KR20210144983A - Led 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210144983A
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cells
layer
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성한규
심성현
윤준부
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시의 일 실시예는, 구동회로를 포함하는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀과 상기 복수의 LED 셀 사이의 공간을 충전하여 상기 복수의 LED 셀을 결합하는 단일한 구조의 절연부를 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 적어도 하나의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이; 상기 복수의 LED 모듈 사이의 갭을 충전하는 갭필층; 상기 LED 셀 어레이 상에 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치한 복수의 광방출창을 갖는 격벽 구조물; 및상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층;을 포함하고, 상기 복수의 LED 셀 각각은 상기 회로 기판과 마주하는 제1 도전형 반도체층과, 상기 격벽 구조물과 마주하는 제2 도전형 반도체층과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 위치한 활성층을 포함하며, 상기 복수의 LED 모듈 각각은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층을 각각 상기 구동회로에 연결하는 제1 및 제2 전극을 더 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

LED 디스플레이 장치{LED DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
반도체 발광다이오드(LED)는 조명 장치용 광원뿐만 아니라, 다양한 전자 제품의 광원으로 사용되고 있다. 특히, TV, 휴대폰, PC, 노트북 PC, PDA 등과 같은 각종 디스플레이 장치들을 위한 광원으로 널리 사용되고 있다.
종래의 디스플레이 장치는 주로 액정 디스플레이(LCD)로 구성된 디스플레이 패널과 백라이트로 구성되었으나, 최근에는 LED 소자를 그대로 하나의 픽셀로서 사용하여 백라이트가 별도로 요구되지 않는 형태로도 개발되고 있다. 이러한 디스플레이 장치는 컴팩트화할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 LCD에 비해 광효율도 우수한 고휘도 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제들 중 하나는, 마이크로 LED의 전사공정을 간소화하면서 픽셀(특히, 서브 픽셀)의 얼라인 공차로 인한 문제를 최소화할 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 개시의 일 실시예는, 구동회로를 포함하는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀과 상기 복수의 LED 셀 사이의 공간을 충전하여 상기 복수의 LED 셀을 결합하는 단일한 구조의 절연부를 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 적어도 하나의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이; 상기 복수의 LED 모듈 사이의 갭을 충전하는 갭필층; 상기 LED 셀 어레이 상에 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치한 복수의 광방출창을 갖는 격벽 구조물; 및 상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층;을 포함하고, 상기 복수의 LED 셀 각각은 상기 회로 기판과 마주하는 제1 도전형 반도체층과, 상기 격벽 구조물과 마주하는 제2 도전형 반도체층과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 위치한 활성층을 포함하며, 상기 복수의 LED 모듈 각각은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층을 각각 상기 구동회로에 연결하는 제1 및 제2 전극을 더 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 개시의 일 실시예는, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀을 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이; 상기 복수의 LED 모듈 사이의 갭을 충전하는 갭필층; 상기 LED 셀 어레이 상에 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치하며 동일한 간격으로 배열된 복수의 광방출창을 갖는 격벽 구조물; 및 상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층;을 포함하고, 상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 하나의 LED 모듈에서, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선은 상기 인접한 LED 셀 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물의 부분의 중심을 지난 수직선과 수평 방향으로 오프셋(offset)된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 개시의 일 실시예는, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀을 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이; 상기 복수의 LED 모듈 상에 각각 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치하는 복수의 광방출창을 갖는 복수의 격벽 구조물; 상기 복수의 LED 모듈 및 상기 복수의 격벽 구조물 사이의 갭을 충전하는 갭필층; 상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층; 및 상기 복수의 격벽 구조물 상에 배치되고, 상기 갭필층에 연결되며, 상기 복수의 광방출창을 각각 개방하며 동일한 간격으로 배열된 복수의 개구를 갖는 광차단 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
디스플레이 영역을 분할하고, LED 셀 어레이를 각각의 분할된 영역에 대응되는 부분 모듈(partial module)('LED 모듈'이라고도 함)을 전사시킴으로써 마이크로 LED의 전사공정을 간소화할 수 있다.
일부 실시예에서, 전사/본딩 공정 후에 광방출창을 갖는 격벽 구조물을 형성함으로써 얼라인 편차(align deviation)를 개선하고 서브 픽셀의 간격을 일정하게 배열할 수 있다.
다른 실시예에서, 전사 공정 전에 광방출창을 갖는 격벽 구조물을 형성하더라도, 광방출창의 유효면적을 정의하는 광차단 패턴을 형성함으로써 서브 픽셀의 간격을 일정한 것으로 인식할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 "A"부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 디스플레이 장치의 하나의 픽셀(LED 모듈 부분)을 나타내는 상부 평면도 및 하부 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 도 3a 및 도 3b의 픽셀을 I1-I1', I2-I2' 및 I3-I3'선을 따라 절개하여 본 측단면도들이다.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다.
도 7a는 LED 모듈이 구현된 웨이퍼의 사시도이며, 도 7b는 도 7a의 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 채용될 수 있는 다양한 픽셀(LED 모듈 부분)의 레이아웃을 나타내는 하부 평면도들이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다.
도 11 내지 도 13은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 부분 단면도들이다.
도 14는 웨이퍼들(제1 및 제2 기판 구조물)의 본딩 과정을 나타내는 개략 사시도이다.
도 15는 도 14의 본딩된 웨이퍼들(LED 모듈)을 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 부분 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 "A"부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500)는 구동회로를 갖는 회로 기판(300)과, 상기 회로 기판(300) 상에 배치되며 복수의 픽셀(10)을 제공하는 LED 셀 어레이(100)를 포함한다. 상기 구동회로는 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예에 채용된 회로 기판(300)은 사각형상인 평면 구조를 갖는 것으로 예시되어 있으나, 다른 형상의 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 회로 기판(300)을 일정한 곡률의 평면 구조를 갖거나 플렉서블 기판을 포함할 수 있다.
상기 LED 셀 어레이(100)는 상기 회로 기판(300) 상에 배치된 복수의 LED 모듈(PM)을 포함하며, 상기 복수의 LED 모듈(PM)은 각각 복수의 픽셀(10)을 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 각각의 LED 모듈(PM)은 4개의 픽셀(10)을 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 복수개의 픽셀(10)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는, 상기 각각의 LED 모듈(PM)은 수만개의 픽셀(예, 100×100 배열, 즉 10000개의 픽셀)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500)는 전체 디스플레이 면적을 복수개의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역에 대응되는 복수의 LED 모듈(PM)을 전사시키는 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 맥락에서, 복수의 LED 모듈(PM)은 부분 모듈(partial module) 또는 분할 모듈(divisional module)이라고도 할 수 있다.
상기 회로 기판(300) 상에 정렬된 복수의 LED 모듈(PM)의 간격(d1,d2,d3)이 발생할 수 있다. 상기 정렬된 복수의 LED 모듈(PM) 사이는 갭필층(160G)에 의해 충전될 수 있다. 상기 복수의 LED 모듈(PM)의 간격(d1,d2,d3)은 복수의 LED 모듈(PM)을 정렬할 때에 발생되는 편차(이하, "얼라인 편차"라 함)에 따라 발생되므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 간격(d1,d2,d3)은 그 위치에 따라 상이할 수 있다. 이러한 간격(d1,d2,d3)의 차이로 인해 갭필층(160G)도 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 이러한 갭필층(160G)의 폭 차이는 LED 모듈(PM)의 경계에서 심(seam)이 시각적으로 인식되는 문제를 야기할 수 있다. 본 개시는 이러한 문제를 경감시키기 위해서 전체 디스플레이 영역(특히, LED 모듈 간의 경계)에서 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)을 일정한 간격으로 배열할 수 있는 여러 방안들을 제공한다. 이러한 방안들은 도 5 내지 도 16에 도시된 다양한 실시예들을 참조하여 후술하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회로 기판(300)의 모서리 영역은 복수의 LED 모듈(PM)이 배치되지 않을 수 있다. 이러한 모서리 영역에는 정렬된 복수의 LED 모듈(PM)을 둘러싸는 에지 보호층(160E)이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 에지 보호층(160E)은 상기 갭필층(160G)과 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 에지 보호층(160E)은 상기 갭필층(160G)의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 갖지만, 상기 갭필층(160G)의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 에지 보호층(160E)은 상기 갭필층(160G)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 갭필층(160G) 및 상기 에지 보호층(160E)은 블랙 매트릭스(black matrix)와 같은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 복수의 LED 모듈(PM)은 각각 동일한 사이즈, 즉 동일한 배열의 픽셀들(10)을 제공하도록 구성될 수 있으나, 다른 실시예에서, 상기 복수의 LED 모듈(PM) 중 적어도 하나는 다른 사이즈 및/또는 다른 배열의 픽셀들을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 픽셀(10) 각각은 복수의 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 복수의 픽셀(10) 각각은 3개의 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)로 구성되는 것으로 예시되어 있으나, 다른 개수의 서브 픽셀로 구현될 수도 있다(도 8b 참조).
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 디스플레이 장치의 하나의 픽셀(LED 모듈의 일부)을 나타내는 상부 평면도 및 하부 평면도이며, 도 4a 내지 도 4c는 각각 도 3a 및 도 3b의 픽셀을 I1-I1', I2-I2' 및 I3-I3'선을 따라 절개하여 본 측단면도들이다.
도 3a 및 도 3b과 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 실시예에 채용된 픽셀은, LED 모듈의 일부(즉, 1/4)를 구성하며, 서로 다른 색의 광을 방출하는 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)은 각각 광원으로서 LED 셀(C1,C2,C3)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)은 컬러 이미지를 디스플레이하기 위해서 서로 다른 색의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)은 각각 청색, 녹색, 적색의 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)로부터 방출되는 광의 색은 LED 셀(C1,C2,C3) 및/또는 색변환층(192,193)에 의해 결정될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 LED 셀(C1,C2,C3)은 청색 광 또는 자외선 광을 방출할 수 있는 반도체 적층체(LS)를 포함할 수 있다. 상기 반도체 적층체(LS)는 동일한 성장 공정으로 얻어진 복수의 에피택셜층(121,122,125,127)를 포함할 수 있다. 복수의 에피택셜층(121,122,125,127)은 언도프 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(122), 활성층(125) 및 제2 도전형 반도체층(127)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 에피택셜층(121,122,125,127) 각각은 질화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 언도프 반도체층(121)은 GaN을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 n형 InxAlyGa1-x-yN (0≤x<1, 0≤<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체를 포함하며, 여기서 n형 불순물은 Si, Ge, Se 또는 Te을 포함할 수 있다. 상기 활성층(125)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 양자우물층과 양자장벽층은 서로 다른 조성을 가지는 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)일 수 있다. 특정 예에서, 상기 양자우물층은 InxGa1-xN (0<x≤1)이며, 상기 양자장벽층은 GaN 또는 AlGaN일 수 있다. 상기 활성층(125)은 실질적으로 동일한 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(125)은 앞서 설명한 바와 같이, 청색 광(예, 440㎚∼460㎚) 또는 자외선이나 근자외선 광(예, 380㎚∼440㎚)을 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(127)은 p형 InxAlyGa1-x-yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층을 포함하며, 여기서, p형 불순물은 Mg, Zn 또는 Be을 포함할 수 있다.
상기 반도체 적층체(LS) 상에 배치된 격벽 구조물(PT)은 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)에 대응되는 위치에 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)은 서브 픽셀 영역을 정의할 수 있으며, 각각 동일한 형상과 사이즈로 형성될 수 있다. 본 실시예에 채용된 격벽 구조물(PT)은 상기 반도체 적층체(LS)를 성장하기 위한 기판으로 사용될 수 있는 단결정체(110P)를 포함할 수 있다. 상기 격벽 구조물(PT)을 위한 단결정체는 광차단성을 가질수 있다. 예를 들어, 상기 단결정체는 실리콘(Si)을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)의 적어도 일부에는 색변환층(192,193)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2 및 제3 광방출창(W2,W3)에는 각각 제1 및 제2 색변환층(192,193)이 배치되며 각각 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)로부터 서로 다른 색의 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)는 청색 광을 방출하도록 구성되며, 제1 및 제2 색변환층(192,193)는 각각 적색 광 및 녹색 광으로 변환하도록 구성되며, 상기 제1 광방출창(W1)은 청색 광이 방출되도록 투명 물질층(191)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 색변환층(192,193)은 각각 제1 및 제2 파장 변환 물질(192a,193a)과 제1 및 제2 파장 변환 물질(192a,193a)이 혼합된 투명 수지부(192b,193b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 파장 변환 물질(192a,193a)은 형광체 또는 양자점일 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2 및 제3 광방출창(W2,W3) 내에서 상기 제1 및 제2 색변환층(192,193) 상에 각각 제1 및 제2 투명층(191',191")을 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")은 상기 격벽 구조물(PT)의 상면과 실질적으로 동일한 평면을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 투명 물질층(191)도 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")와 함께 형성될 수 있으며, 상기 격벽 구조물(PT)의 상면과 실질적으로 동일한 평면을 가질 수 있다. 이러한 평탄화된 상면들 상에는 필요한 컬러필터층(CF1,CF2,CF3)이 용이하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)을 덮도록 상기 투명 물질층(191)과 상기 제1 및 제2 투명층(191',191") 상에 각각 청색, 녹색 및 적색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 배치할 수 있다. 이러한 제1 내지 제3 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)은 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)으로부터 방출되는 광의 색 순도를 높일 수 있다. 또한, 투명 보호층(195)은 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 덮도록 상기 격벽 구조물(PT) 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)의 측면과 일부 하면 영역에는 보호 절연막(131)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 절연막(131)은 SiO, SiN, SiCN, SiOC, SiON 및 SiOCN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3) 사이에 위치한 상기 보호 절연막(131) 영역 상에 반사층(135)이 배치될 수 있다. 상기 반사층(135)은 상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)의 하면에 위치한 상기 보호 절연막(131) 영역에도 연장될 수 있다. 상기 반사층(135)은 반사성 금속층, 분산형 브래그 반사(DBR)층 또는 무지향성 반사(ODR)층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사성 금속층은 Ag, Ni 또는 Al을 포함할 수 있다. 상기 반사층(135)이 DBR층인 경우에는, 보호 절연막(131)이 생략될 수도 있다.
상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3) 사이를 충전하도록 상기 보호 절연막(131) 상에 충전 절연부(141)가 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 충전 절연부(141)는 상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)의 하면을 덮도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 충전 절연부(141)는 실리콘 산화물 또는 실리콘 산화물 계열의 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전 절연부(141)는 TEOS(TetraEthyl Ortho Silicate), USG(Undoped Silicate Glass), PSG(PhosphoSilicate Glass), BSG(Borosilicate Glass), BPSG(BoroPhosphoSilicate Glass), FSG(Fluoride Silicate Glass), SOG(Spin On Glass), TOSZ(Tonen SilaZene) 또는 그 조합일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)의 제2 도전형 반도체층(127) 상에는 오믹콘택층(145)이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 오믹 콘택층(145)은 고반사성 오믹콘택층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹 콘택층(145)은 Ag, Ni, Al, Cr, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 2층 이상의 구조를 가질 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 상기 오믹 콘택층(145)은 ITO와 같은 광투과성 전도층을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)에 연결된 제1 전극(151)이 상기 충전 절연부(141)를 관통하도록 형성될 수 있다(도 4b 및 도 4c 참조). 이와 유사하게, 상기 제2 도전형 반도체층(122)(특히, 오믹콘택층(145))에 연결된 제2 전극(152)이 상기 충전 절연부(141)를 관통하도록 형성될 수 있다(도 4a 및 도 4c 참조). 예를 들어, 상기 제1 및 제2 전극(151,152)은 Cu, Al, Au, Cr, Ni, Ti, Sn 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 채용된 LED 모듈(PM)은 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 픽셀(10)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 LED 모듈(PM)에서는, 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)뿐만 아니라 복수의 픽셀(10)도 서로 연결된 단일체로 제공될 수 있다.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 채용된 LED 모듈(PM)은 단일체로 연결된 2개의 픽셀(10A,10B)을 포함한다. 각각의 픽셀(10A,10B)은 동일한 간격(D1)으로 배열된 제1 내지 3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)을 포함한다. 인접한 픽셀(10A,10B)에서 인접한 서브 픽셀의 간격(D2), 즉 상기 픽셀(10A)의 제3 서브 픽셀(SP3)과 상기 픽셀(10B)의 제1 서브 픽셀(SP1)의 간격(D2)은 각각의 픽셀(10A,10B)에서 인접한 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)들의 간격들(D1)과 실질적으로 동일할 수 있다.
한편, 상기 LED 모듈(PM)은 상기 회로 기판(300) 상에 배치된 인접한 다른 LED 모듈(PM)과 갭필층(160G)에 의해 연결될 수 있다(도 2 참조). 다른 인접한 LED 모듈(PM) 사이에 위치한 인접한 서브 픽셀의 간격(D3), 즉, 다른 인접한 LED 모듈의 제3 서브 픽셀(SP3)과 제1 서브 픽셀(SP1)의 간격(D3)도 각각의 픽셀(10A,10B)에서 인접한 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)들의 간격들(D1)과 실질적으로 동일할 수 있다.
이와 같이, LED 셀 어레이(100) 전체에서 인접한 서브 픽셀들(SP1,SP2,SP3)은 실질적으로 동일한 간격(D1,D2,D3)으로 배열될 수 있다. 본 실시예에서, 인접한 서브 픽셀들(SP1,SP2,SP3)의 간격들(D1,D2,D3)은 격벽 구조물(PT)에 의해 정의될 수 있으며, 격벽 구조물(PT)은 복수의 광방출창들(W1,W2,W3)이 모두 동일한 간격(D1,D2,D3)으로 배열되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 LED 모듈(PM) 각각에 위치한 복수의 광방출창(W1,W2,W3)은 동일한 간격(D1,D2)으로 배열되며, 상기 복수의 LED 모듈 중 인접한 LED 모듈(PM) 사이에 위치한 인접한 광방출창(W1,W2,W3)의 간격(D3)과 실질적으로 동일할 수 있다.
본 실시예에 채용된 격벽 구조물(PT)은 앞서 설명한 바와 같이 동일한 단결정체를 포함하며, 상기 복수의 LED 모듈(PM)에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물(PT)을 포함한다. 상기 갭필층(160G)은 상기 복수의 격벽 구조물(PT) 사이로 연장될 수 있다. 상기 복수의 격벽 구조물(PT)은 갭필층(160G)에 의해 연결될 수 있다.
본 실시예에서는, LED 모듈(PM)을 회로 기판(300) 상에 전사하고(도 6c 참조) 전사된 LED 모듈(PM) 사이에 갭필층(160G)을 형성(도 6d 참조)한 후에, 성장 기판(110)을 가공하여 격벽 구조물(PT)을 형성하므로, 상기 회로 기판(300)에 배열된 상태에서 동일한 크기와 형상의 광방출창(W1,W2,W3)을 일정한 간격(D1=D2=D3)으로 형성할 수 있다. 인접한 외곽 부분들(PT")의 폭들(Da+Db,Da'+Db')과 그 사이에 위치한 갭필층(160G)의 폭(d1,d2)의 합(Da+d1+Db 또는 Da'+d2+Db')은 각각 내부 부분들(PT')의 폭(D1,D2)과 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 격벽 구조물(PT)은 각각 외곽 부분(PT")의 폭(Da,Db)이 상기 외곽 부분(PT")으로 둘러싸인 내부 부분(PT')의 폭(D1,D2)보다 작은 경우에, 갭필층(160G)과 인접한 외곽 부분들(PT")의 폭(예, Da+Db>Da'+Db')에 따라 상기 갭필층(160G)의 폭(예, d1<d2)이 서로 달라질 수 있다.
LED 모듈(PM)을 전사시킨 후에 성장 기판(110)을 가공하여 동일한 간격(D1=D2=D3)으로 배열된 광방출창(W1,W2,W3)을 형성하게 되므로, 적어도 일부 영역에서는 광방출창(W1,W2,W3)의 간격은 LED 셀(C1,C2,C2)의 간격과 다소 미스매칭될 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀(C1,C2) 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선(CS)은 상기 인접한 LED 셀(C1,C2) 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물(PT)의 부분의 중심을 지난 수직선(CS)과 수평 방향으로 오프셋(offset)될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 오프셋은 거의 대부분의 LED 셀(C1,C2,C3)의 사이에서 발생될 수 있다.
본 실시예에 채용된 LED 모듈(PM)은 도 2에 도시된 바와 같이, 갭필층(160G)에 의해 정의될 수 있다. 이러한 LED 모듈(PM)은 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)을 결합한 단일 구조일 수 있다. 즉, LED 모듈(PM)은 복수의 LED 셀(C1,C2,C3) 사이의 공간을 충전하여 상기 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)을 결합하는 연속적인 단일 구조(continuous single structure)의 충전 절연부(141)를 포함한다. 상기 충전 절연부(141)는 복수의 LED 셀(C1,C2,C3) 사이에서 단절 없이 연속적인 단일 구조를 가질 수 있다. 상기 보호 절연막(131) 및 상기 반사층(135)도 상기 충전 절연부(141)와 유사하게 복수의 LED 셀(C1,C2,C3) 사이에서 단절되지 않고 연속적인 단일 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서는, 일 방향(예, x 방향)에서 서브 픽셀의 간격을 일정하게 구현하는 경우를 예시하였으나, 이와 유사하게 다른 방향(예, y 방향)에서 인접한 LED 모듈간의 서브 픽셀의 간격을 일정하게 구현할 수도 있다. y 방향으로의 광방출창의 간격은 x 방향으로의 광방출창의 간격과 상이할 수 있으나, 일부 실시예에서, 두 방향으로이 간격은 동일하게 구현할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6f는 도 5에 도시된 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다.
우선, 도 6a을 참조하면, 성장 기판(110) 상에 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)를 형성하여 복수의 LED 셀이 구현된 웨이퍼(100')를 형성할 수 있다.
본 실시예에서 성장 기판(110)은 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)을 위한 반도체 적층체(LS)를 성장하기 위한 기판으로서, 광차단성을 갖는 단결정체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 성장 기판(110)은 실리콘 기판일 수 있다. 상기 성장 기판(110) 상에 언도프 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(122), 활성층(125) 및 제2 도전형 반도체층(127)을 순차적으로 형성할 수 있다. 이러한 반도체 적층체(LS)는 질화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 성장 공정은 MOCVD 공정에 의해 수행될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)의 제2 도전형 반도체층(127) 상에는 오믹콘택층(145)을 형성할 수 있다
또한, 상기 반도체 적층체(LS)를 LED 셀(C1,C2,C3) 단위로 분리할 수 있다. 이러한 분리공정은 상기 성장 기판(110)이 노출되도록 수행될 수 있다. LED 셀(C1,C2,C3)의 분리 간격(Sa,Sb)은 전사될 LED 모듈(PM)을 고려하여 설정될 수 있다. 하나의 LED 모듈(PM)에서 LED 셀들(C1,C2,C3)을 위한 반도체 적층체(LS)는 동일한 제1 간격(Sa)으로 분리하며, 인접한 LED 모듈(PM)에서 LED 셀들(C3,C1 또는 C1,C3)은 상기 제1 간격(Sa)와 상이한 제2 간격(Sb)으로 형성할 수 있다. LED 모듈(PM)을 위한 절단 공정에서 제거될 부분의 폭(S2)을 고려하여 제2 간격(Sb)을 제1 간격(Sa)보다 클 수 있다. 절단된 후에 LED 모듈(PM)의 잔류할 에지영역의 폭(S1)은 상기 제1 간격(Sa)의 절반과 유사할 수 있으며, 전사 공정시에 발생되는 얼라인 편차(align deviation)를 고려하여 제1 간격(Sa)의 절반보다 다소 작게 설정될 수 있다.
상기 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)의 표면에는 보호 절연막(131)을 형성할 수 있다. 상기 보호 절연막(131)은 비교적 컨포멀하게 형성될 수 있다. 복수의 LED 셀(C1,C2,C3) 사이에 위치한 상기 보호 절연막(131) 영역 상에 반사층(135)을 형성할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3) 사이를 충전하도록 상기 보호 절연막(131) 상에 충전 절연부(141)를 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(122,127)에 각각 연결된 제1 및 제2 전극(151,152)을 상기 충전 절연부(141)를 관통하도록 형성할 수 있다.
이어, 도 6b를 참조하면, 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)을 전사될 LED 모듈(PM) 단위로 절단한다.
도 6a에서 제조된 성장 기판(110)을 캐리어 기판(101)에 부착하고, 절단 공정을 수행할 수 있다. 이러한 절단 공정은 블레이드 다이싱(blade dicing) 또는 플라즈마 식각(plasma etching)으로 수행될 수 있다. LED 모듈(PM) 사이의 스크라이빙 영역(SL)은 절단공정에 의해 일정한 폭(S2)만큼 제거될 수 있다. 절단된 후에 LED 모듈(PM)의 에지영역은 일정한 폭(S1)으로 잔류할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 에지영역의 폭(S1)은 전사 공정시의 얼라인 편차를 고려하여 제1 간격(Sa)의 절반보다 다소 작게 설정할 수 있으며, 후속되는 전사 공정(도 6c 참조)에서 발생되는 얼라인 편차는 갭필층(160G)의 폭에 의해 보상될 수 있다.
다음으로, 도 6c를 참조하면, 상기 LED 모듈(PM)을 회로 기판(300) 상에 전사시킬 수 있다.
전사 공정 후에, 상기 LED 모듈(PM)의 제1 및 제2 전극(151,152)이 회로 기판(120)의 구동 회로에 연결하기 위해서 회로 기판(120)의 패드(310)와 본딩하는 공정을 수행할 수 있다. 이러한 본딩 공정은 범프 본딩, 퓨전 본딩(fusion bonding) Cu-Cu 본딩 또는 Cu-Cu 및 산화물-산화물 본딩인 하이브리드 본딩(hybrid bonding)과 같은 공정에 의해 구현될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 전사된 LED 모듈(PM)은 얼라인 편차로 인해 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)을 갖도록 정렬될 수 있다. 상기 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)은 그 위치에 따라 서로 다른 간격(d1,d2)을 가질 수 있다.
이어, 도 6d를 참조하면, 상기 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)을 충전하는 갭필층(160G)을 형성한다.
본 공정은 LED 모듈(PM)의 간격(d1,d2)이 충전되도록 갭필 물질을 성장 기판(110) 상면 전체에 형성한 후에 성장 기판(110) 상부의 갭필 물질 부분을 제거함으로써 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 갭필층(160G)은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 갭필층(160G)은 블랙 매트릭스 또는 EMC(epoxy molding compound)와 같은 고반사성 수지를 포함할 수 있다. 상기 갭필층(160G)은 이에 한정되지 않으며, 스핀 온 글래스(SOG)와 같은 광투과성 물질을 포함할 수 있으나, 본 실시예에서 채용되는 경우에는 도 10e에 도시된 광차단 패턴(BP)을 추가로 도입할 수 있다.
다음으로, 도 6e을 참조하면, 상기 성장 기판(110)에 가공하여 광방출창(W1,W2,W3)을 갖는 격벽 구조물(PT)을 형성한다.
본 실시예에서는, 복수의 LED 모듈이 상기 회로 기판(300)에 배열되어 LED 어레이(100)를 형성한 상태이므로, 서브 픽셀을 정의하기 위한 광방출창(W1,W2,W3)을 일정한 간격(D1=D2=D3)으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 성장 기판은 실리콘과 같은 광차단 물질로 구성되므로 효과적인 격벽 구조물로 제공할 수 있다. 본 공정에서, 상기 격벽 구조물의 인접한 외곽 부분들(PT")의 폭들(Da+Db,Da'+Db')과 그 사이에 위치한 갭필층(160G)의 폭(d1,d2)의 합(Da+d1+Db 또는 Da'+d2+Db')은 각각 내부 부분들(PT')의 폭(D1,D2)과 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같이, LED 모듈(PM)을 전사/본딩한 후에 성장 기판(110)을 가공하여 동일한 간격(D1=D2=D3)으로 광방출창(W1,W2,W3)을 갖는 격벽 구조물(PT)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 이러한 공정으로 인해, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀(C1,C2) 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선(CS)은 상기 인접한 LED 셀(C1,C2) 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물(PT)의 부분의 중심을 지난 수직선(CS)과 수평 방향으로 오프셋될 수 있다.
이어, 도 6f를 참조하면, 상기 광방출층(W2,W3)에 색변환층(192,193)를 선택적으로 형성하여 서로 다른 색의 광을 방출하는 서브 픽셀들을 제공할 수 있다.
본 실시예에서는, 제2 및 제3 광방출창(W1,W2,W3)에 각각 제1 및 제2 색변환층(192,193)이 형성할 수 있다. 제1 및 제2 색변환층(192,193)은 각각 적색 광 및 녹색 광으로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 색변환층(192,193)은 제1 및 제2 파장 변환 물질(192a,193a)이 혼합된 투명 수지부(192b,193b)를 디스펜싱함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1 광방출창(W1)은 청색 광이 방출되도록 투명 물질층(191)이 배치될 수 있다. 상기 제2 및 제3 광방출창(W2,W3) 내에서 상기 제1 및 제2 색변환층(192,193) 상에 각각 제1 및 제2 투명층(191',191")을 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")은 상기 격벽 구조물(PT)의 상면과 실질적으로 동일한 평면을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 투명 물질층(191)도 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")과 함께 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)을 덮도록 상기 투명 물질층(191)과 상기 제1 및 제2 투명층(191',191") 상에 각각 청색, 녹색 및 적색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 배치하고, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 덮도록 투명 보호층(195)을 추가 형성함으로써 도 5에 도시된 디스플레이 장치(500)를 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는, 디스플레이 영역을 분할하고, LED 셀 어레이를 각각의 분할된 영역에 대응되는 부분 모듈인 LED 모듈을 전사시킴으로써 마이크로 LED의 전사공정을 간소화할 수 있으며, 나아가 전사/본딩 공정 후에 광방출창을 갖는 격벽 구조물을 형성함으로써 얼라인 편차를 개선하고 서브 픽셀의 간격을 일정하게 배열할 수 있는 방안을 제공한다.
본 실시예에 채용 가능한 LED 모듈은 적어도 하나 또는 비교적 적은 수의 픽셀을 포함하도록 구성될 수도 있으나, 전사공정을 간소화하는 관점에서 디스플레이 장치를 수개 또는 수십개 범위로 분할한 영역에 해당하는 많은 픽셀들을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, LED 모듈은 수만개의 픽셀(예, 100×100개 또는 200×200개의 픽셀 매트릭스)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 과정은 도 7a 및 도 7b에서 개략적으로 설명될 수 있다.
도 7a는 복수의 LED 모듈이 구현된 웨이퍼의 사시도이며, 도 7b는 도 7a의 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 7a를 참조하면, 복수의 LED 셀을 형성된 웨이퍼(100')가 도시되어 있다. 이러한 웨이퍼(100')는 도 6a 및 도 6b에서 설명된 공정에 의해 형성된 결과물로 이해할 수 있다. 이러한 복수의 LED 셀 및 픽셀(10)의 간격은 도 7b에 도시된 디스플레이 장치(500A)에서의 서브 픽셀 및 픽셀의 간격을 고려하여 형성될 수 있다. 적어도 LED 모듈 범위 내에서 복수의 LED 셀 및 픽셀(10)의 간격은 최종 간격과 동일하거나 유사한 범위로 형성한다.
본 실시예에서는, 상기 웨이퍼(100')를 5×5 픽셀 단위로 절단하여 LED 모듈(PM)을 마련할 수 있다. 이러한 LED 모듈(PM)은 도 7b에 도시된 바와 같이, 회로 기판(300)에 전사되어 디스플레이 장치(500A)를 구현할 수 있다. 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500A)는 9개의 LED 모듈(PM)로 구성되며 9회의 전사공정을 통해서 제조될 수 있다.
상기 9개의 LED 모듈(PM)은 전사과정에서 발생될 얼라인 편차를 고려하여 상기 LED 모듈의 에지부를 LED 셀의 간격의 절반보다 작게 설정할 수 있으며, 이로 인해 상기 정렬된 LED 모듈(PM) 사이에는 갭이 발생될 수 있다. 이러한 갭(G)은 갭필층(160G)이 충전될 수 있다. 또한, 회로 기판(300)의 모서리 영역은 복수의 LED 모듈(PM)가 배치되지 않을 수 있으며, 이러한 모서리 영역에는 정렬된 복수의 LED 모듈(PM)을 둘러싸는 에지 보호층(160E)이 형성될 수 있다.
앞선 실시예에 채용된 픽셀(10)은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 거의 정사각형상인 평면을 가지며, 그 평면 내에 동일한 직사각형상인 평면을 갖는 제1 내지 제3 서브 픽셀(SP1,SP2,SP3)이 나란히 배열된 레이 아웃을 갖는 형태로 예시되어 있다. 이러한 픽셀의 평면 레이아웃은 다양한 형태로 변경될 수 있다. 도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 채용될 수 있는 다양한 픽셀(LED 모듈 부분)의 레이아웃을 나타내는 하부 평면도들이다.
도8a을 참조하면, 본 실시예에 따른 픽셀(10')은 제1 및 제2 전극(151,152)의 배열을 제외하고 도 3b에 도시된 픽셀(10)과 유사한 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도 3a 내지 도 4c에 도시된 픽셀의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
본 실시예에 따른 픽셀(10')은 제1 및 제3 LED 셀(C1,C3)의 전극 배열과 반대로 배치된 제1 및 제2 전극(151,152)을 갖는 제2 LED 셀(C2)을 포함할 수 있다. 이와 같이, LED 셀(C1,C2,C3)의 형상과 크기는 동일하게 형성하더라도, 일부의 LED 셀(C2)의 전극 위치는 다른 일부의 LED 셀(C1,C3)의 전극 위치와 다른 배열을 가질 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 실시예에 따른 픽셀(10")은 도 3b에 도시된 픽셀(10)과 달리, 4개의 LED 셀(C1,C2,C3,C4)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 채용된 LED 셀(C1,C2,C3,C4)은 원형의 반도체 적층체를 가질 수 있다. 4개의 LED 셀(C1,C2,C3,C4)은 적어도 일부가 다른 색의 광을 방출하는 4개의 서브 픽셀을 구성할 수 있다. 예를 들어, 3개 서브 픽셀(C1,C2,C3)은 각각 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 방출하도록 구성될 수 있으며, 나머지 1개의 서브 픽셀(C4)은 상기 3색 중 어느 하나(예, 녹색 광)를 방출하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하나의 픽셀(10B)에 포함되는 LED 셀은 3개로 한정되지 않을 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 앞선 실시예에 따른 제조방법과 다른 방식으로 갭필층 및 격벽 구조물을 형성하는 공정을 포함하며, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 공정과 유사하게, 복수의 LED 셀이 구현된 웨이퍼(100')를 형성하는 공정, LED 모듈 단위로 절단하는 공정 및 회로 기판에 LED 모듈을 전사하는 공정을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서는, 격벽 구조물을 성장 기판으로부터 형성하지 않고, 성장 기판을 제거한 후에 별도의 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 격벽 구조물의 형성 과정에서, 별도의 갭필층 형성 공정 없이 갭필층을 형성할 수 있다.
도 9a을 참조하면, LED 모듈(PM)이 전사된 회로 기판(300) 상에서 LED 셀(C1,C2,C3)의 성장 기판(110)을 제거할 수 있다.
상기 LED 모듈(PM)에 위치한 성장 기판(110)을 플라즈마 에칭 공정을 이용하여 선택적으로 제거할 수 있다. 성장 기판(110)을 제거한 후에, LED 셀(C1,C2,C3) 사이에 위치한 보호 절연막(131) 및 반사층(135)은 볼록한 형태로 잔류할 수 있다.
이어, 도 9b를 참조하면, 상기 성장 기판(110)이 제거된 표면에 격벽 구조물을 위한 물질층(160')을 형성할 수 있다.
본 공정에서, 격벽 구조물을 위한 물질층(160')은 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)을 충전하여 갭필층(160G')을 제공할 수 있다. 상기 격벽 구조물을 위한 물질(160')은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함할 수 있다. 본 실시예에 채용된 갭필층(160G')은 앞선 실시예와 달리 LED 모듈 사이에만 제공되며, 격벽 구조물(도 9c의 160P)에 연결될 수 있다. 이렇게 형성되는 갭필층(160G)은 상기 격벽 구조물을 위한 물질층과 동일한 물질을 포함할수 있다.
상기 격벽 구조물을 위한 물질층(160')은 예를 들어 블랙 매트릭스 또는 EMC와 같은 고반사성 수지를 포함할 수 있다. 상기 격벽 구조물을 위한 물질층(160')은 이에 한정되지 않으며, 스핀 온 글래스(SOG)와 같은 광투과성 물질을 포함할 수 있으나, 본 실시예에서 채용되는 경우에는 도 10e에 도시된 광차단 패턴(BP)을 추가로 도입할 수 있다.
다음으로, 도 9c를 참조하면, 격벽 구조물을 위한 물질층(160')에 가공하여 광방출창(W1,W2,W3)을 갖는 격벽 구조물(160P)을 형성한다.
본 실시예에서, 복수의 LED 모듈(PM)이 상기 회로 기판(300)에 배열되어 LED 어레이(100)를 형성한 상태이므로, 격벽 구조물을 위한 물질층(160')에 가공하여 서브 픽셀을 정의하는 광방출창(W1,W2,W3)을 원하는 간격으로 형성할 수 있다. 본 실시예에 채용된 격벽 구조물(160P)은 LED 모듈(PM) 단위로 분리되지 않고 전체 디스플레이 영역에서 단일한 구조물로 제공될 수 있다.
또한, LED 모듈(PM)을 전사/본딩한 후에 성장 기판(110)을 제거하고 별도로 마련된 물질층(160')에 가공하여 격벽 구조물(160P)을 형성하므로, 상기 격벽 구조물(160P)의 폭과 광방출창(W1,W2,W3)의 간격은 전체 영역에서 일정하게 형성할 수 있다.
본 공정에서는, LED 셀(C1,C2,C3)의 간격과 달리, 광방출창(W1,W2,W3)의 간격을 설정하게 되므로, 앞선 실시예와 유사하게, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선(CS)은 상기 인접한 LED 셀 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물(PT)의 부분의 중심을 지난 수직선(CP)과 수평 방향으로 오프셋될 수 있다.
이어, 도 9d를 참조하면, 상기 광방출층(W1,W2,W3)에 색변환층(192,193)를 선택적으로 형성하여 서로 다른 색의 광을 방출하는 제1 내지 제3 서브 픽셀을 제공한다.
본 실시예에서는, 제2 및 제3 광방출창(W1,W2,W3)에 각각 제1 및 제2 색변환층(192,193)이 형성할 수 있다. 제1 및 제2 색변환층(192,193)은 각각 적색 광 및 녹색 광으로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 및 제3 광방출창(W2,W3) 내에서 상기 제1 및 제2 색변환층(192,193) 상에 각각 제1 및 제2 투명층(191',191")을 배치할 수 있다. 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")의 형성 과정은 상기 투명 물질층(191)의 형성공정과 함께 수행될 수 있다. 다음으로, 상기 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)을 덮도록 상기 투명 물질층(191)과 상기 제1 및 제2 투명층(191',191") 및 상에 각각 청색, 녹색 및 적색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 배치하고, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 덮도록 투명 보호층(195)을 추가로 형성할 수 있다.
앞선 실시예에서, 격벽 구조물(PT') 형성 및 색변환층(192,193) 형성 과정을 전사 공정 후에 수행하는 경우를 예시하였으나, 전사 공정 전, 즉 웨이퍼 형성과정에서 격벽 구조물 및 색변환층을 형성할 수 있다. 이 경우에, 광방출창의 유효면적을 정의하는 광차단 패턴을 형성함으로써 서브 픽셀을 일정한 간격으로 구현할 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 나타내는 주요 공정별 단면도들이다. 도 10a에 도시된 공정은 도 6b의 공정에 후속되는 공정으로 이해될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 복수의 LED 셀이 구현된 웨이퍼(101')를 임시 기판(102)에 배치하고, 성장 기판(110)을 가공하여 광방출창(W1,W2,W3)을 갖는 격벽 구조물(110P)을 형성할 수 있다. 격벽 구조물(110P)은 앞선 실시예와 다르게 형성될 수 있다. 후속 공정에서 LED 모듈 단위로 절단되므로, 절단 과정에서 제거되는 부분(S2)을 고려하여, 격벽 구조물(110P)은 LED 모듈 사이에 위치한 부분의 폭(Sb)이 동일한 LED 모듈 내의 LED 셀 사이에 위치한 부분의 폭(Sa)보다 크게 형성될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 상기 광방출층(W1,W2,W3)에 광조정부를 형성하고, 복수의 LED 셀(C1,C2,C3)을 전사될 LED 모듈(PM) 단위로 절단한다.
상기 광조정부 형성은 제2 및 제3 광방출창(W2,W3)에 각각 제1 및 제2 색변환층(192,193)이 형성하고, 상기 제2 및 제3 광방출창(W2,W3) 내에서 상기 제1 및 제2 색변환층(192,193) 상에 각각 제1 및 제2 투명층(191',191")을 배치하는 공정을 구현될 수 있다. 상기 제1 및 제2 투명층(191',191")의 형성 과정은 상기 투명 물질층(191)의 형성공정과 함께 수행될 수 있다. 추가적으로, 상기 제1 내지 제3 광방출창(W1,W2,W3)을 덮도록 청색, 녹색 및 적색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 배치하고, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층(CF1,CF2,CF3)을 덮도록 투명 보호층(195)을 추가로 형성할 수 있다.
이어, LED 모듈(PM) 단위로 절단하는 공정이 수행될 수 있으며, 이 과정에서 격벽 구조물도 함께 절단될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, LED 모듈(PM) 사이의 영역(SL)은 절단공정에 의해 일정한 폭(S2)만큼 제거될 수 있다. 절단된 후에 LED 모듈(PM)의 에지영역은 일정한 폭(S1)으로 잔류할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 상기 LED 모듈(PM)을 회로 기판(300) 상에 전사시킬 수 있다.
전사 공정 후에, 상기 LED 모듈(PM)의 제1 및 제2 전극(151,152)이 회로 기판(120)의 구동 회로에 연결하기 위해서 회로 기판(120)의 패드(310)와 본딩하는 공정을 수행할 수 있다. 본 실시예에서도, 전사된 LED 모듈(PM)은 얼라인 편차로 인해 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)을 갖도록 정렬될 수 있다. 또한, LED 모듈(PM) 사이의 갭(G) 등으로 인해, 격벽 구조물(110P)에서, 동일한 LED 모듈 내의 LED 셀 사이에 위치한 부분의 폭(D')과 인접한 다른 LED 모듈(PM) 사이에 위치한 부분의 폭(D")은 상이할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 전체 디스플레이 영역에서 서브 픽셀의 간격을 일정하게 구현하기 위한 광차단 패턴(도 10e의 BP)을 도입할 수 있다.
이어, 도 10d를 참조하면, 광차단 패턴을 위한 물질층(160")을 투명 보호층(195) 상에 형성할 수 있다.
본 공정에서, 광차단 패턴을 위한 물질층(160")은 LED 모듈(PM) 사이의 갭(G)을 충전하여 갭필층(160G)을 제공할 수 있다. 본 실시예에 채용된 갭필층(160G)은 LED 모듈(PM) 사이의 갭에서 복수의 격벽 구조물(110P)의 갭으로 연장될 수 있다. 상기 광차단 패턴을 위한 물질(160')은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽 구조물을 위한 물질층(160')은 블랙 매트릭스 또는 EMC와 같은 고반사성 수지를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 10e를 참조하면, 상기 물질층(160")을 가공하여 광방출창(W1,W2,W3)을 개방하는 개구를 광차단 패턴(BP)을 형성할 수 있다.
본 실시예에서 형성되는 광차단 패턴(BP)에 의해 서브 픽셀을 정의하는 광방출창(W1,W2,W3)을 원하는 간격으로 형성할 수 있다. 이와 같이, 광차단 패턴(BP)은 개구의 면적 및 선폭을 이용하여 광방출창(W1,W2,W3)의 유효면적과 간격을 재조정할 수 있으며, 그 결과, 전사 공정에서 발생되는 얼라인 편차를 보상할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 재조정을 효율적으로 하기 위해서 상기 광차단 패턴(BP)의 폭은 상기 격벽 구조물(160P)의 폭보다 클 수 있다. 즉, 광차단 패턴(BP)의 일부 영역은 광방출창의(W1,W2,W3) 일부 영역과 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 부분 단면도들이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500C)는, 격벽 구조물(PT)이 상이한 점을 제외하고 도 10e에 도시된 디스플레이 장치(500B)과 유사한 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도 10a 내지 10e의 제조방법에서 설명된 디스플레이 장치(500B)의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500C)는, 도 10e에 도시된 디스플레이 장치(500B)와 유사하게, 전사 공정 전에 격벽 구조물(PT)과 광조정부를 형성하지만, 앞선 실시예와 달리 격벽 구조물(PT)을 실리콘과 같은 성장 기판을 제거한 후에 별도의 물질층을 이용하여 형성한다.
본실시예에 채용된 격벽 구조물(PT)은 도 9a 내지 도 9d에 도시된 공정과 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 즉, 격벽 구조물을 위한 물질층을 성장 기판이 제거된 면에 형성하고, 그 물질층을 패터닝하여 광방출창을 형성할 수 있다. 이어, 광방출창에 원하는 광조정부(색변환층(192,193) 및 컬러필터층(CF1,CF2,CF3) 등)를 형성할 수 있다. 다만, 이러한 격벽 구조물(PT)은 LED 모듈 단위로 분리하는 공정 전에 형성될 수 있으므로, 전사 공정 후에 형성되는 갭필층(160G)은 광차단 패턴(BP)을 형성하는 과정에서 형성될 수 있다. 따라서, 갭필층(160G)은 광차단 패턴(BP)과 연결되며, 동일한 물질로 형성될 수 있다(도 10d 및 도 10e 참조)
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500D)는, 투명 보호층 없이 광차단 패턴(BP)을 배치된 점을 제외하고 도 10e에 도시된 디스플레이 장치(500B)과 유사한 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도 10a 내지 10e의 제조방법에서 설명된 디스플레이 장치(500B)의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
앞선 실시예(도 10e 참조)에서는, 서브 픽셀을 정의하는 광차단 패턴(BP)이 투명 보호층 상에 배치되므로, 투명 보호층의 두께가 큰 경우에, 투명 보호층을 통한 빛샘 현상이 발생되어 서브 픽셀 간에 원하지 않는 간섭이 발생될 수 있다. 이러한 빛샘 현상을 방지하기 위해서, 본 실시시예에서는, 광차단 패턴(BP)을 투명 보호층을 형성하지 않고 격벽 구조물(110P) 상에 배치할 수 있다.
본 실시예에 채용된 상기 격벽 구조물(110P)은, 도 10e에 도시된 실시예와 유사하게, 상기 복수의 LED 모듈에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물을 포함할 수 있다. 상기 갭필층(160G)은 상기 복수의 격벽 구조물 사이로 연장되고, 상기 광차단 패턴(BP)은 상기 갭필층(160G)의 연장된 부분에 연결될 수 있다. 또한, 본 실시예에 채용된 광차단 패턴(BP)은 상기 격벽 구조물(110P)과 연결될 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500E)는, 투명 보호층 없이 광차단 패턴(BP)을 배치된 점을 제외하고 도 11에 도시된 디스플레이 장치(500C)과 유사한 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도 11에서 설명된 디스플레이 장치(500C)의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500E)도 도 12에 도시된 실시예와 유사하게, 빛샘 현상을 방지하기 위해서 광차단 패턴(BP)을 투명 보호층을 형성하지 않고 격벽 구조물(160P) 상에 배치할 수 있다.
본 실시예에 채용된 상기 격벽 구조물(160P)은, 도 11에 도시된 실시예와 유사하게, 상기 복수의 LED 모듈에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물을 포함할 수 있다. 상기 갭필층(160G)은 상기 복수의 격벽 구조물 사이로 연장되고, 상기 광차단 패턴(BP)은 상기 갭필층(160G)의 연장된 부분과 상기 격벽 구조물(110P)에 각각 연결될 수 있다.
도 14는 웨이퍼들(제1 및 제2 기판 구조물)의 본딩 과정을 나타내는 개략 사시도이며, 도 15는 도 14의 본딩된 웨이퍼들(LED 모듈)을 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면 본 실시예에 채용가능한 LED 모듈(PM)는, LED 어레이를 갖는 제1 기판(100')과 복수의 트랜지스터를 포함한 배선회로가 구현된 제2 기판(200)("회로부"라고도 함)을 접합하여 얻어질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 기판(100')과 상기 제2 기판(200)은 서로 웨이퍼 레벨에서 퓨전 본딩(fusion bonding) 또는 하이브리드 본딩(hybrid bonding)과 같은 웨이퍼 본딩방법에 의해 접합될 수 있다.
본 실시예에 채용된 제1 기판(100')은 도6a에 도시된 웨이퍼(100')로 이해될수 있다. 또한, 상기 제2 기판(200)은, 도 15에 도시된 바와 같이, 배선층(280)과, 복수의 트랜지스터 셀(245)을 포함한 배선 회로가 구현된 소자층(210)을 포함할 수 있다. 이러한 배선회로는 도 6c에 도시된 회로 기판(300)의 일부 구동 회로에 해당하는 것으로 이해될 수 있다. 본 실시예에 따른 LED 모듈을 채용하는 경우에, 도 6c에 도시된 회로 기판(300)에서 구동 회로를 더욱 간소화된 형태로 구현할 수 있다.
상기 소자층(210)은 상기 반도체 기판(210)과 상기 반도체 기판(210)에 형성된 트랜지스터(TR) 셀(245)을 포함하는 구동 회로와, TR 셀(245)에 전기적으로 연결된 상호 연결부(242)과, 상기 반도체 기판(210) 상에 배치되어 상기 구동 회로와 상기 상호 연결부(262)를 덮는 층간 절연막(261)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 기판(210)은 Si 또는 Ge와 같은 반도체, 또는 SiGe, SiC, GaAs, InAs 또는 InP와 같은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 배선층(280)는 상기 층간 절연막(261) 상에 배치된 유전체층(281)과, 상기 유전체층(281)에 배치되며 상기 상호 연결부(262)에 연결된 금속 배선(285)을 포함할 수 있다. 상기 금속 배선(285)은 상기 상호 연결부(262)를 통해서 상기 구동 회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 유전체층(281)은 상기 충전 절연부(141)의 표면과 접하는 실질적으로 평탄한 표면을 가질 수 있다. 상기 금속 배선(285)은 유전체층(281)의 평탄한 표면에 노출된 본딩패드(285P)를 갖는다. 도 14에 도시된 웨이퍼 본딩 과정에서 상기 유전체층(281)의 평탄한 표면은 상기 충전 절연부(141)의 평탄한 표면과 접합되고, 상기 제1 전극(151)및 제2 전극(152)은 본딩 패드(285P)에 접합될 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(151,152) 및 상기 본딩 패드(285P)는 구리 또는 구리 함유 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들어 듀얼 다마신(dual-damascene) 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 부분 단면도들이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(500F)은, LED 셀 어레이(100)가 트랜지스터 회로의 일부를 포함한 회로부(200)를 더 포함하는 점을 제외하고, 도 5에 도시된 디스플레이 장치와 유사한 것으로 이해할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도 5에 도시된 디스플레이 장치의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
본 실시예에 채용된 LED 셀 어레이(100)는 상기 복수의 LED 모듈(PM)과 상기 회로 기판(300) 사이에 배치된 회로부(200)를 포함한다. 이러한 회로부(200)는 각각 트랜지스터(245)를 포함한 배선 회로를 포함할 수 있다. 또한, 전사 공정을 위해서, 상기 복수의 회로부(200)는 LED 모듈과 함께 절단되므로, 전사 후에, LED 모듈 사이뿐만 아니라, 상기 복수의 회로부(200) 사이에 갭이 존재하며, 그 갭을 충전하기 위한 갭필층(160G)은 상기 복수의 회로부(200) 사이의 갭까지 연장될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 구동회로를 포함하는 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀과 상기 복수의 LED 셀 사이의 공간을 충전하여 상기 복수의 LED 셀을 결합하는 단일한 구조의 절연부를 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 적어도 하나의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이;
    상기 복수의 LED 모듈 사이의 갭을 충전하는 갭필층;
    상기 LED 셀 어레이 상에 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치한 복수의 광방출창을 갖는 격벽 구조물; 및
    상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층;을 포함하고,
    상기 복수의 LED 셀 각각은 상기 회로 기판과 마주하는 제1 도전형 반도체층과, 상기 격벽 구조물과 마주하는 제2 도전형 반도체층과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 위치한 활성층을 포함하며,
    상기 복수의 LED 모듈 각각은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층을 각각 상기 구동회로에 연결하는 제1 및 제2 전극을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈 각각에 위치한 상기 복수의 광방출창의 간격은, 상기 복수의 LED 모듈 중 인접한 LED 모듈 사이에 위치한 인접한 광방출창의 간격과 실질적으로 동일한 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈 중 인접한 LED 모듈 사이에 위치한 갭필층 부분은 다른 인접한 LED 모듈 사이의 갭필층 부분의 폭과 상이한 폭을 갖는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 하나의 LED 모듈에서, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선은 상기 인접한 LED 셀 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물의 부분의 중심을 지난 수직선과 수평 방향으로 오프셋(offset)된 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 동일한 단결정체를 포함하며 상기 복수의 LED 모듈에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 복수의 격벽 구조물은 각각 해당 격벽 구조물의 외곽을 구성하는 부분의 폭이 그 내부에 위치한 부분의 폭보다 작은 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 갭필층은 상기 복수의 격벽 구조물 사이로 연장되는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 갭필층은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 광차단 물질 또는 광반사성 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 상기 갭필층의 물질과 동일한 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 상기 복수의 LED 모듈을 덮도록 배치된 단일한 구조체로 제공되는 디스플레이 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은, 상기 복수의 LED 모듈에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 격벽 구조물은 각각 해당 격벽 구조물의 외곽에 위치한 부분의 폭이 그 내부에 위치한 부분의 폭보다 작은 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 갭필층은 상기 복수의 격벽 구조물 사이로 연장되는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 격벽 구조물 상에 배치되며, 상기 복수의 광방출창을 각각 개방하는 복수의 개구를 갖고, 일정한 폭으로 형성된 광차단 패턴을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광차단 패턴의 폭은 상기 격벽 구조물의 폭보다 큰 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은, 상기 복수의 LED 모듈에 각각 대응되는 복수의 격벽 구조물을 포함하며,
    상기 갭필층은 상기 복수의 격벽 구조물 사이로 연장되고, 상기 광차단 패턴은 상기 갭필층의 연장된 부분에 연결되는 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 광차단 패턴은 상기 격벽 구조물과 연결되는 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 LED 셀 어레이는 상기 복수의 LED 모듈과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 각각 트랜지스터를 포함한 복수의 회로부를 포함하며, 상기 갭필층은 상기 복수의 회로부 사이에 연장되는 디스플레이 장치.
  19. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀을 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이;
    상기 복수의 LED 모듈 사이의 갭을 충전하는 갭필층;
    상기 LED 셀 어레이 상에 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치하며 동일한 간격으로 배열된 복수의 광방출창을 갖는 격벽 구조물; 및
    상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층;을 포함하고,
    상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 하나의 LED 모듈에서, 상기 복수의 LED 셀 중 인접한 LED 셀 사이의 영역의 중심을 지나는 수직선은 상기 인접한 LED 셀 사이의 영역 상에 위치한 상기 격벽 구조물의 부분의 중심을 지난 수직선과 수평 방향으로 오프셋된 디스플레이 장치.
  20. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치되며, 각각 복수의 LED 셀을 갖는 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 복수의 LED 셀 각각은 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀로 제공되는 LED 셀 어레이;
    상기 복수의 LED 모듈 상에 각각 배치되며, 상기 복수의 LED 셀에 각각 대응되는 영역들에 위치하는 복수의 광방출창을 갖는 복수의 격벽 구조물;
    상기 복수의 LED 모듈 및 상기 복수의 격벽 구조물 사이의 갭을 충전하는 갭필층;
    상기 복수의 광방출창 중 적어도 일부에 배치된 색변환층; 및
    상기 복수의 격벽 구조물 상에 배치되고, 상기 갭필층에 연결되며, 상기 복수의 광방출창을 각각 개방하며 동일한 간격으로 배열된 복수의 개구를 갖는 광차단 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
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