도체 발광소자의 도전형 전극이 노출되는 영역과 모양은 같고, 그 크기는 X ≤ Y ≤ 2X 로 설정됨에 따라, 하나의 자가조립 영역에 하나의 반도체 발광소자만 조립되도록 할 수 있다. 이를 통하여 하나의 금속 패드에 복수의 반도체 발광소자가 결합된 경우에, 도전형 전극과 도전 패드간의 전기적 연결이 되지 않는 메커니즘이 구현될 수 있다.As described above, the assembly area of the wiring board corresponding to the lower end of the semiconductor light emitting device has the same shape as the area where the conductive electrode of the semiconductor light emitting device is exposed, and its size is set as X ≤ Y ≤ 2X, so that one self-assembly. Only one semiconductor light emitting device can be assembled in the region. Through this, when a plurality of semiconductor light emitting devices are coupled to one metal pad, a mechanism in which electrical connection between the conductive electrode and the conductive pad is not possible may be implemented.
이상에서 설명한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The display device using the semiconductor light emitting device described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above embodiments are configured by selectively combining all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made. May be.
Claims (14)
자가조립을 통하여 상기 금속 패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들을 포함하고,
상기 반도체 발광소자들은 각각,
도전형 반도체층;
상기 도전형 반도체층의 일면상에 형성되는 도전형 전극; 및
상기 반도체 발광소자를 감싸며, 상기 도전형 전극이 노출되도록 관통홀을 구비하는 패시베이션층을 포함하고,
상기 반도체 발광소자들의 일단부는 상기 도전형 전극이 노출되는 제1부분과, 상기 패시베이션층이 노출되는 제2부분으로 구획되고,
상기 금속 패드의 최대폭은 상기 제2부분의 폭 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.A substrate having a plurality of metal pads; And
Including a plurality of semiconductor light emitting devices electrically connected to the metal pads through self-assembly,
Each of the semiconductor light emitting devices,
A conductive semiconductor layer;
A conductive type electrode formed on one surface of the conductive type semiconductor layer; And
Comprising a passivation layer surrounding the semiconductor light emitting device and having a through hole so that the conductive electrode is exposed,
One end of the semiconductor light emitting devices is divided into a first portion to which the conductive type electrode is exposed and a second portion to which the passivation layer is exposed,
The display device, characterized in that the maximum width of the metal pad is set within a range of the width of the second portion to twice the width.
상기 패시베이션층은 상기 반도체 발광소자의 측면을 덮는 측면부와 상기 측면부에서 연장되어 상기 일단부를 덮는 연장부를 구비하고,
상기 제2부분의 폭은 상기 연장부의 최소폭인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The passivation layer includes a side portion covering a side surface of the semiconductor light emitting device and an extension portion extending from the side portion to cover the one end portion,
The width of the second portion is a display device, characterized in that the minimum width of the extension portion.
상기 연장부는 중공 형태로 형성되어 외주와 내주를 구비하며, 상기 제2부분의 폭은 상기 외주 및 내주의 사이 거리인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 2,
The extension portion is formed in a hollow shape and has an outer periphery and an inner periphery, and the width of the second portion is a distance between the outer periphery and the inner periphery.
상기 도전형 전극은 상기 관통홀을 통하여 돌출되며, 상기 제2부분의 폭은 상기 도전형 전극의 돌출된 부분에서 상기 측면부까지의 거리인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 2,
The conductive type electrode protrudes through the through hole, and the width of the second portion is a distance from the protruding portion of the conductive type electrode to the side surface.
상기 기판은,
도전형 물질로 이루어지는 하부 배선; 및 상기 하부 배선을 덮는 절연층을 구비하고,
상기 금속 패드들은 상기 하부 배선과 연결되며, 상기 절연층을 관통하여 외부로 노출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The substrate,
A lower wiring made of a conductive material; And an insulating layer covering the lower wiring,
The metal pads are connected to the lower wiring and are disposed to penetrate the insulating layer and to be exposed to the outside.
상기 금속 패드의 최대폭은,
상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분이 원형인 경우, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 직경,
상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분이 사각형인 경우, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 대각선 거리 또는
상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분이 삼각형인 경우, 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분의 일변의 거리인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 5,
The maximum width of the metal pad is,
When the portion of the metal pad exposed to the outside is circular, the diameter of the portion exposed to the outside of the metal pad,
When the part exposed to the outside of the metal pad is a square, the diagonal distance of the part exposed to the outside of the metal pad or
When a portion of the metal pad exposed to the outside is a triangle, the distance of one side of the portion of the metal pad exposed to the outside.
상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부가 25 내지 75%로 축소된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 6,
The display device, wherein the portion of the metal pad exposed to the outside has a shape in which the one end portion is reduced to 25 to 75%.
상기 제1부분은 상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분과 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 7,
The first portion is a display device, characterized in that the metal pad is formed in the same shape as a portion exposed to the outside.
상기 금속 패드가 외부로 노출된 부분은 상기 일단부의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 6,
A display device, wherein a portion of the metal pad exposed to the outside is disposed at the center of the one end.
상기 금속 패드는 Bi, In, Pb, Sn 및 Ag 중 적어도 두개 이상의 조합으로 이루어진 합금을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The display device according to claim 1, wherein the metal pad includes an alloy composed of a combination of at least two or more of Bi, In, Pb, Sn, and Ag.
상기 도전형 전극은 서로 다른 금속으로 이루어지는 복수의 금속층을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 10,
The display device, wherein the conductive type electrode includes a plurality of metal layers made of different metals.
상기 반도체 발광소자는 n형 전극 및 p형 전극을 구비하고,
상기 금속 패드들과 전기적으로 연결되는 도전형 전극은 p형 전극인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The semiconductor light emitting device has an n-type electrode and a p-type electrode,
The display device, wherein the conductive type electrode electrically connected to the metal pads is a p-type electrode.
상기 반도체 발광소자들의 사이에는 절연물질이 충진되어 평탄층을 형성하고, 상기 평탄층에는 상기 n형 전극과 전기적으로 연결되는 상부 배선이 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 12,
An insulating material is filled between the semiconductor light emitting devices to form a flat layer, and an upper wiring electrically connected to the n-type electrode is disposed in the flat layer.
상기 금속 패드의 최대폭은 상기 제2부분의 폭 내지 상기 폭의 2배의 범위에서 설정됨에 따라 복수의 도전형 전극들이 상기 금속 패드들 중 하나와 접촉하는 것이 제한되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The display apparatus according to claim 1, wherein a maximum width of the metal pad is set in a range of a width of the second portion to twice the width of the second portion, and thus a plurality of conductive electrodes are limited in contact with one of the metal pads.
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