KR20220164769A - 디스플레이 장치와 그의 제조 방법, 및 그를 이용한 멀티 스크린 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 장치와 그의 제조 방법, 및 그를 이용한 멀티 스크린 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판의 상면에 형성된 복수의 반도체 발광 소자들, 및 상기 기판의 상부에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은, 상기 기판의 상면으로부터 소정 높이로 형성되어, 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 커버하는 봉지층, 및 상기 봉지층의 상면에 형성되는 필름층을 포함하고, 상기 봉지층의 상면에는 연마 패턴이 형성된다.

Description

디스플레이 장치와 그의 제조 방법, 및 그를 이용한 멀티 스크린 디스플레이 장치
본 발명은 디스플레이 장치와 그의 제조 방법, 및 그를 이용한 멀티 스크린 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트 기반의 발광 소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 갖는다.
특히, 최근에는 약 100 마이크로미터 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 이러한 디스플레이 장치는 고화질과 고신뢰성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이로서 각광받고 있다.
다만, 종래의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 반도체 발광 소자를 TFT 기판이나 배선기판 등의 기판에 전사하여 제조하게 되나, 반도체 발광 소자의 전사 불량률 등으로 인한 생산성이 저하되고, 특히 대면적 디스플레이 장치의 생산 수율이 극히 낮다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 상대적으로 작은 크기를 갖는 복수의 반도체 발광 소자 디스플레이 장치(단위 디스플레이 장치)를 연결하여 대형 디스플레이 장치를 구현하는 멀티 스크린 디스플레이 장치에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다.
한편, 단위 디스플레이 장치 각각은 반도체 발광 소자 및 기판 상에 실리콘이나 에폭시 등의 소재로 구현되어, 반도체 발광 소자 및 기판을 보호하는 코팅층이 형성될 수 있다. 종래의 경우 상기 코팅층은 몰딩(molding)이나 핫멜트(hot melt) 공정에 따라 형성될 수 있다.
다만, 상기 공정에 의할 경우, 코팅층의 두께를 소정 두께 미만으로 줄이기 어렵다는 문제가 있다. 또한, 코팅층이 정상적으로 형성되지 못한 경우 코팅층을 재형성하는 것이 사실상 불가능하다.
코팅층의 두께가 두꺼운 경우, 단위 디스플레이 장치 각각의 가장자리 영역에서 전반사 현상이 발생할 수 있다. 상기 전반사 현상으로 인해, 멀티 스크린 디스플레이 장치에 포함된 단위 디스플레이 장치들 사이의 영역에서 특정 색상의 광이 소광되거나 증광되고, 그 결과 주변 영역과 다른 특성의 광이 출력되는 문제가 발생한다. 이는 멀티 스크린 디스플레이 장치의 전 영역에 하나의 영상을 표시할 경우 단절감 및 이질감을 주게 되어, 영상의 몰입도를 저하시킬 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 코팅층의 두께를 감소시켜 보다 슬림한 사이즈를 갖는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 멀티 스크린 디스플레이 장치를 통한 영상 출력 시, 디스플레이 장치들의 경계 영역에서 주변 영역과 다른 특성의 광이 출력되는 현상을 방지하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판의 상면에 형성된 복수의 반도체 발광 소자들, 및 상기 기판의 상부에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은, 상기 기판의 상면으로부터 소정 높이로 형성되어, 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 커버하는 봉지층, 및 상기 봉지층의 상면에 형성되는 필름층을 포함하고, 상기 봉지층의 상면에는 연마 패턴이 형성된다.
실시 예에 따라, 상기 기판의 상면으로부터 상기 코팅층의 상면까지의 높이는, 상기 복수의 반도체 발광 소자들 중 상기 기판의 가장자리 영역과 가장 인접한 반도체 발광 소자로부터 상기 코팅층의 측면으로 조사된 광의 전반사를 회피하는 높이를 가질 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 반도체 발광 소자들의 상부로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이하로 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기판의 상면으로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이상일 수 있다.
상기 봉지층은 실리콘 또는 에폭시 재질의 투광성 봉지재가 상기 기판 상에 도포되어 형성될 수 잇다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티 스크린 디스플레이 장치는 상기 복수의 디스플레이 장치들이 타일링되어 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, 기판의 상면에 복수의 반도체 발광 소자들을 전사하는 단계, 상기 기판의 상면 및 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 덮는 봉지층을 형성하는 단계, 상기 봉지층 중, 상기 기판의 상면으로부터 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층을 제거하는 단계, 및 상기 봉지층의 상면에 필름층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층을 제거하는 단계는, 상기 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층에 대한 랩핑(lapping) 공정을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 봉지층의 상면에는 상기 랩핑 공정에 따른 연마 패턴이 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 디스플레이 장치의 제조 방법은, 상기 필름층을 제거하는 단계, 상기 봉지층의 상부에 투광성 봉지재를 도포하는 단계, 상기 봉지층 및 상기 도포된 투광성 봉지재 중, 상기 기판의 상면으로부터 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층 또는 투광성 봉지재를 제거하여 재작업된 봉지층을 형성하는 단계, 및 상기 재작업된 봉지층의 상면에 필름층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치는 코팅층의 형성 시 종래의 몰딩 등의 공정과 달리 투광성 봉지재를 기판 상에 도포하여 봉지층을 선 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 상기 코팅층에 포함된 필름층의 형성 전에 상기 봉지층의 높이를 랩핑 공정에 따라 감소시킴으로써, 코팅층의 전체적인 높이를 감소시킬 수 있다. 코팅층의 높이가 감소됨에 따라, 디스플레이 장치의 가장자리 영역에서의 전반사 현상이 최소화 또는 제거될 수 있으므로, 가장자리 영역에서 주변 영역과 다른 특성의 광이 출력되는 현상이 최소화될 수 있다.
이에 따라, 타일링된 복수의 디스플레이 장치들을 포함하는 멀티 스크린 디스플레이 장치에서 하나의 영상이 제공될 때, 상기 가장자리 영역에서의 광 특성 차이에 따른 영상의 이질감의 발생이나 품질 저하가 방지될 수 있다.
또한, 디스플레이 장치의 제조 중 봉지층이 정상적으로 형성되지 못한 경우, 필름층을 제거한 후 봉지층에 대한 재작업(rework)을 수행할 수 있다. 이에 따라 봉지층에 대한 불량 발생 시 디스플레이 장치를 폐기하지 않고 재작업을 통해 디스플레이 장치의 불량을 해소할 수 있으므로, 제조 수율이 극대화되어 제조 비용 및 시간의 절감이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 디스플레이 장치의 일 실시예로서 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 A부분의 확대도이다.
도 3은 도 2의 반도체 발광 소자의 확대도이다.
도 4는 도 2의 반도체 발광 소자의 다른 실시 예를 나타내는 확대도이다.
도 5a 내지 도 5d는 전술한 반도체 발광 소자의 제작 공정의 일례를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 6은 종래의 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 종래의 디스플레이 장치의 가장자리 영역에서 발생하는 전반사 현상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 8에 도시된 디스플레이 장치의 제조 과정에 대한 일 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a 내지 도 10d는 도 8에 도시된 디스플레이 장치의 코팅층 재형성 과정의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 반도체 발광 소자와 디스플레이 장치의 가장자리 영역 사이의 거리와 코팅층의 두께 사이의 관계에 대한 설명을 위한 예시도이다.
도 12는 도 8의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 가장자리 영역에서 광이 출력되는 모습을 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 A부분의 확대도이다. 도 3은 도 2의 반도체 발광 소자의 확대도이고, 도 4는 도 2의 반도체 발광 소자의 다른 실시 예를 나타내는 확대도이다.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 디스플레이 모듈(140)을 통해 출력될 수 있다. 상기 디스플레이 모듈(140)의 테두리를 감싸는 폐루프 형태의 케이스(101)가 상기 디스플레이 장치(100)의 베젤을 형성할 수 있다.
상기 디스플레이 모듈(140)은 영상이 표시되는 패널(141)을 구비하고, 상기 패널(141)은 반도체 발광 소자(150)와 상기 반도체 발광 소자(150)가 장착되는 배선기판(110)을 구비할 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150)는 약 100마이크로미터의 직경 또는 단면적을 갖는 미니 LED, 또는 그 이하의 사이즈를 갖는 마이크로 LED 등을 포함할 수 있다.
상기 배선기판(110)에는 배선이 형성되어, 상기 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152) 및 p형 전극(156)과 연결될 수 있다. 이를 통하여, 상기 반도체 발광 소자(150)는 자발광하는 개별 화소로서 상기 배선기판(110) 상에 구비될 수 있다.
상기 패널(141)에 표시되는 영상은 시각 정보로서, 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 상기 배선을 통하여 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다.
본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자(150)의 일 종류로서 마이크로 LED(Light Emitting Diode) (또는 미니 LED)를 예시한다. 상기 마이크로 LED는 100마이크로 이하의 작은 크기로 형성되는 발광 다이오드가 될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150)는 청색, 적색 및 녹색이 발광영역에 각각 구비되어 이들의 조합에 의하여 단위 화소가 구현될 수 있다. 즉, 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미하며, 상기 단위 화소 내에 적어도 3개의 마이크로 LED가 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 수직형 구조가 될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.
이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156) 상에 형성된 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154)상에 형성된 n형 반도체층(153), 및 n형 반도체층(153) 상에 형성된 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(156)은 배선기판의 p전극과 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(152)은 반도체 발광소자의 상측에서 n전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(150)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.
다른 예로서 도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.
이러한 예로서, 상기 반도체 발광 소자(150')는 p형 전극(156'), p형 전극(156')이 형성되는 p형 반도체층(155'), p형 반도체층(155') 상에 형성된 활성층(154'), 활성층(154') 상에 형성된 n형 반도체층(153'), 및 n형 반도체층(153') 하부에 형성되고 p형 전극(156')과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152')을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156')과 n형 전극(152')은 모두 반도체 발광 소자의 하부에서 배선기판의 p전극 및 n전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 수직형 반도체 발광 소자와 수평형 반도체 발광 소자는 각각 녹색 반도체 발광 소자, 청색 반도체 발광 소자 또는 적색 반도체 발광 소자가 될 수 있다. 녹색 반도체 발광소자와 청색 반도체 발광소자의 경우에 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 녹색이나 청색의 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 반도체 발광 소자는 n-Gan, p-Gan, AlGaN, InGan 등 다양한 계층으로 형성되는 질화갈륨 박막이 될 수 있으며, 구체적으로 상기 p형 반도체층은 P-type GaN 이고, 상기 n형 반도체층은 N-type GaN 이 될 수 있다. 다만, 적색 반도체 발광소자의 경우에는, 상기 p형 반도체층은 P-type GaAs 이고, 상기 n형 반도체층은 N-type GaAs 가 될 수 있다.
또한, 상기 p형 반도체층은 p 전극 쪽은 Mg가 도핑된 P-type GaN 이고, n형 반도체층은 n 전극 쪽은 Si가 도핑된 N-type GaN 인 경우가 될 수 있다. 이 경우에, 전술한 반도체 발광소자들은 활성층이 없는 반도체 발광소자가 될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드가 매우 작기 때문에 상기 디스플레이 패널은 자발광하는 단위화소가 고정 세로 배열될 수 있으며, 이를 통하여 고화질의 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.
상기에서 설명된 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에서는 웨이퍼 상에서 성장되어, 메사 및 아이솔레이션을 통하여 형성된 반도체 발광 소자가 개별 화소로 이용된다. 이 경우에, 마이크로 크기의 반도체 발광 소자(150)는 웨이퍼로부터 상기 디스플레이 패널의 기판 상의 기설정된 위치로 전사될 수 있다. 이러한 전사기술로는 픽앤플레이스(pick and place), 스탬프 전사, 롤(roll) 전사, 유체 조립(fluidic assembly), 레이저 전사 등의 기술이 존재한다.
도 5a 내지 도 5d는 전술한 반도체 발광 소자의 제작 공정의 일례를 설명하기 위한 개념도들이다.
본 명세서에서는, 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
먼저, 제조방법에 의하면, 성장기판(159)에 제1도전형 반도체층(153), 활성층(154), 제2 도전형 반도체층(155)을 각각 성장시킨다(도 5a).
제1도전형 반도체층(153)이 성장하면, 다음은, 상기 제1도전형 반도체층(153) 상에 활성층(154)을 성장시키고, 다음으로 상기 활성층(154) 상에 제2도전형 반도체층(155)을 성장시킨다. 이와 같이, 제1도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2도전형 반도체층(155)을 순차적으로 성장시키면, 도 5a에 도시된 것과 같이, 제1도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2도전형 반도체층(155)이 적층 구조를 형성한다.
이 경우에, 상기 제1도전형 반도체층(153)은 p형 반도체층이 될 수 있으며, 상기 제2도전형 반도체층(155)은 n형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 n형이 되고 제2도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 상기 활성층이 존재하는 경우를 예시하나, 전술한 바와 같이 경우에 따라 상기 활성층이 없는 구조도 가능하다. 이러한 예로서, 상기 p형 반도체층은 Mg가 도핑된 P-type GaN 이고, n형 반도체층은 n 전극 쪽은 Si가 도핑된 N-type GaN 인 경우가 될 수 있다.
성장기판(159)(웨이퍼)은 광 투과적 성질을 가지는 재질, 예를 들어 사파이어(Al2O3), GaN, ZnO, AlO 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 또한, 성장기판(159)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함하여 예를 들어, 사파이어(Al2O3) 기판에 비해 열전도성이 큰 SiC 기판 또는 Si, GaAs, GaP, InP, Ga2O3 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
다음으로, 제1도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)의 적어도 일부를 제거하여 복수의 반도체 발광 소자를 형성한다(도 5b).
보다 구체적으로, 복수의 발광소자들이 발광 소자 어레이를 형성하도록, 아이솔레이션(isolation)을 수행한다. 즉, 제1도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)을 수직방향으로 식각하여 복수의 반도체 발광 소자를 형성한다.
만약, 수평형 반도체 발광소자를 형성하는 경우라면, 상기 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)은 수직방향으로 일부가 제거되어, 상기 제1도전형 반도체층(153)이 외부로 노출되는 메사 공정과, 이후에 제1도전형 반도체층을 식각하여 복수의 반도체 발광소자 어레이를 형성하는 아이솔레이션(isolation)이 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 제2도전형 반도체층(155)의 일면 상에 제2도전형 전극(156, 또는 p형 전극)를 각각 형성한다(도 5c). 상기 제2도전형 전극(156)은 스퍼터링 등의 증착 방법으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 상기 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층이 각각 n형 반도체층과 p형 반도체층인 경우에는, 상기 제2도전형 전극(156)은 n형 전극이 되는 것도 가능하다.
그 다음에, 상기 성장기판(159)을 제거하여 복수의 반도체 발광 소자를 구비한다. 예를 들어, 성장기판(159)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다(도 5d). 성장기판(159)이 제거됨에 따라 분리된 복수의 반도체 발광 소자는 상술한 전사기술에 따라 기판에 전사될 수 있다.
도 6은 종래의 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7은 종래의 디스플레이 장치의 가장자리 영역에서 발생하는 전반사 현상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(600)는 기판(610), 기판(610)의 상부에 형성된 복수의 반도체 발광 소자 어셈블리(620), 상기 기판(610)의 상부에 형성되어 상기 기판(610)의 상면과 상기 복수의 반도체 발광 소자 어셈블리(620)를 덮는 버퍼층(630)을 포함할 수 있다.
상기 기판(610)은 유리 또는 플라스틱 등의 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 기판(610)은 TFT (Thin Film Transistor) 기판으로 구현될 수 있고, 이 경우 상기 기판(610)에는 반도체 발광 소자들을 구동하기 위한 박막 트랜지스터 및 각종 배선들이 형성될 수 있다.
기판(610)에는 복수의 화소 영역이 형성되고, 상기 화소 영역 각각에는 반도체 발광 소자 어셈블리(620)가 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 반도체 발광 소자 어셈블리(620) 각각은 R(적색), G(녹색), B(청색)의 단색광을 각각 발광하는 3개의 반도체 발광 소자(150a~150c)를 포함할 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150a~150c) 각각은 약 100마이크로미터 이하의 사이즈를 갖는 LED(마이크로 LED, 미니 LED 등)로 구현될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자(150a~150c) 각각은 웨이퍼(wafer)에서 별도로 제작된 후, 상기 기판(610) 상에 전사(transfer)될 수 있다. 예컨대, 상기 반도체 발광 소자(150a~150c) 각각은 픽앤플레이스(pick and place), 스탬프 전사, 롤(roll) 전사, 유체 조립(fluidic assembly), 전자기장, 레이저 전사 등의 다양한 전사기술에 의해 상기 기판(610) 상에 전사될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150a~150c) 각각이 상기 기판(610) 상에 전사됨에 따라, 상기 반도체 발광 소자 어셈블리(620)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 반도체 발광 소자 어셈블리(620)의 형성 후, 기판(610) 상에 코팅층(630)이 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 코팅층(630)은 봉지층(encapsulation layer; 631), 및 상기 봉지층(631)의 상부에 형성되는 적어도 하나의 필름층(632~634)를 포함할 수 있다.
상기 봉지층(631)은 기판(610)으로부터 상부로 소정 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 특히, 상기 봉지층(631)은 반도체 발광 소자들(150a~150c)보다 높은 높이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 봉지층(631)은 기판(610)의 상면 및 반도체 발광 소자들(150a~150c)을 덮어 외부로부터 차폐함으로써, 반도체 발광 소자들 (150a~150c) 및 기판(610) 상면의 배선들을 보호할 수 있다.
예컨대, 상기 봉지층(631)은 실리콘이나 에폭시 등의 투광성 소재로 구현될 수 있다.
상기 적어도 하나의 필름층(632~634)은 상기 봉지층(631)의 상부에 형성될 수 있다. 예컨대 상기 적어도 하나의 필름층(632~634)은 OCA(Optical Clear Adhesive; 632), 편광 필름(633), 및 반사 방지 필름(anti-reflection film; 634) (또는 안티-글레어 필름(anti-glare film))을 포함할 수 있다.
상기 코팅층(630)은 몰딩이나 핫멜트 등의 공정에 의해 형성될 수 있다. 다만, 상기 공정에 의할 경우, 금형의 형성에 따른 코팅층(630)의 두께의 한계가 존재하고, 기판(610)의 휨 등에 따른 부분별 높이 편차를 고려하여야 하는 바, 코팅층(630)의 두께를 소정 두께 미만으로 감소시키기 어려울 수 있다. 특히 상기 공정에 의해 코팅층(630)이 형성된 이후에는, 봉지층(631)으로부터 필름층(632~634)을 제거하지 못할 수 있다. 이에 따라, 코팅층(630)의 형성 이후에는 봉지층(631)의 두께를 감소시키거나 불량이 발생한 봉지층(631)에 대한 재작업이 어려울 수 있다.
도 7을 참조하면, 타일링된 디스플레이 장치들 중 제1 디스플레이 장치의 제1 기판(610a)에 배치된 반도체 발광 소자(150c)는 제1 디스플레이 장치의 가장자리와 가장 인접하게 배치된 것일 수 있다.
이 경우, 반도체 발광 소자(150c)로부터 방출되는 광 중 일부는 코팅층(630a)의 측면으로 조사될 수 있다. 상기 코팅층(630a)의 측면으로 조사된 광 중, 소정 높이(H) 미만의 위치로 조사된 광은 코팅층(630a)을 투과하여 갭 영역(701) 및 제2 디스플레이 장치(600b)의 코팅층(630b)으로 조사될 수 있다. 반면, 상기 코팅층(630a)의 측면으로 조사된 광 중, 소정 높이(H) 이상의 위치로 조사된 광은 상기 코팅층(630a)의 측면에서 전반사될 수 있다.
기 공지된 바와 같이, 전반사가 발생하는 각도는 스넬의 법칙에 의해 산출될 수 있다. 이 경우, 상기 전반사가 발생하는 지점의 높이(H)는 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층(630a)의 측면(디스플레이 장치의 가장자리) 사이의 거리(D), 및 상기 산출된 전반사 발생 각도에 의해 추정될 수 있다.
예컨대, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층(630a)의 측면 사이의 거리(D)가 약 140um일 때, 전반사의 발생이 방지되기 위해서는 코팅층(630a)이 약 125um 이하로 형성되어야 한다. 다만, 종래의 몰딩이나 핫멜트 등의 공정에 의할 경우, 금형의 형성에 따른 코팅층(630)의 높이의 한계가 존재하고, 기판(610)의 휨 등에 따른 부분별 높이 편차를 고려하여야 하는 바, 코팅층(630)의 높이를 감소시키기 어려울 수 있다.
즉, 종래의 경우 코팅층(630)의 두께를 전반사가 발생하지 않는 두께로 감소시키는 것이 불가능하므로, 디스플레이 장치(600)의 가장자리 영역에 배치된 반도체 발광 소자(150)로부터 방출되는 광 중 일부가 코팅층(630)의 측면에서 전반사될 수 있다. 상기 전반사된 광에 의해, 가장자리 영역으로부터 방출되는 광의 특성(색상, 밝기 등)이 주변 영역과 달라지므로, 사용자에게 보여지는 영상의 품질이 저하될 수 있다. 예컨대 제1 영역(R1)에서는 상술한 전반사로 인해 상기 반도체 발광 소자(150c)로부터 제공되는 광량이 증가(증광)할 수 있고, 제2 영역(R2)에서는 상기 전반사로 인해 반도체 발광 소자(150c)로부터 제공되는 광량이 감소(소광)할 수 있다.
특히, 복수의 디스플레이 장치(600)가 타일링된 멀티 스크린 디스플레이 장치가 하나의 영상을 표시하는 경우, 디스플레이 장치(600) 간의 경계부와 다른 영역 간의 광 특성 차이가 보다 쉽게 관찰되므로, 사용자는 영상의 시청 시 이질감이나 불편함을 느낄 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치(600)의 코팅층 두께를 효과적으로 감소시킴으로써 상술한 전반사 현상에 따라 디스플레이 장치(600)의 가장자리 영역에 대한 품질 저하를 방지할 수 있다.
이하 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치 및 그를 이용한 멀티 스크린 디스플레이 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(800)는 기판(810), 복수의 반도체 발광 소자들(150a~150c)을 각각 포함하는 복수의 반도체 발광 소자 어셈블리(820), 봉지층(830), 및 필름층(840)을 포함할 수 있다. 상기 봉지층(830) 및 필름층(840)은 코팅층에 해당할 수 있다.
상기 기판(810) 및 복수의 반도체 발광 소자 어셈블리(820)는 도 6에 도시된 기판(610) 및 복수의 반도체 발광 소자 어셈블리(620)와 실질적으로 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(800)의 봉지층(830)은, 종래의 디스플레이 장치(600)의 봉지층(631)에 비해 낮은 높이(H2)를 갖도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 봉지층(830)은 실리콘이나 에폭시 등의 투광성 봉지재를 기판(810) 상에 소정 높이로 도포한 후, 봉지층(830)의 표면에 대한 랩핑(lapping) 공정을 통해 상기 높이(H2) 이상의 높이에 형성된 봉지재를 제거함으로써 형성될 수 있다. 기판(810)으로부터 상기 봉지층(830)의 높이(H2)가 감소하므로, 반도체 발광 소자(150a~150c)의 상면으로부터 봉지층(830)의 높이(H4) 또한 감소할 수 있다.
필름층(840)은 랩핑 공정이 수행된 봉지층(830)의 상부에 부착될 수 있다. 예컨대 필름층(840)은 편광 필름에 비해 투과율이 낮은 저반사 필름(예컨대 블랙 코팅 필름 등) 및 상기 저반사 필름의 하부에 형성된 OCA를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따르면, 종래의 몰딩 등의 공정과 달리 필름층(840)의 높이(H3) 또한 최소화할 수 있으므로, 기판(810)의 상부에 대한 전체적인 높이(H1; 또는 두께)가 감소될 수 있다.
한편, 봉지층(830)은 반도체 발광 소자(150a~150c)를 덮도록 형성되어야 하므로, 기판(810)으로부터 봉지층(830)의 높이(H2)는, 반도체 발광 소자(150a~150c)(또는 반도체 발광 소자 어셈블리(820))의 높이보다 높고, 봉지층(830)의 상면으로부터 필름층(840)의 높이(H3)보다 높을 수 있다.
한편, 기판(810)의 상부에 형성되는 코팅층(830, 840)의 높이(H1)를 최소화하여 슬림한 디스플레이 장치(800)를 구현하기 위해, 반도체 발광 소자(150a~150c)의 상면으로부터 봉지층(830)의 높이(H4)는 필름층(840)의 높이(H3)보다 낮을 수 있다.
이하 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(800)의 제조 과정에 대해 설명한다.
도 9a 내지 도 9d는 도 8에 도시된 디스플레이 장치의 제조 과정에 대한 일 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a를 참조하면, 기판(810) 상에 복수의 반도체 발광 소자들(150a~150c)이 조립(전사)될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수의 반도체 발광 소자들(150a~150c) 각각은 픽앤플레이스(pick and place), 스탬프 전사, 롤(roll) 전사, 유체 조립(fluidic assembly), 전자기장, 레이저 전사 등의 다양한 전사기술에 의해 상기 기판(810) 상에 전사될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150a~150c) 각각이 상기 기판(810) 상에 전사됨에 따라, 상기 반도체 발광 소자 어셈블리(820)가 형성될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자 어셈블리(820)는 디스플레이 장치(800)의 하나의 픽셀을 구성할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 복수의 반도체 발광 소자들(150a~150c)이 조립된 후, 기판(810) 상에 봉지층(830)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 봉지층(830)은 실리콘이나 에폭시 등의 투광성 봉지재가 기판(810) 상에 소정 높이로 도포됨으로써 형성될 수 있다. 상기 봉지층(830)이 몰딩 등에 의해 형성되지 않으므로, 봉지층(830)의 표면은 평탄면을 이루지 않을 수 있다.
한편, 도 9b에서 형성되는 봉지층(830)의 전반적인 높이는 도 8에서 상술한 봉지층(830)의 높이(H2)보다 높을 수 있고, 영역별로 높이 편차가 존재할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 기판(810) 상에 형성된 봉지층(830) 중, 기판(810)의 상면으로부터 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층이 제거될 수 있다.
일례로, 상기 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층의 제거를 위해, 봉지층(830)에 대한 랩핑(lapping) 공정이 수행될 수 있다. 상기 랩핑 공정은 금속 플레이트 상에 연마 입자(미세 다이아몬드 등)를 도포하고, 상기 봉지층(830)이 상기 연마 입자와 접촉되도록 뒤집은 후 상기 봉지층(830)을 그라인딩(grinding) 함으로써 수행될 수 있다.
상기 랩핑 공정은 상기 봉지층(830)의 높이가 도 8에서 상술한 높이(H2)에 대응할 때까지 수행될 수 있다. 상기 랩핑 공정이 수행됨에 따라, 봉지층(830)의 영역별 높이 편차가 제거됨으로써, 봉지층(830)의 표면은 기판(810)의 상면과 전반적으로 평행할 수 있다.
실시 예에 따라, 봉지층(830)의 표면에는 상기 랩핑 공정에 따른 연마 패턴이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 랩핑 공정 시 디스플레이 장치(800)를 회전시킨 경우, 봉지층(830)의 표면에는 복수의 곡선을 포함하는 패턴이 형성될 수 있다.
상기 랩핑 공정이 수행됨에 따라, 봉지층(830)의 두께가 감소되므로, 보다 슬림한 디스플레이 장치(800)의 구현이 가능해질 수 있다. 또한, 도 12에서 후술할 바와 같이 디스플레이 장치(800)의 가장자리 영역에서의 전반사 현상이 방지되므로 영상의 품질 저하 또한 최소화될 수 있다.
도 9d를 참조하면, 랩핑 공정의 수행 후 봉지층(830)의 상부에 필름층(840)이 형성될 수 있다. 예컨대 상기 필름층(840)의 하부에는 OCA가 형성됨으로써, 필름층(840)은 상기 봉지층(830)의 상부에 부착될 수 있다.
실시 예에 따라, 필름층(840)은 편광 필름에 비해 투과율이 낮은 저반사 필름(예컨대 블랙 코팅 필름 등)으로 구현됨으로써, 종래에 비해 두께가 감소될 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(800)는 종래의 몰딩 등의 공정과 달리 봉지재를 도포하여 봉지층(830)을 선 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 필름층(840)의 형성 전에 상술한 랩핑 공정에 따라 봉지층(830)의 높이(H2)를 감소시킴으로써, 코팅층(830, 840)의 전체적인 높이(H1)를 감소시킬 수 있다. 코팅층(830, 840)의 높이(H1)가 감소됨에 따라, 디스플레이 장치(800)의 가장자리 영역에서의 전반사 현상이 최소화 또는 제거될 수 있으므로, 가장자리 영역에서 주변 영역과 다른 특성의 광이 출력되는 현상이 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 봉지층(830)의 형성 시 불량(스크래치, 파손 등)이 발생한 경우, 필름층(840)을 제거한 후 봉지층(830)에 대한 재작업(rework)이 가능하므로, 불량 시 폐기에 따른 비용 및 시간 손실을 방지할 수 있다. 이에 대해서는 도 10a 내지 도 10d를 통해 설명한다.
도 10a 내지 도 10d는 도 8에 도시된 디스플레이 장치의 코팅층 재형성 과정의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a를 참조하면, 경우에 따라 디스플레이 장치(800)의 봉지층(830)의 표면에 발생한 불량이 확인될 수 있다. 예컨대 상기 불량은 랩핑 공정 시 봉지층(830)의 표면에 기준 크기 이상의 스크래치 또는 파손 영역이 발생한 경우, 봉지층(830)의 표면에 이물질이 존재하는 경우 등과 같이, 봉지층(830)이 정상적으로 형성되지 못함을 의미할 수 있다.
상기 불량의 확인 시, 봉지층(830)의 상부에 형성된 필름층(840)이 제거될 수 있다. 상기 필름층(840)은 봉지층(830)의 상부에 부착된 상태이고 몰딩 등에 의해 봉지층(830)과 결합되지는 않은 바, 기 공지된 각종 물리적/화학적 방법에 의해 봉지층(830)으로부터 용이하게 제거될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 필름층(840)의 제거 후, 봉지층(830)의 상부에 봉지재(830a)가 재도포될 수 있다. 실시 예에 따라, 상기 봉지층(830)의 상부에 재도포된 봉지재(830a) 중 일부는, 기 형성된 봉지층(830)의 표면에 발생한 스크래치나 파손 영역으로 유입되어, 상기 스크래치나 파손 영역에 대응하는 공간을 채울 수 있다. 상기 스크래치 또는 파손 영역은 상기 봉지재의 유입에 따라 제거될 수도 있다.
도 10c를 참조하면, 재도포된 봉지재(830a) 및 봉지층(830)에 대한 랩핑 공정이 수행될 수 있다. 상기 랩핑 공정의 재수행에 따라, 재도포된 봉지재(830a)의 적어도 일부 및 상기 봉지층(830)의 일부가 제거될 수 있다. 상기 랩핑 공정 시, 봉지층(830)에 존재하던 스크래치나 파손영역이 제거될 수 있다. 상기 랩핑 공정의 재수행에 따라, 봉지층(831)에 대한 재작업이 완료될 수 있다.
도 10d를 참조하면, 봉지층(831)에 대한 재작업이 완료된 후, 봉지층(831)의 상면에 필름층(840)이 부착됨으로써 디스플레이 장치(800)가 다시 제조될 수 있다.
즉, 도 10a 내지 도 10d에 도시된 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치(800)의 제조 중 봉지층(830)이 정상적으로 형성되지 못한 경우, 필름층(840)을 제거한 후 봉지층(830)에 대한 재작업(rework)을 수행할 수 있다. 이에 따라 봉지층에 대한 불량 발생 시 디스플레이 장치(800)를 폐기하지 않을 수 있으므로, 제조 수율이 극대화되어 제조 비용의 절감이 가능해질 수 있다.
도 11은 반도체 발광 소자와 디스플레이 장치의 가장자리 영역 사이의 거리와 코팅층의 두께 사이의 관계에 대한 설명을 위한 예시도이다. 도 12는 도 8의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 가장자리 영역에서 광이 출력되는 모습을 나타내는 예시도이다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 도 7에서 상술한 바와 같이 디스플레이 장치(800)의 가장자리 영역에서 전반사의 발생을 방지하기 위한 코팅층(830, 840)의 최대 높이는 상기 가장자리 영역과 가장 인접한 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층(봉지층(830))의 측면 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다.
구체적으로, 상기 전반사의 발생을 방지하기 위한 코팅층(830, 840)의 최대 높이는, 상기 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리가 길수록 낮아질 수 있다.
실시 예에 따라, 반도체 발광 소자(150c)가 도 11에 도시된 바와 같이 기판(810)의 꼭지점 영역과 인접하게 배치된 경우, 반도체 발광 소자(150c)는 봉지층(830)의 일 측면과는 제1 거리(D1)만큼 이격되고, 타 측면과는 제2 거리(D2)만큼 이격될 수 있다. 이 경우, 전반사의 발생을 방지하기 위해서는, 코팅층(830, 840)의 높이는 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2) 중 짧은 거리(D1)에 기초하여 결정되어야 한다.
코팅층(830, 840)의 높이를 충분히 감소시킬 수 있다면, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리는 고려되지 않을 수 있다. 다만, 코팅층(830, 840)을 구성하는 물질의 특성 측면, 공정 측면, 및/또는 상기 반도체 발광 소자들(150a~150c)의 보호 측면에서, 코팅층(830, 840)은 소정의 최소 높이보다는 높아야 한다.
따라서, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리를 소정 거리 이상으로 증가시킬수록, 코팅층(830, 840)을 보다 용이하게 형성할 수 있다. 다만, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리가 지나치게 증가할 경우 베젤 영역의 사이즈가 증가하게 되므로, 멀티 스크린 디스플레이 장치에서 하나의 영상이 제공될 때 상기 베젤 영역에 의해 부자연스러운 영상이 제공되는 문제가 있다.
한편, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리는, 하나의 픽셀을 구성하는 반도체 발광 소자들(150a~150c) 간의 간격(PP)과 관련될 수 있다. 예컨대 디스플레이 장치(800)의 사이즈 및 해상도가 동일할 때, 각 픽셀의 중심 위치는 고정될 수 있다. 이 경우, 반도체 발광 소자들(150a~150c) 간의 간격(PP)이 감소할수록, 코팅층의 측면과 인접한 반도체 발광 소자(150c)의 배치 위치는 해당 픽셀의 중심 위치와 가까워질 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리(D1)가 증가하므로, 전반사의 방지를 위한 코팅층의 최대 높이가 증가할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(800)는 반도체 발광 소자들(150a~150c)의 간격(PP)을 감소시켜 반도체 발광 소자(150c)와 코팅층의 측면 사이의 거리(D1)를 증가시킴으로써, 전반사의 발생을 방지하는 높이의 코팅층(830, 840)을 보다 용이하게 구현할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 디스플레이 장치(800a)에 포함된 코팅층(830a, 840a)의 높이(H1)가 전반사의 방지를 위한 코팅층의 최대 높이 미만인 경우, 코팅층(830a, 840a)의 측면으로 방출되는 광이 전반사되지 않고 제2 디스플레이 장치(800b)의 코팅층(830b, 840b)으로 투과됨을 확인할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치(800a, 800b)의 가장자리 영역에서 전반사에 의한 증광이나 소광 현상의 발생이 방지되므로, 상기 가장자리 영역에서 확인되는 광이 주변 영역에서 확인되는 광과 다른 특성(색상, 밝기 등)을 갖는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 타일링된 복수의 디스플레이 장치들을 포함하는 멀티 스크린 디스플레이 장치에서 하나의 영상이 제공될 때, 상기 가장자리 영역에서의 광 특성 차이에 따른 영상의 이질감의 발생이나 품질 저하가 방지될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 기판;
    상기 기판의 상면에 형성된 복수의 반도체 발광 소자들; 및
    상기 기판의 상부에 형성된 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은,
    상기 기판의 상면으로부터 소정 높이로 형성되어, 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 커버하는 봉지층(encapsulation layer); 및
    상기 봉지층의 상면에 형성되는 필름층을 포함하고,
    상기 봉지층의 상면에는 연마 패턴이 형성되는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상면으로부터 상기 코팅층의 상면까지의 높이는, 상기 복수의 반도체 발광 소자들 중 상기 기판의 가장자리 영역과 가장 인접한 반도체 발광 소자로부터 상기 코팅층의 측면으로 조사된 광의 전반사를 회피하는 높이를 갖는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 발광 소자들의 상부로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이하인 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상면으로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이상인 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 봉지층의 상면은, 상기 복수의 반도체 발광 소자들의 상부보다 높게 위치하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 봉지층은 실리콘 또는 에폭시 재질의 투광성 봉지재가 상기 기판 상에 도포되어 형성되는 디스플레이 장치.
  7. 복수의 디스플레이 장치들이 타일링된 멀티 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 복수의 디스플레이 장치들 각각은,
    기판;
    상기 기판의 상면에 형성된 복수의 반도체 발광 소자들; 및
    상기 기판의 상부에 형성된 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은,
    상기 기판의 상면으로부터 소정 높이로 형성되어, 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 커버하는 봉지층; 및
    상기 봉지층의 상면에 형성되는 필름층을 포함하고,
    상기 봉지층의 상면에는 연마 패턴이 형성되는 멀티 스크린 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    기판의 상면에 복수의 반도체 발광 소자들을 전사하는 단계;
    상기 기판의 상면 및 상기 복수의 반도체 발광 소자들을 덮는 봉지층을 형성하는 단계;
    상기 봉지층 중, 상기 기판의 상면으로부터 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층을 제거하는 단계; 및
    상기 봉지층의 상면에 필름층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층을 제거하는 단계는,
    상기 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층에 대한 랩핑(lapping) 공정을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 봉지층의 상면에는 연마 패턴이 형성되는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기 설정된 높이는, 상기 복수의 반도체 발광 소자들 중 상기 기판의 가장자리 영역과 가장 인접한 반도체 발광 소자로부터 상기 봉지층 및 필름층의 측면으로 조사되는 광의 전반사를 회피하는 높이에 대응하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 발광 소자들의 상부로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이하인 디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 상면으로부터 상기 봉지층의 상면까지의 높이는, 상기 봉지층의 상면으로부터 상기 필름층의 상면까지의 높이 이상인 디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 봉지층을 형성하는 단계는,
    실리콘 또는 에폭시 재질의 투광성 봉지재를 상기 기판 상에 도포하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 필름층을 제거하는 단계;
    상기 봉지층의 상부에 투광성 봉지재를 도포하는 단계;
    상기 봉지층 및 상기 도포된 투광성 봉지재 중, 상기 기판의 상면으로부터 기 설정된 높이를 초과하는 봉지층 또는 투광성 봉지재를 제거하여 재작업된 봉지층을 형성하는 단계; 및
    상기 재작업된 봉지층의 상면에 필름층을 형성하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
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