KR20220041484A - 마이크로 발광 소자, 이를 포함한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

마이크로 발광 소자, 이를 포함한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20220041484A
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홍석우
황경욱
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Abstract

마이크로 발광 소자, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법이 개시된다.
개시된 마이크로 발광 소자는, 제1형 반도체 층, 상기 제1형 반도체 층에 구비된 발광 층, 상기 발광 층에 구비된 제2형 반도체 층, 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제1형 전극과 제2형 전극을 포함하고, 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 본딩 퍼짐 방지부를 포함한다.

Description

마이크로 발광 소자, 이를 포함한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{Micro light emitting device display apparatus and method of manufacturing the same}
예시적인 실시 예는 마이크로 발광 소자, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light emitting diode; LED)는 저전력 사용과 친환경적이라는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 산업적인 수요가 증대되고 있다. LED는 조명 장치나 LCD 백라이트 용으로 뿐만아니라 LED 디스플레이 장치 등에 적용되고 있다. 즉, 마이크로 단위의 LED 칩을 사용하는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 마이크로 LED 디스플레이 장치를 제작하는데 있어서, 마이크로 LED를 기판에 전사하는 것이 필요하다. 마이크로 LED를 전사하는 방법으로 픽 앤 플레이스(pick and place) 방법이 많이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 방법은 마이크로 LED의 크기가 작아지고 디스플레이의 사이즈가 커짐에 따라 생산성이 저하된다.
또한, 디스플레이 장치가 대면적이 되고 디스플레이 장치에 사용되는 마이크로 LED의 개수가 많아지고, 마이크로 LED의 사이즈가 작아짐에 따라 마이크로 LED를 기판에 본딩 시 불량이 많이 발생한다.
예시적인 실시 예는 본딩 불량을 감소시킬 수 있도록 구성된 마이크로 발광 소자를 제공한다.
예시적인 실시 예는 본딩 불량을 감소시킬 수 있도록 구성된 마이크로 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시 예는 본딩 불량을 감소시킬 수 있는 마이크로 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는, 제1형 반도체 층; 상기 제1형 반도체 층에 구비된 발광 층; 상기 발광 층에 구비된 제2형 반도체 층; 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제1형 전극; 상기 제1형 전극으로부터 이격되어 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제2형 전극; 및 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 구비된 본딩 퍼짐 방지부;를 포함한다.
상기 본딩 퍼짐 방지부는 음각 구조물 또는 양각 구조물을 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지부는 본딩 물질의 흐름을 유도하도록 구성된 트랜치 또는 홀을 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극으로부터 각각 이격되어 구비된 돌출 댐을 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 더 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 포함할 수 있다.
상기 제1형 전극이 p형 전극이고, 상기 제2형 전극이 n형 전극일 수 있다.
상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극과 제2-2 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제1형 전극이 상기 제2형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제1-1 전극과 제1-2 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극, 제2-2 전극, 제2-3 전극, 제2-4 전극을 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지부가 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 2개 이상 구비될 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자가 사각형, 원형, 또는 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자가 상기 제1형 전극에 대해 상기 제2형 전극과 대칭되는 위치에 더미 패턴을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 구동 회로를 포함하는 구동 회로 기판; 및 상기 구동 회로 기판에 구비된 마이크로 발광 소자:를 포함하고,
상기 마이크로 발광 소자가,
제1형 반도체 층;
상기 제1형 반도체 층에 구비된 발광 층;
상기 발광 층에 구비된 제2형 반도체 층;
상기 제2형 반도체 층에 구비된 제1형 전극;
상기 제1형 전극으로부터 이격되어 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제2형 전극; 및
상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 구비된 본딩 퍼짐 방지부;를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, LED TV, 액정 디스플레이, 모바일 디스플레이, 스마트 워치, AR(aggregated reality) 글라스, VR(virtual reality) 글라스, 헤드업 디스플레이 또는 사이니지에 적용될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자 제조 방법은, 기판에 제1형 반도체 층, 발광 층 및 제2형 반도체 층을 적층하는 단계; 제1 마스크를 이용하여 상기 제1형 반도체 층, 발광 층, 제2형 반도체 층을 에칭하여 제1 패턴 영역과 제2 패턴 영역을 형성하는 단계; 상기 제2형 반도체 층에 제1 절연 층을 적층하는 단계; 제2 마스크를 이용하여 상기 제1 절연 층을 에칭하여 제3 패턴 영역과 제4 패턴 영역을 형성하는 단계; 제3 마스크를 이용하여 상기 제3 패턴 영역에 금속 층을 적층하여 제1형 전극을 형성하고, 상기 제4 패턴 영역에 상기 금속 층을 적층하여 제2형 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제3 마스크를 제거하여, 상기 제1형 전극과 상기 제2형 전극 사이의 상기 제1 패텬 영역과 제2 패턴 영역 중 적어도 하나에 본딩 퍼짐 방지부를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는 기판에 마이크로 발광 소자를 본딩할 때 본딩 불량을 감소시킬 수 있다. 마이크로 발광 소자의 사이즈가 작아짐에 따라 본딩 시 본딩 물질의 퍼짐 현상으로 p-n 쇼트 현상이 발생될 수 있는데, 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자는 본딩 불량을 감소시킬 수 있는 구조를 가진다.
디스플레이 장치는 마이크로 발광 소자를 포함하고, 마이크로 발광 소자의 본딩 불량을 줄여 리페어 율을 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은 용이하게 마이크로 발광 소자 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A-A 선 단면도이다.
도 4 및 도 5는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 다른 예의 단면도이다.
도 6 내지 도 20은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 본딩 퍼짐 방지부의 다양한 예들을 도시한 것이다.
도 21 내지 도 24는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 전극 구조와 본딩 퍼짐 방지부의 다양한 예들을 도시한 것이다.
도 25는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
도 26 내지 도 35는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 36 내지 44는 예시적인 실시 예에 다른 디스플레이 장치의 다양한 예들을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 마이크로 발광 소자, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 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, 순서가 설명된 순서대로 한정되지 않으며 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 소자를 포함한 디스플레이 장치의 평면도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 복수 개의 픽셀(110)을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀(110)이 예를 들어, 2차원 메트릭스 형태로 배열될 수 있다. 픽셀(110)은 복수 개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
픽셀(110)은 디스플레이 장치(100)에서 칼라를 표시하는 기본 단위를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽셀(110)이 제1 칼라 광, 제2 칼라 광, 제3 칼라 광을 포함하고, 제1 내지 제3 칼라 광에 의해 칼라 영상을 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(110)은 각 칼라 광을 발광하는 복수 개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 복수 개의 서브 픽셀은 각각 전기적으로 독립적으로 구동될 수 있다.
픽셀(110)이 제1 칼라광을 발광하는 제1 마이크로 발광 소자(131), 제2 칼라 광을 발광하는 제2 마이크로 발광 소자(132), 제3 칼라 광을 발광하는 제3 마이크로 발광 소자(133)를 포함할 수 있다. 제1 마이크로 발광 소자(131), 제2 마이크로 발광 소자(132), 제3 마이크로 발광 소자(133)가 기판(120)에 구비될 수 있다. 기판(120)은 제1 마이크로 발광 소자(131), 제2 마이크로 발광 소자(132), 제3 마이크로 발광 소자(133)를 각각 독립적으로 구동하는 구동 회로를 포함할 수 있다. 제1 마이크로 발광 소자(131), 제2 마이크로 발광 소자(132), 제3 마이크로 발광 소자(133)는 각각 다른 칼라 광을 발광할 수 있다. 하지만, 여기에 한정되지 않고, 제1 마이크로 발광 소자(131), 제2 마이크로 발광 소자(132), 제3 마이크로 발광 소자(133)가 동일한 파장의 칼라 광을 발광하는 것도 가능하다. 이 경우, 칼라 변환 소자가 더 구비될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 마이크로 발광 소자(200)는 제1형 반도체 층(210), 제1형 반도체 층(210)에 구비된 발광 층(220), 발광 층(220)에 구비된 제2형 반도체 층(230), 제2형 반도체 층(230)에 구비된 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)을 포함한다.
제1형 반도체 층(210)은 예를 들어, n형 반도체를 포함할 수 있다. 제1형 반도체 층(210)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 n형 반도체, 예컨대, n-GaN을 포함할 수 있다. 또는, 제1형 반도체 층(210)은 AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다.
발광 층(220)은 전자와 정공이 결합하면서 광을 발생시킬 수 있다. 발광 층(220)은 다중 양자 우물(MQW; multi-quantum well) 또는 단일 양자 우물(SQW; single-quantum well) 구조를 가질 수 있다. 발광 층(220)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 반도체, 예컨대, GaN을 포함할 수 있다. 발광 층(220)은 예를 들어, InGaN층과 GaN층이 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다
제2형 반도체 층(230)은 예를 들어, p형 반도체 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, p형 도펀트(dopant)로는, Mg, Ca, Zn, Cd, Hg 등이 사용될 수 있다. 제1형 반도체 층(210)과 제2형 반도체 층(230)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또는 제1형 반도체 층(210)이 p형인 경우, 제2 반도체 층(230)은 n형일 수 있다. 제2형 반도체 층(230)은 예를 들어, GaN층, AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다.
제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)이 제2형 반도체 층(230)에 이격되어 배열될 수 있다. 마이크로 발광 소자(200)는 수평 전극 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1형 전극(251)이 p형 전극이고, 제2형 전극(252)(253)이 n형 전극일 수 있다. 마이크로 발광 소자(200)는 예를 들어, 사각형의 단면을 가질 수 있다. 제1형 전극(251)이 제2형 반도체 층(230)의 중앙 영역에 구비되고, 제2형 전극(252)(253)이 제2형 반도체 층(230)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 본 실시 예에서는 제2형 전극(252)(253)이 2개 구비되며, 2개의 제2형 전극을 필요에 따라 설명의 편의 상 제2-1 전극(252)과 제2-2 전극(253)으로 나누어 지칭하여 설명한다. 제1형 전극(251)과, 제2-1 전극(252)과, 제2-2 전극(253)이 사각형의 대각선 방향으로 배열될 수 있다. 전극의 배열 위치는 다양하게 구현될 수 있지만, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이의 거리가 가능한 멀수록 좋을 수 있다. 마이크로 발광 소자의 사이즈가 작기 때문에 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이의 거리가 가까우면, 마이크로 발광 소자를 기판에 본딩 시 본딩 물질이 흘러 전극간 쇼트가 발생될 수 있다. 따라서, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이의 거리가 멀리 떨어지도록 배치하는 것이 좋을 수 있다. 하지만, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)의 배치가 여기에 한정되는 것은 아니다.
제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)이 같은 층에 위치하고, 같은 두께를 가질 수 있다. 또한, 제2-1 전극(252)과 제2-2 전극(253)이 제1형 전극(251)의 양 쪽에 대칭적으로 배치되는 경우, 본딩 시 균형이 잡혀 본딩 불량을 줄일 수 있다.
제2형 반도체 층(230)에 절연 층(240)이 더 구비될 수 있다. 절연 층(240)은 예를 들어, 저농도 도핑된(low-doped) 실리콘, SiO2, Al2O3, HfO2, 또는 Si3N4 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 절연 층(240)에 제2 반도체 층(230)을 노출시키는 제1 홀(245)과, 제1 반도체 층(210)을 노출시키는 제2 홀(247)이 구비될 수 있다. 제2 홀(247)은 제2형 반도체 층(230), 발광 층(220)을 통하여 제1형 반도체 층(210)에까지 이를 수 있다. 제1형 전극(251)은 제1 홀(245)을 통해 제2형 반도체 층(230)에 연결될 수 있다. 제2형 전극(252)(253)은 제2 홀(247)을 통해 제1형 반도체 층(210)에 연결될 수 있다.
한편, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 본딩 퍼짐 방지부(260)가 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(260)는 예를 들어, 음각 구조물 또는 양각 구조물을 포함할 수 있다. 도 3에서 본딩 퍼짐 방지부(260)는 음각 구조물의 일 예로 트랜치를 포함할 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(260)가 제1형 전극(251)과 제2-1 전극(252) 사이에 그리고 제1형 전극(251)과 제2-2 전극(253) 사이에 각각 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(260)가 제1형 전극(251), 제2-1 전극(252), 제2-2 전극(253)에 이격되어 구비될 수 있다.
마이크로 발광 소자(200)를 기판(도 1의 120)에 본딩 시, 예를 들어 공융(eutectic) 본딩이 이용될 수 있다. 그러면, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)이 용융되면서 본딩 물질이 퍼질 수 있다. 이 때, 본딩 물질이 본딩 퍼짐 방지부(260)로 흘러 들어갈 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(260)는 본딩 물질이 본딩 퍼짐 방지부(260)로 흐르도록 유도할 수 있다. 그러므로, 본딩 퍼짐 방지부(260)가 본딩 물질이 퍼져 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)이 쇼트되는 것을 방지할 수 있으며, 본딩 불량을 줄일 수 있다.
본딩 퍼짐 방지부(260)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에서 마이크로 발광 소자(200)의 코너 부분을 가로지르도록 배치될 수 있다. 하지만, 본딩 퍼짐 방지부(260)의 배치가 여기에 한정되는 것은 아니고, 본딩 퍼짐 방지부(260)가 마이크로 발광 소자(200)의 코너 부분의 일부 영역에 구비되는 것도 가능하다. 본딩 퍼짐 방지부(260)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)의 본딩 시 용융된 본딩 물질이 퍼져 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)이 쇼트되는 것을 방지할 수 있도록 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이의 경로 상에 구비될 수 있다.
이와 같이 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자(200)는 마이크로 발광 소자(200)의 사이즈가 작아지더라도 본딩 시 본딩 물질이 퍼지는 것을 방지할 수 있어 본딩 마진을 증가시킬 수 있다. 그러므로 본딩 퍼짐 방지부(260)가 마이크로 발광 소자(200)의 사이즈를 줄이는데 기여할 수 있다. 마이크로 발광 소자(200)는 예를 들어, 0보다 크고 200㎛ 이하 범위의 사이즈를 가질 수 있다. 또는, 마이크로 발광 소자(200)는 예를 들어, 0보다 크고 100㎛ 이하 범위의 사이즈를 가질 수 있다. 마이크로 발광 소자(200)의 사이즈는 마이크로 발광 소자(200)의 단면에서 최대 직경을 나타낼 수 있다. 도 2에서와 같이 마이크로 발광 소자(200)가 사각형 단면을 가지는 경우 대각선 길이가 마이크로 발광 소자(200)의 사이즈를 나타낼 수 있다.
도 4는 예시적인 마이크로 발광 소자의 다른 예를 도시한 것이다.
도 4에서 도 3과 동일한 참조 번호를 사용하는 요소는 실질적으로 동일한 요소이므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 마이크로 발광 소자(200A)는 제1형 전극(251)과 제2-1 전극(252) 사이에 그리고, 제1형 전극(251)과 제2-2 전극(253) 사이에 본딩 퍼짐 방지부(261)가 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(261)는 양각 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본딩 퍼짐 방지부(261)는 제2형 반도체 층(230)에 구비된 돌출 댐을 포함할 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(261)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)에 각각 이격되게 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(261)는 돌출 댐으로 되어 있어 본딩 시 본딩 물질이 다른 쪽 전극으로 흘러가는 것을 차단함으로써 본딩 불량을 줄일 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(261)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)의 높이와 같거나 더 높은 높이를 가질 수 있다.
도 5는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 다른 예를 나타낸 것이다. 도 5는 도 3과 비교할 때, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253)의 위치가 바뀐 것이다. 도 5에서 도 3과 동일한 참조 번호를 사용하는 요소는 실질적으로 동일한 요소이다. 도 5를 참조하면, 마이크로 발광 소자(200B)에서는 제1형 전극(251a)이 제2형 반도체 층(230)의 사이드 영역에 구비되고, 제2형 전극(252a)이 제2형 반도체 층(230)의 중앙 영역에 구비될 수 있다. 제1형 전극(251a)이 p형 전극일 수 있고, 제2형 전극(252a)이 n형 전극일 수 있다. 절연 층(240)에 제2형 반도체 층(230)을 노출시키는 제1 홀(247a)이 구비되고, 제1형 반도체 층(210)을 노출시키는 제2 홀(245a)이 구비될 수 있다. 제1형 전극(251a)이 제1 홀(247a)을 통해 제2형 반도체 층(230)에 연결되고, 제2형 전극(252a)이 제2 홀(245a)을 통해 제1형 반도체 층(210)에 연결될 수 있다. 본 실시 예에서 제1형 반도체 층(210)이 n형 반도체 층이고, 제2형 반도체 층(230)이 p형 반도체 층일 수 있다. 이 경우, 본딩 퍼짐 방지부(260)가 제1형 전극(251a)과 제2형 전극(252a) 사이에 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(260)가 트랜치를 포함할 수 있으나 여기에 한정되지 않고, 돌출 댐을 포함하는 것도 가능하다.
도 6 및 도 7은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 또 다른 예를 나타낸 것이다. 도 7은 도 6의 B-B 선 단면도이다.
마이크로 발광 소자(200C)는 제1형 전극(251), 제1형 전극(251)으로부터 이격되게 구비된 제2형 전극(252a)(253a)과, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a) 사이에 구비된 본딩 퍼짐 방지부(262)를 포함할 수 있다.
제1형 전극(251)은 제2형 반도체 층(230)의 중앙 영역에 구비되고, 제2형 전극(252a)(253a)은 제2형 반도체 층(230)의 사이드 영역에 구비될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(252)는 제2형 전극(252a)(253)에 접해 있는 홀을 포함할 수 있다.
제2 반도체 층(230), 발광 층(220)을 통과하여 제1 반도체 층(210)에 이르는 제2 홀(247a)이 구비되고, 제2 홀(247a)의 일부에 제2형 전극(252a)이 구비될 수 있다. 제2 홀(247a)이 본딩 퍼짐 방지부(262)와 연통될 수 있다. 제2 홀(247a)은 제1형 반도체 층(210)을 노출시키고, 제2형 전극(252a)(253a)이 제2 홀(247a)을 통해 제1형 반도체 층(210)과 연결될 수 있다.
마이크로 발광 소자의 본딩 시 제2형 전극(252a)(253a)이 용융되어 흐르는 경우 본딩 물질이 본딩 퍼짐 방지부(262)로 흘러 들어가도록 유도될 수 있다. 그러므로, 제2형 전극(252a)(253a)에서 용용되어 퍼지는 물질을 차단함으로써 본딩 불량을 방지할 수 있다. 본 실시 예에서는 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제2형 전극(252a)(253a)과 접해 있기 때문에, 제2형 전극(252a)(253a)에 의한 본딩 물질 퍼짐은 본딩 퍼짐 방지부(262)에 의해 바로 차단이 가능하며, 제1형 전극(251)과 본딩 퍼짐 방지부(262) 사이의 거리가 도 2에 도시된 실시 예에 비해 상대적으로 크므로 제1형 전극(251)에 의한 본딩 마진이 상대적으로 크게 확보될 수 있다.
도 6에서는 본딩 퍼짐 방지부(262)가 원형 단면을 가지는 예를 도시하였으나, 본딩 퍼짐 방지부(262)의 단면 형상은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 본딩 퍼짐 방지부(262)는 사각 단면을 포함한 다각형의 단면 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a)을 잇는 선 상에 배치될 수 있다. 하지만, 본딩 퍼짐 방지부(262)의 위치가 여기에 한정되지는 않고, 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a)을 잇는 선을 벗어난 영역에 배치되는 것도 가능하다. 본 실시 예에서는 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제2형 전극(252a)(253a)에 접해 있고, 위치가 다양할 수 있지만, 이 경우에도 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a) 사이에 구비된 것으로 해석될 수 있다.
도 8 및 도 9는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 또 다른 예를 나타낸 것이다. 도 9는 도 8의 C-C 선 단면도이다.
마이크로 발광 소자(200D)에서는 본딩 퍼짐 방지부가 2개 구비된 예를 도시한 것이다. 본딩 퍼짐 방지부(262)(263)가 홀과 트랜치를 포함할 수 있다. 도 7과 비교할 때, 홀을 포함하는 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)에 트랜치를 포함하는 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 더 구비된 것이다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)가 제2형 전극(252a)(253a)에 접하여 구비될 수 있고, 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a)으로부터 이격되어 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)가 원통형의 홀을 포함할 수 있지만, 트랜치로 구비되는 것도 가능하다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 트랜치를 포함할 수 있지만, 원통형 홀이나 사각형 홀, 다각형 홀 등을 포함하는 것도 가능하다.
이와 같이 본딩 퍼짐 방지부(262)(263)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a) 사이에 2개 구비되는 경우, 더욱 확실하게 본딩 퍼짐에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.
한편, 지금까지는 마이크로 발광 소자가 사각 단면 형상을 가지는 경우를 설명하였으나, 마이크로 발광 소자는 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
도 10은 마이크로 발광 소자가 원형 단면을 가지는 예를 도시한 것이다. 마이크로 발광 소자(200E)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)가 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)는 제2형 전극(252)(253)에 접하여 구비된 홀 또는 트랜치를 포함할 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)는 트랜치를 포함할 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)는 제1형 전극(251) 둘레에 폐루프 형상을 가지고 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)는 제1형 전극(251)을 중심으로 한 원 형상을 가질 수 있다. 하지만, 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)의 형상이나 구조가 여기에 한정되는 것은 아니고, 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)가 사각형, 다각형 형상을 가지거나 폐쇄형이 아닌 개방형으로 구비되는 것도 가능하다. 이에 대해서는 후술하기로 한다. 또한, 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)가 양각 구조물, 예를 들어 돌출 댐을 포함하는 것도 가능하다.
도 11은 마이크로 발광 소자가 8각형 단면을 가지는 예를 도시한 것이다. 마이크로 발광 소자(200F)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262a)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262a)가 제2형 전극(252)(253)에 접하여 구비된 홀을 포함할 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262a)가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이를 잇는 라인을 벗어나 배치될 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 트랜치형으로 구비되고, 8각형 단면의 모서리와 평행하게 구비될 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 제1형 전극(251)보다 제2형 전극(252)(253) 쪽에 상대적으로 더 가깝게 배치될 수 있다. 하지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 또 다른 예의 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(200G)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)을 포함할 수 있다. 제1형 전극(251)이 마이크로 발광 소자(200G)의 중앙 영역에 구비되고, 제2형 전극(252a)이 마이크로 발광 소자(200G)의 일 측 코너에 구비될 수 있다. 본 실시 예에서는 제2형 전극(252a)이 하나 구비될 수 있다. 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)가 구비될 수 있다.
도 13은 또 다른 마이크로 발광 소자를 도시한 것이다.
마이크로 발광 소자(200H)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)을 포함하고, 제2형 전극(252a)이 제1형 전극(251)의 일 측에 구비될 수 있다. 그리고, 더미 패턴(255)이 더 구비될 수 있다. 예를 들어, 더미 패턴(255)이 제1형 전극(251)의 타 측에 구비될 수 있다. 더미 패턴(255)은 제1형 전극(251)을 중심으로 제2형 전극(252a)과 대칭되는 위치에 구비될 수 있다. 더미 패턴(255)은 예를 들어, 제1형 전극(251), 제2형 전극(252a)과 같은 두께를 가질 수 있다. 더미 패턴(255)은 제2형 전극(252a)과 같은 두께를 가지고 대칭적인 위치에 배치되어 본딩 시 마이크로 발광 소자(200H)가 기울어지지 않도록 균형을 잡아줄 수 있다.
도 14와 도 15는 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 다른 예를 도시한 것이다. 도 15는 도 14의 D-D 선 단면도이다.
마이크로 발광 소자(200I)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a) 사이에 구비된 제1 본딩 퍼짐 방지부(262), 제2 본딩 퍼짐 방지부(263), 및 제3 본딩 퍼짐 방지부(264)를 포함할 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)는 도 9를 참조하여 설명한 것과 같으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(264)는 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)와 제1형 전극(251) 사이에 더 구비된 것으로, 예를 들어, 트랜치형으로 구비될 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(264)는 마이크로 발광 소자(200I)의 코너 일부 영역에 구비되거나 전체를 가로 질러 구비될 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)와 제3 본딩 퍼짐 방지부(264)는 양각 구조와 음각 구조의 적절한 조합으로 구성될 수 있으며, 위치와 사이즈는 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 본딩 퍼짐 방지부(262), 제2 본딩 퍼짐 방지부(263) 및 제3 본딩 퍼짐 방지부(264)는 같은 깊이를 가질 수 있다. 하지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 16 내지 도 20은 본딩 퍼짐 방지부의 다양한 배치, 형상, 구조에 대한 예들을 나타낸 것이다.
도 16을 참조하면, 마이크로 발광 소자가 원형의 단면 형상을 가지고, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262), 제2 본딩 퍼짐 방지부(264), 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)가 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(262)는 제2형 전극(252)(253)에 접하여 구비된 홀을 포함하고, 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)는 제1형 전극(251) 둘레에 구비된 원형의 폐루프형 트랜치 또는 댐을 포함할 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)는 제2 본딩 퍼짐 방지부(264)와 제1형 전극(251) 사이에 구비되고, 제1형 전극(251)을 중심으로 대칭적으로 배치된 곡선형의 트랜치 또는 댐을 포함할 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)는 곡선형에 한정되지 않고 일자형으로 구현되는 것도 가능하며, 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 17을 참조하면, 마이크로 발광 소자가 원형의 단면 형상을 가지고, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262), 제2 본딩 퍼짐 방지부(267), 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)가 구비될 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(267)가 제2형 전극(252)(253)을 향해 오목한 곡선 형상을 가지는 트랜치 또는 돌출 댐을 포함할 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)는 제1형 전극(251)을 향해 오목한 곡선 형상을 가지는 트랜치 또는 돌출 댐을 포함할 수 있다. 또는 제3 본딩 퍼짐 방지부(265)가 원형 형상을 가질 수도 있다.
도 18을 참조하면, 마이크로 발광 소자가 8각형의 단면 형상을 가지고, 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252)(253) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(262a), 제2 본딩 퍼짐 방지부(263), 제3 본딩 퍼짐 방지부(268)가 구비될 수 있다. 제2형 전극(252)(253)이 8각형의 서로 마주보는 모서리에 인접하여 구비되고, 제1 본딩 퍼짐 방지부(262a)가 제2형 전극(262)(263)에 접하여 구비될 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)와 제3 본딩 퍼짐 방지부(268)가 예를 들어, 상기 모서리에 평행하게 구비된 트랜치 또는 돌출 댐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 본딩 퍼짐 방지부(263)와 제3 본딩 방지부(268)의 길이는 다양하게 구현될 수 있다.
도 19를 참조하면, 마이크로 발광 소자가 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a) 사이에 제1 본딩 퍼짐 방지부(271), 제2 본딩 퍼짐 방지부(272), 제3 본딩 퍼짐 방지부(273)가 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(271)는 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(253a)에 접하여 구비된 홀을 포함할 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(272)는 돌출 댐을 포함할 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(273)는 트랜치 또는 홀을 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, 도 19에 도시된 마이크로 발광 소자의 제3 본딩 퍼짐 방지부(273) 대신 제3 본딩 퍼짐 방지부(274)가 돌출 댐을 포함할 수 있다. 이와 같이, 예시적인 실시 예에서 본딩 퍼짐 방지부의 개수, 양각 구조, 음각 구조를 다양하게 조합할 수 있다. 그리고, 제1형 전극과 제2형 전극의 위치가 바뀌는 것도 가능하며, 제2형 전극과 더미 패턴을 혼합하는 것도 가능하다.
도 21은 내지 도 24는 제2형 전극이 4개 구비된 예를 도시한 것이다.
도 21을 참조하면, 마이크로 발광 소자가 제1형 전극(310)과, 제2형 전극을 포함할 수 있다. 제2형 전극은 예를 들어, 제2-1 전극(311), 제2-2 전극(312), 제2-3 전극(313), 제2-4 전극(314)을 포함할 수 있다. 제1 형 전극(310)은 예를 들어 p형 전극이고, 제2-1 전극(311), 제2-2 전극(312), 제2-3 전극(313), 제2-4 전극(314)은 n형 전극일 수 있다. 제1형 전극(310)과 제2-1 전극(311) 사이, 제1형 전극(310)과 제2-2 전극(312) 사이, 제1형 전극(310)과 제2-3 전극(313) 사이, 제1형 전극(310)과 제2-4 전극(314) 사이에 각각 제1 본딩 퍼짐 방지부(315), 제2 본딩 퍼짐 방지부(316)가 구비될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(315)가 제1형 전극(310)을 향해 볼록한 곡선 형상을 가진 트랜치 또는 돌출 댐을 포함할 수 있다. 제2 본딩 퍼짐 방지부(315)는 각각의 대응하는 제2형 전극에 접한 홀 또는 트랜치를 포함할 수 있다.
도 22를 참조하면, 도 21에 도시된 마이크로 발광 소자에서 제3 본딩 퍼짐 방지부(317)가 더 구비될 수 있다. 제3 본딩 퍼짐 방지부(317)가 제1형 전극(310)을 향해 오목한 곡선 형상을 가질 수 있다. 또는, 제3 본딩 퍼짐 방지부(317)가 제1형 전극(310)을 향해 볼록한 곡선 형상을 가지는 것도 가능하다. 또는, 제3 본딩 퍼짐 방지부(317)가 원형의 형상을 가질 수 있다. 도 21과 도 22에서는 마이크로 발광 소자가 사각형의 단면 형상을 가지는 예를 도시하였다.
도 23과 도 24는 원형 단면의 마이크로 발광 소자에 4개의 제2형 전극이 구비된 예를 도시한 것이다. 도 23과 도 24를 도 21과 도22와 비교할 때, 원형 단면의 마이크로 발광 소자라는 점에서 차이가 있고 나머지 구성 요소들은 동일하게 적용될 수 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 25는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
디스플레이 장치(400)는 구동 회로 기판(410)과, 구동 회로 기판(410)에 구비된 마이크로 발광 소자(200D)를 포함할 수 있다.
구동 회로 기판(410)은 마이크로 발광 소자(200D)를 구동할 수 있는 적어도 하나의 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 구동 회로 기판(410)은 예를 들어, 스위치 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 커패시터를 포함할 수 있다. 하지만, 구동 회로 기판(410)이 여기에 한정되는 것은 아니고 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터를 포함하는 것도 가능하다. 구동 회로 기판(410)은 예를 들어, CMOS 백플레인 또는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 하지만, 구동 회로 기판(410)이 여기에 한정되는 것은 아니다.
구동 회로 기판(410)은 기판(411)과, 기판(411)에 구비된 트랜지스터(420)를 포함할 수 있다. 기판(411)은 예를 들어 글라스 기판을 포함할 수 있다. 트랜지스터(420)는 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 및 게이트 전극(G)을 포함할 수 있다. 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)에 전기적으로 연결되는 금속 층(425)이 구비될 수 있다. 금속 층(425)은 배선 라인을 포함할 수 있다. 기판(411)에 적어도 하나의 절연층이 구비될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 절연층은 제1 절연층(431)과 제2 절연층(432)을 포함할 수 있다.
마이크로 발광 소자(200D)는 도 9를 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자와 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 도 9에 도시된 마이크로 발광 소자(200D)를 뒤집어서 구동 회로 기판(410)에 결합할 수 있다. 마이크로 발광 소자(200D)의 제1형 전극(251)과 제2형 전극(252a)(252b)과 금속 층(425)을 마주보도록 하여 결합할 수 있다. 구동 회로 기판(410)에 마이크로 발광 소자(200D)를 결합할 때, 예를 들어 공융 본딩 방법을 이용할 수 있다.
본딩시 본딩 물질이 퍼질 수 있으며, 본딩 퍼짐 방지부(262)(263)에 의해 본딩 물질이 퍼져 나가는 것이 차단될 수 있다. 그러므로, 본딩시 본딩 물질의 퍼짐으로 인해 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 본딩 불량을 감소시킬 수 있다. 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자를 포함한 디스플레이 장치는 마이크로 발광 소자의 사이즈가 작아지더라도 본딩 마진을 증가시킬 수 있으므로 고해상도의 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 실시 예에서 마이크로 발광 소자(200D)를 예로 들어 설명하였으나, 도 1 내지 도 24를 참조하여 설명한 다양한 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자를 적용하여 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
다음은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 26 내지 도 33은 예시적인 실시 예에 따른 마이크로 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 26을 참조하면, 기판(500)에 제1형 반도체 층(510), 발광 층(520), 및 제2형 반도체 층(530)을 적층할 수 있다. 기판(510)은 예를 들어, Si, SiC, 사파이어(Al2O3), ZnO, GaAs, InP 또는 GaN을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
제1형 반도체 층(510)은 예를 들어, n형 반도체를 포함할 수 있다. 제1형 반도체 층(210)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 n형 반도체, 예컨대, n-GaN을 포함할 수 있다. 또는, 제1형 반도체 층(210)은 AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다.
발광 층(520)은 다중 양자 우물(MQW; multi-quantum well) 또는 단일 양자 우물(SQW; single-quantum well) 구조를 가질 수 있다. 발광 층(220)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 반도체, 예컨대, GaN을 포함할 수 있다. 발광 층(220)은 예를 들어, InGaN층과 GaN층이 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다
제2형 반도체 층(530)은 예를 들어, p형 반도체 층을 포함할 수 있다. 또는 제1형 반도체 층(510)이 p형인 경우, 제2 반도체 층(530)은 n형일 수 있다. 제2형 반도체 층(530)은 예를 들어, GaN층, AlN층, 또는 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)층을 포함할 수 있다.
도 27을 참조하면, 제1 마스크(M1)를 이용하여 도 26에 도시된 적층 구조물을 패터닝을 할 수 있다. 제1 마스크(M1)는 예를 들어, 포토레지스트를 포함할 수 있다. 도 28을 참조하면, 제1 마스크(M1)에 의해 패터닝된 영역을 에칭하여 제1 패턴 영역(P1)과 제2 패턴 영역(P2)을 형성할 수 있다. 제1 패턴 영역(P1)과 제2 패턴 영역(P2)은 제2형 반도체 층(530), 발광 층(520)을 관통하여 제1형 반도체 층(510)에 까지 이를 수 있다.
도 29를 참조하면, 제2형 반도체 층(530)에 절연 층(540)을 증착할 수 있다. 절연 층(540)은 제1 패턴 영역(P1)과 제2 패턴 영역(P2)에 까지 증착될 수 있다. 도 30을 참조하면, 도 28에 도시된 적층 구조에 제2 마스크(M2)를 도포할 수 있다. 제2 마스크(M2)는 에칭할 영역에 대응되는 패턴을 포함할 수 있다. 제2 마스크(M2)에 의해 절연 층(540)을 에칭하여 제1형 반도체 층(510)을 노출시키는 제3 패턴 영역(541)과 제2형 반도체 층(530)을 노출시키는 제4 패턴 영역(542)을 형성할 수 있다.
도 31을 참조하면, 제3 마스크(M3)를 이용하여 금속 층을 증착하여 제1형 전극(551)과 제2형 전극(552)(553)을 형성할 수 있다. 제1형 전극(551)은 제3 패턴 영역(541)에 형성되고, 제2형 전극(552)(553)은 제4 패턴 영역(542)에 형성될 수 있다. 제1형 전극(551)은 제2형 반도체 층(530)에 연결되고, 제2형 전극(552)(553)은 제1형 반도체 층(510)에 연결될 수 있다. 제4 패턴 영역(542)은 제2 패턴 영역(P2)의 일부 영역을 포함할 수 있다. 하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 제4 패턴 영역(542)이 제2 패턴 영역(P2)과 동일한 것도 가능하다.
도 32를 참조하면, 제3 마스크(M3)를 제거하면 제1 본딩 퍼짐 방지부(561)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(562)가 형성될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(561)는 제1 패턴 영역(P1)에 형성되고, 제2 본딩 퍼짐 방지부(562)는 제2 패턴 영역(P2)의 일부 영역에 구비될 수 있다. 그러므로, 제2 본딩 퍼짐 방지부(562)는 제2형 전극(552)(553)과 접하여 형성될 수 있다. 제1 본딩 퍼짐 방지부(561)와 제2 본딩 퍼짐 방지부(562)는 홀, 트랜치, 돌출 댐 등 양각 구조물과 음각 구조물을 다양하게 조합하여 구성될 수 있다.
도 30에서 제2 패턴 영역의 일부 영역에 제4 패턴 영역(542)을 형성하는 것을 도시하였으나, 도 33에 도시된 바와 같이 제2 패턴 영역 전체 영역에 제4 패턴 영역(542a)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 제4 패턴 영역(542a)의 바닥면 전체에서 제1형 반도체 층(510)이 노출될 수 있다. 그리고, 도 34에 도시된 바와 같이 제4 패턴 영역(542a)에 금속 층을 증착하여 제2형 전극(552a)을 형성할 수 있다. 본 실시 예에서는 제2 본딩 퍼짐 방지부는 형성되지 않고, 제1 본딩 퍼짐 방지부(561)만이 형성될 수 있다.
도 35를 참조하면, 기판(500)을 제거할 수 있다. 예를 들어, 기판(500)이 실리콘 기판인 경우, KOH와 같은 에칭 액을 이용하여 기판(500)을 제거할 수 있다. 예를 들어, 기판(550)이 사파이어 기판인 경우 레이저 리프트 오프 방법에 의해 기판(550)을 제거할 수 있다. 기판(500)을 제거하여 마이크로 발광 소자가 칩 단위로 분리될 수 있다. 이와 같이 칩 단위로 분리된 마이크로 발광 소자를 전사 기판에 전사할 수 있다. 전사 방법으로는 픽 앤 플레이스와 같은 건식 전사 방법 또는 습식 전사 방법이 사용될 수 있다. 그리고, 마이크로 발광 소자를 구동 회로 기판에 결합하여 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
도 36은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
도 36을 참조하면, 디스플레이 장치(600)는 구동 회로 기판(610)과, 구동 회로 기판(610)에 연결된 적어도 하나의 마이크로 발광 소자를 포함한다. 적어도 하나의 마이크로 발광 소자는 예를 들어, 제1 마이크로 발광 소자(631), 제2 마이크로 발광 소자(632), 및 제3 마이크로 발광 소자(633)를 포함할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)로는 도 1 내지 도 24를 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자가 적용될 수 있다.
구동 회로 기판(610)은 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)를 구동할 수 있는 적어도 하나의 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 구동 회로 기판(610)에 홈(625)을 가진 층(620)이 더 구비될 수 있다. 층(620)은 예를 들어, 전사 몰드 또는 절연층을 포함할 수 있다. 홈(625)에 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)이 각각 구비될 수 있다. 여기서는, 홈이 있는 구조에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)이 구비된 예를 도시하였으나, 홈 없이 구동 회로 기판(610)에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)가 구비되는 것도 가능하며, 이에 따른 전극 구조는 다양하게 구현될 수 있다. 층(620)이 전사 몰드인 경우에는 구동 회로 기판(610)에 결합된 층(620)에 제1, 제2, 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)가 전사되고, 그대로 전기적 결합이 될 수 있다. 또는, 층(620)이 절연층인 경우에는 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)가 예를 들어, 구동 회로 기판(610)에 전사되고, 그 위에 층(620)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(631)가 제1 칼라광을 발광하고, 제2 마이크로 발광 소자(632)가 제2 칼라광을 발광하고, 제3 마이크로 발광 소자(633)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(600)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(631)(632)(633)가 하나의 칼라 광을 조사하는 것도 가능하다.
도 37은 마이크로 발광 소자가 하나의 칼라 광을 조사하는 예를 도시한 것이다.
디스플레이 장치(600A)가 제1 서브 픽셀(651), 제2 서브 픽셀(652), 제3 서브 픽셀(653)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 34와 동일한 참조 번호를 사용하는 구성 요소는 도 36의 구성 요소와 실질적으로 동일한 기능 및 동일한 구성을 가지므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
디스플레이 장치(600A)는 예를 들어, 층(620)에 소정 간격으로 이격된 격벽(660)과, 격벽(660)과 격벽(660) 사이에 칼라 변환층을 더 포함할 수 있다. 칼라 변환층은 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)로부터 발광된 광의 칼라를 변환할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 마이크로 발광 소자(631)(632)(633)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(631)로부터의 광을 제1 칼라 광으로 변환하는 제1 칼라 변환층(671)과, 제2 마이크로 발광 소자(632)로부터의 광을 제2 칼라 광으로 변환하는 제2 칼라 변환층(672), 제3 마이크로 발광 소자(633)로부터의 광을 제3 칼라 광으로 변환하는 제3 칼라 변환층(673)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(661)은 예를 들어, 제1 마이크로 발광 소자(671)로부터의 광을 투과시키는 레진을 포함할 수 있다. 제2 칼라 변환층(662)은 제2 마이크로 발광 소자(672)로부터 방출되는 청색 광에 의해 녹색 광을 방출할 수 있다. 제2 칼라 변환층(672)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(672)은 제2 마이크로 발광 소자(672)로부터 방출되는 청색 광에 의해 여기되어 녹색 광을 방출하는 형광체(phosphor)를 포함할 수도 있다.
제3 칼라 변환층(673)은 제3 마이크로 발광 소자(633)로부터 방출되는 청색 광을 적색 광으로 변화시켜 방출할 수 있다. 제3 칼라 변환층(673)은 청색 광에 의해 여기되어 적색 광을 방출하는 소정 크기의 양자점들을 포함할 수 있다. 또는, 제3 칼라 변환층(673)은 제3 마이크로 발광 소자(633)로부터 방출되는 청색 광에 의해 여기되어 적색 광을 방출하는 형광체를 포함할 수도 있다.
도 38은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 액정 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
디스플레이 장치(7100)는 광을 조명하는 백라이트 유닛(7105), 백라이트 유닛(7105)으로부터의 광을 변조하는 액정 패널(7140) 및 변조된 광을 칼라 별로 필터링하는 칼라 필터(7150)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(7105)은 예를 들어, 구동 회로(7115)를 포함하는 구동 회로 기판(7110)과, 구동 회로 기판(7110)에 구비된 마이크로 발광 소자(7120)을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(7100)는 마이크로 발광 소자(7120)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 39는, 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
도 39를 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 24를 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 40은 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 24를 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 41은 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 41은 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 24를 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있다.
도 42는 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 39를 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
도 43은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 도 1 내지 도 24를 참조하여 설명한 마이크로 발광 소자를 포함할 수 있고, 도 39를 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 LED TV, 액정 디스플레이, 모바일 디스플레이, 스마트 워치, AR(aggregated reality) 글라스, VR(virtual reality) 글라스, 헤드업 디스플레이 또는 사이니지 등에 적용될 수 있다. 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.
100:디스플레이 장치, 110:픽셀
120:기판
200,200A,200B,200C,200D,200E,200F,200G,200H,200I: 마이크로 발광 소자
210,510:제1형 반도체 층
220,520:발광 층
230,530: 제2형 반도체 층
251,:제1형 전극, 252,253,252a,253a:제2형 전극
260,261,262,263,264,265,266,267,268,271,272,273:315,316,317:본딩 퍼짐 방지부

Claims (30)

  1. 제1형 반도체 층;
    상기 제1형 반도체 층에 구비된 발광 층;
    상기 발광 층에 구비된 제2형 반도체 층;
    상기 제2형 반도체 층에 구비된 제1형 전극;
    상기 제1형 전극으로부터 이격되어 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제2형 전극; 및
    상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 구비된 본딩 퍼짐 방지부;를 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 음각 구조물 또는 양각 구조물을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 본딩 물질의 흐름을 유도하도록 구성된 트랜치 또는 홀을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극으로부터 각각 이격되어 구비된 돌출 댐을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 더 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 p형 전극이고, 상기 제2형 전극이 n형 전극인, 마이크로 발광 소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극과 제2-2 전극을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제1형 전극이 상기 제2형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제1-1 전극과 제1-2 전극을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극, 제2-2 전극, 제2-3 전극, 제2-4 전극을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부가 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 2개 이상 구비된, 마이크로 발광 소자.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자가 사각형, 원형, 또는 다각형의 단면 형상을 가지는, 마이크로 발광 소자.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자가 상기 제1형 전극에 대해 상기 제2형 전극과 대칭되는 위치에 더미 패턴을 더 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  14. 구동 회로를 포함하는 구동 회로 기판; 및
    상기 구동 회로 기판에 구비된 마이크로 발광 소자:를 포함하고,
    상기 마이크로 발광 소자가,
    제1형 반도체 층;
    상기 제1형 반도체 층에 구비된 발광 층;
    상기 발광 층에 구비된 제2형 반도체 층;
    상기 제2형 반도체 층에 구비된 제1형 전극;
    상기 제1형 전극으로부터 이격되어 상기 제2형 반도체 층에 구비된 제2형 전극; 및
    상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 구비된 본딩 퍼짐 방지부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 음각 구조물 또는 양각 구조물을 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 본딩 물질의 흐름을 유도하도록 구성된 트랜치 또는 홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극으로부터 각각 이격되어 구비된 돌출 댐을 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 p형 전극이고, 상기 제2형 전극이 n형 전극인, 디스플레이 장치.
  21. 제14 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극과 제2-2 전극을 포함하는, 디스플레이 장치.
  22. 제14 항에 있어서,
    상기 제2형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제1형 전극이 상기 제2형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제1-1 전극과 제1-2 전극을 포함하는, 디스플레이 장치.
  23. 제14 항에 있어서,
    상기 제1형 전극이 상기 제2형 반도체 층의 중앙 영역에 구비되고, 상기 제2형 전극이 상기 제1형 전극에 대해 대칭적으로 구비된 제2-1 전극, 제2-2 전극, 제2-3 전극, 제2-4 전극을 포함하는, 디스플레이 장치.
  24. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부가 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 2개 이상 구비된, 디스플레이 장치.
  25. 제14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는, LED TV, 액정 디스플레이, 모바일 디스플레이, 스마트 워치, AR(aggregated reality) 글라스, VR(virtual reality) 글라스, 헤드업 디스플레이 또는 사이니지에 적용되는, 디스플레이 장치.
  26. 기판에 제1형 반도체 층, 발광 층 및 제2형 반도체 층을 적층하는 단계;
    제1 마스크를 이용하여 상기 제1형 반도체 층, 발광 층, 제2형 반도체 층을 에칭하여 제1 패턴 영역과 제2 패턴 영역을 형성하는 단계;
    상기 제2형 반도체 층에 제1 절연 층을 적층하는 단계;
    제2 마스크를 이용하여 상기 제1 절연 층을 에칭하여 제3 패턴 영역과 제4 패턴 영역을 형성하는 단계;
    제3 마스크를 이용하여 상기 제3 패턴 영역에 금속 층을 적층하여 제1형 전극을 형성하고, 상기 제4 패턴 영역에 상기 금속 층을 적층하여 제2형 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 마스크를 제거하여, 상기 제1형 전극과 상기 제2형 전극 사이의 상기 제1 패텬 영역과 제2 패턴 영역 중 적어도 하나에 본딩 퍼짐 방지부를 형성하는 단계;를 포함하는, 마이크로 발광 소자 제조 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 본딩 물질의 흐름을 유도하도록 구성된 트랜치 또는 홀을 포함하는, 마이크로 발광 소자 제조 방법.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극으로부터 각각 이격되어 구비된 돌출 댐을 포함하는, 마이크로 발광 소자 제조 방법.
  29. 제26 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부는 상기 제1형 전극과 제2형 전극 중 하나에 접하여 구비된 트랜치 또는 홀을 포함하는, 마이크로 발광 소자 제조 방법.
  30. 제26 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지부가 상기 제1형 전극과 제2형 전극 사이에 2개 이상 구비된, 마이크로 발광 소자 제조 방법.
KR1020200124744A 2020-09-25 2020-09-25 마이크로 발광 소자, 이를 포함한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 KR20220041484A (ko)

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