KR20130092893A - Led 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

Led 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED(Light Emitting Device) 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치는, 기판과, 상기 기판에 형성된 금속 전극을 포함하는 복수의 LED 소자들; 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결되는 복수의 TFT(Thin Film Transistor)들을 포함하는 TFT부; 상기 LED 소자들 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하며, 상기 TFT부에 형성된 블랙 매트릭스; 및 상기 LED 소자들과 함께 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형성된 형광체층을 포함한다.

Description

LED 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법{LED DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 LED(Light Emitting Device) 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치(display unit)는 브라운관에 문자나 도형의 형식으로 데이터가 시각적으로 표시될 수 있는 표시 장치를 의미한다. 이러한 디스플레이 장치의 종류로 LCD(Liquid Crystal Display) 및 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등이 있다.
여기에서, LCD는 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러가지 전기적인 정보를 시각 정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자를 의미한다. LCD는 자기 발광성이 없어 백라이트에 의해 발광할 수 있다. 반면, AMOLED는 백라이트에 의해 발광하는 LCD와는 달리, 자체적으로 발광할 수 있다.
그러나, LCD는 반응 시간이 비교적 느리며, 전력 소모가 크다는 문제가 있다. 또한, AMOLED는 수명이 비교적 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 문제가 있다.
이에 따라, 반응 시간, 전력 소모, 수명 및 양산 수율 등을 모두 고려한 새로운 디스플레이 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 목적은 휘도를 향상시키고, 저전력으로 구동할 수 있는 LED 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치는, 기판과, 상기 기판에 형성된 금속 전극을 포함하는 복수의 LED(Light Emitting Diode) 소자들; 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결되는 복수의 TFT(Thin Film Transistor)들을 포함하는 TFT부; 상기 LED 소자들 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하며, 상기 TFT부에 형성된 블랙 매트릭스; 및 상기 LED 소자들과 함께 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형성된 형광체층을 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 LED 디스플레이 장치는, 상기 블랙 매트릭스에 구비된 상기 복수의 수용부 각각에 수용되는 투명 절연체를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 상기 TFT들은 옴 접촉(Ohmic contact)할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 LED 디스플레이 장치는, 상기 형광체층에 형성된 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 컬러 필터는, 상기 형광체층에 형성된 투명 필름 또는 투명 접착제; 및 상기 투명 필름 또는 상기 투명 접착제 상에 형성된 RGB(Red/Green/Blue) 형광체를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 기판은, 유리 기판 또는 폴리머(polymer) 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치의 제조 방법은, 금속 전극을 각각 포함하는 복수의 LED 소자들을 제조하는 단계; TFT부에 포함된 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결하는 단계; 상기 LED 소자들 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하는 블랙 매트릭스를 상기 TFT부에 주입하는 단계; 및 상기 LED 소자들과 함께 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형광체층을 도포하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 복수의 LED 소자들을 제조하는 단계는, 기판에 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 투명 전극에 에피택셜층을 형성하는 단계; 및 상기 에피택셜층에 상기 금속 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 LED 디스플레이 장치의 제조 방법은, 상기 블랙 매트릭스에 구비된 상기 복수의 수용부 각각에 투명 절연체를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결하는 단계는, 상기 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 옴 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 LED 디스플레이 장치의 제조 방법은, 상기 형광체층에 컬러 필터를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법에 의하면, 커팅(cutting) 후 개별 패키징(packaging)되던 종래 LED 디스플레이 장치와는 달리, LED 소자와 TFT가 옴 접촉되고 블랙 매트릭스로 각 화소들이 구분됨으로써, 형광체층이 한 번에 도포될 수 있다. 이에 따라, 비교적 적은 비용으로 크기가 큰 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. 또한, 다른 디스플레이 장치에 비해 휘도가 향상될 수 있고, 비교적 저전력으로 구동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치에 적용되는 LED 소자를 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치를 보여주는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4는 도 3에 따른 LED 디스플레이 장치의 제조 방법을 보여주는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치의 광원 효율 실험 결과를 보여주는 예시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 장치에 적용되는 LED 소자(100)를 보여주는 구성도이다. 도 1을 참조하면, LED 소자(100)는 기판(110), 금속 전극(P-타입 전극, N-타입 전극)(120, 130) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO)(140)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 기판(110)은 유리 기판 또는 폴리머(polymer) 기판을 포함할 수 있다. 이때, 기판(110)이 폴리머 기판인 경우, 플렉서블 디스플레이(flexible display)가 구현될 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 기판(110)에 투명 전극이 형성될 수 있다. 투명 전극은 공통(common) 전극으로서, 기판(110)상에 증착될 수 있다. 또한, 투명 전극에 에피택셜층이 형성될 수 있다. 에피택셜층은 투명 전극상에 증착되고, 질화갈륨(Gallium Nitride, GaN) 물질로 구성될 수 있다.
금속 전극(120, 130)은 에피택셜층에 형성될 수 있다. 금속 전극(120, 130)은 에피택셜층상에 금속이 증착되고, 식각(etching)되며, 패터닝(patterning)됨으로써 형성될 수 있다. 이때, 금속 전극(120, 130)의 크기는 LED 디스플레이 장치의 화소수의 크기와 동일하게 결정될 수 있다.
여기에서, 금속 전극(120, 130)은 Au, Ni, Pt, Ag, Al 또는 그들의 합금으로 형성될 수 있다. 금속 전극(120, 130)은 에피택셜층에 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전기 에너지가 금속 전극(120, 130)에 공급될 때, 전류가 에피택셜층을 통해 퍼지고 흐르며 전자와 홀이 활성 레이어 안으로 주입되어, 서로 재결합되고, 광의 형태로 에너지가 방출될 수 있다.
산화인듐주석(140)은 N-타입 전극(130)에 형성될 수 있다. 산화인듐주석(140)은 인듐과 주석의 산화물로 구성된 피막을 의미한다. 산화인듐주석(140)의 투명 전기 전도 레이어가 N-타입 전극(130)상에 피착될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치에 적용된 LED 소자(100)가 실리콘 기판에 형성되는 경우, LED 디스플레이 장치의 크기에 매칭되도록 실리콘 기판이 절단되고, 절단된 실리콘 기판에 형성된 LED 소자가 사용될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치를 보여주는 구성도이다. 도 2를 참조하면, LED 디스플레이 장치는 LED 소자들(100), TFT(Thin Film Transistor)부(200), 블랙 매트릭스(300), 투명 절연체(400), 형광체층(500) 및 컬러 필터(600)를 포함할 수 있다.
구체적으로, LED 소자들(100)은 기판(110, 도 1 참조) 및 기판(110)에 형성된 금속 전극(P-타입 전극, N-타입 전극)(120, 130, 도 1 참조)을 포함할 수 있다. 여기에서, LED 소자들(100)은 LED의 적층과 화소를 구현할 수 있다.
TFT부(200)는 디스플레이부 및 복수의 TFT들을 포함할 수 있다. 여기에서, 디스플레이부는 상부 기판과, 하부 기판과, 상부 기판 및 하부 기판 사이에 형성된 액정 층을 포함할 수 있다. 상부 기판에는 상부 편광판이 부착될 수 있고, 하부 기판에는 하부 편광판이 부착될 수 있다. 하부 기판에는 복수의 TFT들이 형성될 수 있다.
복수의 TFT들은 LED 소자들(100) 각각에 포함된 금속 전극(120, 130)과 연결될 수 있다. 여기에서, 복수의 TFT들과 금속 전극(120, 130)은 옴 접촉(Ohmic contact)할 수 있다. 즉, 복수의 TFT들과 금속 전극(120, 130)은 접착성 도전 물질에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
블랙 매트릭스(300)는 TFT부(200)에 형성되며, LED 소자들(100) 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비할 수 있다. 복수의 수용부 각각에 LED 소자들(100)이 하나씩 배치됨에 따라, 독립적인 셀 피치(cell pitch)가 형성될 수 있다. 투명 절연체(400)는 블랙 매트릭스(300)에 구비된 복수의 수용부 각각에 수용될 수 있다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(300)에 구비된 복수의 수용부 각각에 LED 소자들(100) 및 투명 절연체(400)가 수용될 수 있다.
형광체층(예를 들어, 노란색 형광체층)(500)은 LED 소자들(100)과 함께 블랙 매트릭스(300)를 덮도록 형성될 수 있다. 한편, 형광체층(500)이 LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 덮기 전에, LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 보호하면서 표면을 평탄화시키기 위한 얇은 투명 막이 형성될 수 있다. 이후, 형광체층(500)이 LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 덮도록 얇은 투명 막에 형성될 수 있다.
여기에서, 형광체층(500)은 유리 조성물을 포함할 수 있으며, 유리 조성물로는 PbO-B2O3-SiO2계 유리, P2O5-B2O3-ZnO계 유리 및 ZnO-B2O3-RO(예를 들어, BaO, SrO, La2O, Bi2O3)계 유리 중 어느 하나, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
컬러 필터(600)는 형광체층(500)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 컬러 필터(600)는 형광체층(500)에 형성된 투명 필름 또는 투명 접착제와, 투명 필름 또는 투명 접착제상에 형성된 RGB(Red/Green/Blue) 형광체를 포함할 수 있다. 이때, 투명 필름 또는 투명 접착제 대신 투명 유리가 사용될 수도 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 에피택셜층을 구성하는 질화갈륨(Gallium Nitride, GaN)의 광원(source)이 청색(blue) 파장의 광원이 아닌 자외선(ultraviolet, UV) 파장의 광원으로 활용되는 경우, 바로 RGB(Red/Green/Blue) 형광체가 도포될 수 있다. 이 경우, 별도의 컬러 필터가 사용되지 않을 수 있다. 구체적으로, 활성층에서 자외선 파장의 광원이 발광되는 경우, 활성층에 RGB(Red/Green/Blue) 형광체가 바로 도포됨으로써, 컬러 필터가 사용되지 않을 수 있고, 이에 따라, 기존의 컬러 필터에서 손실되는 빛의 손실이 줄어들 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다. LED 디스플레이 장치는 LED 소자들(100, 도 2 참조), TFT(Thin Film Transistor)부(200, 도 2 참조), 블랙 매트릭스(300, 도 2 참조), 투명 절연체(400, 도 2 참조), 형광체층(500, 도 2 참조) 및 컬러 필터(600, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.
여기에서, LED 소자(100)는 기판(110, 도 1 참조), 금속 전극(P-타입 전극, N-타입 전극)(120, 130, 도 1 참조) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO)(140, 도 1 참조)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 우선, 금속 전극(120, 130)을 각각 포함하는 복수의 LED 소자들(100)이 제조되는 단계(S110)가 진행된다.
구체적으로, 기판(110)에 투명 전극이 형성되고, 투명 전극에 에피택셜층이 형성되며, 에피택셜층에 금속 전극(120, 130)이 형성됨에 따라 LED 소자들(100)이 제조될 수 있다. 여기에서, 금속 전극(120)은 에피택셜층상에 금속이 증착되고, 식각(etching)되며, 패터닝(patterning)됨으로써 형성될 수 있다.
다음으로, TFT부(200)에 포함된 복수의 TFT들이 LED 소자들(100) 각각에 포함된 금속 전극(120, 130)과 연결되는 단계(S120)가 진행된다.
구체적으로, 복수의 TFT들과 금속 전극(120, 130)은 옴 접촉(Ohmic contact)할 수 있다. 즉, 복수의 TFT들과 금속 전극(120, 130)은 접착성 도전 물질에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이후, LED 소자들(100) 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하는 블랙 매트릭스(300)가 TFT부(200)에 주입되는 단계(S130)가 진행된다.
구체적으로, 복수의 수용부 각각에 LED 소자들(100)이 하나씩 배치됨에 따라, 독립적인 셀 피치(cell pitch)가 형성될 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 블랙 매트릭스(300)에 구비된 복수의 수용부 각각에 투명 절연체(400)가 주입될 수도 있다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(300)에 구비된 복수의 수용부 각각에 LED 소자들(100) 및 투명 절연체(400)가 수용될 수 있다.
다음으로, LED 소자들(100)과 함께 블랙 매트릭스(300)를 덮도록 형광체층(500)이 도포되는 단계(S140)가 진행된다.
구체적으로, LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 보호하면서 표면을 평탄화시키기 위한 얇은 투명 막이 형성될 수 있다. 이후, 형광체층(500)이 LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 덮도록 얇은 투명 막에 형성될 수 있다.
컬러 필터(600)는 형광체층(500)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 컬러 필터(600)는 형광체층(500)에 형성된 투명 필름 또는 투명 접착제와, 투명 필름 또는 투명 접착제상에 형성된 RGB(Red/Green/Blue) 형광체를 포함할 수 있다. 이때, 투명 필름 또는 투명 접착제 대신 투명 유리가 사용될 수도 있다.
도 4는 도 3에 따른 LED 디스플레이 장치의 제조 방법을 보여주는 구성도이다. LED 디스플레이 장치는 LED 소자들(100), TFT(Thin Film Transistor)부(200), 블랙 매트릭스(300), 투명 절연체(400), 형광체층(500) 및 컬러 필터(600)를 포함할 수 있다. 이하, 도 3에서 이미 설명된 내용은 생략하기로 한다.
도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 TFT들을 포함하는 TFT부(200)에 반사판(reflectance layer)이 형성될 수 있다. TFT부(200)에 반사판이 형성됨에 따라, 빛의 광도가 차단됨과 동시에 사용자의 시야 방향으로 빛이 집광될 수 있다.
다음으로, (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, TFT부(200)에 공통(common) 전극이 형성되고, 이방성 도전 막(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 형성될 수 있다. 여기에서, 이방성 도전 막이란, 한쪽 방향으로만 전기가 통하도록 미세 도전 입자를 접착 수지(예를 들어, 열경화성 접착 수지)에 혼합시켜 막 상태로 만든 것을 의미한다.
이후, (e)에 도시된 바와 같이, LED 소자들(100) 각각에 포함된 금속 전극(120, 130, 도 1 참조)이 TFT부(200)에 포함된 복수의 TFT들과 접착성 도전 물질에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 TFT들과 금속 전극(120, 130)은 옴 접촉(Ohmic contact)할 수 있다.
다음으로, (f) 및 (g)에 도시된 바와 같이, TFT부(200)에 블랙 매트릭스(300)가 주입될 수 있다. 블랙 매트릭스(300)는 복수의 수용부를 구비할 수 있다. 이때, 복수의 수용부 각각에 LED 소자들(100)이 하나씩 배치될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(300)에 구비된 복수의 수용부에 투명 절연체(400)가 주입될 수 있다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(300)가 형성하는 격벽(barrier)을 기준으로, 독립적인 셀 피치(cell pitch)가 형성될 수 있다.
이후, (h)에 도시된 바와 같이, LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 보호하면서 표면을 평탄화시키기 위한 얇은 투명 막이 형성될 수 있다.
얇은 투명 막이 형성되고 나면, (i)에 도시된 바와 같이, LED 소자들(100), 투명 절연체(400) 및 블랙 매트릭스(300)를 덮도록 형광체층(500) 및 컬러 필터(600)가 형성될 수 있다. 컬러 필터(600)는 형광체층(500)에 형성된 투명 필름 또는 투명 접착제와, 투명 필름 또는 투명 접착제상에 형성된 RGB(Red/Green/Blue) 형광체를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치의 광원 효율 실험 결과를 보여주는 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치에 의하면, 150㎛×84.375㎛의 칩 크기를 가진 LED 소자는 671㎛×300㎛의 형광체를 발광하게 됨으로써, 실제 디스플레이되는 개구율은 671㎛×300㎛가 될 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 같은 크기를 가진 각 디스플레이 장치(순서대로, LCD(Liquid Crystal Display) 디스플레이 장치, AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, AMILED(Active Matrix Inorganic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치 및 PDP(Plasma Display Panel) 디스플레이 장치)들의 상대적인 광원 효율(단위: lm/W)을 비교한 결과, 본 발명의 일 실시 예에 따른 AMILED 디스플레이 장치의 광원 효율의 최대 값이 약 120lm/W로, 다른 디스플레이 장치에 비해 월등히 높은 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 의하면, 태양 전지로 휴대용 40inch 급 디스플레이 장치의 구현이 가능할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법에 의하면, 커팅(cutting) 후 개별 패키징(packaging)되던 종래 LED 디스플레이 장치와는 달리, LED 소자와 TFT가 옴 접촉되고 블랙 매트릭스로 각 화소들이 구분됨으로써, 형광체층이 한 번에 도포될 수 있다. 이에 따라, 비교적 적은 비용으로 크기가 큰 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. 또한, 다른 디스플레이 장치에 비해 휘도가 향상될 수 있고, 비교적 저전력으로 구동될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들의 구성과 방법은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (11)

  1. 기판과, 상기 기판에 형성된 금속 전극을 포함하는 복수의 LED(Light Emitting Diode) 소자들;
    상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결되는 복수의 TFT(Thin Film Transistor)들을 포함하는 TFT부;
    상기 LED 소자들 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하며, 상기 TFT부에 형성된 블랙 매트릭스; 및
    상기 LED 소자들과 함께 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형성된 형광체층을 포함하는 LED 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스에 구비된 상기 복수의 수용부 각각에 수용되는 투명 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 상기 TFT들은 옴 접촉(Ohmic contact)하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체층에 형성된 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는,
    상기 형광체층에 형성된 투명 필름 또는 투명 접착제; 및
    상기 투명 필름 또는 상기 투명 접착제 상에 형성된 RGB(Red/Green/Blue) 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은,
    유리 기판 또는 폴리머(polymer) 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  7. 금속 전극을 각각 포함하는 복수의 LED 소자들을 제조하는 단계;
    TFT부에 포함된 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극에 연결하는 단계;
    상기 LED 소자들 각각을 수용하도록 복수의 수용부를 구비하는 블랙 매트릭스를 상기 TFT부에 주입하는 단계; 및
    상기 LED 소자들과 함께 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형광체층을 도포하는 단계를 포함하는 LED 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 LED 소자들을 제조하는 단계는,
    기판에 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 투명 전극에 에피택셜층을 형성하는 단계; 및
    상기 에피택셜층에 상기 금속 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스에 구비된 상기 복수의 수용부 각각에 투명 절연체를 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 연결하는 단계는,
    상기 복수의 TFT들을 상기 LED 소자들 각각에 포함된 상기 금속 전극과 옴 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 형광체층에 컬러 필터를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치의 제조 방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047365A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치
KR20180001206A (ko) * 2016-06-27 2018-01-04 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드 칩 및 이를 포함하는 디스플레이 장치와 이의 제조 방법
KR20180068588A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 삼성전자주식회사 멀티 컬러를 구현할 수 있는 발광 소자
WO2018135704A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치
CN110190084A (zh) * 2019-06-04 2019-08-30 上海天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
WO2020075933A1 (ko) * 2018-10-12 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 광원부 및 이를 포함하는 표시장치
US10705370B2 (en) 2016-02-23 2020-07-07 Lg Innotek Co., Ltd. Light-emitting module manufacturing method and display device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047365A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치
US10705370B2 (en) 2016-02-23 2020-07-07 Lg Innotek Co., Ltd. Light-emitting module manufacturing method and display device
KR20180001206A (ko) * 2016-06-27 2018-01-04 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드 칩 및 이를 포함하는 디스플레이 장치와 이의 제조 방법
KR20180068588A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 삼성전자주식회사 멀티 컬러를 구현할 수 있는 발광 소자
WO2018135704A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치
US10978435B2 (en) 2017-01-20 2021-04-13 Lg Electronics Inc. Display device using semiconductor light-emitting element
WO2020075933A1 (ko) * 2018-10-12 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 광원부 및 이를 포함하는 표시장치
US11984434B2 (en) 2018-10-12 2024-05-14 Samsung Display Co., Ltd. Light unit and display device including the same
CN110190084A (zh) * 2019-06-04 2019-08-30 上海天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
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