KR20220043757A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시패널은 기판, 기판 상에 배치된 X축에 대한 가로 길이 및 Y축에 세로 길이를 갖는 발광 다이오드, 기판 상에 배치되어 발광 다이오드와 연결된 구동 소자, 및 발광 다이오드의 상부 또는 하부에 중첩하여 위치한 반사기능층을 포함한다. 반사기능층은 발광 다이오드와 중첩된 중심영역, 발광 다이오드의 가로 길이 또는 세로 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 외곽영역, 및 중심영역과 외곽영역 사이의 주변영역을 포함한다. 이에 따라, 발광 다이오드가 기판 상에 부착된 위치 및 오정렬 정도를 확인하여 발광 다이오드와 구동 소자의 접촉 불량을 개선할 수 있다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 다이오드(LED; Light emitting diode)를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치는 고해상도의 화면을 제공할 수 있고 경량 박형이 가능하다는 장점으로 인해 일상적인 전자기기, 예를 들어, 핸드폰, 노트북 등의 화면에 많이 적용되고 있고, 그 범위도 점차 확대되고 있다.
다만, 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치는 표시 장치에서 영상이 표시되지 않는 영역으로 사용자에게 시인되는 베젤(bezel) 영역의 크기를 감소시키는데 한계가 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 경우, 액정을 밀봉하고 상부 기판과 하부 기판을 합착하기 위해 씰런트(sealant)가 사용되어야 하므로, 베젤 영역의 크기를 감소시키는데 한계가 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치의 경우, 유기 발광 소자가 유기 물질로 이루어져 수분 또는 산소에 매우 취약하여 유기 발광 소자를 보호하기 위한 봉지부가 배치되어야 하므로, 베젤 영역의 크기를 감소시키는데 한계가 있다. 이에, 복수 개의 액정 표시 패널 또는 복수 개의 유기 발광 표시 패널을 타일 형태로 배치하여 초대형 화면을 구현하는 경우, 서로 인접하는 패널 간의 베젤 영역이 사용자에게 쉽게 시인되는 문제가 있다.
이에 대한 대안으로 소형 LED를 발광소자로 사용하는 표시 장치가 연구되고 있다. LED는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 신뢰성이 우수하여 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치에 비해 수명이 길다. 또한, LED는 점등 속도가 빠를 뿐만 아니라, 발광 효율이 좋고, 내충격성이 강해 안정성이 뛰어나며, 고휘도의 영상을 표시할 수 있기 때문에 초대형 화면에 적용되기에 적합한 소자이다.
이러한 소형 LED를 포함하는 표시 장치에 대한 여러 방면의 탐색이 진행되고 있으며, 일각에서는 제조 공정에서 발생 가능한 불량을 감소시키기 위한 표시 장치의 연구가 활발히 이루어지고 있다.
소형 LED를 이용한 표시 장치에서 복수의 발광 다이오드는 성장 기판에서 형성된다. 그리고, 성장 기판과 별도의 기판에 발광 다이오드를 구동시키기 위한 구동 소자들이 형성된다. 구동 소자들이 형성된 기판을 TFT 기판이라고 할 때, 복수의 발광 다이오드를 성장 기판에서 분리되어 TFT 기판에 옮겨 구동 소자들과 연결시키는 과정이 필요하다. 이를 전사 공정이라고 부를 수 있고, 소형 LED를 이용한 표시 장치를 구현하기 위해서는 전사 공정이 필수 공정에 해당된다.
전사 공정에서 대표적으로 발생하는 문제는 발광 다이오드의 위치가 오정렬되는 것이다. 발광 다이오드를 전사할 때는 복수개를 한번에 전사하게 되고 전사하는 과정을 여러 번 거친 후에 표시패널을 구현할 수 있다. 만약 장비의 셋팅값이 잘못되었을 경우 오정렬된 발광 다이오드들이 표시패널에 배치되고, 발광 다이오드와 구동 소자를 전기적으로 연결시키는 공정을 마치고 점등하여 검사할 때 암점으로 표시되는 화소들을 발견함으로써 발광 다이오드들의 오정렬을 검출할 수 있다. 암점으로 표시되는 화소를 관찰했을때, 발광 다이오드의 외관 상태에는 이상이 없으나 수㎛의 얼라인(align) 차이로 점등되지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 발광 다이오드를 TFT 기판에 전사 하는 과정 중에 발광 다이오드의 오정렬을 검출하여 불량을 조기에 발견하여 공정시간을 줄이고 불량률을 낮출 필요가 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 발광 다이오드의 전사 과정에서 발생할 수 있는 발광 다이오드의 오정렬을 조기에 검출할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시패널에 있어서, 표시패널은 기판, 기판 상에 배치된 X축에 대한 가로 길이 및 Y축에 대한 세로 길이를 갖는 발광 다이오드, 기판 상에 배치되어 발광 다이오드와 연결된 구동 소자, 및 발광 다이오드의 상부 또는 하부에 중첩하여 위치한 반사기능층을 포함한다. 반사기능층은 발광 다이오드와 중첩된 중심영역, 발광 다이오드의 가로 또는 세로 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 외곽영역, 및 중심영역과 외곽영역 사이의 주변영역을 포함한다. 이에 따라, 발광 다이오드가 기판 상에 부착된 위치 및 오정렬 정도를 확인하여 발광 다이오드와 구동 소자의 접촉 불량을 개선할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시패널에 있어서, 기판, 기판 상에 배치된 p전극 및 n전극을 포함하는 발광 다이오드, 기판 상에 배치되어 발광 다이오드와 연결된 구동 소자, 발광 다이오드를 커버하고 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀, 및 제4 홀을 포함하는 절연층, 및 절연층 상에서 발광 다이오드 주변에 위치한 가늠자를 포함한다. 가늠자는 제1 홀 및 제2 홀과 중첩된 보조영역, 및 발광 다이오드의 가로 또는 세로의 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 가이드 영역을 포함한다. 이에 따라, 발광 다이오드가 기판 상에 부착된 위치 및 오정렬 정도를 확인하여 발광 다이오드와 구동 소자의 접촉 불량을 개선할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서의 실시예들에 따르면, 발광 다이오드와 중첩하도록 가늠자를 배치함으로써, 발광 다이오드를 기판에 전사시킨 후 발광 다이오드의 오정렬 여부를 쉽게 확인할 수 있다.
그리고, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 가늠자는 반사성 물질을 포함함으로써 발광 다이오드로부터 발광된 광을 상부로 반사시킬 수 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4, 도 5, 및 도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 표시 장치의 다양한 실시예에 따른 가늠자의 평면도이다.
도 7 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예 따른 가늠자에 포함된 눈금자의 상세도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위(on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한, 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 2 및 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 표시 장치(100)는 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 포함한다. 표시 영역(AA)에는 복수의 화소(PX)가 구비되고, 비표시 영역(NA)에는 화소(PX)와 화소 구동부를 연결하기 위한 패드부가 위치한다. 이 경우, 비표시 영역(NA)은 발명의 설명을 위해 구분해 놓았을 뿐이며, 비표시 영역(NA)이 사용자의 눈에 시인되는 베젤 영역을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 비표시 영역(NA)의 폭은 표시 영역(AA)에 배치된 인접한 화소(PX) 사이의 간격의 절반이하일 수 있다. 본 명세서의 표시 장치(100)를 타일 형태로 복수 개 배치할 경우, 표시 장치(100) 간의 간격이 시인되지 않는 제로 베젤을 구현할 수 있고, 이에 따라 타일링된 복수의 표시 장치(100)는 하나의 대형 패널로 인지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 비표시 영역(NA)을 정의할 수 있는 영역을 포함하지 않을 수도 있다.
화소(PX)는 빛이 발광되는 개별 단위로서, 복수의 발광 소자 및 복수의 발광 소자를 개별적으로 구동하기 위한 복수의 화소 회로를 포함할 수 있다.
하나의 화소(PX)는 각각 다른 색으로 발광되는 복수의 발광 소자로 구성된 단위 화소로 정의될 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)는 적색, 녹색, 및 청색으로 각각 발광되는 발광 소자들을 포함할 수 있다. 하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소(PX)는 하나의 발광 소자로 구성된 서브 화소로 정의될 수도 있다. 한편, 발광 소자로서 무기 물질로 구성된 발광 다이오드(140)가 사용될 수 있다. 일반적으로, 발광 다이오드(140)는 그 크기가 100 마이크로미터(㎛) 이하이면 마이크로 엘이디(Micro LED)로 명명되고, 그 크기가 100 마이크로미터(㎛) 이상이면 미니 엘이디(Mini LED)로 명명된다.
화소 회로는 복수의 반도체 소자(120)를 포함할 수 있다. 화소(PX)에 포함된 발광 다이오드(140) 및 반도체 소자(120)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 같은 복수의 배선을 통해 게이트 제어 회로 및 데이터 제어 회로 등이 포함된 화소 구동부와 연결될 수 있다.
발광 다이오드(140), 화소 회로, 및 복수의 배선 등은 기판(110)의 상부에 배치되고, 화소 구동부는 기판(110)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 기판(110)의 측면에는 화소(PX) 및 화소 구동부를 연결하는 복수의 연결 배선이 배치될 수 있다.
도 2는 반도체 소자(120), 발광 다이오드(140), 및 이를 둘러싼 구조물을 나타낸 수직 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 기판(110), 반도체 소자(120), 게이트 절연층(131), 패시베이션층(132), 반사기능층(170A), 접착층(133), 발광 다이오드(140), 제1 절연층(150), 및 연결 전극(161, 162)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 다양한 기능 요소들을 지지하는 기판으로서, 절연 물질일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 유리 또는 폴리이미드(polyimide)를 포함할 수 있다. 기판(110)이 가요성(flexibility)을 갖는 경우, 기판(110)은 기판(110)을 보강하기 위해 기판(110)의 후면에 결합된 백 플레이트를 더 포함할 수 있다. 백 플레이트는 플라스틱 재질, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 재질을 포함할 수 있다.
기판(110) 상에는 반도체 소자(120)가 배치된다. 반도체 소자(120)는 표시 장치(100)의 구동 소자로 사용될 수 있다. 반도체 소자(120)는 예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT; Thin film transistor), N형 금속 산화막 반도체(NMOS; N-channel metal oxide semiconductor), P형 금속 산화막 반도체(PMOS; P-channel metal oxide semiconductor), 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS; Complementary metal oxide semiconductor), 전계 효과 트랜지스터(FET; Field effect transistor) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이하에서는, 복수의 반도체 소자(120)가 박막 트랜지스터인 것으로 가정하여 설명하기로 하나, 이에 한정되지는 않는다.
반도체 소자(120)는 게이트 전극(121), 액티브층(122), 소스 전극(123), 및 드레인 전극(124)을 포함한다.
기판(110) 상에 게이트 전극(121)이 배치된다. 게이트 전극(121)은 도전성 물질, 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
게이트 전극(121) 상에 게이트 절연층(131)이 배치된다. 게이트 절연층(131)은 게이트 전극(121)과 액티브층(122)을 절연시키기 위한 층으로, 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(131)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
게이트 절연층(131) 상에 액티브층(122)이 배치된다. 예를 들어, 액티브층(122)은 산화물 반도체, 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
액티브층(122) 상에 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)이 서로 이격되어 배치된다. 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)은 액티브층(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)은 도전성 물질, 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
반도체 소자(120) 상에 패시베이션층(132)이 배치된다. 패시베이션층(132)을 구비함으로써 패시베이션층(132) 하부에 배치되는 요소, 예를 들어 반도체 소자(120)를 보호할 수 있다. 패시베이션층(132)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 패시베이션층(132)은 반도체 소자(120)와 제1 연결 전극(161)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 홀(H1) 및 공통 배선(CL)과 제2 연결 전극(162)을 전기적으로 연결하기 위핸 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.
기판(110)과 반도체 소자(120) 사이에는 버퍼층이 배치될 수 있다. 버퍼층은 기판(110)으로부터 수분 또는 불순물이 기판(110) 상부로 확산되는 것을 최소화할 수 있다. 버퍼층은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
기판(110) 또는 버퍼층 상에 게이트 배선(GL)이 배치된다. 게이트 배선(GL)은 게이트 전극(121)과 동일 층 상에 배치될 수 있으며, 게이트 배선(GL)은 게이트 전극(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 배선(GL)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)에서 일 방향으로 연장될 수 있다.
게이트 절연층(131) 상에 데이터 배선(DL)이 배치된다. 데이터 배선(DL)은 소스 전극(123) 또는 드레인 전극(124)과 동일 층 상에 배치될 수 있으며, 데이터 배선(DL)은 소스 전극(123) 또는 드레인 전극(124)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 데이터 배선(DL)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)에서 일 방향으로 연장될 수 있고, 게이트 배선(GL)과는 다른 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 게이트 절연층(131) 상에 공통 배선(CL)이 배치된다. 공통 배선(CL)은 발광 다이오드(140)에 공통 전압을 인가하기 위한 배선으로, 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL) 과 이격되어 배치될 수 있다. 공통 배선(CL)은 게이트 배선(GL) 또는 데이터 배선(DL)과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 공통 배선(CL)은 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)과 동일한 물질로 이루어지거나, 게이트 전극(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
패시베이션층(132) 상에는 반사기능층(170A)이 배치된다. 반사기능층(170A)은 발광 다이오드(140)의 발광 효율을 향상시키기 위한 층이다. 반사기능층(170A)은 발광 다이오드(140)에서 발광된 광 중 기판(110) 측으로 향한 광을 표시 장치(100)의 상부로 반사시켜 표시 장치(100) 외부로 출광시킨다. 반사기능층(170A)은 높은 반사율을 가지면서 식각에 의한 손상에 강한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 순수한 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)은 산소 또는 질소와 반응하여 반사도가 저하될 수 있으므로, 반사기능층(170A)은 ITO/Al/ITO 또는 ITO/Ag/ITO의 다중층으로 형성되거나, 팔라듐(Pd)이나 구리(Cu)의 불순물을 첨가하여 형성될 수 있다.
반사기능층(170A) 상에 접착층(133)이 배치된다. 접착층(133)은 기판(110) 상에 발광 다이오드(140)를 고정시키기 위한 층으로, 금속 물질로 이루어진 반사기능층(170A)과 발광 다이오드(140)를 절연시킬 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 다이오드가 하부의 일 전극기 노출된 구조인 버티컬 타입일 경우, 접착층(133)은 발광 다이오드의 일 전극과 반사기능층(170A)이 전기적으로 연결될 수 있도록 접착층(133)은 전도성 물질을 포함할 수도 있다. 접착층(133)은 열 경화 물질 또는 광 경화 물질로 이루어질 수 있으며, 접착층(133)은 Adhesive polymer, epoxy resist, UV resin, polyimide 계열, acrylate 계열, 우레탄 계열, Polydimethylsiloxane(PDMS) 중 어느 하나로 선택될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
접착층(133)은 반도체 소자(120)와 제1 연결 전극(161)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 홀(H1) 및 공통 배선(CL)과 제2 연결 전극(162)을 전기적으로 연결하기 위한 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 이 경우, 접착층(133)에 포함된 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)은 패시베이션층(132)에 포함된 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2) 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 접착층(133)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판(110) 전면 상에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예르 들어, 접착층(133)은 발광 다이오드(140)와 중첩되도록 아일랜드 모양으로 패터닝 될 수도 있다.
발광 다이오드(140)는 접착층(133) 상에 반사기능층(170A)과 중첩하도록 배치된다. 발광 다이오드(140)는 n형층(141), 활성층(142), p형층(143), n전극(145), p전극(144), 및 봉지막(146)을 포함한다. 이하에서는, 발광 다이오드(140)가 래터럴(lateral) 구조의 LED인 것으로 설명하지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 버티컬(vertical) 구조의 LED인 발광 다이오드(140)를 포함할 수도 있다.
n형층(141)은 음의 전하를 가지는 자유 전자가 캐리어로서 이동하여 전류가 생기는 반도체층으로서, n-GaN계 물질로 이루어질 수 있다. n-GaN계 물질은 GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등일 수 있고, n형층(141)의 도핑에 사용되는 불순물로는 Si, Ge, Se, Te, C 등이 사용될 수 있다. 그리고, 경우에 따라 성장 기판과 n형층(141) 사이에는 도핑되지 않은 GaN계 반도체층과 같은 버퍼층이 추가로 형성될 수 있다.
활성층(142)은 n형층(141) 상에 배치되고, 우물층과 우물층보다 밴드 갭이 높은 장벽층을 갖는 다중 양자 우물(MQW; Multi quantum well) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 활성층(142)은 InGaN/GaN 등의 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.
p형층(143)은 양의 전하를 가지는 정공이 캐리어로서 이동하여 전류가 생기는 반도체층으로서, p-GaN계 물질로 이루어질 수 있다. p-GaN계 물질은 GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등일 수 있고, p형층(143)의 도핑에 사용되는 불순물로는 Mg, Zn, Be 등이 사용될 수 있다.
p형층(143) 상에는 오믹 접촉(ohmic contact)을 형성하기 위하여 p전극(144)이 배치된다. p전극(144)은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전 물질일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, n형층(141) 상에는 오믹 접촉을 위한 n전극(145)이 배치된다. n전극(145)은 p전극(144)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
n형층(141) 및 p형층(143) 상에는 n형층(141) 및 p형층(143)을 보호하기 위한 봉지막(146)이 배치된다. 봉지막(146)은 보호층으로도 지칭될 수 있으며, SiO2, Si3N4 또는 레진(resix)으로 이루어질 수 있다. 봉지막(146)은 발광 다이오드(140)의 하부를 제외한 발광 다이오드(140)의 전면에 배치될 수 있다. 다만, 봉지막(146)에 의해 p전극(144) 및 n전극(145)의 일부가 노출되며, 노출된 영역을 통해 p전극(144) 및 n전극(145)은 각각 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)과 오믹 접촉된다. 몇몇 실시예에서, 발광 다이오드(140)의 측면 중 적어도 일부에는 봉지막(146)이 형성되지 않을 수 있다. 특히, p형층(143) 없이 n형층(141)만 위치하는 발광 다이오드(140)의 일 측면에는 봉지막(146)이 형성되지 않을 수 있고, 이와 같은 발광 다이오드(140)는 n형층(141)이 노출된 채로 기판(1100 상에 배치될 수 있다.
제1 절연층(150)은 반도체 소자(120) 상에 배치된다. 제1 절연층(150)은 포토아크릴(photo acryl), 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene resin), 아크릴레이트게 수지(acrylate) 등의 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제1 절연층(150)은 기판(110)의 전면을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 절연층(150)은 발광 다이오드(140)의 측면에 인접하여 배치됨으로써 발광 다이오드(140)를 기판(110) 상에 더욱 강하게 고정시킬 수 있다. 제1 절연층(150)은 반도체 소자(120)와 제1 연결 전극(161)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 홀(H1), 및 공통 배선(CL)과 제2 연결 전극(162)을 전기적으로 연결하기 위한 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(150)에 포함된 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)은 접착층(133)에 포함된 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)보다 큰 직경을 가질 수 있다.
제1 절연층(150)은 복수의 발광 다이오드(140) 사이를 평탄화시킬 수 있다. 제1 절연층(150)은 반도체 소자(120) 및 반사기능층(170A) 등으로 인한 기판(110) 상의 단차를 보상하여 연결 전극(161, 162)이 반도체 소자(120) 및 공통 배선(CL)과 원활하게 연결될 수 있도록 한다.
제1 절연층(150)은 발광 다이오드(140)의 측부뿐만 아니라 상부를 둘러싸도록 배치된다. 따라서, 제1 절연층(150)은 기판(110) 상에 정렬된 발광 다이오드(140)를 기판(110) 상에 더욱 견고히 고정시킬 수 있다. 이를 위해, 제1 절연층(150)의 높이는 발광 다이오드(140)의 최대 높이보다 높을 수 있다. 도 2에 도시된 발광 다이오드(140)는 n형층(141) 상에 p형층(143)이 위치하는 버티컬 타입의 LED이며, 이 경우, 제1 절연층(150)의 높이는 p형층(143), p전극(144), 또는 봉지막(146) 보다 높을 수 있다.
도 2는 발광 다이오드(140) 및 발광 다이오드(140) 주변의 구조물의 Y-Z 평면을 보여주는 수직 단면도이다. 제1 절연층(150)은 제3 홀(H3)과 제4 홀(H4)을 포함한다. 제3 홀(H3)은 p전극(144)을 노출시키며, 제4 홀(H4)은 n전극(145)을 노출시킨다. p전극(144) 및 n전극(145)은 생략될 수 있으며, 이 경우 제3 홀(H3)은 p형층(143)의 일부를 노출시키며, 제4 홀(H4)은 n형층(141)의 일부를 노출시킨다. p전극(144)이 n전극(145)보다 높은 곳에 위치하므로, 제3 홀(H3)의 깊이는 제4 홀(H4)의 깊이보다 작을 수 있다. 그리고, 제3 홀(H3)에 의해 노출된 p전극(144)의 영역은 제4 홀(H4)에 의해 노출된 n전극(145)의 영역보다 클 수 있다.
제1 연결 전극(161)이 제1 절연층(150) 및 발광 다이오드(140) 상에 배치된다. 제1 연결 전극(161)은 제3 홀(H3)을 통해 발광 다이오드(140)의 p전극(144)과 박막 트랜지스터(120)를 전기적으로 연결시킨다. 제1 연결 전극(161)은 제1 홀(H1)을 통해 소스 전극(123)과 전기적으로 연결되고, 제3 홀(H3)을 통해 p형층(143)과 전기적으로 연결된다. 제1 연결 전극(161)은 표시 장치(100)가 전면 발광 타입일 경우에는 투명 도전성 물질로 이루어지고, 표시 장치(100)가 배면 발광 타입일 경우에는 반사성 도전 물질로 이루어질 수 있다. 투명 도전성 물질은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide) 등이 될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 반사성 도전 물질은 Al, Ag, Au, Pt, 또는 Cu 등이 될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
제2 연결 전극(162)이 제1 절연층(150) 및 발광 다이오드(140) 상에 배치된다. 제2 연결 전극(162)은 제1 연결 전극(161)과 이격되어 배치되고, 발광 다이오드(140)의 n전극(145)과 공통 배선(CL)을 전기적으로 연결시킨다. 제2 연결 전극(162)은 제2 홀(H2)을 통해 공통 배선(CL)과 전기적으로 연결되고, 제4 홀(H4)을 통해 n형층(141)과 전기적으로 연결된다. 제2 연결 전극(162)은 발광 다이오드(140)의 종류에 따라 반사성 도전 물질로 이루어지거나, 제1 연결 전극(161)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 반사성 도전 물질은 Al, Ag, Au, Pt, 또는 Cu 등이 될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
발광 다이오드(140)는 기판(110) 상으로 이동된 후 일정 압력이 가해짐으로써 접착층(133) 상에 1차적으로 접착된다. 이 과정에서 일부의 발광 다이오드(140)의 위치가 정위치로부터 상하좌우로 이동되거나 회전되어 오정렬될 수 있다. 또한, 발광 다이오드(140)는 전사 장비에 의해 기판(110) 상으로 이동되는데, 전사 장비의 얼라인 오류 등의 이유로 기판(110) 상에 오배치될 수도 있다. 상기와 같이, 일 실시예에 따른 발광 다이오드(140)는 기판(110) 상에 오정렬되거나 오배치된 채로 고정될 수 있으며, 이 경우 제3 홀(H3) 및 제4 홀(H4)이 각각 p전극(144) 및 n전극(145) 상이 아닌 다른 위치에 형성되어 발광 다이오드(140)와 반도체 소자(120)가 서로 전기적으로 연결되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
도 2에 도시된 표시 장치(100)는 발광 다이오드(140)의 하부에 반사기능층(170A)이 배치된 구조이고, 도 3에 도시된 표시 장치(100)는 발광 다이오드(140)의 하부 및 측면에 반사층(RF) 및 반사기능층(170B)이 배치된 구조이다. 도 3에 도시된 표시 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치(100)와 비교하여 반사층(RF) 및 반사기능층(170B)의 배치 및 구조만 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 2를 참고하면, 앞서 설명한 바와 같이 반사기능층(170A)은 발광 다이오드(140) 하부에 배치되어 발광 다이오드(140) 하부로 향한 광을 상부로 반사시키는 역할을 한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층(170A)은 광을 반사시키는 역할 뿐만 아니라 발광 다이오드(140)가 부착된 위치를 확인할 수 있는 가늠자 역할도 한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 반사기능층(170A)은 가늠자라고 명명할 수 있다. 가늠자(170A)는 발광 다이오드(140)가 부착될 위치에 발광 다이오드(140)의 평면상 크기보다 넓은 형태로 발광 다이오드(140)와 중첩되도록 배치된다. 가늠자(170A)는 발광 다이오드(140)가 부착된 위치를 가늠하기 위한 눈금자를 포함한다.
도 3을 참고하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 도 2의 반사기능층(170A)이 배치된 위치에 반사층(RF)이 위치하고, 발광 다이오드(140)의 측면으로 반사기능층(170B)이 배치된다. 반사층(RF)은 단순히 발광 다이오드(140) 하부로 향한 광을 상부로 반사시키는 역할을 하기 위해 발광 다이오드(140) 하부에 배치된다. 그리고, 반사기능층(170B)이 발광 다이오드(140)의 측면에 배치된다.
구체적으로, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 상에 제2 절연층(152)이 배치된다. 제2 절연층(152)은 포토아크릴(photo acryl), 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene resin), 아크릴레이트게 수지(acrylate) 등의 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제2 절연층(152)은 기판(110)의 전면을 덮도록 배치될 수 있다. 제2 절연층(152)은 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)과 동일한 위치에 각각 형성된 홀을 포함할 수 있다. 제2 절연층(152)에 포함된 홀은 발광 다이오드(140)의 활성층(142)을 지나 n형층(141)의 측면과 중첩되는 어느 한 지점까지의 깊이로 형성될 수 있다. 다만, 제2 절연층(152)에 형성된 홀은 각각 제1 연결 전극(161) 또는 제2 연결 전극(162)이 노출되지 않도록 한다.
제2 절연층(152)의 홀에는 각각 반사기능층(170B)이 형성된다. 반사기능층(170B)은 홀의 외측 경사면 둘레를 따라 배치되고 일부는 제2 절연층(152) 상에도 배치된다. 반사기능층(170B)이 제2 절연층(152)에 포함된 폴의 외측 경사면에 배치되어야 발광 다이오드(140)의 측면에서 향해오는 광을 온전히 반사시킬 수 있다. 제2 절연층(152)은 반사기능층(170B)이 각각 제1 연결 전극(161) 또는 제2 연결 전극(162)과 단락되지 않게 한다.
반사층(RF) 및 반사기능층(170B)은 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 순수한 은(Ag)은 산소 또는 질소와 반응하여 반사도가 저하될 수 있으므로, 반사기능층(170A)은 ITO/Ag/ITO 또는 ITO/Al/ITO의 다중층으로 형성되거나, 팔라듐(Pd)이나 구리(Cu)의 불순물을 첨가하여 형성될 수 있다. 반사층(RF) 및 반사기능층(170B)은 발광 다이오드(140)의 하부 및 측면으로 향하는 광을 상부로 반사시키는 역할을 한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층(170B)은 광을 반사시키는 역할 뿐만 아니라 발광 다이오드(140)가 부착된 위치를 확인할 수 있는 가늠자 역할도 한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 반사기능층(170B)은 가늠자라고 명명할 수 있다. 가늠자(170B)는 발광 다이오드(140)의 측면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 다이오드(140)가 부착된 위치를 가늠하기 위한 눈금자를 포함한다.
도 2 및 도 3에서 도시된 단면도에 의하면 반사기능층(170A, 170B)의 위치는 발광 다이오드(140)의 하부 또는 측면으로 정의될 수 있고, 이러한 반사기능층(170A, 170B)의 자세한 구조는 도 4, 도 5, 및 도 6의 평면도를 통해 설명한다.
도 4, 도 5, 및 도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 표시 장치의 다양한 실시예에 따른 가늠자의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층(170C)의 평면도이다. 반사기능층(170C)이 X-Y 평면상에 있다고 가정할 때, 발광 다이오드(140)는 Z축 상에 위치할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층(170C)은 중심영역(CA), 주변영역(PA), 및 외곽영역(OA)으로 구분할 수 있다. 중심영역(CA)은 오정렬 없이 발광 다이오드(140)가 위치할 때 중첩되는 부분으로, 물리적으로 반사기능층(170C)의 중심을 포함하는 영역이다.
반사기능층(170C)은 X축 상에서 폭이 가장 넓은 부분의 길이를 Wb, Y축 상에서 폭이 가장 넓은 부분의 길이를 Lb로 정의할 수 있다. Wb를 절반으로 나누는 Y축 방향의 가상의 선과 Lb를 절반으로 나누는 X축 상의 가상의 선이 만나는 부분이 반사기능층(170C)의 중심이고, 반사기능층(170C)의 중심에 발광 다이오드(140)의 중심을 중첩시켰을 때 발광 다이오드(140)와 중첩된 영역을 중심영역(CA)이라 할 수 있다.
반사기능층(170C)은 가장자리 영역인 외곽영역(OA)을 포함할 수 있다. 외곽영역(OA)은 눈금자(Sb)들이 배치된 영역이다. 눈금자(Sb)는 오목부(Tr)와 볼록부(Cr)를 포함함으로써 발광 다이오드(140)가 부착된 위치를 직관적으로 알 수 있게 해준다. 오목부(Tr)와 볼록부(Cr)를 각각 하나씩 포함하는 구조를 단위 눈금자(Sb)라고 할 때, 외곽영역(OA)에는 이러한 단위 눈금자(Sb)들이 복수개 배치된다. 외곽영역(OA)은 눈금자를 포함하므로 가이드영역이라고 일컫을 수도 있다.
반사기능층(170C)은 앞서 설명한 중심영역(CA)과 외곽영역(OA) 사이에 위치한 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 중심영역(CA) 및 주변영역(PA)은 주로 발광 다이오드(140)의 광을 반사시켜 상부로 출광시킨다.
도 4를 참조하면, 반사기능층(170C)의 외곽영역(OA) 중 중심영역(CA)에 대응되는 영역에는 눈금자(Sb)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(140)의 세로 길이가 가로 길이보다 긴 경우, 오정렬되지 않은 발광 다이오드(140)는 가로가 X축 상에, 세로가 Y축 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 발광 다이오드(140)의 가로 길이를 Wm, 세로 길이를 Lm이라고 할 때, 반사기능층(170C)의 외곽영역(OA)에서 Wm 및 Lm에 각각 대응되는 영역인 Wbn 및 Lbn에는 눈금자(Sb)를 포함하지 않을 수 있다.
발광 다이오드(140)를 기판(110)에 전사시키게 되면 오정렬되지 않는다면 반사기능층(170C)의 중심영역(CA)과 중첩하여 배치되지만, 오정렬이 발생한다면 반사기능층(170C)의 중심영역(CA) 및 주변영역(PA)과 중첩하여 배치될 수 있다. 발광 다이오드(140)를 기판(110)에 전사시키는 공정은 반사기능층(170C)의 중심영역(CA)과 중첩시키기 위한 노력에 의한 것이므로, 외곽영역(OA)에서 중심영역(CA)에 대응되는 영역에는 눈금자(Sb)를 포함하지 않는 것이 효과적일 수 있다. 이 경우, 반사기능층(170C)의 Lbn 영역 및 Wbn 영역에 인접하여 배치된 눈금자(Sb)는 볼록부(Cr)가 먼저 배치될 수 있도록 한다.
도 4에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 발광 다이오드(140) 및 반사기능층(170C)의 위치관계를 살펴보면, 발광 다이오드(140)는 반사기능층(170C)의 중심영역(CA)에서 -X축 방향, +Y축 방향으로 이동하여 배치되어 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 경우, 발광 다이오드(140)를 기판(110) 상에 전사하고난 후에 검사자가 육안으로 발광 다이오드(140)의 오정렬 정도를 확인할 수 있다. 단위 눈금자(Sb)에 포함된 볼록부(Cr)와 오목부(Tr)의 길이가 동일한 경우, 도 4에 따르면, 발광 다이오드(140)가 오정렬된 정도는 X축 방향 및 Y축 방향 모두 한 개의 단위 눈금자(Sb)의 절반의 길이를 넘지 않았다. 눈금자(Sb)의 크기에 따라 도 4의 실시예는 불량으로 간주될 수도 양품으로 간주될 수도 있다. 단위 눈금자(Sb)의 크기에 대해서는 후에 자세히 설명한다. 만약 불량이라면 발광 다이오드(140)의 전사 공정을 중단하고, 오정렬을 보정하기 위한 작업을 실시한 후 전사 공정을 이어나감으로써 공정시간을 단축하고 비용을 절감할 수 있다.
도 5를 참조하면, 반사기능층(170D)은 앞서 설명한 도 4의 반사기능층(170C)의 Lbn 영역 및 Wbn 영역이 존재하지 않고, 반사기능층(170D)의 외곽영역(OA) 모든 영역에 눈금자(Sb)가 연속적으로 배치된다. 이 경우, X축 및 Y축에 배치된 눈금자(Sb)는 각각 중심눈금자(CSb)를 포함할 수 있다. 중심눈금자(CSb)는 외곽영역(OA)에서 반사기능층(170D)의 중심과 대응되는 영역에 배치된다. 도 5에서는 중심눈금자(CSb)를 오목부(Tr)로 구현하였지만 이에 한정되지 않고, 볼록부(Cr)로 구현될 수도 있다.
도 5에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 발광 다이오드(140) 및 반사기능층(170D)의 위치관계를 살펴보면, 발광 다이오드(140)는 반사기능층(170D)의 중심영역(CA)에서 -X축 방향으로 이동되고 반시계방향으로 회전하여 배치되어 있다. 검사자는 눈금자(Sb) 및 중심눈금자(CSb)를 통해 발광 다이오드(140)가 X축 방향으로 이동된 정도 및 회전된 각도(Θ)를 확인할 수 있다. 발광 다이오드(140)가 회전된 각도(Θ)는 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(140)가 회전됨으로써 발광 다이오드(140)의 일면을 X축 및 Y축에 대응시켜 가상의 직각 삼각형을 마련함으로써 알아낼 수 있다. 이를 통해, 검사자는 발광 다이오드(140)의 부착 위치가 불량을 야기하는지 아닌지를 판단할 수 있다.
앞서 설명한 도 4 및 도 5의 경우, 눈금자(Sb)의 크기가 모두 동일한 경우를 설명하였다. 반면, 도 6의 반사기능층(170E)의 경우, X축 방향을 따라 마련된 외곽영역(OA)에 있는 눈금자(Sb)의 크기는 Y축 방향을 따라 마련된 외곽영역(OA)에 있는 눈금자(Sb)의 크기와 서로 다르다. 이 경우, X축 방향을 따라 마련된 외곽영역(OA)에 있는 눈금자(Sb)의 크기가 Y축 방향을 따라 마련된 외곽영역(OA)에 있는 눈금자(Sb)의 크기보다 큰 경우를 도시하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 다만, 동일한 축을 따라 마련된 눈금자(Sb)의 크기는 동일할 수 있다. 그리고, 도 6의 반사기능층(170E)은 앞서 설명한 도 4의 반사기능층(170C)과 같이 눈금자(Sb)가 배치되지 않은 Lbn 영역 및 Wbn 영역을 포함하도록 도시되었지만, 이에 한정되지 않고 도 5와 같이 외곽영역(OA)을 따라 눈금자(Sb)가 연속적으로 배치될 수도 있다.
눈금자(Sb)의 크기는 발광 다이오드(140)의 이동 편차에 따라 다르게 구현될 수 있다. 도 6의 반사기능층(170E)의 경우, 발광 다이오드(140) 부착시 X축 이동이 Y축 이동보다 크게 발생하는 경우이다. 이 경우, 발광 다이오드(140)의 X축 방향으로 이동되는 정도가 Y축 방향으로 이동되는 정도보다 크기 때문에 X축 방향으로 배치된 눈금자(Sb)의 정밀도는 Y축 방향으로 배치된 눈금자(Sb)의 정밀도보다 세밀함을 요하지 않아도 된다. 따라서, 반사기능층(170E)에서 X축 방향을 따라 배치된 눈금자(Sb)의 크기는 Y축 방향을 따라 배치된 눈금자(Sb)의 크기보다 크게 구현할 수 있다.
도 6에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 발광 다이오드(140) 및 반사기능층(170E)의 위치관계를 살펴보면, 발광 다이오드(140)는 반사기능층(170E)의 중심영역(CA)에서 +X축 방향, -Y축 방향으로 이동되어 배치되어 있다. 도 6에 따르면, 발광 다이오드(140)가 오정렬된 정도는 X축으로 X축 방향에 배치된 단위 눈금자(Sb)의 볼록부(Cr) 한 개와 오목부(Tr)의 절반을 합한 정도이고, Y축으로 Y축 방향에 배치된 단위 눈금자(Sb)의 볼록부 한 개정도이다. 눈금자(Sb)의 크기에 따라 도 6의 실시예는 불량으로 간주될 수도 양품으로 간주될 수도 있다.
지금까지 설명된 도 4, 도 5, 및 도 6에 도시된 반사기능층(170C, 170D, 170E)은 모두 도 2 및 도 3의 표시 장치(100)에 적용될 수 있다. 도 2의 표시 장치(100)에 적용되는 경우, 발광 다이오드(140)의 하부에서 반사기능층(170A)의 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 도 3의 표시 장치(100)에 적용되는 경우, 반사기능층(170C, 170D, 170E)에 포함된 중심영역(CA) 및 주변영역(PA)이 생략되고 외곽영역(OA)만이 도 3의 반사기능층(170B)의 위치에 배치될 수 있다.
도 7 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예 따른 가늠자에 포함된 눈금자의 상세도이다. 도 7에서 설명하는 눈금자는 도 4, 도 5, 및 도 6에 도시된 반사기능층(170C, 170D, 170E)에 포함될 수 있다.
도 7은 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)을 포함하는 단위 눈금자(Sb)를 도시한다. 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)는 각각 세 개의 점으로 구현될 수 있다. 볼록부(Cr)는 볼록부 너비기준점(C1, C2)과 볼록부 형태기준점(C3)으로 구현되고, 볼록부 너비기준점(C1, C2)은 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제2 볼록부 너비기준점(C2)을 포함한다. 그리고, 오목부(Tr)는 오목부 너비기준점(T1, T2)과 오목부 형태기준점(T3)으로 구현되고, 오목부 너비기준점(T1, T2)는 제1 오목부 너비기준점(T1)과 제2 오목부 너비기준점(T2)을 포함한다. 도 7에서는 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)가 각각 사각형의 형태로 구현되었지만, 상기 언급한 너비기준점(C1, C2, T1, T2) 및 형태기준점(C3, T3)만 정의될 수 있으면 각 점을 잇는 선은 직선 또는 곡선으로 자유롭게 사용되어 다양한 형태로 구현될 수 있다.
너비기준점들(C1, C2, T1, T2)은 볼록부(Cr) 또는 오목부(Tr)의 너비(또는 폭)을 정의하는 점들이다. 너비기준점들(C1, C2, T1, T2)을 통해 발광 다이오드(140)가 오정렬된 정도를 파악할 수 있다. 이 경우, 볼록부(Cr)의 너비는 제1 눈금자의 폭에 해당하고 Sb1으로 표기하기로 한다. 오목부(Tr)의 너비는 제2 눈금자의 폭에 해당하며 Sb2로 표기하기로 한다. 검사자가 발광 다이오드(140)가 이동된 수치를 파악하기 용이하게 하기 위해서는 Sb1과 Sb2의 길이가 같도록 눈금자(Sb)를 구현하는 것이 효과적일 수 있다.
도 7의 눈금자(Sb)는 반사기능층(170C, 170D, 170E)의 상부에 배치된 부분이라고 했을 때, 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제2 볼록부 너비기준점(C2)은 X축 상에서 서로 다른 점에 배치되고 Y축 상에서는 같은 점에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1 오목부 너비기준점(T1)과 제2 오목부 너비기준점(T2)은 X축 상에서 서로 다른 점에 배치되고 Y축 상에서는 같은 점에 배치될 수 있다. 그리고, 볼록부 너비기준점(C1, C2) 중 어느 한 점과 오목부 너비기준점(T1, T2) 중 어느 한 점은 서로 X축 상에서 같은 점에 배치되고 Y축 상에서는 다른 점에 배치될 수 있다. 도 7에서는 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제1 오목부 너비기준점(T1)이 X축 상에서 같은 점에 배치되고 Y축 상에서 서로 다른 점에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지는 않는다. 이에 따라, 볼록부(Cr)와 오목부(Tr) 각각의 너비만으로 발광 다이오드(140)가 오정렬된 수치를 파악할 수 있다.
볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)의 높이는 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)를 구현시키는 점들 중에서 X축 상에서 같은 점에 배치되고 Y축 상에서 서로 다른 점에 배치되는 두 개의 점에 의해 정의될 수 있다. 구체적으로, 도 7에서는 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제1 오목부 너비기준점(T1)을 연결한 직선의 길이가 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)의 높이로 정의될 수 있고 Sb3으로 표기하기로 한다. 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr) 각각의 높이는 Sb3으로 동일하게 구현하는 것이 용이하지만, 이에 한정되지는 않는다. 발광 다이오드(140)가 오정렬된 수치를 파악하는데는 볼록부(Cr) 및 오목부(Tr)의 너비(또는 폭)가 중요한 수치이므로 높이는 서로 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 도 8은 복수 개의 눈금자(Sb)를 도시하고, 눈금자(Sb)는 서로 다른 두 가지의 높이(Sb3(a), Sb3(b))로 구현된다. 다시 설명하면, 오목부(Tr)를 기준으로 오목부(Tr)의 높이는 한 개의 오목부(Tr)마다 번갈아가며 서로 다른 높이로 구현될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 눈금자의 높이(Sb3)는 도 8의 경우처럼 서로 다른 두 개의 높이들로 규칙적으로 배열될 수도 있지만, 경우에 따라 랜덤하게 배열될 수도 있다. 예를 들어, 세밀한 측정을 위하여 눈금자(Sb)의 폭을 작게 형성하는 경우, 발광 다이오드(140)의 오정렬된 정도가 크다면 검사자는 눈금자(Sb)의 개수를 세는 것에 부담이 될 수도 있다. 따라서, 눈금자(Sb)의 개수를 세지 않아도 되도록 기준이 될 수 있는 포인트에서 눈금자(Sb)의 높이를 다르게 구현한다면 검사자는 효과적으로 수치를 알아낼 수 있다.
지금까지 제1 볼록부 너비기준점(C1), 제2 볼록부 너비기준점(C2), 제1 오목부 너비기준점(T1), 및 제2 오목부 너비기준점(T2)에 대해 설명하였고, 이 기준점들을 통해 눈금자(Sb)를 구현할 수 있다. 도 9를 참조하면, 볼록부(Cr)는 제1 볼록부 너비기준점(C1), 제2 볼록부 너비기준점(C2), 및 제1 오목부 너비기준점(T1)으로 구현되고, 오목부(Tr)는 제1 오목부 너비기준점(T1), 제2 오목부 너비기준점(T2), 및 제1 볼록부 너비기준점(C1)으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층의 눈금자(Sb)는 삼각형의 형태로 구현될 수도 있다. 도 9의 경우, 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제1 오목부 너비기준점(T1)이 X축으로 같은 점에 배치되고 Y축으로 서로 다른 점에 배치되는 경우를 도시하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 도 10을 참조하면, 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제2 오목부 너비기준점(T1)은 X축에서 서로 같은 점에 위치 하지 않는다. 제1 볼록부 너비기준점(C1) 및 제2 볼록부 너비기준점(C2)은 제1 오목부 너비기준점(T1) 및 제2 오목부 너비기준점(T2)과 Y축에서 서로 같은 점에 위치하지 않는다. 이 경우, 검사자는 볼록부(Cr)의 너비(또는 폭) Sb1을 통해 발광 다이오드(140)의 오정렬 정도를 확인할 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 반사기능층들은 눈금자들(Sb)들을 포함하고, 눈금자들(Sb)은 볼록부 형태기준점(C3) 및 오목부 형태기준점(T3)을 포함할 수 있다. 볼록부 형태기준점(C3)은 X축으로 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 제2 볼록부 너비기준점(C2) 사이에 있고 Y축으로 제1 오목부 너비기준점(T1)과 동일한 점에 있다. 볼록부 형태기준점(C3)은 X축 상에서 제1 오목부 너비기준점(T1)과 서로 다른 점에 있고 제2 볼록부 너비기준점(C2)과 같은 점에 있을 수 있다. 오목부 형태기준점(T3)은 X축으로 제1 오목부 너비기준점(T1)과 제2 오목부 너비기준점(T2) 사이에 있고 Y축으로 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 동일한 점에 있다. 오목부 형태기준점(T3)은 X축 상에서 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 서로 다른 점에 있고 제2 오목부 너비기준점(T2)과 같은 점에 있을 수 있다. 형태기준점(C3, T3)은 눈금자(Sb)의 시인성을 확보하는데 도움을 줄 수 있다.
도 11을 참고하면, 볼록부(Cr)에서 제1 오목부 너비기준점(T1)과 볼록부 형태기준점(C3)을 잇는 선은 곡선으로 연결될 수 있다. 도 11에서는 +Y축 방향으로 볼록하게 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 -Y축 방향으로 오목하게 형성될 수도 있다. 그리고, 마찬가지로 오목부(Tr)에서 제1 볼록부 너비기준점(C1)과 오목부 형태기준점(T3)을 잇는 선도 곡선으로 연결될 수 있다. 도 11에서는 -Y축 방향으로 오목하게 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 +Y축 방향으로 볼록하게 형성될 수도 있다.
도 7 내지 도 11에 도시된 눈금자(Sb)에서 제1 눈금자의 폭(Sb1)과 제2 눈금자의 폭(Sb2)은 발광 다이오드(140) 부착 마진에 따라 결정될 수 있다. 발광 다이오드(140)의 부착 마진은 발광 다이오드(140)의 가로 길이(Wm)와 세로 길이(Lm)에 대한 비율로 표시될 수 있다. 발광 다이오드(140)의 세로 길이(Lm)가 가로 길이(Wm) 보다 긴 경우에는 Y축 방향으로 p전극(144)과 n전극(145)이 배열될 수 있다. 발광 다이오드(140)의 부착 마진은 p전극(144)과 n전극(145)이 배열된 방향보다 p전극(144)과 n전극(145)이 배열된 방향과 수직 방향으로 더 크다. 예를 들어, 발광 다이오드(140)의 세로 길이가 가로 길이의 1.5배 내지 2배인 경우, 발광 다이오드(140)의 X축 방향의 부착 마진은 발광 다이오드(140) 가로 길이의 90% 이상 100% 이하이고, Y축 방향의 부착 마진은 발광 다이오드(140) 세로 길이의 20% 이상 30% 이하일 수 있다. 그리고, 발광 다이오드(140)의 X축 방향의 부착 마진은 Y축 방향의 부착 마진의 두 배일 수 있다. 눈금자의 폭(Sb1, Sb2)은 X축 방향의 부착 마진과 Y축 방향의 부착 마진 중 더 작은 값보다 작게함으로써 발광 다이오드(140)의 오정렬에 따른 수치를 파악할 수 있는데, 더 정확하게 확인하기 위해서 눈금자의 폭(Sb1, Sb2)은 X축 방향의 부착 마진과 Y축 방향의 부착 마진 중 더 작은 값의 절반 이하일 수 있다.
앞서 설명한 도 6의 경우도, 발광 다이오드(140)의 X축에 대한 부착 마진이 Y축에 대한 부착 마진보다 크기 때문에 X축 방향을 따라 배열된 눈금자의 너비(또는 폭)이 Y축 방향을 따라 배열된 눈금자의 너비(또는 폭)보다 크게 구현될 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(140)의 가로 길이 및 세로 길이가 모두 50㎛ 이하인 경우, 제1 눈금자의 폭(Sb1)과 제2 눈금자의 폭(Sb2)은 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시패널은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시패널에 있어서, 표시패널은 기판, 기판 상에 배치된 X축에 대한 가로 길이 및 Y축에 대한 세로 길이를 갖는 발광 다이오드, 기판 상에 배치되어 발광 다이오드와 연결된 구동 소자, 및 발광 다이오드의 상부 또는 하부에 중첩하여 위치한 반사기능층을 포함한다. 반사기능층은 발광 다이오드와 중첩된 중심영역, 발광 다이오드의 가로 길이 또는 세로 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 외곽영역, 및 중심영역과 외곽영역 사이의 주변영역을 포함한다. 이에 따라, 발광 다이오드가 기판 상에 부착된 위치 및 오정렬 정도를 확인하여 발광 다이오드와 구동 소자의 접촉 불량을 개선할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 가늠자의 외곽영역은 눈금자로 모두 채워질 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 눈금자는 반사기능층의 정중앙으로부터 발광 다이오드의 가로 및 세로 길이에 대응하는 외곽영역을 제외한 영역에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 눈금자는 서로 다른 크기를 갖는 눈금자를 적어도 두 개 이상 포함할 수 있다. 눈금자가 서로 다른 크기를 갖는 눈금자를 두 개 포함하는 경우 두 개의 눈금자 중 크기가 더 큰 눈금자는 발광 다이오드의 가로 또는 세로의 이동 편차 중 이동 편차가 더 큰 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 눈금자는 오목부 및 볼록부를 포함하는 사각형의 형태 또는 삼각형의 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 반사기능층은 Al 또는 Ag를 포함하는 다중층의 금속 물질일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 반사기능층의 XY축 평면상의 크기는 발광 다이오드의 평면상의 크기보다 클 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시패널에 있어서, 기판, 기판 상에 배치된 p전극 및 n전극을 포함하는 발광 다이오드, 기판 상에 배치되어 발광 다이오드와 연결된 구동 소자, 발광 다이오드를 커버하고 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀, 및 제4 홀을 포함하는 절연층, 및 절연층 상에서 발광 다이오드 주변에 위치한 가늠자를 포함한다. 가늠자는 제1 홀 및 제2 홀과 중첩된 보조영역, 및 발광 다이오드의 가로 또는 세로의 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 가이드 영역을 포함한다. 이에 따라, 발광 다이오드가 기판 상에 부착된 위치 및 오정렬 정도를 확인하여 발광 다이오드와 구동 소자의 접촉 불량을 개선할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 홀 및 제2 홀은 각각 구동 소자 및 공통 배선을 노출시킬 수 있고, 제3 홀 및 제4 홀은 각각ㄱ p전극 및 n전극을 노출시킬 수 있다. 그리고 구동 소자는 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 공통 배선은 소스 전극 및 드레인 전극과 동일층에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 보조영역에 배치된 가늠자는 제1 홀 및 제2 홀의 외측 경사면에 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 표시패널
110 : 기판
120 : 반도체 소자
131 : 게이트 절연층
132 : 패시베이션층
133 : 접착층
140 : 발광 다이오드
150 : 제1 절연층
152 : 제2 절연층
161 : 제1 연결 전극
162 : 제2 연결 전극
170A, 170B, 170C, 170D, 170E : 반사기능층, 가늠자

Claims (13)

  1. X축에 대한 가로 길이 및 Y축에 대한 세로 길이를 갖는 LED 소자;
    상기 LED 소자와 연결된 구동 소자; 및
    상기 LED 소자의 상부 또는 하부에 중첩하여 위치한 반사기능층을 포함하고,
    상기 반사기능층은,
    상기 LED 소자와 중첩된 중심영역;
    상기 LED 소자의 가로 길이 또는 세로 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 외곽영역; 및
    상기 중심영역과 상기 외곽영역 사이의 주변영역을 포함하는, 표시패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외곽영역은 상기 눈금자로 모두 채워진, 표시패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 눈금자는, 상기 반사기능층의 정중앙으로부터 상기 LED 소자의 가로 및 세로 길이에 대응하는 외곽영역을 제외한 영역에 위치한, 표시패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 눈금자는 서로 다른 크기를 갖는 눈금자를 적어도 두 개 이상 포함한, 표시패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 눈금자는 서로 다른 크기를 갖는 눈금자를 두 개 포함하고,
    상기 두 개의 눈금자 중 더 큰 눈금자는 상기 LED 소자의 가로 또는 세로의 이동 편차 중 이동 편차가 더 큰 방향으로 배치된, 표시패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 눈금자는 오목부 및 복록부를 포함하는 사각형의 형태 또는 삼각형의 형태인, 표시패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사기능층은 Al 또는 Ag를 포함하는 다중층의 금속 물질인, 표시패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사기능층의 XY축 평면상의 크기는 상기 LED 소자의 평면상의 크기보다 큰, 표시패널.
  9. p전극 및 n전극을 포함하는 LED 소자;
    상기 LED 소자와 연결된 구동 소자;
    상기 LED 소자를 커버하고 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀, 및 제4 홀을 포함하는 절연층; 및
    상기 절연층 상에서 상기 LED 소자 주변에 위치한 가늠자를 포함하고,
    상기 가늠자는,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀과 중첩된 보조영역; 및
    상기 LED 소자의 가로 또는 세로의 길이보다 작은 눈금자를 포함하는 가이드 영역을 포함하는, 표시패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가늠자는 반사성의 물질을 포함하는, 표시패널.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 각각 상기 구동 소자 및 공통 배선을 노출시키고,
    상기 제3 홀 및 상기 제4 홀은 각각 상기 p전극 및 상기 n전극을 노출시키는, 표시패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동 소자는 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 공통 배선은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 동일층에 배치된, 표시패널.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 보조영역에 배치된 가늠자는 제1 홀 및 상기 제2 홀의 외측 경사면에 배치된, 표시패널.
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