KR20220032917A - 마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220032917A
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micro light
current blocking
type semiconductor
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황경욱
황준식
홍석우
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삼성전자주식회사
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Abstract

마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치가 개시된다.
개시된 마이크로 발광 소자는, 기판에 구비된 제1형 반도체층, 상기 제1형 반도체층에 구비된 초격자층, 상기 초격자층의 측부에 구비된 전류 차단층, 상기 초격자층과 전류 차단층에 구비된 활성층을 포함한다.

Description

마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치{Micro light emitting device and display apparatus having the same}
예시적인 실시 예는 발광 효율을 높인 마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치로 LCD(liquid crystal display)와 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 등이 널리 사용되고 있다. 최근에는 마이크로 사이즈의 LED(micro light emitting diode)를 이용하여 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 기술이 각광을 받고 있다.
마이크로 LED의 경우, 칩 크기가 작아 질수록 발광 효율이 떨어진다. 이러한 현상은 마이크로 LED 크기의 칩을 제작할 때 나타나는 측벽 에칭 손상(sidewall etching damage)으로 인한 것이다. 측벽 에칭 손상은 전자-홀 페어(electron-hole pair)가 정상적으로 결합하지 못하게 막는 비발광 결합을 유도하게 된다.
예시적인 실시 예는 발광 효율을 높일 수 있는 마이크로 발광 소자를 제공한다.
예시적인 실시 예는 발광 효율을 높일 수 있는 마이크로 발광 소자를 포함한 디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는, 기판; 상기 기판에 구비된 제1형 반도체층; 상기 제1형 반도체층에 구비된 초격자층; 상기 초격자층의 측부에 구비된 전류 차단층; 상기 초격자층과 전류 차단층에 구비된 활성층; 상기 활성층에 구비된 제2형 반도체층;을 포함한다.
상기 전류 차단층이 다공성 층 또는 공기층을 포함할 수 있다.
상기 다공성 층이 갈륨 나이트라이드를 포함할 수 있다.
상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부에 접하도록 구비된 다공성 층과, 상기 다공성 층의 측부에 구비된 공기층을 포함할 수 있다.
상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비될 수 있다.
상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 활성층의 측부까지 연정되어 구비될 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자가 나노 로드형 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부와, 로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비될 수 있다.
상기 전류 차단층의 노출 면을 포함하여 상기 활성층과 제2형 반도체층의 측면에 보호층이 더 구비될 수 있다.
상기 제2형 반도체층으로부터 상기 제1형 반도체층까지 관통된 비아홀이 더 구비되고, 상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 비아홀의 둘레에 구비될 수 있다.
상기 전류 차단층이 상기 제1형 반도체층의 비아홀의 둘레에 더 구비될 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자가 200㎛ 이하의 직경을 가질 수 있다.
상기 초격자층은 InGaN층과 GaN층이 교대로 복수 번 적층될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 구동 회로 기판; 및 상기 구동 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배열된 복수 개의 마이크로 발광 소자;를 포함하고, 상기 복수 개의 마이크로 발광 소자가, 제1형 반도체층, 상기 제1형 반도체층에 구비된 초격자층, 상기 초격자층의 측부에 구비된 전류 차단층, 상기 초격자층과 전류 차단층에 구비된 활성층, 및 상기 활성층에 구비된 제2형 반도체층을 포함한다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는 활성층 하부의 전류 주입을 제어할 수 있는 전류 차단층을 구비하여, 발광 소자의 측벽 에칭 손상으로 인해 생기는 측벽에서의 비발광 결합을 줄여 발광 효율을 높일 수 있다.
도 1은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
도 4는 다른 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 11은 예시적인 실시 예들에 따른 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
도 12는 도 2에 도시된 마이크로 발광 소자에 보호층이 더 구비된 예를 도시한 것이다.
도 13은 도 8에 도시된 마이크로 발광 소자에 보호층이 더 구비된 예를 도시한 것이다.
도 14는 도 10에 도시된 마이크로 발광 소자에 보호층이 더 구비된 예를 도시한 것이다.
도 15는 다른 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
도 17은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 18은 도 17의 A-A선 단면도이다.
도 19는 다른 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 20은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 액정 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 21은 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 22는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 23은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 24는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 25는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 사이니지에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 도면에서 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층이 기판이나 다른 층 상에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다. 그리고, 아래의 실시예에서 각 층을 이루는 물질은 예시적인 것이므로, 이외에 다른 물질이 사용될 수도 있다.
또한, 명세서에 기재된 “...부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 특정 실행들은 예시들로서, 어떠한 방법으로도 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.
“상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다.
방법을 구성하는 단계들은 설명된 순서대로 행하여야 한다는 명백한 언급이 없다면, 적당한 순서로 행해질 수 있다. 또한, 모든 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구항에 의해 한정되지 않는 이상 이러한 용어로 인해 권리 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
마이크로 발광 소자(100)는 기판(110)과, 기판(110)에 구비된 제1형 반도체층(120)과, 제1형 반도체층(120)에 구비된 초격자층(130)과, 초격자층(130)의 측부에 구비된 전류 차단층(140)과, 초격자층(130)과 전류 차단층(140)에 구비된 활성층(150) 및 활성층(150)에 구비된 제2형 반도체층(160)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 Si, SiC, 사파이어(Al2O3), ZnO, GaAs, InP 또는 GaN을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
제1형 반도체층(120)은 예를 들어, n형 반도체층일 수 있다. 또는, 제1형 반도체층(120)은 p형 반도체층일 수 있다. 제1형 반도체층(120)이 p형 반도체층인 경우, 제2형 반도체층(160)은 n형 반도체층일 수 있으며, 제1형 반도체층(120)이 n형 반도체층인 경우, 제2형 반도체층(160)은 p형 반도체층일 수 있다.
제1형 반도체층(120)은 질화물 반도체층을 포함할 수 있다. 제1형 반도체층(120)은 예를 들어, GaN층, AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다. 초격자층(130)은 예를 들어, InGaN/GaN 초격자층, AlN/GaN 초격자층 또는 AlxInyGa1-x-yN/AlxInyGa1-x-yN(0
Figure pat00001
x,y
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1, x
Figure pat00003
y) 초격자층을 포함할 수 있다. 초격자층(130)은 활성층(150)의 하부에 전류 스프레딩(spreading)과 스트레인(strain)을 완화할 수 있다. 초격자층(130)은 제1층과 제2층이 교대로 적층된 구조를 가지며, 예를 들어 InGaN/GaN 초격자층은 InGaN층과 GaN층이 교대로 배열될 수 있다. 초격자층(130)은 초격자층(130)에서 빛이 나오거나 광흡수가 되지 않도록 활성층(150)보다 큰 밴드갭을 가질 수 있다. 예를 들어, 활성층(150)이 In15Ga75N/GaN 층을 5nm/5nm 두께로 10쌍 적층되고, 초격자층(130)이 In5Ga95N/GaN 층을 1nm/1nm 두께로 30쌍 적층될 수 있다. 초격자층(130)이 활성층(150)보다 In 함량이 적고, 활성층(150)의 두께보다 얇은 층으로 구성될 수 있다.
전류 차단층(140)은 초격자층(130)의 측부에 구비되어 제1형 반도체층(120)에서 제2형 반도체층(160)으로 흐르는 전류를 차단할 수 있다. 전류 차단층(140)은 예를 들어, 초격장층(130)에 비해 상대적으로 높은 저항을 가지는 고저항층을 포함할 수 있다. 전류 차단층(140)은 예를 들어, 다공성 층을 포함할 수 있다. 전류 차단층(140)은 예를 들어, 다공성 갈륨 나이트라이드를 포함할 수 있다. 전류 차단층(140)이 고저항층을 포함하므로 제1형 반도체층(120)에서 제2형 반도체층(160)으로 전류가 흐를 때 전류가 전류 차단층(140)쪽으로 흐르지 않고 전류 차단층(140)보다 상대적으로 저항이 낮은 초격자층(130)으로 흐르게 된다. 따라서, 전류가 초격자층(130)을 통해 활성층(150)의 중앙 영역으로 집중되어 흐를 수 있다.
활성층(150)은 전자-정공 재결합에 의해 빛을 발광하는 층으로, 예를 들어, 질화물 반도체층으로 이루어지며, 밴드갭 에너지를 제어함으로써 그 발광 파장 대역을 조절할 수 있다. 활성층(150)은 양자우물층과 장벽층을 포함하며, 예를 들어 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, InGaN/AlGaN 또는 InGaN/InAlGaN로 이루어진 양자우물층과 장벽층을 포함할 수 있다. 양자우물층은 단일양자우물층(single quantum well) 또는 다중양자우물층(multi quantum well)으로 이루어질 수 있다.
제2형 반도체층(160)은 예를 들어, GaN층, AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다. 예를 들어, p형 도펀트(dopant)로는 예를 들어, Mg, Ca, Zn, Cd, Hg 등의 p형 도펀트가 사용될 수 있다.
예를 들어, 마이크로 발광 소자(100)는 200㎛ 이하의 직경을 가질 수 있다. 여기서, 직경은 마이크로 발광 소자(100)의 단면의 최대 직경을 나타낼 수 있다. 단면은 마이크로 발광 소자(100)로부터의 광이 출사되는 방향에 대해 수직한 단면을 나타낼 수 있다. 마이크로 발광 소자(100)는 삼각 단면, 사각 단면, 원형 단면 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
마이크로 발광 소자(100)의 크기가 작아짐에 따라 발광 효율이 감소될 수 있다. 발광 효율의 저하는 마이크로 발광 소자를 제조할 때 에칭에 의해 노출되는 발광 소자 외곽의 측벽(sidewall)에서의 비발광 재결합으로 인한 것이다. 이러한 비발광 결합은 전류 주입 시에 더욱 증가되어, 에칭된 측벽이 촬성층으로의 전류 주입을 제한하는 누설 채널(leakage channel)로 동작하게 된다. 이러한 측벽(sidewall)의 둘레는 발광 소자가 작아질수록 그 영향도가 더 커지게 되고 따라서 발광 효율이 크게 감소하는 문제를 야기한다.
예시적인 실시 예에서는 초격자층(130)의 측벽에 전류 차단층(140)을 구비하여, 활성층(140)으로의 전류 흐름을 제어함으로써, 손상이 없는(damage-free) 중앙 영역으로 전류를 집중시킬 수 있다. 전류 차단층(140)은 초격자층(130)의 측벽을 선택적으로 에칭함으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전류 차단층(140)은 다공성 층을 포함할 수 있다. 다공성 층이 예를 들어 갈륨 나이트라이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초격자층(130)의 측부를 전기화학적 에칭 방법을 이용하여 에칭함으로써 다공성의 전류 차단층(140)을 형성할 수 있다.
다공성의 전류 차단층(140)은 초격자층(130)에 비해 상대적으로 고저항을 가지므로 활성층(140)으로의 전류 흐름을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
도 2에서 도 1과 동일한 부재 번호를 가지는 구성 요소는 도 1과 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
마이크로 발광 소자(100A)는 초격자층(130)의 측부에 구비된 전류 차단층(141)을 포함한다. 전류 차단층(141)이 공기층을 포함할 수 있다.
전류 차단층(141)은 예를 들어, 전기화학적(electrochemical) 에칭 방법 또는 광화학적(photochemical) 에칭 방법에 의해 초격자층(130)을 선택적으로 에칭하여 형성할 수 있다.
전기화학적 방법은 특정 용매 내에 에칭하고자 하는 샘플을 담그고 샘플과 용매에 전극을 연결하여 외부 바이어스(vias)에 의한 캐리어(carrier)를 생성하는 방법을 통해 에칭을 수행할 수 있다. 이때 사용 되는 용매는 oxalic acid 등 다양한 용매가 적용 될 수 있다. 전기화학적 에칭 방법에 있어서, 직접적으로 샘플에 전극을 연결하는 방법을 적용할 수도 있고, 두 개의 챔버를 이용하여 간접적으로 전극을 연결하는 방법을 적용하는 것도 가능하다.
전극을 연결한 샘플에 전압을 걸어 주면, GaN/InGaN 샘플에 특정 조건에서 선택적 에칭이 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 1차적으로 GaN/InGaN 층이 다공성(porous) 층으로 변형될 수 있으며, 임계 전압(voltage) 이상에서는 GaN/InGaN 층이 제거될 수 있다. 선택적으로 전압을 인가함으로써 상대적으로 캐리어 가둠(carrier confinement)이 우수한 초격자층의 측부에서 에칭이 될 수 있다. 에칭이 되는 깊이는 에칭 시간과 전압에 의해 조절될 수 있다. 에천트(etchant)는 예를 들어, KOH, NaOH, HCl, C2H2O4, H2SO4, HNO3, 및 HF 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다
도 3은 도 1의 마이크로 발광 소자의 또 다른 변형 예를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(100B)는 초격자층(130)의 측부에 접하도록 구비된 다공성 층(142)과, 다공성 층(142)의 측부에 구비된 공기층(143)을 포함할 수 있다.
다공성 층(142)과 공기층(143)은 앞서 설명한 바와 같이 예를 들어, 전기화학적 방법에 의해 GaN층을 선택적으로 에칭함으로써 형성할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는 초격자층의 측부에 전류 차단층을 구비하여, 활성층의 하부에서의 전류 통로를 마이크로 발광 소자의 중앙으로 밀집시킴으로써 발광 효율을 높일 수 있다. 전류 차단층은 마이크로 발광 소자를 칩 단위로 분리하기 위한 에칭으로 인해 생성된 활성층의 측면 손상(damage) 영역으로의 전류 통로를 차단할 수 있다. 이를 통해, 활성층에서의 전자-홀 재결합률을 높이고, 발광 효율을 높일 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(200)는 기판(210)과, 기판(210)에 이격되게 배열된 복수 개의 나노 로드 발광 소자(215)를 포함할 수 있다. 나노 로드 발광 소자(215)는 제1형 반도체층(220)과, 제1형 반도체층(220)에 구비된 초격자층(230)과, 초격자층(230)의 측부에 구비된 전류 차단층(240)과, 초격자층(230)과 전류 차단층(240)에 구비된 활성층(250) 및 활성층(250)에 구비된 제2형 반도체층(260)을 포함할 수 있다.
전류 차단층(240)은 다공성 층을 포함할 수 있다.
나노 로드 발광 소자(215)는 예를 들어, 1㎛ 이하의 직경을 가지고, 5㎛ 이하의 높이를 가질 수 있다. 도 4의 각 구성 요소는 도 1을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5는 도 4에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(200A)는 복수 개의 나노 로드 발광 소자(215A)를 포함하고, 나노 로드 발광 소자(215A) 각각은 전류 차단층(241)을 포함한다. 전류 차단층(241)이 공기층을 포함할 수 있다. 전류 차단층(241)이 활성층(250)과 제1형 반도체층(220) 사이에 구비될 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 마이크로 발광 소자의 다른 변형 예를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(200B)는 복수 개의 나노 로드 발광 소자(215B)를 포함한다. 나노 로드 발광 소자(215B) 각각은 전류 차단층을 포함한다. 전류 차단층이 초격자층(330)의 측부에 접하도록 구비된 다공성 층(242)과, 다공성 층(242)의 측부에 구비된 공기층(243)을 포함할 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(300)는 기판(310)과, 기판(310)에 구비된 제1형 반도체층(320)과, 제1형 반도체층(320)에 구비된 초격자층(330)과, 전류 차단층(340)과, 초격자층(330)과 전류 차단층(340)에 구비된 활성층(350) 및 활성층(350)에 구비된 제2형 반도체층(360)을 포함할 수 있다.
전류 차단층(340)은 초격자층(330)의 측부로부터 제1형 반도체층(320)의 일부 측부까지 연장되어 구비될 수 있다. 도 7의 각 구성 요소는 도 1을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 8은 도 7에 도시된 마이크로 발광 소자의 변형 예를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(300A)는 전류 차단층(341)을 포함한다. 전류 차단층(341)이 공기층을 포함할 수 있다. 전류 차단층(341)이 초격자층(330)의 측부로부터 제1형 반도체층(320)의 일부 측부까지 연장되어 구비될 수 있다.
도 9는 도 7에 도시된 마이크로 발광 소자의 다른 변형 예를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(300B)는 전류 차단층을 포함한다. 전류 차단층이 초격자층(330)의 측부와 제1형 반도체층(320)의 일부 측부에 접하도록 구비된 다공성 층(342)과, 다공성 층(342)의 측부에 구비된 공기층(343)을 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 마이크로 발광 소자에서는, 전류 차단층(345)이 초격자층(330)의 측부와 활성층(350)의 측부와 제1형 반도체층(320)의 일부 측부에 접하도록 구비될 수 있다.
도 11에 도시된 마이크로 발광 소자에서는, 전류 차단층(346)이 초격자층(330)의 측부로부터 제1형 반도체층(320)의 바닥까지 연장되어 구비될 수 있다.
도 12 내지 도 14는 앞서 설명한 실시 예들에 보호층이 더 구비된 예를 도시한 것이다.
도 12를 참조하면, 도 2에 도시된 마이크로 발광 소자의 전류 차단층(141)의 노출면에 보호층(170)이 더 구비될 수 있다. 보호층(170)은 예를 들어, 전류 차단층(141)의 노출 면을 포함하여, 활성층(140)과 제2형 반도체층(150)에 구비될 수 있다. 보호층(170)의 위치 범위는 전류 차단층(141)을 포함하여 다양하게 변경될 수 있다. 보호층(170)은 예를 들어, 원자층 증착(ALD) 공정을 통해 형성될 수 있다. 전류 차단층(141)에 의해 비발광 결합을 1차로 억제하고, 보호층(170)은 비발광 결합의 가능성을 추가로 억제할 수 있다. 보호층(170)은 예를 들어, SiO2, SiN, Al2O3, 또는 TiO2 등을 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 도 8에 도시된 마이크로 발광 소자의 전류 차단층(341)의 노출면을 포함하여, 활성층(350), 제2형 반도체층(360), 제1형 반도체층(370)의 측면에 보호층(370)이 구비될 수 있다.
도 14를 참조하면, 도 10에 도시된 마이크로 발광 소자의 전류 차단층(345)의 측면과 제2형 반도체층(360)의 측면에 보호층(371)이 구비될 수 있다.
도 15는 다른 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(400)는 기판(410)과, 기판(410)에 구비된 제1형 반도체층(420)과, 제1형 반도체층(420)에 구비된 초격자층(430)과, 초격자층(430)의 측부에 구비된 전류 차단층(440)과, 초격자층(430)과 전류 차단층(440)에 구비된 활성층(450) 및 활성층(450)에 구비된 제2형 반도체층(460)을 포함할 수 있다.
마이크로 발광 소자(400)는 수평 전극 구조를 가질 수 있다. 제2형 반도체층(460)으로부터 제1형 반도체층(420)까지 관통된 비아홀(470)이 구비될 수 있다. 전류 차단층(440)이 초격자층(430)에 있는 비아홀(470)의 둘레에 구비될 수 있다. 비아홀(470)을 형성하기 위해 에칭함으로써 손상된 면의 저항이 상대적으로 낮아질 수 있고, 저항이 낮은 쪽으로 전류가 유도되는 것을 방지하기 위해 전류 차단층(440)이 비아홀(470) 둘레에 구비될 수 있다.
전류 차단층(440)이 다공성 층 또는 공기 층을 포함하거나, 다공성 층과 공기 층이 결합된 구조를 가질 수 있다.
도 16은 도 15에 도시된 마이크로 발광 소자에서 전류 차단층이 변형된 예를 도시한 것이다.
전류 차단층(441)이 초격자층(430)에 있는 비아홀(470)과 제1형 반도체층(420)에 있는 비아홀(470)의 둘레에 구비될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는 전류 차단층을 구비하여 마이크로 발광 소자의 사이즈가 마이크로 단위로 작아지더라도 에칭으로 인한 손상 면으로 전류가 흐르는 것을 방지하고, 전류가 활성층의 중앙 영역으로 집중되도록 유도함으로써 발광 효율을 높일 수 있다. 전류차단층은 이 영역을 제외한 나머지 영역보다 상대적으로 더 높은 접촉저항을 갖거나 쇼트키 접촉을 갖는 영역으로 전류 주입이 마이크로 발광 소자의 중앙 영역에 집중 될 수 있도록 할 수 있다.
예시적인 실시 예는 마이크로 LED, 큰 종횡비(aspect-ratio)를 가지는 나노 로드형 발광 소자와 플레이크(flake) 형 발광 소자 둥에 적용 될 수 있다.
도 17은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자 디스플레이 장치의 평면도를 도시한 것이다.
도 17을 참조하면, 디스플레이 장치(500)는 복수 개의 픽셀(550)을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀(550)이 2차원 메트릭스 형태로 배열될 수 있다. 픽셀(550)은 복수 개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
픽셀(550)은 디스플레이 장치(500)에서 칼라를 표시하는 기본 단위를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽셀(550)이 제1 칼라 광, 제2 칼라 광, 제3 칼라 광을 포함하고, 제1 내지 제3 칼라 광에 의해 칼라를 표시할 수 있다. 예를 들어, 제1 칼라 광이 적색 광을 포함하고, 제2 칼라 광이 녹색 광을 포함하고, 제3 칼라 광이 청색 광을 포함할 수 있다. 하지만, 칼라 광이 여기에 한정되는 것은 아니다. 픽셀(550)은 각 칼라 광을 발광하는 복수 개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀(550)이 제1 칼라광을 발광하는 제1 서브 픽셀(551), 제2 칼라 광을 발광하는 제2 서브 픽셀(552), 제3 칼라 광을 발광하는 제3 서브 픽셀(553)을 포함할 수 있다. 제1 서브 픽셀(551), 제2 서브 픽셀(552) 및 제3 서브 픽셀(553)은 각각 전기적으로 독립적으로 구동될 수 있다.
도 18은 도 17의 A-A선 단면도를 도시한 것이다. 도 18은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치(500)의 하나의 서브 픽셀을 나타낸 것이다.
도 18을 참조하면, 디스플레이 장치(500)는 구동 회로 기판(510)과, 구동 회로 기판(510)에 연결된 적어도 하나의 마이크로 발광 소자를 포함한다. 적어도 하나의 마이크로 발광 소자는 예를 들어, 제1 마이크로 발광 소자(531), 제2 마이크로 발광 소자(532), 및 제3 마이크로 발광 소자(533)를 포함할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)로는 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자가 적용될 수 있다.
구동 회로 기판(510)은 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)를 구동할 수 있는 적어도 하나의 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 구동 회로 기판(510)은 예를 들어, 스위치 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 커패시터를 포함할 수 있다. 하지만, 구동 회로 기판(510)이 여기에 한정되는 것은 아니고 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터를 포함하는 것도 가능하다. 구동 회로 기판(510)은 예를 들어, CMOS 백플레인으로 구성될 수 있다. 하지만, 구동 회로 기판(510)이 여기에 한정되는 것은 아니다.
구동 회로 기판(510)에 홈(525)을 가진 층(520)이 구비될 수 있다. 층(520)은 예를 들어, 전사 몰드 또는 절연층을 포함할 수 있다. 홈(525)에 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)이 각각 구비될 수 있다. 여기서는, 홈이 있는 구조에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)이 구비된 예를 도시하였으나, 홈 없이 구동 회로 기판(510)에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)가 구비되는 것도 가능하며, 이에 따른 전극 구조는 다양하게 구현될 수 있다. 층(520)이 전사 몰드인 경우에는 구동 회로 기판(510)에 결합된 층(520)에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)가 전사되고, 그대로 전기적 결합이 될 수 있다. 또는, 층(520)이 절연층인 경우에는 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)가 예를 들어, 구동 회로 기판(510)에 전사되고, 그 위에 층(520)이 도포될 수 있다.
본 실시 예에서 마이크로 발광 소자는 서브 픽셀 마다 다른 칼라의 광을 조사할 수 있다. 이 경우에는 마이크로 발광 소자로부터의 칼라 광을 필터링하기 위한 칼라 필터(미도시)가 더 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 발광 소자(531)가 제1 칼라광을 발광하고, 제2 마이크로 발광 소자(532)가 제2 칼라광을 발광하고, 제3 마이크로 발광 소자(533)가 제3 칼라광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 칼라광이 청색광이고, 제2 칼라광이 녹색광이고, 제3 칼라광이 적색광일 수 있다. 이와 같이, 복수 개의 마이크로 발광 소자가 서브 픽셀마다 각각 다른 칼라 광을 발광하여 영상을 표시할 수 있다. 본 실시 예의 디스플레이 장치(500)가 LED TV, 액정 디스플레이, 디지털 사이니지, 모바일 디스플레이 장치, 웨어러블 디스플레이 장치, 가상 현실 장치, 또는 증강 현실 장치 등에 적용될 수 있다.
한편, 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)가 하나의 칼라 광을 조사하는 것도 가능하다.
도 19는 마이크로 발광 소자가 하나의 칼라 광을 조사하는 예를 도시한 것이다.
도 19는 도 17의 A-A 선 단면도를 도시한 것이다. 디스플레이 장치(500A)가 제1 서브 픽셀(551), 제2 서브 픽셀(552), 제3 서브 픽셀(553)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 18과 동일한 참조 번호를 사용하는 구성 요소는 도 18의 구성 요소와 실질적으로 동일한 기능 및 동일한 구성을 가지므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
디스플레이 장치(500A)는 예를 들어, 층(520)에 소정 간격으로 이격된 격벽(560)과, 격벽(560)과 격벽(560) 사이에 칼라 변환층을 더 포함할 수 있다. 칼라 변환층은 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)로부터 발광된 광의 칼라를 변환할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(531)(532)(533)는 제1 칼라 광, 예를 들어, 청색 광을 발광할 수 있다. 하지만, 이는 일 예일 뿐이며 마이크로 발광 소자는 칼라 변환층을 여기할 수 있는 다른 파장의 광을 발광하는 것도 가능하다.
칼라 변환층은 제1 마이크로 발광 소자(531)로부터의 광을 제1 칼라 광으로 변환하는 제1 칼라 변환층(571)과, 제2 마이크로 발광 소자(532)로부터의 광을 제2 칼라 광으로 변환하는 제2 칼라 변환층(572), 제3 마이크로 발광 소자(533)로부터의 광을 제3 칼라 광으로 변환하는 제3 칼라 변환층(573)을 포함할 수 있다. 제2 칼라 광은 예를 들어, 녹색 광일 수 있고, 제3 칼라 광은 예를 들어, 적색 광일 수 있다.
제1 칼라 변환층(561)은 예를 들어, 제1 마이크로 발광 소자(571)로부터의 광을 투과시키는 레진을 포함할 수 있다. 제2 칼라 변환층(562)은 제2 마이크로 발광 소자(572)로부터 방출되는 청색 광에 의해 녹색 광을 방출할 수 있다. 제2 칼라 변환층(572)은 청색 광에 의해 여기 되어 녹색 광을 방출하는 소정 크기의 양자 점들(QD: Quantum Dots)을 포함할 수 있다. 양자 점은 코어부와 껍질부를 갖는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수 있으며, 또한 쉘(shell)이 없는 입자 구조를 가질 수도 있다. 코어-쉘(core-shell) 구조는 싱글-쉘(single-shell) 또는 멀티-쉘(multi-shell)을 가질 수 있다. 멀티-쉘(multi-shell)은, 예컨대, 더블-쉘(double-shell)일 수 있다.
양자 점은, 예컨대, Ⅱ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 계열 반도체, Ⅳ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅳ족 계열 반도체 및 그래핀 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 양자점은 예를 들어, Cd, Se, Zn, S 및 InP 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정 되지는 않는다. 각 양자 점은 수십 nm 이하의 지름, 예컨대, 약 10 nm 이하의 지름을 가질 수 있다.
또는, 제2 칼라 변환층(572)은 제2 마이크로 발광 소자(572)로부터 방출되는 청색 광에 의해 여기되어 녹색 광을 방출하는 형광체(phosphor)를 포함할 수도 있다.
제3 칼라 변환층(573)은 제3 마이크로 발광 소자(533)로부터 방출되는 청색 광을 적색 광으로 변화시켜 방출할 수 있다. 제3 칼라 변환층(573)은 청색 광에 의해 여기되어 적색 광을 방출하는 소정 크기의 양자점들을 포함할 수 있다. 또는, 제3 칼라 변환층(573)은 제3 마이크로 발광 소자(533)로부터 방출되는 청색 광에 의해 여기되어 적색 광을 방출하는 형광체를 포함할 수도 있다.
도 20은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 액정 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
디스플레이 장치(7100)는 광을 조명하는 백라이트 유닛(7110), 백라이트 유닛(7110)으로부터의 광을 변조하는 액정 패널(7140) 및 변조된 광을 칼라 별로 필터링하는 칼라 필터(7150)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(7110)은 예를 들어, 도 18과 도 19를 참조하여 설명한 장치를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(7100)는 복수 개의 마이크로 발광 소자(예를 들어, 도 18의 531,532,533)의 온-오프 스위칭 신호를 구동 회로(7115)에 입력하는 제1 제어기(7160)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 액정 패널(7140)에 영상 신호를 입력하는 제2 제어기(7170)가 더 구비될 수 있다. 제1 제어기(7160)와 제2 제어기(7170)는 스위칭 신호와 영상 신호를 동기화할 수 있도록 연결될 수 있다.
도 21은, 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
도 21을 참조하면, 네트워크 환경(8200) 내에 전자 장치(8201)가 구비될 수 있다. 네트워크 환경(8200)에서 전자 장치(8201)는 제1 네트워크(8298)(근거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 다른 전자 장치(8202)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(8299)(원거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 또 다른 전자 장치(8204) 및/또는 서버(8208)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 서버(8208)를 통하여 전자 장치(8204)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 프로세서(8220), 메모리(8230), 입력 장치(8250), 음향 출력 장치(8255), 디스플레이 장치(8260), 오디오 모듈(8270), 센서 모듈(8276), 인터페이스(8277), 햅틱 모듈(8279), 카메라 모듈(8280), 전력 관리 모듈(8288), 배터리(8289), 통신 모듈(8290), 가입자 식별 모듈(8296), 및/또는 안테나 모듈(8297)을 포함할 수 있다. 전자 장치(8201)에는, 이 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 이 구성요소들 중 일부는 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(8276)(지문 센서, 홍채 센서, 조도 센서 등)은 디스플레이 장치(8260)(디스플레이 등)에 임베디드되어 구현될 수 있다.
프로세서(8220)는, 소프트웨어(프로그램(8240) 등)를 실행하여 프로세서(8220)에 연결된 전자 장치(8201) 중 하나 또는 복수개의 다른 구성요소들(하드웨어, 소프트웨어 구성요소 등)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 일부로, 프로세서(8220)는 다른 구성요소(센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)로부터 수신된 명령 및/또는 데이터를 휘발성 메모리(8232)에 로드하고, 휘발성 메모리(8232)에 저장된 명령 및/또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(8234)에 저장할 수 있다. 프로세서(8220)는 메인 프로세서(8221)(중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서 등) 및 이와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(8223)(그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서(8223)는 메인 프로세서(8221)보다 전력을 작게 사용하고, 특화된 기능을 수행할 수 있다.
보조 프로세서(8223)는, 메인 프로세서(8221)가 인액티브 상태(슬립 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(8221)가 액티브 상태(어플리케이션 실행 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)와 함께, 전자 장치(8201)의 구성요소들 중 일부 구성요소(디스플레이 장치(8260), 센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)와 관련된 기능 및/또는 상태를 제어할 수 있다. 보조 프로세서(8223)(이미지 시그널 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(카메라 모듈(8280), 통신 모듈(8290) 등)의 일부로서 구현될 수도 있다.
메모리(2230)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220), 센서모듈(8276) 등)가 필요로 하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램(8240) 등) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(8230)는, 휘발성 메모리(8232) 및/또는 비휘발성 메모리(8234)를 포함할 수 있다.
프로그램(8240)은 메모리(8230)에 소프트웨어로 저장될 수 있으며, 운영 체제(8242), 미들 웨어(8244) 및/또는 어플리케이션(8246)을 포함할 수 있다.
입력 장치(8250)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220) 등)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 전자 장치(8201)의 외부(사용자 등)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(8250)는, 리모트 컨트롤러, 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(8255)는 음향 신호를 전자 장치(8201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(8255)는, 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(8260)는 전자 장치(8201)의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 도 1 내지 17을 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry), 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(8270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(8270)은, 입력 장치(8250)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(8255), 및/또는 전자 장치(8201)와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(8276)은 전자 장치(8201)의 작동 상태(전력, 온도 등), 또는 외부의 환경 상태(사용자 상태 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 및/또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(8276)은, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(Infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(8277)는 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(8277)는, HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(8278)는, 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(8278)는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/또는 오디오 커넥터(헤드폰 커넥터 등)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(8279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(8279)은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(8280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(8280)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(8280)에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다.
전력 관리 모듈(8288)은 전자 장치(8201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(8388)은, PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(8289)는 전자 장치(8201)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(8289)는, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(8290)은 전자 장치(8201)와 다른 전자 장치(전자 장치(8102), 전자 장치(8104), 서버(8108) 등)간의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 프로세서(8220)(어플리케이션 프로세서 등)와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 무선 통신 모듈(8292)(셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈(8294)(LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(8298)(블루투스, WiFi Direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(8299)(셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(LAN, WAN 등)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(단일 칩 등)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(8292)은 가입자 식별 모듈(8296)에 저장된 가입자 정보(국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(8201)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(8297)은 신호 및/또는 전력을 외부(다른 전자 장치 등)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나는 기판(PCB 등) 위에 형성된 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(8297)은 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(8290)에 의해 복수의 안테나들 중에서 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 안테나가 선택될 수 있다. 선택된 안테나를 통하여 통신 모듈(8290)과 다른 전자 장치 간에 신호 및/또는 전력이 송신되거나 수신될 수 있다. 안테나 외에 다른 부품(RFIC 등)이 안테나 모듈(8297)의 일부로 포함될 수 있다.
구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(버스, GPIO(General Purpose Input and Output), SPI(Serial Peripheral Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등)을 통해 서로 연결되고 신호(명령, 데이터 등)를 상호 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(8299)에 연결된 서버(8108)를 통해서 전자 장치(8201)와 외부의 전자 장치(8204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 다른 전자 장치들(8202, 8204)은 전자 장치(8201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(8201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 전자 장치들(8202, 8204, 8208) 중 하나 이상의 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(8201)가 어떤 기능이나 서비스를 수행해야 할 때, 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 하나 이상의 다른 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 일부 또는 전체를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 다른 전자 장치들은 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(8201)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 및/또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 22는 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다. 모바일 장치(9100)는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치(9110)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 도 1 내지 16을 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 접힐 수 있는 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어, 다중 폴더 디스플레이에 적용될 수 있다. 여기서는 모바일 장치(9100)가 폴더형 디스플레이로 도시되었으나 일반 평판형 디스플레이에도 적용 가능할 수 있다.
도 23은는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 자동차에 적용된 예를 도시한 것이다. 디스플레이 장치가 자동차용 헤드업 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 헤드업 디스플레이 장치(9200)는 자동차의 일 영역에 구비된 디스플레이 장치(9210)와, 디스플레이 장치(9210)에서 생성된 영상을 운전자가 볼 수 있도록 광의 경로를 변환하는 적어도 하나 이상의 광경로 변경 부재(9220)를 포함할 수 있다.
도 24는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한 것이다. 증강 현실 안경(9300)은 영상을 형성하는 투영 시스템(9310)과, 투영 시스템(9310)으로부터의 영상을 사용자의 눈에 들어가도록 안내하는 적어도 하나의 요소(9320)를 포함할 수 있다. 투영 시스템(9310)은 도 1 내지 16을 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있다.
도 25는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 대형 사이니지(signage)에 적용된 예를 도시한 것이다. 사이니지(9400)는 디지털 정보 디스플레이를 이용한 옥외 광고에 이용될 수 있으며, 통신망을 통해 광고 내용 등을 제어할 수 있다. 사이니지(9400)는 예를 들어, 도 21을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있고, 도 21을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 이 밖에도 롤러블(rollable) TV, 스트레처블(stretchable) 디스플레이 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 예시적인 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
110,210,310,410:기판
120,220,320,420:제1형 반도체층
130,230,330,430:초격자층
140,141,240,241,340,341,345:전류 차단층
150,250,350,450:활성층
160,260,360,460: 제2형 반도체층

Claims (26)

  1. 기판;
    상기 기판에 구비된 제1형 반도체층;
    상기 제1형 반도체층에 구비된 초격자층;
    상기 초격자층의 측부에 구비된 전류 차단층;
    상기 초격자층과 전류 차단층에 구비된 활성층;
    상기 활성층에 구비된 제2형 반도체층;을 포함하는 마이크로 발광 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 다공성 층 또는 공기층을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 다공성 층이 갈륨 나이트라이드를 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부에 접하도록 구비된 다공성 층과, 상기 다공성 층의 측부에 구비된 공기층을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비된, 마이크로 발광 소자.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 활성층의 측부까지 연정되어 구비된, 마이크로 발광 소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자가 나노 로드형 마이크로 발광 소자를 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부와, 로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비된, 마이크로 발광 소자.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 차단층의 노출 면을 포함하여 상기 활성층과 제2형 반도체층의 측면에 보호층이 더 구비된, 마이크로 발광 소자.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2형 반도체층으로부터 상기 제1형 반도체층까지 관통된 비아홀이 더 구비되고, 상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 비아홀의 둘레에 구비된, 마이크로 발광 소자.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 제1형 반도체층의 비아홀의 둘레에 더 구비된, 마이크로 발광 소자.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자가 200㎛ 이하의 직경을 가지는, 마이크로 발광 소자.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 초격자층은 InGaN층과 GaN층이 교대로 복수 번 적층된, 마이크로 발광 소자.
  14. 구동 회로 기판; 및
    상기 구동 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배열된 복수 개의 마이크로 발광 소자;를 포함하고,
    상기 복수 개의 마이크로 발광 소자가, 제1형 반도체층, 상기 제1형 반도체층에 구비된 초격자층, 상기 초격자층의 측부에 구비된 전류 차단층, 상기 초격자층과 전류 차단층에 구비된 활성층, 및 상기 활성층에 구비된 제2형 반도체층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 다공성 층 또는 공기층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 다공성 층이 갈륨 나이트라이드를 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부에 접하도록 구비된 다공성 층과, 상기 다공성 층의 측부에 구비된 공기층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비된, 디스플레이 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부로부터 상기 활성층의 측부까지 연정되어 구비된, 디스플레이 장치.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 측부와, 로부터 상기 제1형 반도체층의 측부의 일부 또는 제1형 반도체층의 바닥까지 연장되어 구비된, 디스플레이 장치.
  21. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 차단층의 노출 면을 포함하여 상기 활성층과 제2형 반도체층의 측면에 보호층이 더 구비된, 디스플레이 장치.
  22. 제14 항에 있어서,
    상기 제2형 반도체층으로부터 상기 제1형 반도체층까지 관통된 비아홀이 더 구비되고, 상기 전류 차단층이 상기 초격자층의 비아홀의 둘레에 구비된, 디스플레이 장치.
  23. 제14 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자가 200㎛ 이하의 직경을 가지는, 디스플레이 장치.
  24. 제14 항에 있어서,
    상기 초격자층은 InGaN층과 GaN층이 교대로 복수 번 적층된, 디스플레이 장치.
  25. 제14 항에 있어서,
    상기 복수 개의 마이크로 발광 소자로부터 발광되는 광의 칼라를 변환하는 칼라 변환층이 더 구비된, 디스플레이 장치.
  26. 제14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 마이크로 LED TV, 액정 디스플레이, 디지털 사이니지, 모바일 디스플레이 장치, 웨어러블 디스플레이 장치, 가상 현실 장치, 또는 증강 현실 장치에 적용된, 디스플레이 장치.
KR1020200114854A 2020-09-08 2020-09-08 마이크로 발광 소자 및 이를 포함한 디스플레이 장치 KR20220032917A (ko)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220285188A1 (en) * 2021-03-02 2022-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display transfer structure including light emitting elements and transferring method of light emitting elements
FR3144413A1 (fr) * 2022-12-21 2024-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de porosification de mésa facilitant la reprise de contact

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2648576B1 (fr) * 1989-06-15 1991-08-30 France Etat Dispositif acousto-optique utilisant un super-reseau en tant que milieu d'interaction
JPH0722646A (ja) 1993-06-30 1995-01-24 Mitsubishi Chem Corp 電流ブロック層を有するｌｅｄ
JPH10215028A (ja) * 1997-01-29 1998-08-11 Sharp Corp 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体発光素子
JP3897186B2 (ja) * 1997-03-27 2007-03-22 シャープ株式会社 化合物半導体レーザ
KR100275774B1 (ko) 1998-05-27 2001-01-15 윤종용 단파장 면발광 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법
US6822272B2 (en) * 2001-07-09 2004-11-23 Nichia Corporation Multilayered reflective membrane and gallium nitride-based light emitting element
EP1644991A2 (en) * 2003-07-16 2006-04-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting device, method of manufacturing the same, and lighting apparatus and display apparatus using the same
JP4368225B2 (ja) * 2004-03-10 2009-11-18 三洋電機株式会社 窒化物系半導体発光素子の製造方法
JP2009188249A (ja) 2008-02-07 2009-08-20 Nanoteco Corp 発光ダイオードおよびその製造方法、発光ダイオードアレイ
KR20100028412A (ko) * 2008-09-04 2010-03-12 삼성전자주식회사 나노 막대를 이용한 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR101351484B1 (ko) 2012-03-22 2014-01-15 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 전방향 리플렉터를 구비한 발광소자
US9450147B2 (en) 2013-12-27 2016-09-20 Apple Inc. LED with internally confined current injection area
GB201402508D0 (en) 2014-02-13 2014-04-02 Mled Ltd Semiconductor modification process and structures
US10158043B2 (en) 2014-05-30 2018-12-18 Mikro Mesa Technolgy Co., Ltd. Light-emitting diode and method for manufacturing the same
JP7016259B6 (ja) * 2014-09-30 2023-12-15 イェール ユニバーシティー 多孔質窒化ガリウム層およびそれを含む半導体発光デバイス
GB201420452D0 (en) 2014-11-18 2014-12-31 Mled Ltd Integrated colour led micro-display
CN105405943A (zh) 2015-05-21 2016-03-16 美科米尚技术有限公司 微型发光二极管
KR102410788B1 (ko) 2015-06-30 2022-06-21 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자
KR101817798B1 (ko) 2016-04-08 2018-02-21 광주과학기술원 나노구조체를 구비하는 초발광 다이오드 및 그 제조방법
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