KR20210079588A - Led 표시장치 - Google Patents

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KR20210079588A
KR20210079588A KR1020190171544A KR20190171544A KR20210079588A KR 20210079588 A KR20210079588 A KR 20210079588A KR 1020190171544 A KR1020190171544 A KR 1020190171544A KR 20190171544 A KR20190171544 A KR 20190171544A KR 20210079588 A KR20210079588 A KR 20210079588A
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led element
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권규오
박준영
이승준
최정훈
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시장치에 있어서, LED 표시장치는 기판 상에 있는 제2 화소 구동 회로, 제2 화소 구동 회로와 중첩되지 않는 영역에 부착되고 제1 LED 소자, 제2 LED 소자, 및 성장 기판을 포함하며 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자, LED 소자를 둘러싼 소자 고정층, 소자 고정층 상에 있는 제1 화소 구동 회로, 및 제1 화소 구동 회로 상에 있는 소자 보호층을 포함한다. 그리고, 제1 LED 소자는 제1 화소 구동 회로에 의해 제어되고, 제2 LED 소자는 제2 화소 구동 회로에 의해 제어된다. 따라서, LED 표시장치는 이중 발광 스펙트럼을 제공하고, 고휘도, 고정세를 구현할 수 있으며 화소 불량을 방지할 수 있다.

Description

LED 표시장치{LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 LED 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 LED 표시장치에 관한 것이다.
현재까지 널리 이용되고 있는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device; OLED), 및 양자점 표시장치(Quantum Dot Display Device; QD)는 그 적용 범위가 점차 확대되고 있다.
상술한 표시장치들은 이미지를 구현하기 위하여 복수의 발광 소자를 표시장치의 기판 상에 배치하고, 각각의 발광 소자를 개별적으로 발광하도록 컨트롤하기 위해 구동 신호 또는 구동 전류를 공급하는 구동 소자를 발광 소자와 함께 기판 상에 배치하여, 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자를 표시하고자 하는 정보의 배열대로 해석하여 기판 상에 표시하도록 한다.
액정 표시장치는 자체 발광 방식이 아니므로 액정 표시장치의 후면에 빛을 발광하도록 배치된 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 액정 표시장치의 두께를 증가시키고, 플렉서블하거나 원형 등과 같은 다양한 형태의 디자인으로 표시장치를 구현하는데 제한이 있으며, 휘도 및 응답 속도가 저하될 수 있다.
한편, 자체 발광 소자가 있는 표시장치는 광원을 내장하는 표시장치보다 얇게 구현될 수 있으므로, 플렉서블하고 접을 수 있는 표시장치를 구현할 수 있다. 자체 발광 소자가 있는 표시장치는 발광층으로 유기물을 포함하는 유기 발광 표시장치와 LED를 발광 소자로 사용하는 LED 표시장치 등이 있을 수 있는데, 유기 발광 표시장치 또는 LED 표시장치와 같은 자체 발광 표시장치는 별도의 광원이 필요 없기 때문에 더욱 얇거나 다양한 형태의 표시장치로 활용될 수 있다.
그러나, 유기물을 사용하는 유기 발광 표시장치는 수분과 산소의 침투에 의한 유기 발광층과 전극 간의 산화현상 등 불량 화소가 발생되기 쉬우므로 산소와 수분의 침투를 최소화하기 위한 다양한 기술적 구성이 추가적으로 요구된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 근래에는 무기물을 사용하는 LED를 발광 소자로 사용하는 표시장치에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 이러한 LED 표시장치는 고화질과 고신뢰성을 갖기 때문에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
LED 소자는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로 조명, TV, 사이니지(signinage) 표시장치, 및 타일링(tiling) 표시장치 등 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있다. LED 소자는 n형 전극과 p형 전극, 그리고 그 사이에 있는 활성층으로 구성된다. n형 전극 및 p형 전극은 각각 반도체로 형성된다. n형 전극과 p형 전극에 전류를 흘려주면 n형 전극으로부터의 전자와, p형 전극으로부터의 정공이 활성층에서 결합하여 빛을 낸다.
LED 소자는 GaN와 같은 화합물 반도체로 구성되어 무기 재료 특성상 고 전류를 주입할 수 있어 고휘도를 구현할 수 있고, 열, 수분, 산소 등 환경 영향성이 낮아 고신뢰성을 갖는다.
또한, LED 소자는 내부 양자 효율이 90% 수준으로 유기 발광 표시장치보다 높으므로 고휘도의 영상을 표시할 수 있으며, 소모 전력이 낮은 표시장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유기 발광 표시장치와는 달리 무기물을 사용하기에 산소와 수분의 영향이 미미한 수준으로 산소와 수분의 침투를 최소화하기 위한 별도의 봉지막 또는 봉지기판이 필요 없다. 따라서, 봉지막 또는 봉지기판을 배치함으로써 발생할 수 있는 마진 영역인 표시장치의 비표시 영역을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
LED 소자는 n형 전극 및 p형 전극이 LED 소자의 동일면에 형성된 수평형 LED 소자와 n형 전극 및 p형 전극이 서로 마주보고 형성된 수직형 LED로 구분될 수 있다. 수평형 LED 소자는 수직형 LED 소자에 비해 발광 면적이 작아 고 휘도를 내기 어렵고 전류 밀도가 높아 효율이 저하될 수 있다. 또한, 수평형 LED 소자는 동일 발광 면적의 수직형 LED 소자에 비해 면적이 최대 두 배로 커지므로 LED 소자의 재료비가 증가하게 된다.
이에 본 명세서의 발명자들은 위에서 언급한 문제점을 인식하여, 고 휘도, 고 정세 구현이 가능한 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 적용한 LED 표시장치를 발명하였다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자에 포함된 두 개의 활성층을 서로 다른 구동 회로를 이용하여 제어할 수 있는 LED 표시장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 이용하여 불량이 발생하였을 경우에 대체할 수 있는 LED 소자를 제공할 수 있는 LED 표시장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 이용하여 양면 발광형 LED 표시장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치에 있어서, LED 표시장치는 기판 상에 있는 제2 화소 구동 회로, 제2 화소 구동 회로와 중첩되지 않는 영역에 부착되고 제1 LED 소자, 제2 LED 소자, 및 성장 기판을 포함하며 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자, LED 소자를 둘러싼 소자 고정층, 소자 고정층 상에 있는 제1 화소 구동 회로, 및 제1 화소 구동 회로 상에 있는 소자 보호층을 포함한다. 그리고, 제1 LED 소자는 제1 화소 구동 회로에 의해 제어되고, 제2 LED 소자는 제2 화소 구동 회로에 의해 제어된다. 따라서, LED 표시장치는 이중 발광 스펙트럼을 제공하고, 고휘도, 고정세를 구현할 수 있으며 화소 불량을 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치에 있어서, LED 표시장치는 단위화소가 배치된 표시 영역 및 비표시 영역으로 구분된 기판, 기판 상에 배치된 제2 화소 구동 회로, 제2 화소 구동 회로와 전기적으로 연결된 제2 연결 전극, 제2 연결 전극과 컨택하는 제2 LED 소자, 제2 LED 소자 상에 배치된 제1 LED 소자, 제1 LED 소자 상에 배치된 제1 화소 구동 회로, 및 제1 LED 소자와 제1 화소 구동 회로를 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극을 포함한다. 따라서, LED 표시장치는 이중 발광 스펙트럼을 제공하고, 고휘도, 고정세를 구현할 수 있으며 화소 불량을 방지할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서의 실시예들에 따르면, 한 개의 서브화소가 두 개의 LED 소자를 포함하고 두 개의 LED 소자가 서로 다른 화소 구동 회로에 의해 제어되도록 함으로써, LED 표시소자는 고휘도 및 고정세를 구현하고 화소 불량을 방지할 수 있다.
그리고, 본 명세서의 실시예들에 따르면, LED 소자는 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자를 포함하고 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 동일한 성장 기판에 부착되고 성장 기판과 동일층에 반사층을 배치함으로써, 양면 발광용 LED 표시장치를 구현할 수 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 서브화소의 구성을 나타내는 화소 구동 회로이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자가 배치된 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 형성하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 패널에 이식하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 2의 화소 구동 회로를 한 개의 서브화소에 배치한 평면도이다.
도 10은 도 9의 A-A'를 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로', '직접', '인접한'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예에 따른 LED 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 서브화소의 구성을 나타내는 화소 구동 회로이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치(100)는 복수의 단위화소(UP)가 있는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)으로 구분된 기판(110)을 포함한다.
단위화소(UP)는 기판(110)의 전면(110a)에 있는 복수의 서브화소(SP1, SP2, SP3)로 구성될 수 있으며 통상적으로 적색(red), 청색(blue), 및 녹색(green)의 빛을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3)일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 백색(white) 등을 발광하는 서브화소를 포함할 수 있다.
기판(110)은 트랜지스터들이 형성된 어레이 기판으로서, 플라스틱 재질 또는 유리 재질을 포함한다.
일 예에 따른 기판(110)은 불투명 또는 유색 폴리이미드(polyimide) 재질을 포함할 수 있다. 이 경우, 기판(110)을 평면 상태로 유지시키기 위해 기판(110)의 후면에 결합된 백 플레이트를 더 포함할 수도 있다. 일 예에 따른 백 플레이트는 플라스틱 재질, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 재질을 포함할 수 있다. 일 예에 따른 기판(110)은 유리 기판일 수 있다. 예를 들어, 유리 재질의 기판(110)은 100㎛ 이하의 두께를 갖는 박형 유리 기판으로 플렉서블한 특성을 가질 수 있다.
또한, 기판(110)은 두 장 이상의 기판의 합착 또는 두 층 이상의 층으로 구분될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 제외한 기판(110) 상의 영역으로 정의될 수 있고, 표시 영역(DA)에 비해 상대적으로 좁은 폭(또는 크기)을 가질 수 있으며, 베젤 영역으로 정의될 수 있다.
복수의 단위화소(UP) 각각은 표시 영역(DA)에 배치된다. 이 경우, 복수의 단위화소(UP) 각각은 X축 방향을 따라 미리 결정된 제1 기준 화소 피치(pixel pitch)를 가지게 되고 Y축 방향을 따라 미리 설정된 제2 기준 화소 피치를 가지도록 표시 영역(DA)에 배치된다. 제1 기준 화소 피치 및 제2 기준 화소 피치 각각은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 인접한 단위화소(UP) 각각의 정 중앙부 간의 거리로 정의될 수 있다.
그리고, 단위화소(UP)을 이루는 서브화소(SP1, SP2, SP3) 간의 거리 또한 제1 기준 화소 피치 및 제2 기준 화소 피치와 유사하게 제1 기준 서브화소 피치 및 제2 기준 서브화소 피치로 정의될 수 있다.
LED 소자(200)를 포함하는 표시장치(100)는 비표시 영역(NDA)의 폭이 화소 피치 또는 서브화소 피치보다 작을 수 있으며, 화소 피치 또는 서브화소 피치보다 같거나 작은 길이의 비표시 영역(NDA)을 갖는 표시장치(100)로, 예를 들어, 타일링 표시장치를 구현하는 경우, 비표시 영역(NDA)이 화소 피치 또는 서브화소 피치보다 작으므로 베젤 영역이 실질적으로 없는 타일링 표시장치를 구현할 수 있다.
베젤 영역이 실질적으로 없거나 최소화된, 타일링 표시장치 또는 멀티 스크린 표시장치를 구현하기 위해 표시장치(100)는 표시 영역(DA) 내에서 제1 기준 화소 피치, 제2 기준 화소 피치, 제1 기준 서브화소 피치, 및 제2 기준 서브화소 피치를 일정하게 유지할 수도 있으나, 표시 영역(DA)을 복수의 구역으로 정의하고 각각의 구역 내에서 상술한 피치의 길이를 서로 다르게 하되, 비표시 영역(NDA)과 인접한 구역의 화소 피치를 다른 구역보다 넓게 함으로써 더욱 베젤 영역의 크기를 상대적으로 화소 피치보다 작도록 할 수 있다. 이 경우, 서로 다른 화소 피치를 갖는 표시장치(100)는 화상에 대한 왜곡 현상이 발생할 수 있으므로 설정된 화소 피치를 고려하여 인접한 구역과 비교 및 샘플링하는 방법으로 이미지 프로세싱을 하여 화상에 대한 왜곡 현상을 없애면서 베젤 영역을 줄일 수 있다.
도 2를 참고하여, 표시장치(100)의 단위화소(UP)을 구성하는 서브화소(SP1, SP2, SP3)의 중 일 서브화소에 대한 화소 구동 회로에 대해 설명한다. 화소 구동 배선들은 기판(110)의 전면(110a) 상에 마련되어 복수의 서브화소(SP1, SP2, SP3) 각각에 필요한 신호를 공급한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 화소 구동 배선들은 X축을 따라 배열된 화소들과 연결되어 신호를 제공하는 가로축 배선(150) 및 Y축을 따라 배열된 화소들과 연결되어 신호를 제공하는 세로축 배선(140)을 포함한다. 가로축 배선(150)은 게이트 배선이라고도 일컫을 수 있고 스캔 신호(Scan)를 제공하는 스캔 배선 및/또는 에미션 신호를 제공하는 에미션 배선을 포함할 수 있고, 세로축 배선(140)은 데이터 전압(Vdata)를 제공하는 데이터 배선 및 전원 신호를 제공하는 전원 배선을 포함한다. 이 경우, 전원 신호는 고전위 전원 전압(Vdd) 및 공통 전원 전압(Vcom)을 포함할 수 있다. 경우에 따라 공통 전원 전압(Vcom)을 제공하는 배선은 가로축 배선(150)에 포함될 수도 있다.
가로축 배선(150)은 기판(110)의 전면(110a) 상에 마련되는 것으로, 기판(110)의 수평 축 방향(X)을 따라 길게 연장되면서 수직 축 방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 이격된다.
세로축 배선(140)은 가로축 배선(150)과 교차하며 기판(110)의 전면(110a) 상에 마련된 것으로, 기판(110)의 수직 축 방향(Y)을 따라 길게 연장되면서 수평 축 방향(X)을 따라 일정한 간격으로 이격된다.
서브화소(SP1, SP2, SP3) 각각은 가로축 배선(150)과 세로축 배선(140)에 의해 정의되는 서브화소 영역에 마련된다. 그리고, 서브화소(SP1, SP2, SP3) 각각은 실제 빛이 발광되는 최소 단위의 영역으로 정의될 수 있다.
서로 인접한 세 개의 서브화소(SP1, SP2, SP3)은 컬러 표시를 위한 하나의 단위화소(UP)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 단위화소(UP)는 수평 축 방향(X)을 따라 서로 인접한 적색 서브화소(SP1), 녹색 서브화소(SP2), 및 청색 서브화소(SP3)을 포함하며, 휘도 향상을 위해 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다. 또는, 본 명세서의 일 실시예에 따른 양면 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 포함하여 LED 표시장치를 구현하는 경우, 서로 인접한 두 개의 서브화소가 컬러 표시를 위한 하나의 단위화소를 구성할 수 있다. 이 경우, 두 개의 서브화소가 적색, 녹색, 청색을 발광하도록 구현될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 복수의 서브화소 각각은 화소 구동 회로 및 LED 소자(200)을 포함한다.
화소 구동 회로는 각 서브화소에 정의된 회로 영역에 마련되어 인접한 게이트 배선, 데이터 배선, 및 전원 배선에 연결된다. 화소 구동 회로는 고전위 전원 배선을 통해 제공되는 고전위 전원 전압(Vdd)을 기반으로, 스캔 배선을 통해 제공되는 스캔 신호(Scan)에 응답하여 데이터 배선을 통해 제공되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 LED 소자(200)에 흐르는 전류를 제어한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)는 NMOS형 박막 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)는 오프 커런트 특성이 좋은 NMOS형 박막 트랜지스터로 구현되고, 제2 트랜지스터(T2)는 응답 특성이 좋은 PMOS형 박막 트랜지스터로 구현될 수도 있다.
LED 소자(200)는 서브화소 각각에 실장된다. LED 소자(200)는 해당 서브화소의 화소 구동 회로와 고전위 전원 배선에 전기적으로 연결됨으로써 구동 트랜지스터, 즉 제2 트랜지스터(T2)로부터 LED 소자(200)의 p형 전극에 제공하는 전류에 의해 발광한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 소자(200)는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자로써 적색 광, 녹색 광, 청색 광, 및 백색 광 중 어느 하나의 광을 방출하거나, 적색 광과 녹색 광, 적색 광과 청색 광, 녹색 광과 청색 광을 방출하는 광 소자 또는 발광 다이오드 칩일 수 있다. 여기서, 발광 다이오드 칩은 1 내지 100 마이크로미터의 스케일을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않고, 서브화소 영역 중 화소 구동 회로가 차지하는 회로 영역을 제외한 나머지 발광 영역의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 제2 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 간 전압에 따라 LED 소자(200)에 흐르는 전류를 조절하는 구동 소자이다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 노드(n1)에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(n2)에 연결된 드레인 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 소스 전극을 포함한다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(n1)와 제4 노드(n4) 사이에 연결되고, 스캔 신호(Scan)에 따라 스위칭된다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 스캔 신호(Scan)가 인가되는 스캔 배선에 연결되고, 제4 노드(n4)는 데이터 전압 배선에 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)는 턴-온시 데이터 전압(Vdata)을 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 전달하고, 제2 트랜지스터(T2)를 턴-온 시킨다.
커패시터(Cst)는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 제2 전극 및 제2 전극은 각각 제1 노드(n1)와 제3 노드(n3)에 연결되며, 제1 전극 및 제2 전극이 중첩되는 영역에서 커패시터(Cst)가 형성된다. 커패시터(Cst)의 제2 전극은 제3 노드(n3)에 연결되어 공통 전원 전압(Vcom)으로 고정되고, 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)로부터 전달받은 데이터 전압(Vdata)을 저장한다. 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압(Vdata)은 제2 트랜지스터(T2)가 1 프레임 동안 동일한 구동 전류를 LED 소자(200)에 제공할 수 있게 한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로는 상술한 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 커패시터(Cst)의 구성으로 한정되지 않고, 추가의 스캔 신호에 의해 제어되는 트랜지스터, 에미션 신호에 의해 제어되는 트랜지스터 및/또는 보조 커패시터 등을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자가 배치된 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참고하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시장치(100)의 각 서브 화소는 LED 소자(200), LED 소자(200)에 구동 전류를 제공하기 위한 제1 화소 구동 회로(310) 및 제2 화소 구동 회로(320), LED 소자(200)를 보호 및 고정하기 위한 제3 절연층(105), LED 소자(200)와 화소 구동 회로(310, 320)를 연결하기 위한 전극들을 포함한다. 제3 절연층(105)은 소자 고정층이라고 일컫을 수도 있다.
도 2에서 설명한 바와 같이, 화소 구동 회로(310, 320)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 및 커패시터(Cst)를 포함하여 구현될 수 있는데, 도 3에서는 화소 구동 회로(310, 320)를 블록화하여 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이, 기판(110)은 LED 표시장치(100) 상부에 배치되는 구성요소들을 지지하는 기판으로 절연기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 유리 또는 수지 등으로 이루어질 수 있고, 고분자 또는 플라스틱을 포함하여 플렉서빌리티(flexibility)의 특징을 가질 수도 있다.
기판(110)상에는 제2 화소 구동 회로(320)가 배치되고, 제2 화소 구동 회로(320) 상에 제2 화소 구동 회로(320)를 보호하고 제2 화소 구동회로(320)에 의한 기판의 단차를 완화시키기 위한 제1 절연층(101)이 배치된다.
제1 절연층(101) 상에는 LED 소자(200)의 제2 n전극(262) 및 제2 p전극(252)과 연결되는 제2 연결 전극(152a, 122)이 배치된다. 제2 n-연결 전극(122)은 LED 소자(200)의 제2 n전극(262)과 제2 화소 구동 회로(320)를 연결시키고, 제2 p-연결 전극(152a)은 고전위 전원 배선과 제2 p전극(252)을 연결시킨다.
제2 연결 전극(152a, 122) 상에는 제2 연결 전극(152a, 122)이 LED 소자(200)의 제2 전극(252, 262)과 연결될 수 있도록 제2 연결 전극(152a, 122)을 노출시키는 컨택홀이 마련된 제2 절연층(102) 및 제2 절연층(102) 상에 LED 소자(200)의 광추출 효율을 향상시키기 위한 반사층(104)이 배치된다. 반사층(104)은 제2 연결 전극(152a, 122)이 노출될 수 있도록 형성된다. 반사층(104) 상으로 노출된 제2 연결 전극(152a, 122)에는 LED 소자(200)가 부착된다. 경우에 따라 반사층(104)은 생략될 수도 있다.
LED 소자(200)는 두 개의 활성층(231, 232)을 포함하여 이중 발광 스펙트럼을 제공한다. LED 소자(200)는 성장 기판(201), n형층(211, 212), 활성층(231, 232), p형층(241, 242), n전극(261, 262), 및 p전극(251, 252)을 포함한다. LED 소자(200)는 수평형 구조로 구현된 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자를 포함한다. 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 각각 성장 기판(201)을 사이에 두고 형성된다. 제1 LED 소자는 제1 n형층(211), 제1 활성층(231), 제1 p형층(241), 제1 n전극(261), 및 제1 p전극(251)을 포함하고, 제2 LED 소자는 제2 n형청(212), 제2 활성층(232), 제2 p형층(242), 제2 n전극(262), 및 제2 p전극(252)를 포함한다. 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자의 적층 구조에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
반사층(104) 상으로 노출된 제2 n-연결 전극(122)은 제2 LED 소자의 제2 n전극(262)과 제2 본딩부(412)을 통해 연결되고, 제2 p-연결 전극(152a)은 제2 LED 소자의 제2 p전극(252)과 제1 본딩부(402)을 통해 연결된다.
표시 영역(DA)을 평탄화하도록 제3 절연층(105)이 컨택홀을 제외한 영역에서 제2 화소 구동 회로(320) 및 LED 소자(200) 상부에 형성된다. 제3 절연층(105)은 평탄화층이라고 불릴 수 있다.
제3 절연층(105) 상에는 제1 화소 구동 회로(310)가 배치된다. 제1 화소 구동 회로(310)는 제1 LED 소자의 제1 n-연결 전극(121)과 연결되고, 제1 p-연결 전극(151a)은 공통 전원 배선과 연결된다. 그리고, LED 소자(200) 및 제1 화소 구동 회로(310) 상에 LED 소자(200) 및 제1 화소 구동 회로(310)를 보호하기 위한 제4 절연층(106)이 배치된다.
도 4a 내지 도 4f는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자를 형성하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 4a를 참고하면, LED 소자(200)의 전극을 형성하기 위해서 성장 기판(201)이 마련된다. 성장 기판(201)은 사파이어(saphaire), 실리콘(Si), 인화인듐(InP), 또는 갈륨비소(GaAs) 등을 사용할 수 있다. 사파이어 또는 실리콘은 주로 녹색 광 또는 청색 광을 표현할 수 있는 LED 소자를 구현하는데 사용할 수 있고, 갈륨비소 및 인화인듐은 주로 적색 광을 표현할 수 있는 LED 소자를 구현하는데 사용할 수 있다. 이 경우, 갈륨비소로 형성된 성장 기판(201)은 후에 사파이어 기판으로 옮겨 붙여 사용함으로써 LED 표시장치의 투과도를 향상시킬 수 있다.
성장 기판(201)의 일 측면에는 제1 n형층(211)이 화학적 성장 방법을 이용하여 형성된다. 이 경우, 화학적 성장 방법은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)일 수 있다. 제1 n형층(211)은 음의 전하를 가지는 자유 전자가 캐리어로서 이동하여 전류가 생기는 반도체층으로서, n-GaN계 물질로 이루어질 수 있다. n-GaN계 물질은 GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등일 수 있고, 제1 n형층(211)의 도핑에 사용되는 불순물로는 Si, Ge, Se, Te, C 등이 사용될 수 있다. 그리고, 경우에 따라 성장 기판(201)과 제1 n형층(211) 사이에는 도핑되지 않은 GaN계 반도체층과 같은 버퍼층이 추가로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 LED 소자가 청색 광 또는 녹색 광을 표현하도록 구현하기 위해서는 제1 n형층(211)은 도핑되지 않은 질화갈륨(un-GaN)으로 형성된 층과 그 위에 n형 불순물을 주입하여 도핑된 질화갈륨(n-GaN)으로 형성된 층의 두 개의 층을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 n형층(211)은 알루미늄이 도핑된 인화인듐(AlInP)일 수 있다. 예를 들어, 제1 LED 소자가 적색 광을 표현하도록 구현하기 위해서는 제1 n형층(211)은 알루미늄이 도핑된 인화인듐(n-AlInP)으로 형성될 수 있다.
제1 n형층(211) 상에 제1 활성층(231)이 형성된다. 제1 활성층(231)은 제1 n형층(211) 상에 배치되고, 우물층과 우물층보다 밴드 갭이 높은 장벽층을 갖는 다중 양자 우물(MQW; Multi Quantum Well) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 활성층(231)은 AlGaInP, GaInP, InGaN, GaN 등의 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.
제1 활성층(231) 상에 제1 p형층(241)이 형성된다. 제1 p형층(241)은 양의 전하를 가지는 정공이 캐리어로서 이동하여 전류가 생기는 반도체층으로서, p-GaN계 물질로 이루어질 수 있다. p-GaN계 물질은 GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등일 수 있고, p형 반도체층의 도핑에 사용되는 불순물로는 Mg, Zn, Be 등이 사용될 수 있다.
제1 p형층(241) 상에는 제1 패터닝막(291)이 형성된다. 제1 패터닝막(291)은 절연물질로 형성되어 제1 p형층(241)을 보호하고, 향후 제1 p형층(241)에 형성될 패드 전극을 패터닝하는데 사용될 수 있다.
도 4b를 참고하면, 도 4a에서 에피 성장된 제1 LED 소자(211, 231, 241), 및 증착 공정에 의해 형성된 제1 패터닝막(291)이 형성된 성장 기판(201)을 뒤집은 후, 성장 기판(201)의 타 측면에 제2 LED 소자(212, 232, 242)가 형성된다. 제2 LED 소자(212, 232, 242)를 구성하는 각 층은 제1 LED 소자(211, 231, 241)를 구성하는 각 층과 동일한 순서 및 동일한 재료로 형성되므로 추가적인 설명은 생략하도록 한다. 제2 n형층(212)은 제1 n형층(211)에 대응되고, 제2 활성층(232)은 제1 활성층(231)에 대응되며, 제2 p형층(242)은 제1 p형층(241)에 대응된다. 다만, 제2 활성층(232)은 제1 활성층(231)과 동일한 색을 발광시키기 위한 재료로 형성될 수도 서로 다른 색을 발광시키기 위한 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 활성층(231) 및 제2 활성층(232)이 각각 청색 광 및 녹색 광을 발광하도록 형성하는 경우, 제1 활성층(231) 및 제2 활성층(232)에 포함된 인듐의 함량에 차이가 있을 수 있다.
추가로, 제2 LED 소자(212, 232, 242)를 성장시키기 전에 성장 기판(201)을 폴리싱(polishing)하여 성장 기판(201)의 두께를 조절할 수 있다.
그리고, 제2 LED 소자의 제2 p형층(242) 상에는 제2 패터닝막(292)이 형성된다. 제2 패터닝막(292)도 제1 패터닝막(291)과 마찬가지로 절연물질로 형성되어 제2 p형층(242)을 보호하고, 향후 제2 p형층(242)에 형성될 패드 전극을 패터닝하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 패터닝막(291) 및 제2 패터닝막(292)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막 등일 수 있다.
도 4c 및 도 4d를 참고하면, 제2 패터닝막(292)까지 형성되어 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자를 포함하게 됨으로써 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자는 n형층 및 p형층을 노출시키기 위한 단계를 진행한다. 우선, 제2 LED 소자의 제2 패터닝막(292)을 제거하여 제2 p형층(242)을 노출시키기 위한 제1 컨택홀(h1)을 형성한다. 동시에, 제2 LED 소자의 제2 패터닝막(292) 뿐만 아니라 제2 p형층(242) 및 제2 활성층(232)까지 제거하여 제2 n형층(212)을 노출시키기 위한 제2 컨택홀(h2)을 형성한다.
이어서, 제1 LED 소자의 제1 패터닝막(291)을 제거하여 제1 p형층(241)을 노출시키기 위한 제3 컨택홀(h3)을 형성한다. 동시에, 제1 LED 소자의 제1 패터닝막(291) 뿐만 아니라 제1 p형층(241) 및 제1 활성층(231)까지 제거하여 제1 n형층(211)을 노출시키기 위한 제4 컨택홀(h4)을 형성한다. 이 경우, 제2 컨택홀(h2) 및 제4 컨택홀(h4)을 형성하기 위해서는 에피택셜 층(epitaxial layer)까지 식각할 수 있는 메사 식각(Mesa Etching) 등의 방법을 이용하여 구현할 수 있다.
도 4e를 참고하면, 도 4c 및 도 4d에서 형성된 제1 컨택홀(h1) 내지 제4 컨택홀(h4)에 전극들을 형성한다. 제1 컨택홀(h1) 및 제3 컨택홀(h3)에는 각각 제2 p전극(252) 및 제1 p전극(251)을 형성한다. 제2 p전극(252) 및 제1 p전극(251)은 각각 제2 p형층(242) 및 제1 p형층(241)과 접촉하도록 형성된다. 그리고, 제2 컨택홀(h2) 및 제4 컨택홀(h4)에는 각각 제2 n전극(262) 및 제1 n전극(261)을 형성한다. 제2 n전극(262) 및 제1 n전극(261)은 각각 제2 n형층(212) 및 제1 n형층(211)과 접촉하도록 형성된다.
따라서, 제1 n전극(261)에 음의 부하를 제공하고 제1 p전극(251)에 양의 부하를 제공함으로써 제1 n형층(211) 및 제1 p형층(241)으로부터 각각 정공과 전자들이 제1 활성층(231)으로 모여 재결합함으로써 제1 활성층(231)에서 발광하게 된다. 그리고, 제2 n전극(262)에 음의 부하를 제공하고 제2 p전극(252)에 양의 부하를 제공함으로써 제2 n형층(212) 및 제2 p형층(242)으로부터 각각 정공과 전자들이 제2 활성층(232)으로 모여 재결합함으로써 제2 활성층(232)에서 발광하게 된다.
도 4f를 참고하면, p전극(251, 252) 및 n전극(261, 262)을 형성하기 위해 증착한 패터닝막(291, 292)을 제거하여 LED 소자(200)를 완성한다. 패터닝막(291, 292)은 p전극(251, 252) 및 n전극(261, 262)을 위해 형성하기도 하지만, LED 소자 칩 공정시 p형층(241, 241)을 보호하기 위한 용도로도 사용된다. 패터닝막(291, 292)의 제거는 실리콘 산화막의 식각액을 사용한 습식 식각 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 식각액은 H2O, HF, 및 NH4F로 구성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자(200)를 패널에 이식하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 5a를 참고하면, 기판(110) 상에 제2 화소 구동 회로(320) 및 제2 연결 전극(152a, 122)이 형성된 구동 기판이 마련된다. 제2 연결 전극(152a, 122) 상에 형성되는 제2 절연층(102)은 단일층으로 도시하였지만, 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 그리고, 제2 연결 전극(152a, 122)이 노출될 수 있도록 반사층(104)이 형성된다. 반사층(104)은 LED 소자(200)와 중첩되어 형성됨으로써 구동 기판으로의 광 흡수를 막고 광 추출효율을 향상시킨다. 예를 들어, 반사층(104)은 브래그 반사기(DBR, disbributed bragg reflector), 나노막, 또는 실리콘 산화물 및 이산화 타이타늄으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구현될 수 있다. 반사층(104)이 배치된 본 명세서의 일 실시예는 전면 발광 방식의 LED 표시장치일 수 있다. 만약, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시장치(100)가 후면 발광 방식일 경우, 반사층(104)은 생략되거나, LED 소자(200)의 상부에 배치될 수도 있다.
도 5b를 참고하면, 반사층(104) 상으로 노출된 제2 연결 전극(152a, 122)에 LED 소자(200)가 부착된다. LED 소자(200) 중 제2 LED 소자가 제2 연결 전극(152a, 122)과 연결되므로, 제2 LED 소자의 발광은 구동 기판에 포함된 제2 화소 구동 회로(320)에 의해 제어될 수 있다.
제2 LED 소자의 제2 n전극(262) 및 제2 p전극(252)은 각각 제2 n-연결 전극(122) 및 제2 p-연결 전극(152a)과 부착될 수 있도록 배치된다. 반사층(104) 상으로 노출된 제2 n-연결 전극(122) 상에 제2 본딩부(412)를 형성하여 제2 LED 소자의 제2 n전극(262)과 전기적으로 연결되도록 하고, 반사층(104) 상으로 노출된 제2 p-연결 전극(152a) 상에 제1 본딩부(402)를 형성하여 제2 LED 소자의 제2 p전극(252)과 전기적으로 연결되도록 한다. 제1 본딩부(402) 및 제2 본딩부(412)는 금속 물질로 Sn, Pb, Ag, Cu, Au 중 적어도 하나를 이용한 합금일 수 있다.
도 5c를 참고하면, LED 소자(200)가 부착된 구동 기판 상에는 LED 표시장치의 표시 영역(DA)을 평탄화하고 LED 소자(200)를 고정시키기 위한 제3 절연층(105)이 형성된다. 예를 들어, 제3 절연층(105)은 가시광선 투과율이 높을수록 유리하므로 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등으로 형성할 수 있다. 제3 절연층(105)은 LED 소자(200)의 두께가 두꺼울 경우 도포 방식으로, 두께가 얇을 경우 증착 방식으로 형성할 수 있다. LED 소자(200)의 두께에 대한 기준은 성장 기판(201)의 두께에 따라 달라질 수 있다.
도 5d 및 도 5e를 참고하면, 제3 절연층(105) 상에는 제1 화소 구동 회로(310)가 형성된다. 그리고, 제1 LED 소자의 제1 n-연결 전극(121)을 제1 화소 구동 회로(310)와 연결시키고, 제1 LED 소자의 제1 p-연결 전극(151a)을 공통 전원 배선과 연결시키기 위해 제3 절연층(105)을 식각한다. 제3 절연층(105)은 제1 p전극(251) 및 제1 n전극(261)과 대응되는 영역이 식각된다. 식각된 영역 및 제3 절연층(105) 상에 제1 p-연결 전극(151a) 및 제1 n-연결 전극(121)이 형성된다. LED 소자(200) 중 제1 LED 소자가 제1 연결 전극(151a, 121)과 연결되므로, 제1 LED 소자의 발광은 제3 절연층(105) 상에 형성된 제1 화소 구동 회로(310)에 의해 제어될 수 있다.
도 5f를 참고하면, LED 소자(200), 제3 절연층(105), 및 제1 화소 구동 회로(310) 상에 LED 소자(200) 및 제1 화소 구동 회로(310)를 보호하기 위한 제4 절연층(106)이 배치된다. 제4 절연층(106)은 제3 절연층(105)과 마찬가지로 가시광선 투과율이 높을수록 유리하므로 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등으로 형성할 수 있다. 제4 절연층(106)은 소자 보호층이라고 일컫을 수도 있다.
이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자(200)의 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 서로 다른 색의 광을 발광할 수 있고, 동일한 색을 발광할 수도 있다.
제1 LED 소자 및 제2 LED 소자가 서로 다른 색의 광을 발광하는 경우 단위화소에 두 개의 서브화소를 배치함으로써 발광 면적을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 두 개의 서브화소 중 하나의 서브화소에 포함된 제1 LED 소자는 청색 광, 제2 LED 소자는 녹색 광을 발광하도록 구현하고, 나머지 하나의 서브화소에 포함된 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 모두 적색 광을 발광하도록 구현할 수 있다.
제1 LED 소자 및 제2 LED 소자가 동일한 색을 발광하는 경우 휘도를 향상시킬 수 있고, 제1 LED 소자 또는 제2 LED 소자, 제1 화소 구동 회로(310) 또는 제2 화소 구동 회로(320) 중 어느 하나에 불량이 발생한 경우 다른 하나로 대체가 가능하다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다.
LED 소자(200)에 포함된 활성층(231, 232)의 재료를 변경시켜서 서브화소가 각각 적색, 녹색, 또는 청색을 발광하도록할 수도 있지만, 서브화소에 포함된 LED 소자(200)가 모두 동일한 색을 발광하고 LED 소자(200) 상에 색변환층(600)을 구비함으로써 서브화소가 각각 적색, 녹색, 또는 청색을 발광하도록 구현할 수도 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 색변환층(600)을 이용한 실시예로 LED 소자(200)는 모두 청색 광을 발광하도록 구현된 경우이다.
앞서 설명한 도 5f의 구조에서 LED 소자(200)에 포함된 제1 활성층(231) 및 제2 활성층(232)은 모두 청색 광을 발광하기 위한 재료로 형성된다. 그리고, 제4 절연층(106) 상에서 LED 소자(200)와 중첩된 영역에 색변환층(600)을 형성한다.
색변환층(600)은 형광체(601)를 포함한다. 청색 광을 발광하는 서브화소의 경우, 형광체(601)가 포함되지 않은 색변환층(600)을 사용할 수 있다. 이 경우, 색변환층(600)은 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등의 재료로 형성할 수 있다. 녹색 광 또는 적색 광을 발광하는 서브화소의 경우, 형광체(601), 나노유기물질(nano-organic-material), 양자점(quantum dot) 등을 사용할 수 있다. 이 경우, 형광체(601) 또는 나노유기물질 양자점을 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등의 재료와 섞은 후 코팅(coating)이나 프린팅(printing), 또는 도팅(dotting) 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 형광체(601)는 화소의 크기가 수십 내지 수백 마이크로미터의 수준으로 클 경우 사용할 수 있고, 나노유기물질 및 양자점은 화소의 크기가 수 내지 수십 마이크로 수준으로 작은 경우에 사용할 수 있다.
색변환층(600)은 서브화소별로 구분되어 형성할 수 있다. 인접한 색변환층(600) 사이에 블랙 매트릭스(500)를 형성함으로써 서브화소를 구분하고 서브화소끼리 색이 섞이는 것을 방지할 수 있다. 블랙 매트릭스(500)는 색변환층(600)과 동일한 층에 형성된다.
색변환층(600) 및 블랙 매트릭스(500) 상에는 제5 절연막(108)이 기판 전면에 형성된다. 제5 절연막(108)은 색변환층(600) 및 블랙 매트릭스(500)를 보호한다. 제5 절연막(108)은 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등의 재료로 형성할 수 있다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 단위화소에 두 개의 서브화소가 포함되는 경우를 설명한다. 도 3과 중복되는 구성요소에 대해서는 생략하거나 간략히 할 수 있다.
단위화소가 제1 서브화소 및 제2 서브화소를 포함하고, 제1 서브화소는 녹색 광 및 청색 광을 발광하고, 제2 서브화소는 적색 광을 발광하도록 구현될 수 있다. 제1 서브화소 및 제2 서브화소의 발광 색에 대해서는 이에 한정되지는 않는다. 제1 서브화소는 제1 LED 소자(L1) 및 제2 LED 소자(L2)를 포함하고, 제1 LED 소자(L1)는 녹색 광, 제2 LED 소자(L2)는 청색 광을 발광하도록 구현될 수 있다. 그리고, 제3 LED 소자(L3) 및 제4 LED 소자(L4)는 모두 적색 광을 발광하도록 구현될 수 있다. 이렇게 단위화소가 두 개의 서브화소를 포함하는 경우는 단위화소가 세 개의 서브화소를 포함하는 경우보다 정세도가 50% 향상될 수 있다.
청색, 녹색, 적색 중 효율이 가장 낮은 색을 한 개의 서브화소에서 구현하도록 함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, LED 표시장치의 목표 휘도를 달성하기 위해 시감도가 높은 녹색이 상부에 위치한 활성층(231)에서 발광하고 상대적으로 시감도가 낮은 청색이 하부에 위치한 활성층(232)에서 발광하는 구조를 예로 하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 경우에 따라 휘도가 부족한 색을 상부에 위치한 활성층에서 발광하도록 구현할 수 있다.
제1 LED 소자(L1) 및 제2 LED 소자(L2)는 앞서 설명한 도 3의 실시예와 동일한 구조로 적용될 수 있다.
제3 LED 소자(L3)는 제3 n형층(213), 제3 활성층(233), 제3 p형층(243), 제3 p전극(253), 및 제3 n전극(263)을 포함하고, 제4 LED 소자(L4)는 제4 n형층(214), 제4 활성층(234), 제4 p형층(244), 제4 p전극(254), 및 제4 n전극(264)을 포함한다. 제3 LED 소자(L3) 및 제4 LED 소자(L4)는 적색 광을 발광하도록 구현된 구조로, 제3 활성층(233) 및 제4 활성층(234)은 동일한 재료로 형성될 수 있다. 그리고, 제3 n형층(213) 및 제4 n형층(214)은 알루미늄이 도핑된 인화인듐(n-AlInP)을 사용할 수 있다.
적색 광을 발광하는 제3 LED 소자(L3) 및 제4 LED 소자(L4) 형성시 갈륨비소(GaAs)로 형성된 성장 기판(203)을 사용할 수 있다. 성장 기판(203)의 전면에 제3 LED 소자(L3)를 형성하고, 성장 기판(203)의 후면에 제4 LED 소자(L4)를 형성한 후, 성장 기판(203)의 전면 및 후면에 형성된 LED 소자(L3, L4)를 떼어 사파이어 기판으로 옮겨 붙일 수 있다. 사파이어 기판은 갈륨비소 기판보다 투과도가 높기 때문에 서브화소의 투과도를 향상시킬 수 있다.
제1 LED 소자(L1) 및 제3 LED 소자(L3)는 각각 제3 절연층(105) 상에 형성된 제1 화소 구동 회로(310) 및 제3 화소 구동 회로(313)에 의해 제어되고, 제2 LED 소자(L2) 및 제4 LED 소자(L4)는 각각 구동 기판에 포함된 제2 화소 구동 회로(320) 및 제4 화소 구동 회로(324)에 의해 제어된다. 제3 LED 소자(L3) 및 제4 LED 소자(L4)는 동일한 색을 발광시키지만 서로 다른 화소 구동 회로에 의해 제어되므로 서로 리던던시(redundancy) 역할을 할 수 있으므로, 화소 불량을 방지할 수 있다.
제3 절연층(105)은 LED 소자들(L1, L2, L3, L4)을 보호하고 고정하는 역할을 하며, 두 개의 서브화소에 형성된 제3 절연층(105) 사이에는 블랙 매트릭스(510)를 형성하여 서브화소끼리 혼색을 방지할 수 있다.
제3 절연층(105)과 블랙 매트릭스(510) 상에는 화소 구동 회로 및 화소 구동 회로와 LED 소자를 연결시키는 연결 전극이 형성되고, 연결 전극 및 화소 구동 회로를 덮도록 제3 절연층(105) 및 블랙 매트릭스(510) 상에는 제4 절연층(106)이 형성된다. 제4 절연층(106)은 연결 전극 및 화소 구동 회로를 보호한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 상부 발광 방식이므로 구동 기판과 LED 소자 사이에 반사층(104)을 배치하였지만, 하부 발광 방식인 경우 LED 소자 상에 배치될 수 있다. 또는, 반사층(104)은 생략될 수도 있다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치를 나타낸 단면도이다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 양면 발광이 가능한 LED 표시장치를 설명한다. 도 3과 중복되는 구성요소에 대해서는 생략하거나 간략히 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 한 개의 서브화소를 나타내고 양면 발광이므로 LED 소자(200)의 상부 및 하부에 적층된 절연층 및 기판(110)은 투과율이 높은 물질로 형성된다. 그리고, 광이 LED 표시장치의 전면 및 후면으로 방출되기 위해서는 앞서 설명한 반사층(104)은 생략되어야 한다.
구동 기판 상의 연결 전극(122, 152a)은 LED 표시소자(200)와 본딩부(402, 412)를 통해 부착된다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 소자(200)는 상부 LED 소자(TL) 및 하부 LED 소자(BL)를 포함하며, 하부 LED 소자(BL)는 본딩부(402, 412)를 통해 구동 기판과 연결된다. 이어서, 구동 기판 상 및 LED 소자(200) 주변으로 제31 절연막(105a)이 형성된다. 제31 절연막(105a)은 성장 기판(201)과 본딩부(402, 412) 사이의 하부 LED 소자(BL)를 온전히 감싸도록 형성된다. 이 경우, 성장 기판(201)의 일부는 공기 중에 노출될 수 있다. 제31 절연막(105a)은 가시광선 투과율이 높을수록 유리하므로 포토 아크릴, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등으로 형성할 수 있다. 제31 절연층(105a)은 LED 소자(200)의 두께가 두꺼울 경우 도포 방식으로, 두께가 얇을 경우 증착 방식으로 형성할 수 있다. 그리고, 제31 절연막(105a)과 동일층에 제1 블랙 매트릭스(521)를 형성한다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 인접한 서브화소들의 경계에 형성됨으로써 서브화소간의 혼색을 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치의 전면 및 후면으로 광이 방출되기 위해서는 제31 절연막(105a)과 제1 블랙 매트릭스(521) 상에 양면 발광용 반사층(700)이 형성된다. 양면 발광용 반사층(700)은 성장 기판(201)과 접촉하여 형성되어 하부 LED 소자(BL)가 방출하는 광은 LED 표시장치의 후면쪽으로, 상부 LED 소자(TL)가 방출하는 광은 LED 표시장치의 전면쪽으로 방출될 수 있도록 한다. 양면 발광용 반사층(700)은 브래그 반사기(DBR, disbributed bragg reflector), 나노막, 또는 실리콘 산화물 및 이산화 타이타늄으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구현될 수 있지만, 이에 한정되지는 않고 반사율이 높은 다른 물질을 사용할 수도 있다.
양면 발광용 반사층(700) 상에는 제32 절연막(105b)과 제2 블랙 매트릭스(522)가 형성된다. 제32 절연막(105b)은 제31 절연막(105a)과 동일 재료로 형성되고, 상부 LED 소자(TL)를 완전히 덮는다. 제2 블랙 매트릭스(522)는 제1 블랙 매트릭스(521)와 마찬가지로 인접한 서브화소들의 경계에 동일 재료로 형성된다. 제32 절연막(105b)은 제1 연결 전극(121, 151a)을 형성하기 위한 컨택홀이 마련된다. 제32 절연막(105b)에 형성된 컨택홀과 제32 절연막(105b) 및 제2 블랙 매트릭스(522) 상에 제1 연결 전극(121, 151a)이 형성된다. 제1 n-연결 전극(121)은 제1 화소 구동 회로(310)와 연결되고, 제1 p-연결 전극(151a)은 공통 전원 배선과 연결된다. 그리고, 제1 연결 전극(121, 151a) 및 제1 화소 구동 회로(310) 상에 제4 절연층(106)이 형성된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치는 상부 LED 소자(TL) 및 하부 LED 소자(BL)를 포함하고 양면 발광용 반사층(700)을 상부 LED 소자(TL) 및 하부 LED 소자(BL)의 경계에 있는 성장 기판(201)과 접촉하도록 형성함으로써 LED 표시장치의 전면 및 후면으로 광을 방출시킬 수 있다.
도 9는 도 2의 화소 구동 회로를 한 개의 서브화소(SP)에 배치한 평면도이고, 구동 기판에 부착된 LED 소자를 나타낸다. 도 10은 도 9의 A-A'를 따라 자른 단면도로, 제1 화소 구동 회로 및 제2 화소 구동 회로를 모두 도시한다. 이하에서는 도 9 및 도 10에 대해 설명하고, 도 2와 중복되는 구성요소에 대해서는 간략히 하거나 생략할 수 있다.
한 개의 서브화소(SP)는 세로축을 따라 배치된 데이터 배선(140a) 및 공통 전원 배선(140b)를 포함하고, 가로축을 따라 배치된 고전위 전원 배선(150a) 및 스캔 배선(150b)을 포함한다.
LED 소자(200)를 기준으로 LED 소자(200)와 기판(110) 사이에는 제2 화소 구동 회로가 배치되고, LED 소자(200)와 제5 절연막(108) 사이에는 제1 화소 구동 회로가 배치된다. LED 소자(200)는 제1 화소 구동 회로 및 제2 화소 구동 회로와 중첩되지 않는 영역에 배치됨으로써, LED 소자(200)로부터 방출되는 광이 화소 구동 회로에 의해 방해받지 않도록 한다. 제1 화소 구동 회로 및 제2 화소 구동 회로는 동일한 구조로 구현된다. 제1 화소 구동 회로는 제1 트랜지스터(T11) 및 제2 트랜지스터(T21)를 포함하고, 제2 화소 구동 회로는 제1 트랜지스터(T12) 및 제2 트랜지스터(T22)를 포함한다. 제2 화소 구동 회로를 보호하기 위한 제1 절연층(101)은 제2 화소 구동 회로를 덮으며 단일층으로 도시되지만, 이에 한정되지 않고 복수의 층으로 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제1 화소 구동 회로를 보호하기 위한 제4 절연층(106)은 제1 화소 구동 회로를 덮으며 단일층으로 도시되지만, 이에 한정되지 않고 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제1 화소 구동 회로 및 제2 화소 구동 회로에 포함된 제1 트랜지스터(T11, T12)는 각각 게이트 전극(322G, 312G), 반도체층(322A, 312A), 소스 전극(322S, 312S), 및 드레인 전극(322D, 312D)을 포함한다. 그리고, 제2 트랜지스터(T22, T21)는 각각 게이트 전극(321G, 311G), 반도체층(312A, 311A), 소스 전극(321S, 311S), 및 드레인 전극(321D, 311D)을 포함한다. 제1 트랜지스터(T11, T12) 및 제2 트랜지스터(T22, T21)에는 게이트 전극(322G, 312G, 321G, 311G)과 반도체층(322A, 312A, 321A, 311A) 사이에 게이트 절연막(322GI, 321GI, 312GI, 311GI)을 포함한다. 제2 화소 구동 회로에 포함된 게이트 절연막(322GI, 321GI)은 단일층으로 기판(110) 상에 형성될 수 있고, 제1 화소 구동 회호에 포함된 게이트 절연막(312GI, 311GI)은 단일층으로 제3 절연층(105) 상에 형성될 수 있다.
게이트 전극(322G, 312G, 321G, 311G)은 기판(110) 상에 스캔 배선(150b)과 동일층에 동일 물질로 형성된다. 게이트 전극(322G, 312G, 321G, 311G)은 실리콘(Si) 등의 반도체 또는 도전성의 금속, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있다.
게이트 절연막(322GI, 321GI, 312GI, 311GI)은 무기 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어질 수 있다.
반도체층(322A, 321A, 312A, 311A)은 게이트 전극(322G, 312G, 321G, 311G)과 중첩되도록 게이트 절연층(112) 상에 미리 설정된 패턴 형태로 마련된다. 반도체층(322A, 321A, 312A, 311A)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 산화물(oxide), 및 유기물(organic material) 중 어느 하나로 이루어진 반도체 물질로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
소스 전극(322S, 321S, 312S, 311S)은 반도체층(322A, 321A, 312A, 311A)의 일측과 중첩되도록 배치되고, 데이터 배선(140a) 및 고전위 전원 배선(150a)과 동일층에 동일 물질로 형성될 수 있다.
드레인 전극(322D, 321D, 312D, 311D)은 반도체층(322A, 321A, 312A, 311A)의 타측과 중첩되면서 소스 전극(322S, 321S, 312S, 311S)과 이격되도록 배치되고, 소스 전극(322S, 321S, 312S, 311S)과 동일층에 동일 물질로 함께 형성된다.
소스 전극(322S, 321S, 312S, 311S) 및 드레인 전극(322D, 321D, 312D, 311D)은 실리콘(Si) 등의 반도체 또는 도전성의 금속, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있다
고전위 전원 배선(150a)으로부터 분기된 제2 p-연결 전극(152a)은 LED 소자(200)의 제2 p형층(242), 그리고 제2 p형층(242)과 접촉하고 있는 제2 p전극(252)과 연결된다. 제2 p-연결 전극(152a)과 제2 p전극(252)은 제1 본딩부(402)를 통해 연결된다.
제2 트랜지스터(T22)와 연결된 제2 n-연결 전극(122)은 LED 소자(200)의 제2 n형층(212), 그리고 제2 n형층(212)과 접촉하고 있는 제2 n전극(262)과 연결된다. 제2 n-연결 전극(122)과 제2 n전극(262)은 제2 본딩부(412)를 통해 연결된다. 그리고, 제2 트랜지스터(T22)는 컨택 전극(142b)을 통해 공통 전원 배선(140b)과 연결된다.
제2 트랜지스터(T22)의 게이트 전극(321G)은 커패시터의 일전극(130a)과 연결되고, 커패시터의 일전극(130a)은 제1 트랜지스터(T21)의 드레인 전극(322D)과 접촉하여 연결된다. 커패시터의 타전극(130b)은 커패시터의 일전극(130a)과 중첩되고 공통 전원 배선(140b)과 연결된다.
스캔 배선(150b)으로부터 분기된 전극은 제1 트랜지스터(T12)의 게이트 전극(322G)과 연결되고, 제1 트랜지스터(T12)의 소스 전극(322S)은 컨택 전극(142a)을 통해 데이터 배선(140a)과 연결된다.
LED 소자(200)와 기판(110) 상에 형성된 제1 트랜지스터(T12) 및 제2 트랜지스터(T22)와의 연결 관계는 제3 절연층(105) 상에 형성된 제1 트랜지스터(T11) 및 제2 트랜지스터(T21)에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치에 있어서, LED 표시장치는 기판 상에 있는 제2 화소 구동 회로, 제2 화소 구동 회로와 중첩되지 않는 영역에 부착되고 제1 LED 소자, 제2 LED 소자, 및 성장 기판을 포함하는 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자, LED 전극을 둘러싼 소자 고정층, 절연막 상에 있는 제1 화소 구동 회로, 및 제1 화소 구동 회로 상에 있는 소자 보호층을 포함한다. 그리고, 제1 LED 소자는 제1 화소 구동 회로에 의해 제어되고, 제2 LED 소자는 제2 화소 구동 회로에 의해 제어된다. 따라서, LED 표시장치는 이중 발광 스펙트럼을 제공하고, 고휘도, 고정세를 구현할 수 있으며 화소 불량을 방지할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 제2 LED 소자는 본딩부 및 연결전극을 통해 제2 화소 구동 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, LED 소자 및 기판 사이에 반사층을 포함하고, 반사층은 LED 소자와 중첩할 수 있다. 그리고, 반사층은 성장 기판과 접촉할 수 있다. 그리고, 제1 LED 소자는 기판측으로 광을 방출하고, 제2 LED 소자는 소자 보호층 측으로 광을 방출할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 보호층 상에 색변환층 및 색변환층과 동일층에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 서로 다른 색을 발광할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 제1 화소 구동 회로 및 제2 화소 구동 회로는 동일한 구성요소들을 포함하고, 구성요소들 간의 연결관계가 동일할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 소자 고정층과 동일층에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 LED 표시장치에 있어서, LED 표시장치는 단위화소가 배치된 표시 영역 및 비표시 영역으로 구분된 기판, 기판 상에 배치된 제2 화소 구동 회로, 제2 화소 구동 회로와 전기적으로 연결된 제2 연결 전극, 제2 연결 전극과 컨택하는 제2 LED 소자, 제2 LED 소자 상에 배치된 제1 LED 소자, 제1 LED 소자 상에 배치된 제1 화소 구동 회로, 및 제1 LED 소자와 제1 화소 구동 회로를 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극을 포함한다. 따라서, LED 표시장치는 이중 발광 스펙트럼을 제공하고, 고휘도, 고정세를 구현할 수 있으며 화소 불량을 방지할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 단위화소는 제1 서브화소 및 제2 서브화소를 포함하고, 제1 서브화소 및 제2 서브화소는 각각 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자를 포함하며, 제1 서브화소는 녹색 광 및 청색 광을 발광하고, 제2 서브화소는 적색 광을 발광하도록 구현될 수 있다. 그리고, LED 표시장치는 상부 발광 방식이고, 제1 서브화소에 포함된 제1 LED 소자는 녹색 광을 발광하고, 제1 서브화소에 포함된 제2 LED 소자는 청색 광을 발광할 수 있다. 그리고, 제1 서브화소에 포함된 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자의 구조는 제2 서브화소에 포함된 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자의 구조와 서로 다를 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자는 동일한 성장 기판에 부착될 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 제2 LED 소자와 제2 연결 전극을 연결하는 본딩부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 다른 특징에 따르면, 단위화소는 복수의 서브화소를 포함하고, 복수의 서브화소 중 인접한 서브화소 사이에는 블랙 매트릭스가 배치되며, 블랙 매트릭스는 제1 LED 소자 및 제2 LED 소자와 동일층에 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 표시장치
104 : 반사층
105 : 소자 고정층
106 : 소자 보호층
110 : 기판
140 : 세로축 배선
150 : 가로축 배선
200 : LED 소자
201 : 성장 기판
310 : 제1 화소 구동 회로
320 : 제2 화소 구동 회로

Claims (16)

  1. 기판 상에 있는 제2 화소 구동 회로;
    상기 제2 화소 구동 회로와 중첩되지 않는 영역에 부착되고 제1 LED 소자, 제2 LED 소자, 및 성장 기판을 포함하며 이중 발광 스펙트럼을 제공하는 LED 소자;
    상기 LED 소자를 둘러싼 소자 고정층;
    상기 소자 고정층 상에 있는 제1 화소 구동 회로; 및
    상기 제1 화소 구동 회로 상에 있는 소자 보호층을 포함하고,
    상기 제1 LED 소자는 상기 제1 화소 구동 회로에 의해 제어되고, 상기 제2 LED 소자는 상기 제2 화소 구동 회로에 의해 제어되는, LED 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 LED 소자는 본딩부 및 연결전극을 통해 상기 제2 화소 구동 회로와 전기적으로 연결되는, LED 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 LED 소자 및 상기 기판 사이에 반사층을 포함하고,
    상기 반사층은 상기 LED 소자와 중첩하는, LED 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 성장 기판과 접촉하는, LED 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 LED 소자는 상기 기판 측으로 광을 방출하고, 상기 제1 LED 소자는 상기 소자 보호층 측으로 광을 방출하는, LED 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소자 보호층 상에 색변환층 및 상기 색변환층과 동일층에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는, LED 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자는 서로 다른 색을 발광하는, LED 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소 구동 회로 및 상기 제2 화소 구동 회로는 동일한 구성요소들을 포함하고, 상기 구성요소들 간의 연결관계가 동일한, LED 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소자 고정층과 동일층에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는, LED 표시장치.
  10. 단위화소가 배치된 표시 영역 및 비표시 영역으로 구분된 기판;
    상기 기판 상에 배치된 제2 화소 구동 회로;
    상기 제2 화소 구동 회로와 전기적으로 연결된 제2 연결 전극;
    상기 제2 연결 전극과 컨택하는 제2 LED 소자;
    상기 제2 LED 소자 상에 배치된 제1 LED 소자;
    상기 제1 LED 소자 상에 배치된 제1 화소 구동 회로; 및
    상기 제1 LED 소자와 상기 제1 화소 구동 회로를 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극을 포함하는, LED 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단위화소는 제1 서브화소 및 제2 서브화소를 포함하고,
    상기 제1 서브화소 및 상기 제2 서브화소는 각각 상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자를 포함하며,
    상기 제1 서브화소는 녹색 광 및 청색 광을 발광하고 상기 제2 서브화소는 적색 광을 발광하도록 구현된, LED 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 LED 표시장치는 상부 발광 방식이고,
    상기 제1 서브화소에 포함된 상기 제1 LED 소자는 녹색 광을 발광하고,
    상기 제1 서브화소에 포함된 상기 제2 LED 소자는 청색 광을 발광하는, LED 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 서브화소에 포함된 상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자의 구조는
    상기 제2 서브화소에 포함된 상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자의 구조와 서로 다른, LED 표시장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자는 동일한 성장 기판에 부착된, LED 표시장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2 LED 소자와 상기 제2 연결 전극을 연결하는 본딩부를 더 포함하는, LED 표시장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 단위화소는 복수의 서브화소를 포함하고, 상기 복수의 서브화소 중 인접한 서브화소 사이에는 블랙 매트릭스가 배치되며, 상기 블랙 매트릭스는 상기 제1 LED 소자 및 상기 제2 LED 소자와 동일층에 형성된, LED 표시장치.
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