KR20230015384A - 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 픽셀 영역들을 포함하는 베이스부; 상기 픽셀 영역에 배치되는 복수의 반도체 발광소자들; 및 상기 픽셀 영역에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들을 구동시키는 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 픽셀 영역은, 적색 반도체 발광소자가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역, 녹색 반도체 발광소자가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역, 청색 반도체 발광소자가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역을 포함하도록 구성되며, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법
본 발명은 반도체 발광소자, 특히, 수 내지 수십 ㎛ 크기의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 대면적 디스플레이를 구현하기 위하여, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광소자 디스플레이(OLED), 그리고 마이크로 LED 디스플레이 등이 경쟁하고 있다.
이들 중 100 ㎛ 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광소자(마이크로 LED)를 이용한 디스플레이는 편광판 등을 사용하여 빛을 흡수하지 않기 때문에 매우 높은 효율을 제공할 수 있다.
그러나 마이크로 LED 디스플레이의 경우 대면적을 구현하기 위해서는 수백만 개의 반도체 발광소자들을 필요로 하기 때문에 다른 기술들에 비해 소자들을 전사하는 것이 어려운 문제가 있다.
마이크로 LED의 전사공정으로 현재 개발되고 있는 기술은 픽앤플레이스(pick & place), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-Off, LLO) 또는 자가조립 등이 있다.
본 발명의 일 목적은 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자로 구성되는 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 목적은 고해상도의 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 픽셀 영역들을 포함하는 베이스부; 상기 픽셀 영역에 배치되는 복수의 반도체 발광소자들; 및 상기 픽셀 영역에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들을 구동시키는 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 픽셀 영역은, 적색 반도체 발광소자가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역, 녹색 반도체 발광소자가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역, 청색 반도체 발광소자가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역을 포함하도록 구성되며, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들은, 상기 픽셀 영역 내에서 복수의 행 및 열로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 픽셀 영역들은, 상기 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제1 픽셀 영역; 및 상기 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제2 픽셀 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 픽셀 영역을 관통하도록 배치되는 배선 전극을 더 포함하고, 상기 배선 전극은, 제1 방향으로 연장된 게이트 전극; 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 전극을 포함하며, 상기 게이트 전극 및 데이터 전극은 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 배선 전극은, 상기 게이트 전극과 나란하게 배치되며, 그라운드 전압이 인가되는 Vss 전극; 및 상기 데이터 전극과 나란하게 배치되며, 전원 전압이 인가되는 Vdd 전극을 포함하며, 상기 Vss 전극은 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 Vdd 전극은 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 픽셀 영역의 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들 중 어느 하나는, 상기 반도체 발광소자와 상기 Vdd 전극 사이의 전기적인 연결이 제거된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 베이스부 상에 배선 전극 및 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 배선 전극 및 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 상기 베이스부 상의 미리 설정된 위치에 반도체 발광소자를 배치하는 단계; 상기 배선 전극에 전압을 인가하여, 상기 반도체 발광소자의 불량 여부를 확인하는 단계; 및 상기 불량 여부 확인 결과에 따라 리페어를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 리페어를 수행하는 단계는, 불량으로 확인된 반도체 발광소자의 점등을 제한하고, 상기 불량으로 확인된 반도체 발광소자를 대체하는 새로운 반도체 발광소자를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 리페어를 수행하는 단계는, 상기 불량으로 확인된 반도체 발광소자와 상기 배선 전극 사이의 전기적 연결을 끊는 단계;
상기 베이스부의 미리 설정된 위치에 상기 새로운 반도체 발광소자를 배치하는 단계; 및 상기 박막 트랜지스터에 상기 새로운 반도체 발광소자에 대한 구동정보를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스부는, 복수의 픽셀 영역들을 포함하고,
상기 픽셀 영역은, 적색 반도체 발광소자가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역, 녹색 반도체 발광소자가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역, 청색 반도체 발광소자가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역을 포함하도록 구성되며, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 리페어를 수행하는 단계는, 상기 픽셀 영역 별로 수행되고, 상기 새로운 반도체 발광소자는 상기 제4 서브 픽셀 영역에 배치되며, 상기 픽셀 영역 내에서 불량으로 확인된 반도체 발광소자와 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들은, 상기 픽셀 영역 내에서 복수의 행 및 열로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 픽셀 영역들은, 상기 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제1 픽셀 영역; 및 상기 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제2 픽셀 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 픽셀 영역의 제4 서브 픽셀 영역에 배치된 박막 트랜지스터에는 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당되지 않은 것을 특징으로 한다.
본 발명은 쿼드(quad) 구조로 픽셀을 설계하여 픽셀 영역이 차지하는 면적을 줄이고, 이에 픽셀 간 간격을 좁혀 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 패널에 리던던시로 전사되는 반도체 발광소자의 수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 A 부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립칩 타입 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립칩 타입 반도체 발광소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 10 및 도 11은 종래 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역의 실시예들을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역(제1 픽셀 영역)을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역(제2 픽셀 영역)을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12 및 도 13에 따른 픽셀 영역을 구성하는 서브 픽셀 영역의 회로도이다.
도 15는 종래 디스플레이 장치의 픽셀 영역과 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 영역을 나타낸 도면이다.
도 16은 종래 디스플레이 장치의 신호 구성과 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 신호 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 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 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 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 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 테ㄹ블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 디지털 TV(digital TV), 데스크톱 컴퓨터(desktop computer) 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태라도 디스플레이를 포함할 수 있다면 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display) 상에 표시될 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나, 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.
플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않은 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 ‘제1상태’라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 사태, 이하 ‘제2상태’라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각정보가 될 수 있다. 이러한 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광을 독자적으로 제어함으로써 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자의 일 종류로서 발광 다이오드(light emitting diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이고, 도 4는 도 3의 플립칩 타입 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립칩 타입 반도체 발광소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러 가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b는, 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광소자에도 적용 가능하다.
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광소자(150)를 포함한다.
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 기판(110)은 플렉서블한 성능을 구현하기 위하여 유리 또는 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도, 기판(110)의 성분으로 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET (Polyethylene Terephthalate) 등과 같이 절연성이 있고 유연성이 있는 재질이 사용될 수도 있다. 또한, 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 중 어느 것이나 될 수 있다.
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판일 수 있으며, 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 적층되어 형성된 것일 수 있으며, 절연층(160)에는 보조전극(170)이 배치될 수 있다. 이 경우, 기판(110) 상에 절연층(160)이 적층되어 형성된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 PI, PEN, PET 등과 같이 절연성 있고 유연성 있는 재질로서, 상기 기판 (110)과 일체로 이루어져 하나의 배선기판을 형성할 수 있다.
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서 절연층(160) 상에 위치하고 제1전극(120) 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아홀에 도전물질이 채워짐으로써 형성될 수 있다.
첨부된 도면에 의하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층 (130)이 형성되나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130) 사이에는 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성될 수 있으며, 절연층(160) 없이 전도성 접착층(130)이 기판 상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판 상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 전도성 접착층(130)은 전도성을 갖는 물질과 접착성을 갖는 물질이 혼합되어 형성될 수 있따. 또한, 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플랙서블 기능을 가능하게 할 수 있다.
일례로, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anisotropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 x-y 방향으로는 전기 절연성의 레이어로 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하에서는 ‘전도성 접착층’이라 한다).
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분에 한하여 이방성 전도매질에 의한 전도성을 가지게 된다. 본 명세서에서는 상기 이방성 전도성 필름에 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도 필름이 부분적인 전도성을 가지게 하기 위하여 다른 방법(예를 들어, 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화에 의하는 방법)에 의할 수도 있다.
또한, 상기 이방성 전도매질은 도전볼이나 도전성 입자일 수 있다. 도시에 의하면, 이방성 전도 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 도전볼에 의하여 특정 부분만 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 형태의 입자들이 함유된 상태일 수 있으며, 이 경우 열 및 압력이 가해진 부분에 함유된 입자들의 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이 때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태일 수 있다. 이 경우, 열 및 압력이 가해진 부분의 전도성 물질이 변형되면서(눌러 붙음) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하며, 이 때, 전도성 물질은 뾰족한 단부를 가질 수 있다.
도시에 의하면, 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도필름(fixed array ACF)일 수 있다. 절연성 베이스 부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스 부재의 바닥 부분에 집중적으로 배치되어 상기 베이스 부재로부터 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형되어 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스 부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 입자 또는 나노 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.
첨부된 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에 열 및 압력을 가하여 반도체 발광소자 (150)를 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광소자(150)는 제1전극 (120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다.
반도체 발광소자(150)는 도 4와 같이 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광소자 일 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광소자(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) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극 (152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 전도성 접착층(130)에 의하여 보조전극(170)과 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극 (140)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일 방향으로 길게 형성됨으로써 하나의 보조전극(170)이 복수의 반도체 발광소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극(170)을 중ㅇ심으로 좌우의 반도체 발광소자들(150)의 p형 전극(156)들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광소자(150)가 압입되며, 이를 통해 반도체 발광소자(150)의 p형 전극(156) 및 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광소자(150)의 n형 전극(152) 및 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광소자(150)의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 복수의 반도체 발광소자(150)는 발광소자 어레이(array)를 구성하며, 발광소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다.
발광소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광소자 (150)들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극 (120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광소자(150)들은 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광소자(150)들은 상기 복수 개의 제1전극(120) 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 반도체 발광소자(150)들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광소자(150)들을 이용할 수 있다. 상기 반도체 발광소자(150)들은 예를 들어, 질화물 반도체 발광소자일 수 있다. 반도체 발광소자(150)는 휘도가 우수하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.
도면을 참조하면, 반도체 발광소자(150)의 사이에는 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 상기 격벽(190)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비 (contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 별도의 반사성 격벽이 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙 또는 화이트 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽(190)을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사 특성을 갖는 동시에 대비비를 증가시킬 수 있다.
형광체층(180)은 반도체 발광소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(150)는 청색(B)광을 발광하는 청색 반도체 발광소자인 경우, 상기 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광소자 (151) 상에는 청색(B) 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체 (181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광소자(151) 상에 청색(B) 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광소자(151)만이 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체(180)가 적층될 수 있으며, 따라서 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 단위 화소가 구현될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체(180) 대신에 반도체 발광소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.
또한, 명암의 대조를 향상시키기 위하여 각각의 형광체층(180)들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광소자(150)는 질화갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 색의 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.
이 경우, 반도체 발광소자(150)는 각각의 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자로 구비될 수 있다. 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자에 의하여 적색, 녹색 및 청색의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통해 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 반도체 발광소자(150)는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광소자(W)일 수 있다. 이 경우, 단위 화소를 이루기 위하여 백색 발광소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층 (182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광소자(W) 상에 적색, 녹색 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.
도 5c를 참조하면, 자외선 발광소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182) 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 이와 같이, 반도체 발광소자(150)는 가시광선 영역뿐만 아니라 자외선까지 전 영역에 사용 가능하며, 자외선이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용 가능한 반도체 발광소자의 형태로 확장될 수 있다.
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광소자(150)는 전도성 접착층 (130) 상에 위치되어 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광소자(150)는 휘도가 우수하여 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하의 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20×80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 구현될 수 있다. 따라서 단위 화소의 크기가 한변이 600㎛, 나머지 한 변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광소자(150)의 거리가 상대적으로 충분히 크게되어 HD 화질의 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.
이상에서 설명된 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있는 바, 이하에서는 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 먼저 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층 (160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 제1전극(120)과 제2전극(150)은은 상호 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위해 절연층(160)에 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.
다음으로, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)과 대향하도록 배치한다.
이 경우 제2기판(112)은 반도체 발광소자(150)를 성장시키는 성장기판으로, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판이 될 수 있다.
상기 반도체 발광소자(150)는 웨이퍼 단위로 형성될 때 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
다음으로, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head를 적용하여 열압착 될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140) 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 전극들은 반도체 발광소자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 반도체 발광소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통해 반도체 발광소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판 (112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용항 제거할 수 있다.
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광소자(150)를 외부로 노출시킨다. 필요에 따라 반도체 발광소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등으로 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광소자이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있다. 그 예로, 이상에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광소자가 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.
또한, 이하에서 설명되는 변형예 도는 실시예는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구조에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음의 설명으로 갈음된다.
도 7은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이고, 도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층 (230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광소자(250)를 포함한다.
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플랙서블 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있으며, 이외에도 절연성 및 유연성 있는 재질이라면 어느 것이라도 사용할 수 있다.
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(220)은 데이터 전극의 역할을 할 수 있다.
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210) 상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(ACF), 이방성 전도 페이스트, 전도성 입자를 함유한 솔루션 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후 반도체 발광소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 반도체 발광소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이 이방성 전도성 필름에 열 및 압력이 가해지면 두께방향으로 부분적인 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분 (231)과 전도성을 가지지 않는 부분(232)으로 구획된다.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결 뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.
이와 같이, 반도체 발광소자(150)는 전도성 접착층 (130) 상에 위치되어 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광소자 (150)는 휘도가 우수하여 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하의 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20×80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
상기 반도체 발광소자(250)는 수직형 구조일 수 있다.
수직형 반도체 발광소자(250)들 사이에는 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광소자(250)와 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제2전극(240)이 위치한다.
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254) 상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 전도성 접착층(230)에 의하여 제1전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 장점을 갖는다.
도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광소자(250)의 일면에는 형광체층 (280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서 청색 반도체 발광소자 (251) 상에는 청색(B) 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체 (281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는 청색 반도체 발광소자(251) 상에 청색(B) 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광소자(251)가 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입 (flip chip type)의 발광소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광소자(250)들 사이에 위치하고, 반도체 발광소자(250)들과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광소자(250)들은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광소자(250)들의 열 사이에 위치할 수 있다.
개별 화소를 이루는 반도체 발광소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광소자(250)들 사이에 위치될 수 있다.
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극(220)과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광소자(250)의 n형 전극(252)이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극(252)은 오믹 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극 (240)은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광소자(250)의 n형 전극(252)이 전기적으로 연결될 수 있다.
도시에 의하면, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있으며, 필요에 따라 반도체 발광소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층 형성 후 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극 (240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.
반도체 발광소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시킴에 있어 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용하는 경우, ITO 물질은 n형 반도체층(253)과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서 본 발명은 반도체 발광소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써 ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서 투명한 재료의 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층(253)과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도면을 참조하면, 반도체 발광소자(250)의 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 개별 화소를 이루는 반도체 발광소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 상기 격벽(290)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없이도 격벽(290)은 반사 특성을 가지는 동시에 대비비가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 격벽(290)은 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙 또는 화이트 절연체를 포함할 수 있다.
만일 제2전극(240)이 반도체 발광소자(250) 사이의 전도성 접착층 (230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광소자(250) 및 제2전극(240)의 사이에 위치될 수 있다. 따라서 반도체 발광소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광소자(250) 사이에 위치시킬 수 있으며, HD 화질의 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 명암의 대조를 향상시키기 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다.
설명한 것과 같이, 반도체 발광소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광소자(250)는 휘도가 우수하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서 반도체 발광소자(250)에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색 (B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
한편, 전술한 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식 또는 액티브 매트릭스 방식(Active Matrix, AM) 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명은 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 액티브 매트릭스 방식으로 구동되는 디스플레이 장치와 이를 제조하는 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 4에 도시된 것과 같이 플립 칩 타입(filp-chip type)의 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자들로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하지 않고 도 9에 도시된 것과 같이 수직형의 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자들로 구성되는 실시예도 가능하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 대한 실시예들에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 10 및 도 11을 참조하여, 종래 액티브 매트릭스 방식으로 구동되는 디스플레이 장치(이하, 디스플레이 장치)의 구조 및 문제점에 대해 설명한다.
도 10 및 도 11은 종래 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역의 실시예들을 나타낸 도면이다.
종래 디스플레이 장치는 적색을 발광하는 반도체 발광소자(이하, 적색 반도체 발광소자), 녹색을 발광하는 반도체 발광소자(이하, 녹색 반도체 발광소자) 및 청색을 발광하는 반도체 발광소자(이하, 청색 반도체 발광소자)로 구성되며, 디스플레이 장치의 픽셀(pixel)은 상기 반도체 발광소자들로 구성될 수 있다.
구체적으로, 도 10 및 도 11을 참조하면, 적색 반도체 발광소자(350R), 녹색 반도체 발광소자(350G) 및 청색 반도체 발광소자(350B)는 디스플레이 장치의 픽셀 영역(310P)에 나란히 배치되어 개별 화소를 구성할 수 있다(서브 픽셀 라인, 301a). 또한, 픽셀 영역(310P)은 상기 개별 화소들과 같이 나란하게 배치된 여분의 적색 반도체 발광소자(350R), 녹색 반도체 발광소자(350G) 및 청색 반도체 발광소자(350B)를 포함할 수 있다(리던던시 라인, 301b). 즉, 종래 디스플레이 장치는 개별 화소 별로 리던던시를 구비하였으며, 이에 픽셀 영역(310P)은 총 6개의 반도체 발광소자들로 구성되었다.
또한, 픽셀 영역(310P)은 반도체 발광소자들을 구동시키기 위한 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT)는 도 10과 같이 반도체 발광소자 별로 구비되거나(1 대1 매칭) 또는 도 12와 같이 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자 별로 구비될 수 있다(2 대1 매칭). 즉, 종래 디스플레이 장치에서 하나의 박막 트랜지스터(TFT)는 개별 반도체 발광소자와 매칭되거나 또는 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자와 매칭되도록 구성되었다.
전술한 종래 디스플레이 장치의 픽셀 영역(310P)은 서브 픽셀 라인(301a)에 배치되어 개별 화소를 구성하는 3개의 반도체 발광소자들과, 리던던시 라인(301b)에 배치된 여분의 3개의 반도체 발광소자들, 그리고 이들과 연결되는 박막 트랜지스터들(TFT)로 구성되었다.
그러나 픽셀 영역(310P)이 개별 화소를 구성하는 반도체 발광소자들의 불량 여부와 관계없이 각각의 개별 화소에 대한 여분의 반도체 발광소자들을 포함하는 구조는 픽셀 영역(310P)이 큰 면적을 차지하게 되는 문제가 있다. 특히, 실제 디스플레이 장치의 구동에 사용되지 않는 반도체 발광소자들이 차지하는 공간으로 인해 픽셀 간 간격을 좁히기 어려웠고, 이에 따라 고해상도 디스플레이 장치를 구현하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결한 것으로, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자로 구성되는 고해상도의 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 픽셀 간 좁은 간격을 구현하기 위해, 픽셀 영역을 종래 디스플레이 장치의 픽셀 영역과 상이하게 구성하였다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치를 설명하기에 앞서, 액티브 매트릭스 구동방식의 디스플레이 장치의 기본 구조에 대해 설명한다.
액티브 매트릭스 구동방식의 디스플레이 장치는 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하여 반도체 발광소자의 구동(점등)을 제어할 수 있다. 자세하게, 하나의 반도체 발광소자의 구동을 제어하기 위해 2 종류의 박막 트랜지스터(switching TFT 및 driving TFT)가 구비될 수 있다.
또한, 기판(또는 베이스부)에는 반도체 발광소자의 구동을 위한 전압 신호가 인가되는 4 종류의 배선 전극(Vss, Vdd, Vgate, Vdata)이 배치될 수 있다. 첨부된 도면들을 참조하면, 반도체 발광소자(1050)의 도전형 전극들(1051, 1052) 중 어느 하나는 Vdd 전극과 연결되고, 다른 하나는 driving TFT와 연결될 수 있다. driving TFT는 게이트, 소스 및 드레인 전극들을 구비할 수 있으며, 이들 중 어느 하나는 반도체 발광소자(1050)와 연결되고, 다른 하나는 Vss 전극과 연결될 수 있다. 또한, 나머지 하나는 switching TFT와 연결될 수 있다. switching TFT의 경우, 게이트, 소스 및 드레인 전극들 중 어느 하나는 driving TFT와 연결되고, 나머지 전극들은 각각 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)과 연결될 수 있다. 한편, switching TFT와 driving TFT 사이에는 커패시터가 연결될 수 있다. 커패시터는 양극 또는 음극에 해당하는 제1극 및 제2극을 구비하며, 예를 들어, 제1극은 switching TFT와 driving TFT 사이에 연결되고, 제2극은 Vss 전극과 연결될 수 있다. 이상에서 언급된 '연결'은 전기적 연결을 의미한다.
한편, Vss 전극 및 Vdd 전극은 일정한 전압이 인가되는 전압 공급원으로, 각각에는 서로 다른 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, Vss 전극에는 그라운드 전압이 인가되고, Vdd 전극에는 전원 전압이 인가될 수 있다. 반면, 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)에는 시간에 따라 상이한 전압이 인가될 수 있다. 반도체 발광소자(1050)는 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)에 인가되는 전압에 의해 구동이 제어될 수 있다.
이상에서 설명한 내용은 종래의 액티브 매트릭스 구동방식의 디스플레이 장치에 관한 도 10 및 도 11에도 적용될 수 있다. 다만, 상기 내용들은 하나의 실시예로서 모든 액티브 매트릭스 구동방식의 디스플레이 장치가 위에서 설명한 구조로 제한되는 것은 아니다.
이하에서는, 새로운 픽셀 영역 구조를 갖는 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역(제1 픽셀 영역)을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 구성하는 픽셀 영역(제2 픽셀 영역)을 나타낸 도면이고, 도 14는 도 12 및 도 13에 따른 픽셀 영역을 구성하는 서브 픽셀 영역의 회로도이다.
본 발명에 따르면, 디스플레이 장치(1000)는 베이스부 상에 배선 전극들(Vss, Vdd, Vgate, Vdata), 반도체 발광소자들(1050) 및 박막 트랜지스터(TFT) 등이 배치될 수 있다. 베이스부는 절연성 있는 재질로 구비될 수 있으며, 플랙서블을 구현할 수 있는 재질로 구비될 수도 있다. 배선 전극들 중 일부는 박막 트랜지스터와 동일한 평면 상에 배치되고, 나머지 일부는 다른 평면 상에 배치될 수 있다. 이 때, 박막 트랜지스터(TFT)와 배선 전극 사이에는 절연층이 배치될 수 있다.
베이스부는 복수의 픽셀 영역들(1110)을 포함할 수 있다. 픽셀 영역(1110)에는 복수의 반도체 발광소자들(1050)과 상기 반도체 발광소자들(1050)을 구동시키는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 자세하게, 픽셀 영역(1110)은 적색 반도체 발광소자(1050R)가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역(1111), 녹색 반도체 발광소자(1050G)가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역(1112), 청색 반도체 발광소자(1050B)가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역(1113) 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역(1114)을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 픽셀 영역(1110)은 개별 화소를 구성하는 반도체 발광소자들이 배치되는 3개의 서브 픽셀 영역과, 리페어 목적의 반도체 발광소자가 배치되는 1개의 서브 픽셀 영역으로 구성된 쿼드(quad) 구조로 설계될 수 있다. 제4 서브 픽셀 영역(1114)에는 반도체 발광소자가 선택적으로 배치될 수 있으며, 이와 관련한 자세한 설명은 후술한다.
또한, 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에는 각각의 서브 픽셀 영역에 배치된 반도체 발광소자를 구동시키는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 픽셀 영역(1110)은 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1114)로 구성되며, 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1114)은 픽셀 영역(1110) 내에서 복수의 행 및 열로 배치될 수 있다. 즉, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 4개의 서브 픽셀 영역들은 2행 x 2열로 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 픽셀 영역(1110)은 여분의 반도체 발광소자(1050')가 배치되는 영역으로 제4 서브 픽셀 영역(1114)만을 포함할 수 있다. 제4 서브 픽셀(1114)에는 여분의 반도체 발광소자(1050')가 선택적으로 배치될 수 있으며, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있다.
구체적으로, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1113) 중 어느 하나에 불량 반도체 발광소자가 배치된 경우에 제4 서브 픽셀 영역(1114)에는 반도체 발광소자가 배치될 수 있다. 이 때, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 배치되는 반도체 발광소자는 불량 반도체 발광소자와 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자일 수 있다. 반면, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1113)에 배치된 반도체 발광소자들이 모두 정상인 경우, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에는 반도체 발광소자가 배치되지 않을 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 픽셀 영역(1110) 내 불량 반도체 발광소자에 대응하는 반도체 발광소자만을 추가로 배치함으로써 픽셀 영역(1110)이 차지하는 공간을 절약할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 픽셀 영역들(1110)은 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역(1114)을 포함하는 픽셀 영역들과, 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역(1114)을 포함하는 픽셀 영역들로 구분될 수 있다. 이하에서는, 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역(1114)을 포함하는 픽셀 영역을 제1 픽셀 영역(1110a), 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역(1114)을 포함하는 픽셀 영역을 제2 픽셀 영역(1110b)으로 정의한다.
한편, 베이스부 상에는 배선 전극들이 픽셀 영역들(1110)을 관통하도록 배치될 수 있다. 배선 전극들은 연장 방향을 따라 복수의 픽셀 영역들(1110)을 관통하도록 배치될 수 있다.
배선 전극들은 반도체 발광소자들(1050)의 점등을 제어하는 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(Vgate)은 제1 방향(도면에서, 행 방향)으로 연장될 수 있고, 데이터 전극(Vdata) 전극은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면에서, 열 방향)으로 연장될 수 있으며, 소정 간격으로 배치된 복수의 라인으로 구비될 수 있다. 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)은 픽셀 영역(1110) 내 배치된 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 픽셀 영역(1110) 내에서 제1 방향을 따라 동일 라인에 배치된 반도체 발광소자들은 게이트 전극(Vgate)을 공유할 수 있다. 즉, 게이트 전극(Vgate)에는 2개의 반도체 발광소자에 대한 구동 정보가 할당될 수 있다. 반면, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 반도체 발광소자들(1050)은 각각 서로 다른 데이터 전극(Vdata)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 데이터 전극(Vdata)에는 하나의 반도체 발광소자에 대한 구동 정보가 할당될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 게이트 전극(Vgate)은 공통 전극이고, 데이터 전극(Vdata)은 개별 전극일 수 있다.
또한, 배선 전극들은 그라운드 전압이 인가되는 Vss 전극과, 전원 전압이 인가되는 Vdd 전극을 포함할 수 있다. Vss 전극은 게이트 전극(Vgate)과 나란하게 배치되고, Vdd 전극은 데이터 전극(Vdata)과 나란하게 배치될 수 있다. 또한, Vss 전극은 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되고, Vdd 전극은 반도체 발광소자(1050)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 제1 픽셀 영역(1110a)을 구성하는 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1113) 중 어느 하나는 상기 서브 픽셀 영역에 배치된 반도체 발광소자(1050)와 Vdd 전극 사이의 전기적인 연결(A)이 제거될 수 있다. 이는 불량 반도체 발광소자와 Vdd 전극 사이의 전기적인 연결이 제거된 것으로, 레이저 리프트 오프법(laser lift-off, LLO) 등을 통해 수행될 수 있으며, 배선을 끊어 불량 반도체 발광소자에 인가되는 전압 신호를 차단할 수 있다. 본 발명에 따르면, 불량 반도체 발광소자를 제거하지 않으므로, 최종 디스플레이 장치에 불량 반도체 발광소자가 남게된다. 한편, 도 12에 도시된 전기적인 연결(A)은 구성요소 간 연결 관계를 나타낸 것이고, 전기적인 연결을 위한 특정 구성을 나타내는 것은 아니다.
도 15는 종래 디스플레이 장치의 픽셀 영역과 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 영역을 나타낸 도면이다. 도 15를 참조하면, 본 발명은 쿼드(quad) 구조로 픽셀을 설계하여 픽셀 영역이 차지하는 면적을 줄이고, 이에 픽셀 간 간격을 좁혀 고해상도를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 디스플레이 패널에 리던던시로 전사되는 반도체 발광소자의 수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 베이스부 상에 배선 전극들(Vss, Vdd, Vgate, Vdata) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하는 단계가 수행될 수 있다. 본 단계에서 박막 트랜지스터(TFT)는 전술한 픽셀 영역(1110)을 구성하는 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역(1111 내지 1114)에 각각 배치될 수 있으며, 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 본 단계에서 커패시터(C)가 형성될 수 있으며, 커패시터(C)는 박막 트랜지스터(TFT) 및 Vss 전극과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 베이스부 상의 미리 설정된 위치에 반도체 발광소자(1050)를 배치하는 단계가 수행될 수 있다. 이 때, 미리 설정된 위치는 픽셀 영역(1110), 자세하게, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들(1111 내지 1113)을 의미할 수 있다. 본 실시예에서, 픽셀 영역(1110)을 구성하는 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들 중 제4 서브 픽셀 영역(1114)은 리페어 목적의 반도체 발광소자가 배치되는 영역이므로, 본 단계에서는 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 반도체 발광소자가 배치되지 않을 수 있다.
반도체 발광소자들(1050)은 동일한 서브 픽셀 영역에 배치된 박막 트랜지스터(TFT) 및 특정 데이터 전극(Vdata)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 반도체 발광소자들(1050)은 전도성 접착층, 솔더 범프, 연결 전극 등 다양한 방식으로 박막 트랜지스터(TFT) 및 데이터 전극(Vdata)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 반도체 발광소자(1050)와 박막 트랜지스터(TFT) 사이의 전기적인 연결을 형성하면서, 상기 박막 트랜지스터에는 전기적으로 연결되는 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당될 수 있다.
다음으로, 배선 전극들에 전압을 인가하여 반도체 발광소자(1050)의 불량 여부를 확인하는 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자(1050)의 불량 여부를 확인하기 위해 게이트 전극(Vgate) 및 데이터 전극(Vdata)에 전압이 인가될 수 있으며, 전압 인가 시 점등이 이루어지지 않는 반도체 발광소자는 불량 반도체 발광소자(1050')에 해당할 수 있다. 예를 들어, 본 단계는 베이스부를 복수의 영역 별로 구분한 뒤, 영역 별로 수행될 수 있다.
다음으로, 불량 여부 확인 결과에 따라 리페어를 수행하는 단계가 수행될 수 있다. 리페어를 수행하는 단계는 불량으로 확인된 반도체 발광소자(1050')의 점등을 제한하고, 불량 반도체 발광소자(1050')를 대체하는 새로운 반도체 발광소자(1050)를 배치하는 단계일 수 있다. 불량 반도체 발광소자(1050')를 대체하는 새로운 반도체 발광소자(1050)는 동일 픽셀 영역(1110)의 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 배치될 수 있으며, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 기 배치된 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 새로운 반도체 발광소자(1050)는 동일 픽셀 영역(1110) 내에서 불량으로 확인된 반도체 발광소자(1050')와 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자로 구비될 수 있다. 한편, 픽셀 영역(1110)이 불량 반도체 발광소자를 포함하지 않는 경우에는 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 새로운 반도체 발광소자가 배치되지 않을 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제1 픽셀 영역(1110a)과, 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제2 픽셀 영역(1110b)으로 구분될 수 있다.
구체적으로, 리페어를 수행하는 단계는, 불량 반도체 발광소자(1050')와 배선 전극(데이터 전극(Vdata)) 사이의 전기적인 연결을 끊는 단계(제1 단계), 베이스부의 미리 설정된 위치, 즉, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 새로운 반도체 발광소자(1050)를 배치하는 단계(제2 단계) 및 박막 트랜지스터(TFT)에 새로운 반도체 발광소자에 대한 구동 정보를 할당하는 단계(제3 단계)를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 단계가 제1 단계보다 선행되는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, 제1 단계에서 불량 반도체 발광소자(1050')를 제거하지 않고, 불량 반도체 발광소자(1050')와 데이터 전극(Vdata) 사이의 전기적 연결을 제거하여 불량 반도체 발광소자(1050')의 점등을 제한할 수 있으며, 박막 트랜지스터(TFT)의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 경우, 제1 픽셀 영역(1110a)의 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 배치된 박막 트랜지스터(TFT)에는 리페어 공정에서 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당될 수 있다.
도 16은 종래 디스플레이 장치의 신호 구성과 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 신호 구성을 나타낸 도면이다. 도 16을 참조하면, 종래 디스플레이 장치의 경우, 개별 화소 별로 여분의 반도체 발광소자가 전사되고, 하나의 픽셀 영역 내에서 박막 트랜지스터는 반도체 발광소자와 1 대1로 매칭되므로, 각각의 박막 트랜지스터에는 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 미리 할당될 수 있다. 그러나 본 발명에 따르면, 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역에 배치된 반도체 발광소자들에 대해 점등 테스트를 진행한 후, 그 결과에 따라 제4 서브 픽셀 영역에 배치될 반도체 발광소자가 결정되므로, 제4 서브 픽셀에 배치된 박막 트랜지스터에는 리페어 공정에서 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당될 수 있다. 한편, 제2 픽셀 영역(1110b)의 경우, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 반도체 발광소자를 포함하지 않으므로, 제4 서브 픽셀 영역(1114)에 배치된 박막 트랜지스터(TFT)에는 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당되지 않을 수 있다.
전술한 본 발명은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 픽셀 영역들을 포함하는 베이스부;
    상기 픽셀 영역에 배치되는 복수의 반도체 발광소자들; 및
    상기 픽셀 영역에 배치되며, 상기 반도체 발광소자들을 구동시키는 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 픽셀 영역은, 적색 반도체 발광소자가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역, 녹색 반도체 발광소자가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역, 청색 반도체 발광소자가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역을 포함하도록 구성되며,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들은, 상기 픽셀 영역 내에서 복수의 행 및 열로 배치된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 영역들은, 상기 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제1 픽셀 영역; 및
    상기 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제2 픽셀 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 픽셀 영역을 관통하도록 배치되는 배선 전극을 더 포함하고,
    상기 배선 전극은, 제1 방향으로 연장된 게이트 전극; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 전극을 포함하며,
    상기 게이트 전극 및 데이터 전극은 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배선 전극은, 상기 게이트 전극과 나란하게 배치되며, 그라운드 전압이 인가되는 Vss 전극; 및
    상기 데이터 전극과 나란하게 배치되며, 전원 전압이 인가되는 Vdd 전극을 포함하며,
    상기 Vss 전극은 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 Vdd 전극은 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 픽셀 영역의 제1 내지 제3 서브 픽셀 영역들 중 어느 하나는, 상기 반도체 발광소자와 상기 Vdd 전극 사이의 전기적인 연결이 제거된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  7. 베이스부 상에 배선 전극 및 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 배선 전극 및 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 상기 베이스부 상의 미리 설정된 위치에 반도체 발광소자를 배치하는 단계;
    상기 배선 전극에 전압을 인가하여, 상기 반도체 발광소자의 불량 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 불량 여부 확인 결과에 따라 리페어를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 리페어를 수행하는 단계는, 불량으로 확인된 반도체 발광소자의 점등을 제한하고, 상기 불량으로 확인된 반도체 발광소자를 대체하는 새로운 반도체 발광소자를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 리페어를 수행하는 단계는, 상기 불량으로 확인된 반도체 발광소자와 상기 배선 전극 사이의 전기적 연결을 끊는 단계;
    상기 베이스부의 미리 설정된 위치에 상기 새로운 반도체 발광소자를 배치하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터에 상기 새로운 반도체 발광소자에 대한 구동정보를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스부는, 복수의 픽셀 영역들을 포함하고,
    상기 픽셀 영역은, 적색 반도체 발광소자가 배치되는 제1 서브 픽셀 영역, 녹색 반도체 발광소자가 배치되는 제2 서브 픽셀 영역, 청색 반도체 발광소자가 배치되는 제3 서브 픽셀 영역 및 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광소자 중 어느 하나가 배치될 수 있는 제4 서브 픽셀 영역을 포함하도록 구성되며,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 리페어를 수행하는 단계는, 상기 픽셀 영역 별로 수행되고,
    상기 새로운 반도체 발광소자는 상기 제4 서브 픽셀 영역에 배치되며, 상기 픽셀 영역 내에서 불량으로 확인된 반도체 발광소자와 동일한 색상을 발광하는 반도체 발광소자로 구비되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 서브 픽셀 영역들은, 상기 픽셀 영역 내에서 복수의 행 및 열로 배치된 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 영역들은, 상기 반도체 발광소자가 배치된 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제1 픽셀 영역; 및
    상기 반도체 발광소자가 배치되지 않은 제4 서브 픽셀 영역을 포함하는 제2 픽셀 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 픽셀 영역의 제4 서브 픽셀 영역에 배치된 박막 트랜지스터에는 반도체 발광소자에 대한 구동정보가 할당되지 않은 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
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