KR102559840B1 - 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 기판; 상기 기판 상의 도전층; 상기 도전층 상에 위치하고, 상기 도전층의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하는 뱅크층; 상기 개구에 의해 노출된 상기 도전층의 상면 및 상기 개구의 내측면에 배치된 접착층; 및 상기 개구 내의 상기 접착층 상에 위치하는 발광 다이오드;를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{Display apparatus and method of manufacturing the same}
본 발명은 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Device, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 등의 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 최근에는 소형의 핸드 헬드 전자 디바이스부터 대형 표시장치까지 전자 디바이스의 광범위한 분야에서 발광 다이오드를 활용하는 등 발광 다이오드의 사용 영역이 점차 넓어지고 있다.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 기판; 상기 기판 상의 도전층; 상기 도전층 상에 위치하고, 상기 도전층의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하는 뱅크층; 상기 개구에 의해 노출된 상기 도전층의 상면 및 상기 개구의 내측면에 배치된 접착층; 및 상기 개구 내의 상기 접착층 상에 위치하는 발광 다이오드;를 포함한다.
상기 접착층은, 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 접착층은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 상기 도전층과 전기적으로 연결된 전극 패드를 포함할 수 있다.
상기 접착층은, 광을 반사시키는 반사 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, 기판 상에 도전층을 형성하는 단계; 상기 도전층 상에, 상기 도전층의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하는 뱅크층을 형성하는 단계; 상기 개구에 의해 노출된 상기 도전층의 상면 및 상기 개구의 내측면 상에, 액상 접착 물질을 도포하는 단계; 상기 액상 접착 물질 상에, 발광 다이오드를 릴리즈하는 단계; 및 상기 액상 접착 물질을 경화시켜, 상기 도전층과 상기 발광 다이오드 사이에 접착층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 액상 접착 물질은, 금속 물질 및 상기 금속 물질을 용해시키는 용매를 포함할 수 있다.
상기 금속 물질은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 액상 접착 물질은, 상기 뱅크층에 대하여 친화성을 가질 수 있다.
상기 발광 다이오드를 릴리즈하는 단계는, 상기 액상 접착 물질 상에, 상기 발광 다이오드의 전극 패드를 접촉시키는 단계일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 기판; 상기 기판 상의 도전층; 상기 도전층 상에 위치하고, 상기 도전층의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하는 뱅크층; 상기 개구 내에 위치하는 발광 다이오드; 상기 도전층과 상기 발광 다이오드 사이의 접착층; 및 상기 발광 다이오드의 측면을 둘러싸는 반사층;을 포함한다.
상기 반사층은, 절연 물질로 이루어질 수 있다.
상기 반사층은, 실리콘(Si), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 접착층은, 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 접착층은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 상기 도전층과 전기적으로 연결된 전극 패드를 포함할 수 있다.
상기 접착층은, 상기 개구의 내측면과 이격될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 기판 상의 목표 위치에 발광 다이오드를 정확하게 전사할 수 있다.
또한, 디스플레이 기판 상에서 복수의 발광 다이오드들이 전기적으로 균일성을 갖도록 전사할 수 있다.
또한, 디스플레이 기판의 박막 트랜지스터에 연결된 전극과 발광 다이오드 사이의 접촉 저항을 개선함으로써, 디스플레이 기판의 전사율을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 발광 다이오드에서 방출된 광이 목표 방향 이외의 방향으로 새는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 디스플레이 장치에 의해 구현되는 화상의 품질을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 I-I’단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 I-I’단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(over)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(over)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(over) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 I-I’단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 기판(101), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(111), 뱅크층(205), 발광 다이오드(130), 및 접착층(122)을 포함한다. 다른 실시예에서 디스플레이 장치(10)는 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하지 않을 수 있다.
기판(101) 상에는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NA)이 정의될 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 외곽에 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)에는 발광 다이오드(130)가 배치될 수 있고, 비표시 영역(NA)에는 전원 배선 등이 배치될 수 있다.
기판(101)은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(101)은 실리콘산화물(SiO2)을 주성분으로 하는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(101)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플라스틱 재질로 형성되어 가요성을 가질 수 있다. 플라스틱 재질은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 절연성 유기물일 수 있다. 다른 실시예에서 기판(101)은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
기판(101) 상에는, 버퍼층(102)이 배치될 수 있다. 버퍼층(102)은 기판(101)의 상부에 평탄면을 제공할 수 있고, 이물 또는 습기가 기판(101)을 통하여 침투하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(102)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 재료들이 적층된 적층체로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(107), 게이트 전극(108), 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)을 포함할 수 있다.
이하에서는, 박막 트랜지스터(TFT)가 활성층(107), 게이트 전극(108), 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)이 순차적으로 형성된 탑 게이트 타입(top gate type)인 경우를 설명한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 바텀 게이트 타입(bottom gate type) 등 다양한 타입의 박막 트랜지스터(TFT)가 채용될 수 있다.
활성층(107)은 버퍼층(102) 상에 배치될 수 있다.
활성층(107)은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 활성층(107)은 다양한 물질을 함유할 수 있다. 선택적 실시예에 따르면, 활성층(107)은 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있다.
다른 선택적 실시예에 따르면, 활성층(107)은 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있다. 예컨대, 활성층(107)은 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge) 등과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
활성층(107) 상에는, 게이트 절연막(103)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(103)은 활성층(107)과 게이트 전극(108)을 절연하는 역할을 한다. 게이트 절연막(103)은 실리콘산화물 및/또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(103) 상에는, 게이트 전극(108)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(108)은 박막 트랜지스터(TFT)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다.
게이트 전극(108)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(108) 상에는, 층간 절연막(104)이 배치될 수 있다. 층간 절연막(104)은 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)과 게이트 전극(108)을 절연한다. 층간 절연막(104)은 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 무기 물질은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.
층간 절연막(104) 상에는, 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)이 배치될 수 있다. 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 소스 전극(109a) 및 드레인 전극(109b)은 활성층(107)의 영역과 접촉할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT) 상에는, 평탄화층(105)이 배치될 수 있다. 평탄화층(105)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 유기 물질은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 또한, 평탄화층(105)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로 형성될 수도 있다.
평탄화층(105)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 형성됨으로써, 박막 트랜지스터(TFT)로부터 비롯된 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 하여, 하부 요철에 의해 발광층(110)에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
평탄화층(105)상에는 화소 전극(111)이 위치할 수 있다. 화소 전극(111)은 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 화소 전극(111)은 평탄화층(105)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(109b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(111)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다.
디스플레이 장치(10)가 전면 발광형인 경우, 화소 전극(111)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 디스플레이 장치(10)가 배면 발광형인 경우, 화소 전극(111)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성될 수 있다. 이하에서, 도전층은 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한 디스플레이 장치(10)에 포함된 화소 전극(111)을 의미할 수도 있고, 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하지 않은 디스플레이 장치(10)에 포함된 일 구성을 의미할 수도 있다.
평탄화층(105)상에는, 뱅크층(205)이 위치할 수 있다. 뱅크층(205)은 개구(205a)를 통해 화소 전극(111)의 적어도 일부가 노출되도록 화소 전극(111)의 둘레를 덮을 수 있다. 뱅크층(205)은 개구(205a)를 통해 화소 전극(111)의 전부를 노출할 수도 있다. 뱅크층(205)은 예를 들어, 엘라스토머성 실리콘(Elastomeric silicone), 엘라스토머성 폴리우레탄(Elastomeric polyurethane), 엘라스토머성 폴리이소프렌(Elastomeric polyisoprene) 등으로 형성될 수 있다.
발광 다이오드(130)는 적색, 녹색 또는 청색의 빛을 방출하며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 백색광도 구현할 수 있다. 발광 다이오드(130)는 제1 반도체층(131), 제2 반도체층(132) 및, 제1 반도체층(131)과 제2 반도체층(132) 사이의 중간층(133)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(131)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(132)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 반도체층(131)이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(132)이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다.
중간층(133)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 중간층(133)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다.
제1 반도체층(131)에는 제1 전극 패드(135)가 위치할 수 있으며, 제2 반도체층(132)에는 제2 전극 패드(137)가 위치할 수 있다. 제1 전극 패드(135)는 접착층(122)을 통해 화소 전극(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 다이오드(130)가 수직형의 구조를 가지는 경우, 제2 전극 패드(137)는 제1 전극 패드(135)의 반대측에 위치할 수 있고, 발광층(110)상에는 제2 전극 패드(137)와 접하는 대향 전극(미도시)이 배치될 수 있다.
대향 전극(미도시)은 발광층(110) 상에 전체적으로 형성될 수 있다.
디스플레이 장치(10)가 전면 발광형인 경우, 대향 전극(미도시)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다. 따라서, 대향 전극(미도시)은 발광 다이오드(130)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 디스플레이 장치(10)가 배면 발광형인 경우, 대향 전극(미도시)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 디스플레이 장치(10)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
접착층(122)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 접착층(122)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 접착층(122)을 통해, 화소 전극(111)과 발광 다이오드(130)가 전기적으로 연결될 수 있다. 접착층(122)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 및 이들의 화합물 등으로 형성되어 반사 기능을 가질 수 있다. 또는, 접착층(122)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속으로 형성되어 광을 투과시킬 수도 있다.
일 실시예에 따른 접착층(122)은 화소 전극(111)과 제1 전극 패드(135)의 사이로부터 개구(205a)의 내측면까지 연장될 수 있다. 즉, 접착층(122)은 개구(205a)에 의해 노출된 화소 전극(111)의 상면 및 개구(205a)의 내측면을 덮도록 형성될 수 있다. 디스플레이 장치(10)가 전면 발광형이고 접착층(122)이 광을 반사시키는 반사 기능을 갖는 경우에는 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 접착층(122)에 의해 반사되므로, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 기판(101)의 반대 방향 이외의 방향으로 새는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(10)에 의해 구현되는 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3a를 참조하면, 기판(101) 상에 액상 접착 물질(121)이 도포될 수 있다. 기판(101)은 화소 전극(111) 및 뱅크층(205)이 배치된 기판일 수 있다. 또는 기판(101)은 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(111) 및 뱅크층(205)이 배치된 기판일 수 있다.
뱅크층(205)의 개구(205a)에 의해 노출된 화소 전극(111) 상에 액상 접착 물질(121)이 도포될 수 있다. 액상 접착 물질(121)은 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이 프린팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅 등의 방법으로 뱅크층(205)의 개구(205a)에 도포될 수 있다.
액상 접착 물질(121)은 금속 물질 및 금속 물질을 용해시키는 용매로 이루어질 수 있다. 금속 물질은 예컨대, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 액상 접착 물질(121)은 뱅크층(205)에 대하여 친화성을 가질 수 있다. 따라서, 화소 전극(111) 상에 형성된 액상 접착 물질(121)은 뱅크층(205) 방향으로 퍼져 개구(205a)의 내측면을 덮을 수 있다. 이에 따라 액상 접착 물질(121)은 개구(205a)의 중앙이 오목한 형상으로 도포될 수 있다. 액상 접착 물질(121)은 개구(205a) 밖, 즉 개구(205a) 주변의 뱅크층(205) 상부까지 위치할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 기판(101) 상에 발광 다이오드(130)가 전사될 수 있다.
도시하지 않았으나, 발광 다이오드(130)는 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 통해 베이스 기판(미도시) 상에 형성될 수 있다.
이어서, 베이스 기판(미도시) 상에 형성된 발광 다이오드(130)는 베이스 기판(미도시)으로부터 분리되어 캐리어 기판(미도시) 상에 배치될 수 있다.
그리고, LLO(laser lift off) 방식과 같은 물리적 방법 또는 화학적 방법을 통해 캐리어 기판(미도시)으로부터 발광 다이오드(130)가 분리되어, 기판(101) 상에 전사될 수 있다.
이어서, 발광 다이오드(130)는 액상 접착 물질(121) 상에 릴리즈될 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(130)의 제1 전극 패드(135)가 액상 접착 물질(121) 상에 접촉될 수 있다. 제1 전극 패드(135)가 액상 접착 물질(121) 상에 접촉되면, 액상 접착 물질(121)의 유동성에 의해 발광 다이오드(130)가 개구(205a)의 중앙으로 이동할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드(130)를 기판(101) 상의 목표 위치에 정확하게 전사할 수 있다.
또한, 발광 다이오드(130)의 제1 전극 패드(135)와 액상 접착 물질(121)에 포함된 금속 물질 및 용매가 전기적 인력에 의해 서로 끌어당겨지므로, 화소 전극(111)의 표면 상태와 관계없이 기판(101) 상에 복수의 발광 다이오드들을 전기적으로 균일하게 전사할 수 있다.
이어서, 경화(curing) 공정을 통해 액상 접착 물질(121)에서 용매를 제거함으로써, 금속 물질로 이루어진 접착층(122, 도 2)을 형성할 수 있다. 경화 공정은 예컨대, 액상 접착 물질(121)을 가열하는 열 경화 공정 및/또는 액상 접착 물질(121)에 자외선을 조사하는 자외선 경화 공정 등을 포함할 수 있다. 접착층(122, 도 2)은 액상 접착 물질(121)보다 두께가 얇을 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소 전극(111)과 발광 다이오드(130) 사이에 접착층(122, 도 2)을 형성함으로써, 화소 전극(111)과 발광 다이오드(130) 사이의 접촉 저항을 개선할 수 있으며, 기판(101)의 전사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 접착층(122, 도 2)이 광을 반사시키는 반사 기능을 갖는 경우, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광을 반사시킴으로써, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 목표 방향 이외의 방향으로 새는 현상을 방지할 수 있다.
결과적으로, 디스플레이 장치(10)에 의해 구현되는 화상의 품질을 개선할 수 있다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 I-I’단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 기판(101), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(111), 뱅크층(205), 발광 다이오드(130), 및 접착층(122)을 포함한다. 발광 다이오드(130)는 발광 다이오드(130)의 측면을 둘러싸는 반사층(139)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 디스플레이 장치(10)는 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하지 않을 수 있다.
반사층(139)은 반사 기능을 하는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 반사층(139)은 실리콘(Si), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사층(139)이 절연 물질로 이루어짐으로써, 반사층(139)에 의해 둘러쌓이는 제1 반도체층(131), 제2 반도체층(132) 및, 중간층(133)이 서로 절연될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드(130)를 둘러싼 반사층(139)이 발광 다이오드(130)에서 방출된 광을 반사시킴으로써, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 목표 방향 이외의 방향으로 새는 현상을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 접착층(122)은 화소 전극(111)과 제1 전극 패드(135)의 사이에, 개구(205a)의 내측면과 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 접착층(122)은 개구(205a)에 의해 노출된 화소 전극(111)의 상면의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
이하에서, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 도 4에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 5a를 참조하면, 기판(101) 상에 액상 접착 물질(121)이 도포될 수 있다.
뱅크층(205)의 개구(205a)에 의해 노출된 화소 전극(111) 상에 액상 접착 물질(121)이 도포될 수 있다.
본 실시예에 따른 액상 접착 물질(121)은 뱅크층(205)에 대하여 비친화성을 가질 수 있다. 따라서, 화소 전극(111) 상에 형성된 액상 접착 물질(121)은 뱅크층(205) 반대 방향으로 모여, 개구(205a)의 내측면과 이격되고, 화소 전극(111)의 상면의 적어도 일부에만 형성될 수 있다. 액상 접착 물질(121)은 개구(205a) 내에서 대략 볼록한 반구 형상을 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 기판(101) 상에 발광 다이오드(130)가 전사되면, 발광 다이오드(130)가 액상 접착 물질(121) 상에 릴리즈될 수 있다. 이때, 제1 전극 패드(135)가 액상 접착 물질(121) 상에 접촉되면, 액상 접착 물질(121)의 유동성에 의해 발광 다이오드(130)가 개구(205a)의 중앙으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 기판(101) 상의 목표 위치에 발광 다이오드(130)가 정확하게 전사될 수 있으며, 디스플레이 기판 상에서 복수의 발광 다이오드들이 전기적으로 균일성을 가질 수 있다.
이어서, 경화(curing) 공정을 통해 액상 접착 물질(121)에서 용매를 제거함으로써, 금속 물질로 이루어진 접착층(122, 도 4)을 형성할 수 있다. 접착층(122, 도 4)은 액상 접착 물질(121)보다 두께가 얇을 수 있다.
이에 따라, 화소 전극(111)과 발광 다이오드(130) 사이의 접촉 저항을 개선할 수 있으며, 기판(101)의 전사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 반사층(139)에 의해 반사됨으로써, 발광 다이오드(130)에서 방출된 광이 목표 방향 이외의 방향으로 새는 현상을 방지할 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 디스플레이 장치
101: 기판
DA: 표시 영역
NA: 비표시 영역

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판 상의 도전층;
    상기 도전층 상에 배치되고, 상기 도전층의 적어도 일부에 대응하는 개구를 포함하는 뱅크층;
    상기 뱅크층 개구 내의 상기 도전층의 상면 및 상기 뱅크층 개구의 내측면에 배치되고, 광을 반사시키는 반사 물질을 포함하는 접착층; 및
    상기 뱅크층 개구 내의 상기 접착층 상에 배치된 발광 다이오드;를 포함하고,
    상기 뱅크층 개구의 내측면에 배치된 상기 접착층이 상기 발광 다이오드의 측면을 둘러싸는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은, 금속 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 상기 도전층과 전기적으로 연결된 전극 패드를 포함한, 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 기판 상에 도전층을 형성하는 단계;
    상기 도전층 상에, 상기 도전층의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하는 뱅크층을 형성하는 단계;
    상기 개구에 의해 노출된 상기 도전층의 상면 및 상기 개구의 내측면 상에, 액상 접착 물질을 도포하는 단계;
    상기 액상 접착 물질 상에, 발광 다이오드를 릴리즈하는 단계; 및
    상기 액상 접착 물질을 경화시켜, 상기 도전층과 상기 발광 다이오드 사이 및 상기 개구의 내측면에 광을 반사시키는 반사 물질을 포함하는 접착층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 개구의 내측면에 배치된 상기 접착층이 상기 발광 다이오드의 측면을 둘러싸는, 디스플레이 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액상 접착 물질은, 금속 물질 및 상기 금속 물질을 용해시키는 용매를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속 물질은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 액상 접착 물질은, 상기 뱅크층에 대하여 친화성을 갖는, 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 발광 다이오드를 릴리즈하는 단계는,
    상기 액상 접착 물질 상에, 상기 발광 다이오드의 전극 패드를 접촉시키는 단계인, 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 기판;
    상기 기판 상의 도전층;
    상기 도전층 상에 배치되고, 상기 도전층의 적어도 일부에 대응하는 개구를 포함하는 뱅크층;
    상기 개구 내에 배치된 발광 다이오드; 및
    상기 도전층과 상기 발광 다이오드 사이의 접착층;을 포함하고,
    상기 발광 다이오드는 상기 발광 다이오드의 측면을 둘러싸는 반사층;을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사층은, 절연 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 반사층은, 실리콘(Si), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은, 금속 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 상기 도전층과 전기적으로 연결된 전극 패드를 포함한, 디스플레이 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은, 상기 개구의 내측면과 이격된, 디스플레이 장치.
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