KR20200099037A - 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, 반도체 발광 소자들이 기판에 조립되는 단계, 상기 반도체 발광 소자들 및 상기 기판 상에 감광성 유기절연체가 도포되는 단계, 상기 반도체 발광 소자들의 하부와 상기 기판 사이의 공간을 제외한 나머지 영역의 감광성 유기절연체를 제거하는 단계, 및 상기 공간에 충진된 감광성 유기절연체를 경화하는 단계를 포함한다.

Description

반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE USING SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DIODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
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.
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.
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 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트 기반의 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 갖는다.
한편, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이의 경우 화소들 각각에 해당하는 반도체 발광 소자를 기판에 결합하여야 하므로, 대화면 고화소 디스플레이의 구현이 상대적으로 어려울 수 있다. 따라서, 최근에는 유체 내로 투입된 반도체 발광 소자들을 전자기장을 이용하여 기판으로 이동시킨 후 조립하는 자가조립 방식이 개발되고 있다.
다만, 기판으로 이동하여 조립된 반도체 발광 소자는 전기장에 의해 조립 상태를 유지할 수 있으나, 물리적 또는 화학적 고정 방법을 통해 반도체 발광 소자를 보다 효과적으로 고정하기 위한 방안이 요구될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해 기판에 조립된 반도체 발광 소자를 효과적으로 고정할 수 있는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, 반도체 발광 소자들이 기판에 조립되는 단계, 상기 반도체 발광 소자들 및 상기 기판 상에 감광성 유기절연체가 도포되는 단계, 상기 반도체 발광 소자들의 하부와 상기 기판 사이의 공간을 제외한 나머지 영역의 감광성 유기절연체를 제거하는 단계, 및 상기 공간에 충진된 감광성 유기절연체를 경화하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 반도체 발광 소자들이 상기 기판에 조립되는 단계는, 자성체를 갖는 조립 장치를 이용하여 상기 반도체 발광 소자들을 상기 기판에 접촉시키는 단계, 및 상기 기판에 형성된 조립 전극을 통해 인가되는 전기장에 기초하여, 상기 반도체 발광 소자들이 상기 기판에 조립되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조립 전극은 서로 이격된 한 쌍의 조립 전극을 포함하고, 상기 공간은 상기 한 쌍의 조립 전극 사이에 위치할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 감광성 유기절연체는 감광성 아크릴레이트, PAC(Photo Active Compounds) 등의 positive tone의 감광제를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 감광성 유기절연체를 제거하는 단계는, 상기 반도체 발광 소자들 및 상기 기판 상으로 자외선 광을 조사하는 단계일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 기판 상에 서로 이격 배치된 한 쌍의 조립 전극, 상기 한 쌍의 조립 전극 상에 조립되는 반도체 발광 소자, 및 상기 반도체 발광 소자와 상기 기판 사이, 및 상기 한 쌍의 조립 전극 사이의 공간에 도포되어, 상기 반도체 발광 소자를 상기 기판에 고정하는 감광성 유기절연체를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 한 쌍의 조립 전극 간의 이격 거리는 상기 반도체 발광 소자의 가로 폭보다 짧을 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기판 상에는 상기 반도체 발광 소자의 조립 위치를 정의하는 결합 홀이 형성되고, 상기 결합 홀은, 상기 기판 상에 형성되는 격벽들 사이의 공간에 대응할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 결합 홀의 폭은 상기 반도체 발광 소자의 가로 폭보다 넓을 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 반도체 발광 소자는 자성층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 감광성 유기절연체의 도포 및 노광 공정을 통해 반도체 발광 소자가 기판에 고정됨으로써, 간단한 공정으로 반도체 발광 소자를 효과적으로 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 반도체 발광 소자 또는 기판에 압력이 가해지지 않고도 반도체 발광 소자가 기판에 고정될 수 있으므로, 상기 압력에 의한 반도체 발광 소자 또는 기판의 변형이나 손상이 방지될 수 있다.
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 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 발광 소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 구조를 갖는 반도체 발광 소자가 자가조립 방식에 의해 기판에 조립되는 방법의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 A 부분의 확대도이다.
도 13a 내지 도 13d는, 도 10의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 기판에 고정하기 위한 공정을 나타낸 단면도들이다.
도 14a 내지 도 14d는, 도 10의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 발광 소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16a 내지 도 16d는, 도 15의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
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 실시예를 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.
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.
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.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다.
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.
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.
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.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
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.
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.
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.
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.
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)이 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.
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.
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.
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.
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.
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.
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.
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.
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.
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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 소자고, 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.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 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 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 소자만 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.
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.
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.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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, HD화질 이상의 고화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
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.
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.
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.
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.
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.
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 발광 소자(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.
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.
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.
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 소자고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.
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.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
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 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.
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.
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
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 실시 예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.
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.
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 부분과 전도성을 가지지 않는 부분으로 구획된다.
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.
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.
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.
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.
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.
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.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 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 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 소자만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.
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.
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.
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다.
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 발광 소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 도면들에서, 반도체 발광 소자(1000)는 수평형 반도체 발광 소자인 것으로 가정하여 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예가 수평형 반도체 발광 소자에만 한정되는 것은 아니고, 수직형 반도체 발광 소자에도 유사하게 적용될 수 있다.
또한, 이하 도면들에서 반도체 발광 소자(1000)의 상부 방향은 자성층(1050)이 위치한 방향을 의미하고, 하부 방향은 n형 반도체층(1010)이 위치한 방향을 의미할 수 있다. 이 경우, 반도체 발광 소자(1000)로부터 추출되는 광은 반도체 발광 소자(1000)의 상부를 통해 외부로 방출될 수 있다.
도 10을 참조하면, 반도체 발광 소자(1000)는 n형 반도체층(1010), 및 n형 반도체층(1010)의 상부에 형성되는 p형 반도체층(1030)을 포함할 수 있다. n형 반도체층(1010) 및 p형 반도체층(1030) 각각은 질화갈륨(GaN) 또는 갈륨비소(GaAs)를 주 물질로 하여, 인듐(In), 알루미늄(Al) 등의 물질이 첨가되어 다양한 색상의 빛을 발광할 수 있다.
한편, 반도체 발광 소자(1000)는 자성체를 갖는 자성층(1050)을 포함할 수 있다. 상기 자성층(1050)은 니켈(Ni) 등 자성을 갖는 금속을 포함할 수 있다.
도 10에서는 자성층(1050)이 p형 반도체층(1030)의 상부에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 반도체 발광 소자(1000)의 제조방법에 따라 자성층(1050)의 배치 위치는 변경될 수 있다.
도 11에서 후술할 바와 같이, 반도체 발광 소자(1000)는 기판에 조립되기 위해 유체 내로 투입될 수 있다. 유체 내로 투입된 반도체 발광 소자(1000)는 자성층(1050)을 포함하므로, 자기장에 의해 기판으로 이동하여 상기 기판에 조립될 수 있다.
한편, 패시베이션 층(1070)은 반도체 발광 소자(1000)의 상면 및 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 패시베이션 층(1070)은 반도체 발광 소자(1000)가 성장 기판(미도시)에 연결된 상태에서 형성되므로, 반도체 발광 소자(1000)의 저면에는 패시베이션 층(1070)이 형성되지 않을 수 있다.
패시베이션 층(1070)은 실리카, 알루미나 등의 무기물 절연체를 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low Pressure CVD), 스퍼터링(sputtering) 증착법 등을 통해 형성되거나, 포토레지스트(photoresist), 고분자 물질과 같은 유기물을 스핀 코팅(spin coating)하는 방법을 통해 형성될 수 있다.
한편, n형 반도체층(1010)에는 n형 전극이 연결될 수 있고, p형 반도체층(1030)에는 p형 전극이 연결될 수 있다. 이를 위해서는 n형 반도체층(1010) 및 p형 반도체층(1030)의 일부 영역이 외부로 노출되어야 한다. 따라서, 추후 디스플레이 장치의 제조 공정에서, 패시베이션 층(1070) 중 일부 영역이 식각될 수 있다. 이에 대해서는 추후 도 14 및 도 16을 통해 설명한다.
도 11은 도 10에 도시된 구조를 갖는 반도체 발광 소자가 자가조립 방식에 의해 기판에 조립되는 방법의 일 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 A 부분의 확대도이다.
도 11 내지 도 12에서는 반도체 발광 소자가 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 간략히 설명한다.
도 11과 도 12를 참조하면, 반도체 발광 소자(1000)는 유체(1200)가 채워진 챔버(1300)에 투입될 수 있다.
이 후, 기판(1100)이 챔버(1300) 상에 배치될 수 있다. 실시 예에 따라, 기판(1100)은 챔버(1300) 내로 투입될 수도 있다.
기판(1100)에는 조립될 반도체 발광 소자(1000) 각각에 대응하는 한 쌍의 전극(1111, 1112)이 형성될 수 있다. 상기 전극(1111, 1112)은 투명 전극(ITO)으로 구현되거나, 기타 일반적인 재료를 이용해 구현될 수 있다. 상기 전극(1111, 1112)은 전압이 인가됨에 따라 전기장을 방출함으로써, 조립된 반도체 발광 소자(1000)를 고정시키는 한 쌍의 조립 전극에 해당할 수 있다. 상기 전극(1111, 1112) 간의 간격은 반도체 발광 소자(1000)의 폭 및 결합 홀(1102)의 폭보다 작게 형성되어, 전기장을 이용한 반도체 발광 소자(1000)의 조립 위치를 보다 정밀하게 고정할 수 있다.
전극(1111, 1112) 상에는 절연층(1120)이 형성되어, 전극(1111, 1112)을 유체(1200)로부터 보호하고, 전극(1111, 1112)에 흐르는 전류의 누출을 방지할 수 있다. 예컨대 절연층(1120)은 실리카, 알루미나 등의 무기물 절연체 또는 유기물 절연체가 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 절연층(1120)은, 반도체 발광 소자(1000)의 조립 시 전극(1111, 1112)의 손상을 방지하기 위한 최소 두께를 가질 수 있고, 반도체 발광 소자(1000)가 안정적으로 조립되기 위한 최대 두께를 가질 수 있다.
절연층(1120)의 상부에는 격벽(1130)이 형성될 수 있다. 격벽(1130)의 일부 영역은 전극(1111, 1112)의 상부에 위치하고, 나머지 영역은 기판(1100)의 상부에 위치할 수 있다.
예컨대, 기판(1100)의 제조 시, 절연층(1120) 상부 전체에 형성된 격벽 중 일부가 제거됨으로써, 반도체 발광 소자(1000)들 각각이 기판(1100)에 결합 및 조립되는 결합 홀(1102)이 형성될 수 있다.
기판(1100)에는 반도체 발광 소자(1000)들이 결합되는 결합 홀(1102)이 형성되고, 결합 홀(1102)이 형성된 면은 유체(1200)와 접촉할 수 있다. 결합 홀(1102)은 반도체 발광 소자(1000)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있다.
한편, 결합 홀(1102)은 대응하는 위치에 조립될 반도체 발광 소자(1000)의 형상에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 결합 홀(1102)에 다른 반도체 발광 소자가 조립되거나 복수의 반도체 발광 소자들이 조립되는 것을 방지할 수 있다.
기판(1100)이 배치된 후, 자성체를 포함하는 조립 장치(1400)가 기판(1100)을 따라 이동할 수 있다. 조립 장치(1400)는 자기장이 미치는 영역을 유체(1200) 내로 최대화하기 위해, 기판(1100)과 접촉한 상태로 이동할 수 있다. 실시 예에 따라서는, 조립 장치(1400)가 복수의 자성체를 포함하거나, 기판(1100)과 대응하는 크기의 자성체를 포함할 수도 있다. 이 경우, 조립 장치(1400)의 이동 거리는 소정 범위 이내로 제한될 수도 있다.
조립 장치(1400)에 의해 발생하는 자기장에 의해, 챔버(1300) 내의 반도체 발광 소자(1000)는 조립 장치(1400)를 향해 이동할 수 있다.
반도체 발광 소자(1000)는 조립 장치(1400)를 향해 이동 중, 결합 홀(1102)로 진입하여 기판(1100)과 접촉될 수 있다. 예컨대, 결합 홀(1102) 및/또는 반도체 발광 소자(1000)에는 반도체 발광 소자(1000)의 n형 반도체층(1010)이 기판(1100)과 접촉되기 위한 패턴이나 형상 등이 형성될 수 있다.
또한, 기판(1100)에 형성된 전극(1111, 1112)에 의해 가해지는 전기장에 의해, 기판(1100)에 접촉된 반도체 발광 소자(1000)가 조립 장치(1400)의 이동에 의해 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
즉, 상술한 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해, 반도체 발광 소자들 각각이 기판에 조립되는 데 소요되는 시간을 급격히 단축시킬 수 있으므로, 대면적 고화소 디스플레이를 보다 신속하고 경제적으로 구현할 수 있다.
다만, 상기 자가조립 방식의 경우, 반도체 발광 소자(1000)는 전기장에 의해 기판(1100)에 조립되는 바, 전기장의 인가가 중단될 경우 반도체 발광 소자(1000)가 기판(1100)으로부터 분리되는 문제가 발생한다. 또한, 반도체 발광 소자(1000)의 조립 후 수행되는 식각이나 전극 연결 등의 공정을 위해서는, 반도체 발광 소자(1000)가 기판(1100)에 물리적 또는 화학적으로 견고히 고정될 필요가 있다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에 대해 이하 도 13 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 13a 내지 도 13d는 도 10의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 기판에 고정하기 위한 공정을 나타낸 단면도들이다.
이하 도면들에서, 반도체 발광 소자(1000)의 상면이 향하는 방향을 디스플레이 장치의 전면인 것으로 정의한다.
도 13a를 참조하면, 도 11 내지 도 12에서 상술한 바와 같이, 반도체 발광 소자(1000)가 기판(1100)에 조립될 수 있다. 조립된 반도체 발광 소자(1000)는 전극(1111, 1112)을 통해 가해지는 전기장에 의해, 기판(1100)에 조립된 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 반도체 발광 소자(1000)가 기판(1100)에 물리적 또는 화학적으로 직접 조립된 상태가 아니므로, 외부의 충격 등에 의해 반도체 발광 소자(1000)가 움직이거나 이탈하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 기판(1100) 상에 형성되는 전극(1111, 1112)에 의해, 반도체 발광 소자(1000)와 기판(1100) 사이에 공간(S1)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 반도체 발광 소자(1000)는 전극(1111, 1112) 및 절연층(1120)에 의해 기판(1100)의 상면과 이격된 상태로 조립될 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(1000)의 저면과 기판(1100)의 상면 사이, 및 전극들(1111, 1112) 사이에 공간(S1)이 형성될 수 있다. 상기 공간(S1) 이 형성되기 위해, 전극들(1111, 1112) 사이의 이격 거리는 반도체 발광 소자(1000)의 가로 폭보다 짧을 수 있다.
반도체 발광 소자(1000)가 조립된 후, 반도체 발광 소자(1000) 및 기판(1100)이 건조되고, 전극(1111, 1112)으로 인가되는 전압이 해제될 수 있다.
도 13b를 참조하면, 반도체 발광 소자(1000) 및 기판(1100) 상에 감광성 유기절연체(감광제; 1140)가 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 감광성 유기절연체(1140)는 감광성 아크릴레이트, PAC(Photo Active Compounds) 등의 positive tone의 감광제가 스프레이 방식으로 도포되거나 스핀 코팅됨으로써 형성될 수 있다. 상기 positive tone의 감광제는 빛에 노출된 영역이 현상되어 제거되는 감광제를 의미한다.
이 때, 상기 감광성 유기절연체(1140)는 반도체 발광 소자(1000)의 상부 뿐만 아니라, 반도체 발광 소자(1000)의 하부와 기판(1100) 사이의 공간(S1)에도 형성될 수 있다.
도 13c 및 도 13d를 참조하면, 디스플레이 장치의 전면에 형성된 감광성 유기절연체(1140)로 광(예컨대, 자외선 광)을 조사하는 노광 공정이 수행될 수 있다.
반도체 발광 소자(1000) 및 기판(1100) 상에 형성된 감광성 유기절연체(1141)는, 자외선 광이 직접 조사됨에 따라 현상되어 제거될 수 있다. 반면, 반도체 발광 소자(1000)의 저면과 기판(1100) 사이의 공간(S1)에 형성된 감광성 유기절연체(1142)는 상기 자외선 광이 조사되지 않으므로 제거되지 않고 상기 공간(S1)에 잔존(충진)할 수 있다. 상기 공간(S1)에 잔존한 감광성 유기절연체(1142)는 열에 의해 경화됨으로써 내화학성을 확보하고, 반도체 발광 소자(1000)를 기판(1100)에 대해 견고히 고정할 수 있다.
한편, 감광성 유기절연체(1142)에 의해 반도체 발광 소자(1000)가 기판(1100)에 고정된 후, 자성층(1050)을 제거하는 공정이 추가 수행될 수 있다. 상기 자성층(1050)이 제거됨에 따라, 반도체 발광 소자(1000)의 상부로 방출되는 광량이 증가함으로써, 반도체 발광 소자(1000)의 발광 효율이 증대될 수 있다.
즉, 도 13a 내지 도 13d에 도시된 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, 감광성 유기절연체의 도포 및 노광 공정을 통해 반도체 발광 소자(1000)를 기판(1100)에 고정함으로써, 간단한 공정으로 반도체 발광 소자(1000)를 효과적으로 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 반도체 발광 소자(1000) 또는 기판(1100)에 압력을 가하지 않고도 반도체 발광 소자(1000)를 기판(1100)에 고정할 수 있으므로, 상기 압력에 의한 반도체 발광 소자(1000) 또는 기판(1100)의 변형이나 손상을 방지할 수 있다.
도 14a 내지 도 14d는 도 10의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 14a를 참조하면, 반도체 발광 소자(1000)의 n형 반도체층(1010)에 n형 전극을 연결하기 위해서는, n형 반도체층(1010)의 일부 영역을 외부로 노출시켜야 한다. 이를 위해, 상기 일부 영역 상에 존재하는 패시베이션 층(1070) 및 p형 반도체층(1030)을 식각하는 식각 공정이 수행될 수 있다.
상기 식각 공정의 일례를 구체적으로 설명하면, 먼저 반도체 발광 소자(1000) 및 기판(1100)에 감광제(1150)가 도포될 수 있다. 상기 감광제(1150)는 도 13a 내지 도 13d에서 상술한 감광성 유기절연체(1140)와 실질적으로 동일 또는 유사한 물질일 수 있다.
감광제(1150)가 도포된 후, 기 정의된 식각 영역(1152)에 대응하는 영역의 감광제가 노광에 의해 제거될 수 있다. 이에 따라, 식각 영역(1152)에 위치한 반도체 발광 소자(1000)의 일부 및 기판(1100)의 일부가 상부로 노출될 수 있다.
다음으로, 상부로 노출된 영역에 대한 식각 공정이 수행될 수 있다. 예컨대, 상기 식각 공정은 반응성 이온 식각(reactive ion etching (RIE)) 장치를 이용하여 패시베이션 층(1070), p형 반도체층(1030), 및 n형 반도체층(1010)의 일부를 식각하는 건식 식각 공정에 해당할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. RIE 장치는, 에칭 가스(예컨대, 아르곤(Ar), 염소(Cl2), 삼염화붕소(BCl3) 등)를 플라즈마 상태로 형성함에 따라 존재하는 이온과 라디칼을 이용하여 식각을 수행할 수 있다.
상기 식각 영역(1152)에 대한 식각 공정에 따라, n형 반도체층(1010)의 일부 영역이 외부로 노출될 수 있다. 식각 공정이 완료된 후, 노광 공정을 통해 나머지 감광제(1150)가 제거될 수 있다.
한편, 식각 공정이 수행된 후 잔존한 p형 반도체층(1030)에 대응하는 영역을 mesa 영역으로 정의할 수 있다. 상기 mesa 영역은 광이 집중적으로 발생하고 발생한 광이 외부로 방출되는 영역에 해당할 수 있다.
도 14b를 참조하면, 식각 공정이 수행된 후 반도체 발광 소자(1000) 및 기판(1100) 상에 패시베이션 층(1160)이 형성될 수 있다. 패시베이션 층(1160)은 반도체 발광 소자(1000)에 기 형성된 패시베이션 층(1070)과 실질적으로 동일할 수 있다.
즉, 식각 공정이 수행됨에 따라 외부로 노출된 반도체층(1030, 1010)이 상기 패시베이션 층(1160)에 의해 보호될 수 있다. 또한, 패시베이션 층(1160)은 반도체 발광 소자(1000)와 기판(1100) 상에 일체로 형성됨으로써 반도체 발광 소자(1000)를 기판(1100)에 효과적으로 고정시킬 수 있다.
상기 패시베이션 층(1160)이 형성된 후, n형 반도체층(1010) 및 p형 반도체층(1030) 각각에 전극을 연결하기 위해, 상기 n형 반도체층(1010) 및 p형 반도체층(1030) 각각의 일부 영역(1162, 1164)에 존재하는 패시베이션 층(1070,1160)이 식각 등에 의해 제거될 수 있다. 상기 일부 영역(1162, 1164)은 각각 n형 전극 연결 영역(1162) 및 p형 전극 연결 영역(1164)으로 정의될 수 있다.
도 14c를 참조하면, 반도체 발광 소자(1000)와 연결되는 전극의 형성을 위해, 먼저 반도체 발광 소자(1000)와 기판(1100)의 상부에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 상기 평탄화 공정은, 반도체 발광 소자(1000)와 기판(1100)의 상부에 평탄화층(1170)을 형성하는 공정일 수 있다. 상기 평탄화층(1170)은 감광성 화합물(photoactive compound (PAC))등으로 형성될 수 있다.
한편, 반도체 발광 소자(1000)의 상부에 형성된 평탄화층(1170) 중 일부 영역(1172, 1174)은, n형 전극 연결 영역(1162) 및 p형 전극 연결 영역(1164)을 외부로 노출시키기 위해 제거될 수 있다. 예컨대, 평탄화층(1170)이 positive tone의 감광성 화합물로 형성된 경우, 상기 일부 영역(1172, 1174)에 광을 조사함으로써 상기 일부 영역(1172, 1174)의 평탄화층이 제거될 수 있다. 즉, 상기 일부 영역(1172, 1174)은 n형 반도체층(1010)과 p형 반도체층(1030)을 상부로 노출시키는 트렌치(trench; 1172, 1174)로 정의될 수 있다.
도 14d를 참조하면, 평탄화층(1170)의 상부에 전극이 형성되는 전극 형성 공정이 수행될 수 있다.
상기 전극 형성 공정은 평탄화층(1170)의 상부에 전극 패턴을 형성하는 공정일 수 있다. 이 때, n형 전극(1182)의 일부는 n형 반도체층(1010)과 연결되도록 제1 트렌치(1172)의 내부로 연장될 수 있다. 또한, p형 전극(1184)의 일부는 p형 반도체층(1030)과 연결되도록 제2 트렌치(1174)의 내부로 연장될 수 있다.
상기 n형 전극(1182) 및 p형 전극(1184) 각각은, 반도체 발광 소자(1000)의 광량을 극대화하기 위해 투명 전극(ITO)으로 구현될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 발광 소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 반도체 발광 소자(1500)는 도 14a에서 상술한 mesa 영역이 반도체 발광 소자(1500)의 제조 중 형성될 수 있다.
상기 mesa 영역이 기 형성된 경우, 자성층(1550)은 도 10의 실시 예와 달리 n형 반도체층(1510)의 상면에 형성될 수 있다. 또한, 자성층(1550)은 p형 반도체층(1530)과 가로 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, mesa 영역을 통해 방출되는 광이 자성층(1550)에 의해 원활히 방출되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 자성층(1550)은 추후 n형 반도체층(1510)과 n형 전극(1622) 사이에 연결되는 바, 전기전도도가 높은 금속으로 구현될 수 있다.
도 16a 내지 도 16d는 도 15의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 16a를 참조하면, 도 13a 내지 도 13d에서 상술한 실시 예와 실질적으로 동일한 방식으로, 반도체 발광 소자(1500)가 기판(1100)에 조립될 수 있다.
도 16b를 참조하면, n형 반도체층(1510) 및 p형 반도체층(1530) 각각에 전극을 연결하기 위해, 패시베이션 층(1570)의 일부 영역(1602, 1604)을 제거하는 공정이 수행될 수 있다.
이 때, n형 반도체층(1510)은 자성층(1550)을 통해 n형 전극과 연결될 수 있다. 따라서, 자성층(1550) 상의 일부 영역(1602)에 존재하는 패시베이션 층이 제거될 수 있고, 상기 일부 영역(1602)은 n형 전극 연결 영역(1602)으로 정의될 수 있다.
한편, p형 반도체층(1530) 상의 일부 영역(1604)에 존재하는 패시베이션 층이 제거될 수 있고, 상기 일부 영역(1604)은 p형 전극 연결 영역(1604)으로 정의될 수 있다.
도 16c를 참조하면, 반도체 발광 소자(1000)와 연결되는 전극의 형성을 위해, 반도체 발광 소자(1500)와 기판(1100)의 상부에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 도 14c와 유사하게, 상기 평탄화 공정은 반도체 발광 소자(1500)와 기판(1100)의 상부에 평탄화층(1610)을 형성하는 공정일 수 있다. 평탄화층(1610)은 감광성 화합물(PAC) 등으로 형성될 수 있다.
한편, 반도체 발광 소자(1500)의 상부에 형성된 평탄화층(1610) 중 일부 영역(1612, 1614)은, n형 전극 연결 영역(1602) 및 p형 전극 연결 영역(1604)을 외부로 노출시키기 위해 제거될 수 있다. 예컨대, 평탄화층(1610)이 positive tone의 감광성 화합물로 형성된 경우, 상기 일부 영역(1612, 1614)에 광을 조사함으로써 상기 일부 영역(1612, 1614)의 평탄화층이 제거될 수 있다. 즉, 상기 일부 영역(1612, 1614)은 n형 전극 연결 영역(1602)과 p형 전극 연결 영역(1604)을 상부로 노출시키는 트렌치(1612, 1614)로 정의될 수 있다.
도 16d를 참조하면, 평탄화층(1610)의 상부로 전극(1622, 1624)이 형성될 수 있다. 이러한 전극 형성 공정은 평탄화층(1610)의 상부에 전극 패턴을 형성하는 공정일 수 있다. 이 때, n형 전극(1622)의 일부는 n형 반도체층(1510)과 연결된 자성층(1550)과 연결되도록 제1 트렌치(1612)의 내부로 연장될 수 있다. 또한, p형 전극(1624)의 일부는 p형 반도체층(1530)과 연결되도록 제2 트렌치(1614)의 내부로 연장될 수 있다. 상기 n형 전극(1622) 및 p형 전극(1624) 각각은, 반도체 발광 소자(1500)의 광량을 극대화하기 위해 투명 전극(ITO)으로 구현될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 반도체 발광 소자들이 기판에 조립되는 단계;
    상기 반도체 발광 소자들 및 상기 기판 상에 감광성 유기절연체가 도포되는 단계;
    상기 반도체 발광 소자들의 하부와 상기 기판 사이의 공간을 제외한 나머지 영역의 감광성 유기절연체를 제거하는 단계; 및
    상기 공간에 충진된 감광성 유기절연체를 경화하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자들이 상기 기판에 조립되는 단계는,
    자성체를 갖는 조립 장치를 이용하여 상기 반도체 발광 소자들을 상기 기판에 접촉시키는 단계; 및
    상기 기판에 형성된 조립 전극을 통해 인가되는 전기장에 기초하여, 상기 반도체 발광 소자들이 상기 기판에 조립되는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조립 전극은 서로 이격된 한 쌍의 조립 전극을 포함하고, 상기 공간은 상기 한 쌍의 조립 전극 사이에 위치하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 유기절연체는 positive tone의 감광제를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감광성 유기절연체는 감광성 아크릴레이트, PAC(Photo Active Compounds) 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 감광성 유기절연체를 제거하는 단계는,
    상기 반도체 발광 소자들 및 상기 기판 상으로 자외선 광을 조사하는 단계인 디스플레이 장치의 제조 방법.
  7. 기판;
    기판 상에 서로 이격 배치된 한 쌍의 조립 전극;
    상기 한 쌍의 조립 전극 상에 조립되는 반도체 발광 소자; 및
    상기 반도체 발광 소자와 상기 기판 사이, 및 상기 한 쌍의 조립 전극 사이의 공간에 도포되어, 상기 반도체 발광 소자를 상기 기판에 고정하는 감광성 유기절연체를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감광성 유기절연체는 positive tone의 감광제를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감광성 유기절연체는 감광성 아크릴레이트, PAC(Photo Active Compounds) 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 조립 전극 간의 이격 거리는 상기 반도체 발광 소자의 가로 폭보다 짧은 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 기판 상에는 상기 반도체 발광 소자의 조립 위치를 정의하는 결합 홀이 형성되고,
    상기 결합 홀은, 상기 기판 상에 형성되는 격벽들 사이의 공간에 대응하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결합 홀의 폭은 상기 반도체 발광 소자의 가로 폭보다 넓은 디스플레이 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자는 자성층을 포함하는 디스플레이 장치.
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