KR20230047826A - 반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 제조 방법 - Google Patents

반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 제조 방법이 개시된다.
개시된 반도체 소자 전사 구조물은, 기판, 상기 기판에 구비되고, 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층, 상기 정렬 층에 구비되고, 그루브를 포함한 전사 층을 포함한다.

Description

반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 제조 방법{Semiconductor device transferring structure, display apparatus and method of manufacturing display apparatus}
예시적인 실시 예는 반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 제조 방법에 관하 것이다.
디스플레이 장치로 LCD(liquid crystal display)와 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 등이 널리 사용되고 있다. 최근에는 마이크로 발광 소자(micro light emitting device)를 이용하여 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 기술이 각광을 받고 있다.
마이크로 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에서는 마이크로 크기의 발광 소자를 원하는 디스플레이 장치의 픽셀 위치에 옮기는 전사 기술, 리페어(repair) 방법 그리고 원하는 칼라의 구현 방법 등 많은 기술들이 필요하다.
예시적인 실시 예는 반도체 소자를 정밀하게 전사할 수 있는 반도체 소자 구조물을 제공한다.
예시적인 실시 예는 반도체 소자를 정밀하게 전사하여 리페어율을 감소시킨디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시 예는 반도체 소자를 정밀하게 전사하여 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물은, 기판; 상기 기판에 구비되고, 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층; 상기 정렬 층에 구비되고, 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지는 그루브를 포함한 전사 층;을 포함하고, 상기 트랩이 상기 그루브보다 깊은 곳에 위치하고, 상기 트랩이 상기 그루브에 대해 중첩되게 위치한다.
상기 트랩이 상기 반도체 소자의 최대 폭보다 크고 반도체 소자의 최대 폭의1.2 배 이하의 크기를 가질 수 있다.
상기 그루브가 상기 반도체 소자를 2개 이상 포함할 수 있는 크기를 가지고, 상기 트랩이 상기 2개 이상의 반도체 소자가 각각 안착될 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 기판과 상기 정렬 층이 일체로 구성될 수 있다.
상기 트랩이 상기 반도체 소자의 두께의 0.1 내지 0.2 배 범위에 대응되는 깊이를 가질 수 있다.
상기 그루브가 상기 반도체 소자의 두께의 0.5 내지 1 배 범위에 대응되는 깊이를 가질 수 있다.
상기 트랩이 상기 그루브의 중심으로부터 벗어나 한 쪽으로 치우치게 배치될수 있다.
상기 트랩이 상기 그루브 깊이의 0.1 내지 0.2 배 범위의 깊이를 가질 수 있다.
상기 그루브가 전사 반도체 소자를 수용하기 위한 전사 영역과, 예비 반도체 소자를 수용하기 위한 예비 영역을 포함하고, 상기 트랩이 상기 전사 영역에 대응되게 구비될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 기판; 상기 기판에 구비되고, 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층; 상기 정렬 층에 구비되고, 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지는 그루브를 포함한 전사 층; 상기 트랩에 배치된 반도체 소자; 및 상기 반도체 소자를 구동하는 구동 회로;를 포함하고, 상기 트랩이 상기 그루브보다 깊은 곳에 위치하고, 상기 트랩이 상기 그루브에 대해 중첩되게 위치할 수 있다.
상기 반도체 소자가 돌출부를 포함하고, 상기 트랩이 상기 돌출부에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상기 돌출부가 상기 반도체 소자의 전극으로 동작하도록 구성될 수 있다.
상기 구동 회로가 상기 기판 내에 구비될 수 있다.
상기 구동 회로가 상기 전사 층 위에 구비될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 구조물은, 기판; 상기 기판에 구비되고, 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 큰 표면 접착력을 가진 제2 영역을 포함하여 상기 제2 영역에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 정렬 층; 상기 정렬 층에 구비되고, 적어도 상기 제2 영역에 중첩되게 위치한 그루브를 포함한 전사 층;을 포함할 수 있다.
상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 작은 표면 거칠기를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 제1 영역이 소수성 물질을 포함하고, 상기 제2 영역이 친수성 물질을 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법은, 기판에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층을 형성하는 단계; 상기 정렬 층에 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지고, 상기 트랩에 대해 단 차가 진 그루브를 포함한 전사 층을 형성하는 단계; 상기 그루브에 반도체 소자를 위치시키는 단계; 및 상기 반도체 소자를 상기 트랩에 정렬하는 단계;를 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물은 기판에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 구비하여, 반도체 소자를 기판에 효율적이고, 정밀하게 전사할 수 있다. 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물은 그루브 내에 단 차 진 구조의 트랩을 구비하고, 트랩에 반도체 소자가 정렬되도록 함으로써 전극과의 결합 에러 율을 줄일 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 기판에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 구비하여, 반도체 소자가 정확한 위치에 전사되도록 함으로써 리페어율을 감소시키고, 생산성을 높일 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법은 전사 구조물을 이용하여 반도체 소자를 기판에 효율적이고 정밀하게 전사할 수 있다.
도 1은 예시적인 일 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A'단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자의 전사 구조물을 도시한 것이다.
도 6은 다른 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 B-B'단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 9a는 수평 전극 구조를 가지는 반도체 소자를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9b는 수직 전극 구조를 가지는 반도체 소자를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물에 전사되는 반도체 소자에 돌출부가 형성된 예를 도시한 것이다.
도 11은 도 10에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 12 및 도 13은 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물에 전사되는 반도체 소자에 링 구조의 돌출부가 형성된 예를 도시한 것이다.
도 13은 도 12 및 도 13에 도시된 반도체 소자에 대응되는 트랩을 포함한 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 16은 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도이다.
도 17은 도 16의 C-C'단면도이다.
도 18은 도 16에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 19는 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전자 구조물의 평면도이다.
도 20은 도 19의 D-D'단면도이다.
도 21, 도 22 및 도 23은 도 19에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에서 구동기판으로 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 24는 다른 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전자 구조물의 단면도이다.
도 25는 도 24에 도시된 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자를 전사하는 과정을 나타낸 것이다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 28은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 29는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 30은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 31은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 사이니지에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 32는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 반도체 소자 전사 구조물, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치 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, 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 반도체 소자 전사 구조물의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'단면도를 도시한 것이다.
반도체 소자 전사 구조물(100)은 기판(110), 기판(110)에 구비되고 트랩(125)을 포함한 정렬 층(120), 정렬 층(120)에 구비되고, 그루브(135)를 포함한 전사 층(130)을 포함한다.
기판(110)은 예를 들어, 실리콘, 글라스, 사파이어, 폴리머와 같은 유기 재료, 무기 재료, 및/또는 금속을 포함할 수 있다. 정렬 층(120)은 기판(110)과 같은 재질로 형성될 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 반도체 소자 전사 구조물(100)은 SOI 기판(Silicon on Insulator) 기판으로 제작될 수 있다. 또는, 전사 구조물의 정렬 층(120)이 복수 개의 트랩(125)을 포함하는 유연성 필름 또는 유연성 몰드로 구성될 수 있다. 전사 층(130)은 SiO2, Si, SiN, 및/또는 포토레지스트로 이루어질 수 있다. 하지만, 전사 층(130)의 재질이 여기에 한정되는 것은 아니다. 트랩(125)은 반도체 소자(도 3의 150)를 안착시킬 수 있도록 반도체 소자보다 약간 큰 사이즈를 가질 수 있다. 트랩(125)의 사이즈에 대해서는 후술하기로 한다.
그루브(135)는 트랩(125)보다 큰 단면적을 가지고, 트랩(125) 전체를 덮을 수 있도록 위치할 수 있다. 트랩(125)이 그루브(135)보다 깊은 곳에 위치하고, 트랩(125)이 그루브(135)에 대해 중첩되게 위치할 수 있다. 따라서, 트랩(125)이 그루브(135)에 대해 단 차가 진 구조를 가질 수 있다. 트랩(125)의 깊이를 D1, 그루브(135)의 깊이를 D2, 전사 층(130)의 상부 면으로부터 기판(110)의 상부면까지의 깊이를 D3라고 한다. 트랩(125)의 깊이(D1)는 그루브(135)의 깊이(D2)의 0.1 내지 0.2 배 범위를 가질 수 있다.
도 3은 반도체 소자 전사 구조물에 반도체 소자(150)가 정렬된 상태를 도시한 것이다.
반도체 소자(150)가 반도체 소자 전사 구조물(100)에 제공되고, 반도체 소자(150)를 그루브(135)에 밀어 넣는 프로세스를 통해 반도체 소자(150)가 그루브(135)에 미끄러져 들어가고, 반도체 소자(150)는 그루브(135)에서 이동하다가 그루브(135)보다 깊은 곳에 있는 트랩(125)에 안착될 수 있다. 트랩(125)은 반도체 소자(150)가 안착될 수 있도록 반도체 소자(150)의 단면과 유사한 형상과 반도체 소자(150)의 하부 면의 단면적보다 약간 큰 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 트랩(125)의 폭을 W1이라고 하고, 그루브(135)의 폭을 W2라고 할 때, 트랩(125)은 그루브(135)의 폭(W2)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 그리고, 반도체 소자(150)의 하부 면의 최대 폭을 W라고 할 때, 트랩(125)은 W보다 크고 W2보다 작은 폭(W1)을 가질 수 있다. 트랩(125)은 예를 들어, W보다 크고 W의 1.2 배 이하의 폭(W1)을 가질 수 있다. 그루브(135)의 폭(W)은 반도체 소자(150)가 그루브(135)에 2개 이상 들어오지 않도록 반도체 소자(150)의 폭(W)의 2배보다 작을 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반도체 소자(150)의 두께를 D라고 할 때, 그루브(135)의 깊이(D2)는 0.5D≤D2<D의 범위를 가질 수 있다. 그루브(135)의 하한 깊이는 반도체 소자(150)가 1차로 그루브(135)로 들어와서 잘 빠져 나가지 않도록 반도체 소자(150)의 두께(D)의 0.5배의 깊이를 가지고, 상한 깊이는 반도체 소자(150)가 나중에 다른 구동 기판으로 용이하게 2차 전사를 할 수 있도록 반도체 소자(150)의 두께(D)보다는 작을 수 있다. 트랩(125)의 깊이(D1)는 그루브(135)에 들어온 반도체 소자(150)가 2차로 자리를 잡을 수 있도록 0.1D≤D1≤0.2D의 범위를 가질 수 있다. 하지만, 트랩(125)의 깊이(D1)는 여기에 한정될 필요는 없고, 반도체 소자(150)의 두께(D)나 그루브(135)의 깊이(D2)에 따라 조절될 수 있다.
도 1에서는 그루브(135)의 횡 단면 형상이 대략 사각형이고, 트랩(125)의 횡단면 형상이 원형인 예를 도시하였다. 하지만, 그루브(135)와 트랩(125)의 형상이 여기에 한정되는 것은 아니고, 그루브(135)는 트랩(125)보다 큰 단면적을 가지는 한도 내에서 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 트랩(125)은 반도체 소자(150)가 수용될 수 있는 한도 내에서 그리고, 트랩(125) 내에서 반도체 소자(150)가 많이 유동 되지 않는 범위 내에서 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
반도체 소자(150)는 마이크로 사이즈를 가질 수 있고, 마이크로 사이즈는 1000㎛ 이하일 수 있고, 또는 200㎛ 이하일 수 있다. 반도체 소자(150)는 예를 들어, LED(light emitting diode), CMOS(complementary metal-oxide semiconductor), CIS(CMOS image sensor), VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser), PD(photo diode), 메모리 소자, 2D 물질 소자(2 dimensional material device) 등을 포함할 수 있다. 2D 물질은 그래핀, 전이 금속 다이칼코게나이드 또는 CNT(carbon nano tube) 등일 수 있다.
예시적인 실시 예에서 반도체 소자의 전사 방법으로는 픽 앤 플레이스 방법, 스탬핑 방법, 유체 자기 조립 방법 등을 이용할 수 있다. 예를 들어, 유체 자기 조립 전사 방법은 도 4를 참조하면 유체 속에 반도체 소자(150)를 이동시켜 전사 구조물(100)에 반도체 소자(150)를 정렬하는데 사용될 수 있다.
그루브(135)에 액체가 공급되고, 액체는 반도체 소자(150)를 부식시키거나 손상을 입히지 않는 한 어떠한 종류의 액체라도 사용될 수 있다. 액체는 예를 들어, 물, 에탄올, 알코올, 폴리올, 케톤, 할로카본, 아세톤, 플럭스(flux), 및 유기 솔벤트(solvent)를 포함하는 그룹 중 하나 또는 복수의 조합을 포함할 수 있다. 유기 솔벤트는 예를 들어 이소프로필알콜(IPA, Isopropyl Alcohol)을 포함할 수 있다. 사용 가능한 액체는 이에 한정되지 않으며 다양한 변경이 가능하다.
그루브(135)에 액체를 공급하는 방법은 예를 들어, 스프레이 방법, 디스펜싱 방법, 잉크젯 도트 방법, 액체를 전사 구조물(100)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다. 한편, 액체는 그루브(135)에 맞게 또는 그루브(135)에서 넘치도록 공급량이 다양하게 조절될 수 있다.
그런 다음, 전사 구조물(100)에 복수 개의 반도체 소자(150)를 공급할 수 있다. 반도체 소자(150)는 전사 구조물(100)에 다른 액체 없이 직접 뿌려지거나, 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 공급될 수 있다. 현탁액에 포함된 반도체 소자(150)를 공급하는 방법으로 스프레이 방법, 액체를 방울방울 떨어뜨리는 디스펜싱 방법, 프린팅 방식처럼 액체를 토출하는 잉크젯 도트 방법, 현탁액을 전사 구조물(100)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다.
그리고, 액체를 흡수할 수 있는 흡수재(140)로 전사 구조물(100)의 전사 층(130)을 스캐닝한다. 흡수재(140)는 액체를 흡수할 수 있는 재질이면 족하고, 그 형태나 구조는 한정되지 않는다. 흡수재(140)는 예를 들어, 직물, 티슈, 폴리에스테르 섬유, 종이 또는 와이퍼 등을 포함할 수 있다. 흡수재(140)는 다른 보조 기구 없이 단독으로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 전사 층(130)을 스캐닝하기 편리하도록 지지대(145)에 결합될 수 있다. 지지대(145)는 전사 층(130)을 스캐닝하기 적합한 다양한 형태와 구조를 가질 수 있다. 지지대(145)는 예를 들어, 봉(load), 블레이드(blade), 플레이트(plate), 또는 와이퍼(wiper) 등의 형태를 가질 수 있다. 흡수재(140)는 지지대(145)의 어느 한 면에 구비되거나, 지지대(145)의 둘레를 감쌀 수 있다.
흡수재(140)는 전사 층(130)을 적절한 압력으로 가압하면서 스캐닝할 수 있다. 스캐닝은 흡수재(140)가 전사 층(130)과 접촉하며 복수 개의 그루브(135)를 지나가면서 액체를 흡수하는 단계를 포함할 수 있다. 스캐닝은 예를 들어, 흡수재(140)의 슬라이딩(sliding) 방식, 회전(rotating) 방식, 병진(translating) 운동 방식, 왕복(reciprocating) 운동 방식, 롤링(rolling) 방식, 스피닝(spinning) 방식 및/또는 러빙(rubbing) 방식 등 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 규칙적인 방식 또는 불규칙적인 방식 모두 포함할 수 있다. 스캐닝은 흡수재(140)를 이동시키는 대신에, 전사 구조물(100)을 이동시켜 수행될 수도 있으며, 전사 구조물(100)의 스캐닝 또한 슬라이딩, 회전, 병진 왕복, 롤링, 스피닝, 및 또는 러빙 등의 방식으로 수행될 수 있다. 물론, 흡수재(140)와 전사 구조물(100)의 협동에 의해 스캐닝이 수행되는 것도 가능하다.
도 4에서 유체 자기 조립 전사 방법을 설명하였지만, 반도체 소자의 전사 방법이 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 5a에 도시된 바와 같이, 기판(110)과 정렬 층(120)이 일체로 구성될 수 있다. 이 경우에는, 정렬 층(120)을 포함하는 제1 기판(121)에 식각 공정을 통해 트랩(125)이 형성될 수 있다. 또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 기판(110), 정렬 층(120), 전사 층(130)이 일체로 구성될 수 있다. 이 경우에는, 정렬 층(120)과 전사 층(130)을 포함하는 제2 기판(122)에 1차로 트랩(125)이 형성되고, 2차로 그루브(135)가 형성될 수 있다. 또는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 정렬 층(120)과 전사 층(130)이 일체로 구성될 수 있다. 이 경우에는, 기판(110)에 정렬 층(120)과 전사 층(130)을 포함하는 제3 기판(123)이 증착되고, 1차로 트랩(125)이 형성되고, 2차로 그루브(135)가 형성될 수 있다.
도 6은 다른 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를, 도 7은 도 6의 B-B'단면도를 나타낸 것이다. 도 6 및 도 7에서 도 1, 도 2와 동일한 참조 번호를 사용하는 구성 요소는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 반도체 소자 전사 구조물(100A)에서는 트랩(135a)이 그루브(125a)의 중심으로부터 벗어나 한 쪽으로 치우치게 배치될 수 있다. 그리고, 트랩(135a)의 한 쪽 끝 부분이 그루브(125a)의 같은 쪽 끝 부분에 일치되게 배치될 수 있다. 트랩(135a)이 예를 들어, 원형 단면 형상을 가지고, 그루브(125a)가 트랩(135a)의 원형 단면 일부와 중첩되는 형상을 가질 수 있다.
도 8은 반도체 소자 전사 구조물(100A)에 반도체 소자(150)가 전사되는 과정을 보인 것이다. 반도체 소자(150)는 앞서 설명한 바와 같이 스캐닝 과정을 통해 밀려서 그루브(135a)에 들어가고, 그루브(135a)에서 반도체 소자(150)가 스캐닝 방향을 따라 이동하여 트랩(125a)에 안착될 수 있다. 이와 같이, 트랩(125a)은 그루브(135a) 내에서 반도체 소자(150)를 스캐닝하는 방향으로 치우치게 배치될 수 있다. 기판(110)은 반도체 소자(150)를 구동하기 위한 회로(111)를 포함하는 구동 기판일 수 있다. 기판(110)이 구동 기판으로 구성되는 경우, 반도체 소자(150)는 기판(110)의 회로(111)와 전기적으로 연결될 수 있고, 반도체 소자(150)를 회로(111)에 연결함으로써 디스플레이 장치를 제조할 수 있다. 또는, 전사 층(130)에 반도체 소자(150)를 구동하기 위한 회로를 포함하는 회로 층(미도시)을 더 구비하는 것도 가능하다. 또는, 반도체 소자(150)를 다른 구동 기판으로 재전사하여 디스플레이 장치를 제조하는 것도 가능하다.
예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 구조물(100)(100A)에서는, 그루브(135)(135a)가 반도체 소자(150)보다 큰 사이즈를 가지고 있어 그루브(135)(135a) 내에서 반도체 소자(150)가 유동적일 때, 트랩(125)(125a)에 의해 반도체 소자(150)가 이동되지 않고 정확한 위치에 자리를 잡을 수 있도록 할 수 있다. 그리하여, 반도체 소자(150)에 전극을 결합할 때 반도체 소자(150)의 유동에 따른 전극과의 미스 매칭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 반도체 소자의 예를 도시한 것이다.
도 9a를 참조하면, 반도체 소자(150)는 제1형 반도체층(151), 활성층(152), 제2형 반도체층(153)을 포함할 수 있다. 제1형 반도체층(151)은 n형 반도체층이고, 제2형 반도체층(153)은 p형 반도체층일 수 있다. 또는, 그 반대로 구성되는 것도 가능하다. 제1형 반도체층(151)은 n형 GaN층이고, 제2형 반도체층(153)은 p형 GaN층일 수 있다. 활성층(152)은 예를 들어, 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다. 제2 반도체층(153)에 제1 전극(154)과 제2 전극(155)이 구비될 수 있다. 도 9a에서는 수평형 전극 구조를 채용한 반도체 소자를 도시한 것이다.
한편, 도 9b에서는 제1 반도체층(151)에 제1 전극(154)이 구비되고, 제2 반도체층(154)에 제2 전극(155)이 구비된 수직형 전극 구조를 채용한 반도체 소자를 도시한 것이다. 예시적인 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물은 수평형 전극 구조를 가지는 반도체 소자 또는 수직형 전극 구조를 가지는 반도체 소자를 전사할 수 있다.
도 10은 반도체 소자가 돌출부를 구비한 예를 도시한 것이다. 반도체 소자(150A)는 돌출부(156)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(156)는 반도체 소자(150A)의 한 쪽 면에 해당 면보다 작은 사이즈를 가지고 형성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 반도체 소자(150A)를 전사할 때, 돌출부(156)가 반도체 소자 전사 구조물의 트랩(125a)에 삽입될 수 있다. 돌출부(156)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어, 칼라 별 반도체 소자의 종류에 따라 돌출부(156)의 형상을 다르게 구성할 수 있다. 칼라 영상을 구현하기 위해 적색용 반도체 소자, 녹색용 반도체 소자, 청색용 반도체 소자를 준비할 때, 적색용 반도체 소자는 제1 형상의 돌출부(156)를, 녹색용 반도체 소자는 제2 형상의 돌출부(156)를, 청색용 반도체 소자는 제3 형상의 돌출부(156)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적색용 반도체 소자가 원형의 돌출부(156)를 포함하고, 녹색용 반도체 소자가 사각형의 돌출부(156)를 포함하고, 청색용 반도체 소자가 오각형의 돌출부(156)를 포함할 수 있다. 그리고, 트랩(125)이 각각의 칼라에 대응되는 돌출부(156)와 같은 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 하여, 칼라별 반도체 소자를 전사할 수 있다.
도 13 및 도 14는 반도체 소자가 돌출부를 구비한 다른 예를 도시한 것이다. 반도체 소자(150A)는 돌출부(157)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(157)는 링형 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 14를 참조하면, 트랩(125b)이 돌출부(157)의 형상에 대응되는 링형 구조를 가질 수 있다. 그루브(135b)는 대략 사각형 형상을 가지지만, 여기에 한정될 필요는 없다.
도 15를 참조하면, 반도체 소자(150A)를 전사할 때, 돌출부(157)가 반도체 소자 전사 구조물의 트랩(125b)에 삽입될 수 있다. 이밖에도 돌출부(157)의 형상과 트랩(125b)을 다양하게 구성할 수 있다. 한편, 돌출부(157)가 전극과 겸용으로 구성되는 것도 가능하다. 즉, 돌출부(157)가 금속으로 형성되는 경우, 돌출부(157)가 전극으로도 사용될 수 있다.
도 16은 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를, 도 17은 도 16의 C-C' 단면도를 도시한 것이다.
반도체 소자 전사 구조물(200)은 기판(210)과, 기판(210)에 구비된 정렬 층(220), 및 정렬 층(220)에 구비된 전사 층(230)을 포함할 수 있다. 정렬 층(220)은 제1 트랩(221)과 제2 트랩(222)을 포함하고, 제1 트랩(221)과 제2 트랩(222)은 이격 되어 배치될 수 있다. 전사 층(230)은 그루브(235)를 포함하고, 그루브(235)는 제1 트랩(221)과 제2 트랩(222)을 내부에 포함하도록 중첩되게 배치될 수 있다. 본 실시 예에서는 하나의 그루브(235)에 2개의 반도체 소자를 전사할 수 있다. 여기서는, 트랩이 2개 구비된 예를 보였지만, 3개 이상의 트랩을 구비하는 것도 가능하다.
도 17에서 제1 트랩(221)과 제2 트랩(222)의 깊이(D1)와, 그루브(235)의 깊이(D2)는 도 2를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 18은 반도체 소자 전사 구조물(200)에 반도체 소자(150)를 전사하는 과정을 나타낸 것이다. 반도체 소자 전사 구조물(200)에 반도체 소자(150)를 공급하고 스캐닝하거나 밀어 넣으면 반도체 소자(150)가 그루브(235)에 들어가고, 그루브(235) 내에서 반도체 소자(150)가 유동되다가 제1 트랩(221)에 안착되고, 스캐닝 방향을 바꾸면 다른 반도체 소자(150)가 제2 트랩(222)에 안착될 수 있다. 이와 같이, 하나의 그루브(235)에 복수 개의 반도체 소자(150)를 전사하는 경우, 반도체 소자로부터 나오는 광량을 늘릴 수 있고, 반도체 소자(150)가 그루브(235)에 하나만 들어가는 경우에도 에러가 발생되지 않으므로 리페어율(repair rate)을 줄일 수 있다.
도 19는 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물의 평면도를, 도 20은을 도 19의 D-D' 단면도를 도시한 것이다.
반도체 소자 전사 구조물(300)은 기판(310)과, 기판(310)에 구비된 정렬 층(320)과, 정렬 층(320)에 구비된 전사 층(330)을 포함할 수 있다. 전사 층(330)은 그루브(320)를 포함하고, 그루브(320)는 반도체 소자를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 반도체 소자는 후술할 디스플레이 장치의 구동 기판(도 21의 360)에 전사될 전사 반도체 소자(351)와 전사를 대기하기 위한 예비 반도체 소자(352)를 포함할 수 있다. 전사 반도체 소자(351)와 예비 반도체 소자(352)는 전극(357)을 포함할 수 있다.
그루브(320)가 전사 반도체 소자(351)를 수용하기 위한 전사 영역(331)과, 전사 영역(331)과 연통되고, 예비 반도체 소자(352)를 수용하기 위한 예비 영역(332)을 포함할 수 있다. 예비 영역(332)은 전사 영역(331)으로 예비 반도체 소자(351)가 통과할 수 있도록 연결되어 있다. 전사 영역(331)은 전사 반도체 소자(351)를 하나 이상 수용하기 위한 사이즈를 가질 수 있고, 도 19에서는 전사 영역(331)이 하나의 전사 반도체 소자(351)를 수용하기 위한 사이즈를 가지는 예를 도시하였다.
전사 영역(331)에 대응되는 정렬 층(3200)의 영역에 트랩(325)이 구비될 수은 있다. 트랩(325)은 그루브(335)보다 깊은 위치에 위치하고, 그루브(335)에 대해 단 차진 구조를 가질 수 있다.
그루브(335)는 전사 반도체 소자(351)와 예비 반도체 소자(352)가 일렬로 배열될 수 있도록 동일한 폭을 갖는 일자형 그루브 형상을 가질 수 있다.
전사 영역(331)은 그루브(335)의 일 단부에 구비될 수 있다. 예비 반도체 소자(352)를 한 쪽 방향으로 미는 동작을 통해 예비 반도체 소자(352)를 전사 영역(331)으로 이동시키므로 전사 영역(331)이 그루브(335)의 단부에 구비되는 것이 좋다. 예비 반도체 소자(352)가 전사 영역(331)으로 이동하면 예비 반도체 소자(352)는 전사 영역(331)의 트랩(325)에 안착되고 정확한 위치에 전사될 준비가 될 수 있다.
도 21을 참조하면, 전사 영역(331)에 배치된 전사 반도체 소자(351)를 구동 기판(360)에 전사할 수 있다. 구동 기판(360)은 전사 반도체 소자(351)를 구동하기 위한 구동 회로(361)를 포함할 수 있다. 부재 번호 362는 전극 패드를 나타낼 수 있다. 구동 기판(360)이 전사 구조물(300)을 향해 마주보도록 배치되고, 전극 패드(362)가 대응되는 전사 반도체 소자(351)의 전극(357)과 만나도록 정렬될 수 있다.
도 22를 참조하면, 전극(357)과 대응 전극 패드(362)를 본딩하고, 구동 기판(360)을 이동하면 전사 반도체 소자(351)를 구동 기판(360)의 대응하는 픽셀 영역에 본딩 전사할 수 있다. 전사 반도체 소자(351)가 구동 기판(360)에 본딩 전사되면 그루브(335)의 전사 영역(331)이 빈 공간이 된다.
도 23을 참조하면, 그루브(335)의 비어 있는 전사 영역(331)으로 예비 반도체 소자(352)를 이동시켜 전사 영역(331)의 트랩(325)에 예비 반도체 소자(352)를 위치시킬 수 있다. 전사 영역(331)으로 예비 반도체 소자(352)를 이동시킬 때 남아 있는 예비 반도체 소자(352)를 전체적으로 쉬프트시키고 예비 반도체 소자(352) 중 하나가 전사 영역(331)의 트랩(325)으로 이동될 수 있다.
이와 같이 전사 영역(331)에 다른 예비 반도체 소자(352)를 이동시킨 다음, 다른 구동 기판에 예비 반도체 소자(352)를 전사할 수 있다. 이와 같은 방법을 반복하여 예비 반도체 소자(352)가 모두 소진될 때까지 또 다른 구동 기판에 반도체 소자를 다수 회 전사할 수 있다. 이를 통해 전체 공정 시간을 감소시킬 수 있고 전사 수율을 높이는 효과를 가질 수 있다.
도 24 및 도 25는 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 전사 구조물을 도시한 것이다.
반도체 소자 전사 구조물(400)는 기판(410)과, 기판(410)에 구비된 정렬 층(420)과, 정렬 층(420)에 구비된 전사 층(430)을 포함할 수 있다.
정렬 층(420)은 제1 영역(421)과, 제1 영역(421)보다 큰 표면 접착력을 가진 제2 영역(422)을 포함하여 제2 영역(422)에 반도체 소자(450)를 안착시킬 수 있다.전사 층(430)은 그루브(435)를 포함하고, 그루브(435)는 적어도 제2 영역(422)에 중첩되게 위치할 수 있다.
제2 영역(422)이 제1 영역(421)보다 큰 표면 접착력을 가지도록, 예를 들어,제2 영역(422)이 제1 영역(421)보다 작은 표면 거칠기를 가지도록 구성되거나, 제1 영역(421)이 소수성 물질을 포함하고, 제2 영역(422)이 친수성 물질을 포함할 수 있다. 제2 영역(422)이 제1 영역(421)보다 큰 표면 접착력을 가지므로, 그루브(435)에 들어온 반도체 소자(450)는 그루브(435) 내에서 이동하다가 제2 영역(422)에 안착될 수 있다.
또한, 제2 영역(422)이 제1 영역(421)보다 높은 표면 에너지를 가질 수 있다. 표면 에너지가 높으면 보다 높은 습윤성 혹은 물질을 빨아들이는 능력을 촉진할 수 있다. 표면 에너지란 최외각 원자에 내부 원자와 결합하지 못하고 외부의 다른 원자와 결합할 수 있게 남아있는 부분이 가지는 결합 에너지를 모두 합한 것을 말한다. 표면 에너지와 표면 접착력은 비례하는 관계를 가질 수 있다. 선택적 표면처리를 수행하여 제1 영역(421)과 제2 영역(422)의 표면 에너지를 다르게 할 수 있다.예를 들어, 제1 영역(421)과 제2 영역(422)을 만들기 위해 절연막에 자외선을 선택적으로 조사하여 친수성 상태로 변화시키는 방법을 이용하거나, 표면에 미세 패턴이 형성된 마이크로 몰드를 제작하고 이를 기판과 일정시간, 일정 회수로 접촉시켜 접촉면의 표면 에너지가 낮은 소수성 영역으로 만드는 방법을 이용할 수 있다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 디스플레이 장치 제조 방법은 도 1 내지 도 3을 같이 참조하여 설명한다.
도 26을 참조하면, 기판(110)에 트랩(125)을 포함한 정렬 층(120)을 형성한다(S10). 트랩(125)은 반도체 소자(150)를 안착시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 정렬 층(120)에 트랩(125)보다 큰 단면적을 가지고, 트랩(125)에 대해 단 차가 진 그루브(135)를 포함한 전사 층(130)을 형성한다(S20). 반도체 소자(150)를 전사 구조물(100)에 공급하고 반도체 소자(150)를 이동시켜 그루브(135)에 반도체 소자(150)를 위치시킨다(S30). 그리고, 반도체 소자(150)를 이동시켜 트랩(125)에 정렬한다(S40).
트랩(125)이 그루브(135)보다 깊게 위치하고, 반도체 소자(150)와 유사한 형상과 사이즈를 가지고 있어 반도체 소자(150)가 정 위치에 정렬될 수 있도록 할 수 있다. 그루브(135)는 반도체 소자(150)를 하나 이상 수용할 수 있는 크기를 가질 수 있고, 트랩(125)의 개수에 따라 그 크기를 조절할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 제조 방법에 따르면, 반도체 소자(150)들이 트랩(125)에 정확하게 정렬될 수 있고, 이에 따라 구동 회로의 배선에 전기적으로 정확하게 연결된 후 구동 회로의 신호에 따라 동작할 수 있다. 반도체 소자들로 구성된 전자 장치가 안정적으로 동작하기 위해서는 반도체 소자들이 전사 구조물의 정해 진 위치에 빠짐없이 정렬 되어야 한다. 정확한 위치에 반도체 소자들이 정렬되지 않으면 전기적 접속에 문제가 발생하고 오동작할 수 있다. 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 제조 방법은 반도체 소자의 정렬 정확도를 높일 수 있다. 또한, 그루브와 트랩의 깊이 차이로 인해 반도체 소자가 정렬 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있고, 전기적 접속 시 불량을 낮출 수 있다.
도 27은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
도 27을 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. 비휘발성 메모리(8234)는 내장 메모리(8236)와 외장 메모리(8238)를 포함할 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(8230)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 도 25를 참조하여 설명한 전사 구조물을 이용하여 제조된 디스플레이 장치를 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(8202) 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(8202) 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(8202) 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(8202), 전자 장치(8204), 서버(8208) 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(8208)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 28은 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다. 모바일 장치(9100)는 디스플레이 장치(9110)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(9110)는 도 1 내지 도 26을 참조하여 설명한 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 장치들을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 접힐 수 있는 구조 예를 들어, 다중 폴더블 구조를 가질 수 있다.
도 29는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 자동차에 적용된 예를 도시한 것이다. 디스플레이 장치는 자동차용 헤드업 디스플레이 장치(9200)일 수 있으며, 자동차의 일 영역에 구비된 디스플레이(9210)와, 디스플레이(9210)에서 생성된 영상을 운전자가 볼 수 있도록 광 경로를 변환하는 광경로 변경 부재(9220)를 포함할 수 있다.
도 30은 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 요소(9320)를 포함할 수 있다. 투영 시스템(9310)은 도 1 내지 26을 참조하여 설명한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
도 31은 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 27을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
도 32는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 도 1 내지 도 26을 참조하여 설명한 제조 방법에 의해 제조된 디스플레이 장치를 포함할 수 있고, 도 27을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 이 밖에도 롤러블(rollable) TV, 스트레처블(stretchable) 디스플레이 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 예시적인 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
100,200,300,400: 반도체 소자 전사 구조물
110,210,310,410: 기판
120,220,320,420: 정렬 층
125,125a,125b,221,222,325: 트랩
130,230,330,430: 전사 층
135,135a,135b,235,335,435: 그루브
150,150A: 반도체 소자
331:전사 영역, 332:예비 영역
351:전사 반도체 소자, 352:예비 반도체 소자

Claims (29)

  1. 기판;
    상기 기판에 구비되고, 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층;
    상기 정렬 층에 구비되고, 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지는 그루브를 포함한 전사 층;을 포함하고,
    상기 트랩이 상기 그루브보다 깊은 곳에 위치하고, 상기 트랩이 상기 그루브에 대해 중첩되게 위치한, 반도체 소자 전사 구조물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 반도체 소자의 최대 폭보다 크고 반도체 소자의 최대 폭의1.2 배 이하의 크기를 가지는, 반도체 소자 전사 구조물.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 반도체 소자를 2개 이상 포함할 수 있는 크기를 가지고, 상기 트랩이 상기 2개 이상의 반도체 소자가 각각 안착될 수 있도록 구비된, 반도체 소자 전사 구조물.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 정렬 층이 일체로 구성된, 반도체 소자 전사 구조물.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 반도체 소자의 두께의 0.1 내지 0.2 배 범위에 대응되는 깊이를 가지는, 반도체 소자 전사 구조물.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 반도체 소자의 두께의 0.5 내지 1배 범위에 대응되는 깊이를 가지는, 반도체 소자 전사 구조물.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 그루브의 중심으로부터 벗어나 한 쪽으로 치우치게 배치된, 반도체 소자 전사 구조물.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 그루브 깊이의 10-20% 범위의 깊이를 가지는, 반도체 소자 전사 구조물.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브가 전사 반도체 소자를 수용하기 위한 전사 영역과, 예비 반도체 소자를 수용하기 위한 예비 영역을 포함하고, 상기 트랩이 상기 전사 영역에 대응되게 구비되는, 반도체 소자 전사 구조물.
  10. 기판;
    상기 기판에 구비되고, 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층;
    상기 정렬 층에 구비되고, 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지는 그루브를 포함한 전사 층;
    상기 트랩에 배치된 반도체 소자; 및
    상기 반도체 소자를 구동하는 구동 회로;를 포함하고,
    상기 트랩이 상기 그루브보다 깊은 곳에 위치하고, 상기 트랩이 상기 그루브에 대해 중첩되게 위치한, 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 반도체 소자의 최대 폭보다 크고 반도체 소자의 최대 폭의1.2 배 이하의 크기를 가지는, 디스플레이 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 반도체 소자를 2개 이상 포함할 수 있는 크기를 가지고, 상기 트랩이 상기 2개 이상의 반도체 소자가 각각 안착될 수 있도록 구비된, 디스플레이 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 정렬 층이 일체로 구성된, 디스플레이 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 그루브 깊이의 0.1 내지 0.2 배 범위의 깊이를 가지는, 디스플레이 장치.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 반도체 소자의 두께의 0.5 내지 1 배 범위에 대응되는 깊이를 가지는, 디스플레이 장치.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 그루브의 중심으로부터 벗어나 한 쪽으로 치우치게 배치된, 디스플레이 장치.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 반도체 소자가 돌출부를 포함하고, 상기 트랩이 상기 돌출부에 대응되는 형상을 가지는, 디스플레이 장치.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 돌출부가 상기 반도체 소자의 전극으로 동작하도록 구성된, 디스플레이장치.
  19. 제10 항에 있어서,
    상기 구동 회로가 상기 기판 내에 구비된, 디스플레이 장치.
  20. 제10 항에 있어서,
    상기 구동 회로가 상기 전사 층 위에 구비된, 디스플레이 장치.
  21. 기판;
    상기 기판에 구비되고, 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 큰 표면 접착력을 가진 제2 영역을 포함하여 상기 제2 영역에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 정렬 층;
    상기 정렬 층에 구비되고, 적어도 상기 제2 영역에 중첩되게 위치한 그루브를 포함한 전사 층;을 포함한, 반도체 소자 전사 구조물.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 작은 표면 거칠기를 가지도록 구성된, 반도체 소자 전사 구조물.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 제1 영역이 소수성 물질을 포함하고, 상기 제2 영역이 친수성 물질을 포함하는, 반도체 소자 전사 구조물.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 정렬 층이 일체로 구성된, 반도체 소자 전사 구조물.
  25. 기판에 반도체 소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 트랩을 포함한 정렬 층을 형성하는 단계;
    상기 정렬 층에 상기 트랩보다 큰 단면적을 가지고, 상기 트랩에 대해 단 차가 진 그루브를 포함한 전사 층을 형성하는 단계;
    상기 그루브에 반도체 소자를 위치시키는 단계; 및
    상기 반도체 소자를 상기 트랩에 정렬하는 단계;를 포함하는, 디스플레이 장치 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 반도체 소자의 최대 폭보다 크고 반도체 소자의 최대 폭의1.2 배 이하의 크기를 가지는, 디스플레이 장치 제조 방법.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 반도체 소자를 2개 이상 포함할 수 있는 크기를 가지고, 상기 트랩이 상기 2개 이상의 반도체 소자가 각각 안착될 수 있도록 배치된, 디스플레이 장치 제조 방법.
  28. 제25 항에 있어서,
    상기 트랩이 상기 반도체 소자의 두께의 0.1 내지 0.2 배 범위에 대응되는 깊이를 가지는, 디스플레이 장치 제조 방법.
  29. 제25 항에 있어서,
    상기 반도체 소자를 구동하기 위한 회로를 포함하는 구동 기판에 상기 반도체 소자를 전사하는 단계;를 더 포함하는, 디스플레이 장치 제조 방법.
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