KR20230061031A - 마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20230061031A
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light emitting
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semiconductor layer
micro light
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황준식
황경욱
홍석우
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삼성전자주식회사
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Abstract

개시된 마이크로 발광 소자는, 제1 도전형으로 도핑된 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층의 상부 표면에 배치된 발광층; 상기 발광층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 도전형과 전기적으로 상반되는 제2 도전형으로 도핑된 제2 반도체층; 상기 제2 반도체층의 상부 표면에 배치된 절연층; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및 상기 제1 반도체층의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄층을 포함할 수 있다.

Description

마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 {Micro light emitting device and display apparatus including the same}
개시된 실시예들은 마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체 자가 조립(fluidic self assembly) 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 갖는 마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light emitting diode; LED)는 저전력 사용과 친환경적이라는 장점 때문에 산업적인 수요가 증대되고 있으며, 조명 장치나 LCD 백라이트용으로 사용될 뿐 아니라, 디스플레이 장치의 화소로도 적용되고 있다. 최근에는 마이크로 단위의 LED 칩을 화소로서 사용하는 마이크로 LED 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 마이크로 단위의 LED 칩을 사용하는 디스플레이 장치를 제작하는데 있어서, 마이크로 LED를 전사하는 방법으로 레이저 리프트 오프(laser lift off) 또는 픽 앤 플레이스(pick and place) 방법이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 방법은 마이크로 LED의 크기가 작아지고 디스플레이 장치의 크기가 커짐에 따라 생산성이 저하된다.
유체 자가 조립 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 갖는 마이크로 발광 소자를 제공한다.
유체 자가 조립 방식으로 제조가 가능한 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 마이크로 발광 소자는, 제1 도전형으로 도핑된 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층의 상부 표면에 배치된 발광층; 상기 발광층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 도전형과 전기적으로 상반되는 제2 도전형으로 도핑된 제2 반도체층; 상기 제2 반도체층의 상부 표면에 배치된 절연층; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및 상기 제1 반도체층의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄층을 포함할 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자의 폭은 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 제1 반도체층의 폭은 상기 마이크로 발광 소자의 두께보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 마이크로 발광 소자의 두께는 2 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위 내에 있으며, 상기 제1 반도체층의 폭은 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 제2 반도체층의 폭은 상기 마이크로 발광 소자의 두께보다 클 수 있다.
상기 제1 반도체층의 폭이 상기 제2 반도체층의 폭보다 크도록 경사진 측면을 가질 수 있다.
상기 제1 반도체층의 내부에 분산된 불규칙한 광 산란 구조를 더 포함할 수 있다.
상기 질화알루미늄층은 복수의 고립된 홈을 포함할 수 있다.
상기 복수의 홈은 도트(dot) 형태를 가지며 상기 질화알루미늄층의 표면 상에 2차원 배열될 수 있다.
상기 복수의 홈은 링 형태를 가지며 상기 질화알루미늄층의 표면 상에 동심원 형태로 배열될 수 있다.
상기 제2 전극은 연직 방향으로 상기 제2 반도체층의 중심부에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 제1 전극은 연직 방향으로 상기 제2 반도체층의 가장자리에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제2 전극을 중심으로 대칭적인 형태를 가질 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자는 상기 제2 반도체층과 상기 발광층을 관통하는 비아홀을 더 포함하며, 상기 절연층은 상기 비아홀의 측벽을 둘러싸도록 연장되고, 상기 제1 전극은 상기 비아홀을 통해 상기 제1 반도체층과 접촉하도록 구성되며, 상기 제2 전극은 상기 절연층을 관통하여 상기 제2 반도체층과 접촉하도록 구성될 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 본딩 퍼짐 방지벽을 더 포함할 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지벽은 상기 절연층의 상부 표면 위에 돌출된 형태를 가질 수 있다.
상기 본딩 퍼짐 방지벽은 음각된 홈의 형태를 가질 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자는 사각형 형태의 횡단면을 가지며, 상기 제1 전극은 대각선 방향으로 마주하는 2개의 꼭지점 영역에 각각 배치될 수 있다.
상기 마이크로 발광 소자는 다른 대각선 방향으로 마주하는 2개의 다른 꼭지점 영역에 각각 배치된 본딩 패드를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 질화알루미늄층의 표면의 표면 거칠기는 50 nm 이하일 수 있다.
예를 들어, 상기 질화알루미늄층의 표면의 표면 거칠기는 10 nm 이하일 수 있다.
다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 구동 기판; 및 상기 구동 기판 상에 배열된 복수의 마이크로 발광 소자;를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 발광 소자 중 적어도 하나는: 제1 도전형으로 도핑된 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층의 상부 표면에 배치된 발광층; 상기 발광층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 도전형과 전기적으로 상반되는 제2 도전형으로 도핑된 제2 반도체층; 상기 제2 반도체층의 상부 표면에 배치된 절연층; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및 상기 제1 반도체층의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환층을 더 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층은 상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광을 제1 파장 대역의 광으로 변환하는 제1 파장 변환층, 및 상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광을 제1 파장 대역과 상이한 제2 파장 대역의 광으로 변환하는 제2 파장 변환층을 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층은, 상기 제1 파장 변환층과 마주하여 배치되며 상기 제1 파장 대역의 광을 투과시키는 제1 필터 및 상기 제2 파장 변환층과 마주하여 배치되며 상기 제2 파장 대역의 광을 투과시키는 제2 필터를 구비한 컬러 필터층을 더 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 마이크로 발광 소자는 한 쪽 표면에 전극이 배치되고 다른 쪽 표면이 평탄한 표면을 갖기 때문에 유체 자가 조립 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 가질 수 있다. 또한 개시된 실시예에 따른 마이크로 발광 소자는 폭이 두께보다 크기 때문에 유체 자가 조립 방식으로 정렬하기 쉽다. 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 유체 자가 조립 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 갖는 마이크로 발광 소자를 사용하여 유체 자가 조립 방식으로 대면적 제조가 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 마이크로 발광 소자의 다양한 전극 구조를 예시적으로 보이는 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자를 제조하는 과정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 4는 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 발광 소자를 정렬시키기는 방법을 예시적으로 보이는 사시도이다.
도 5는 마이크로 발광 소자를 정렬시키기 위한 스캐닝 과정을 개략적으로 보인다.
도 6은 마이크로 발광 소자들이 정렬되어 있는 일 실시예에 따른 전사 기판의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 7은 전사 기판 상에 정렬된 마이크로 발광 소자를 구동 기판 위로 전사하는 과정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 마이크로 발광 소자의 질화알루미늄층에 형성된 복수의 홈을 예시적으로 보이는 평면도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다.
도 15는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한다.
도 16은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한다.
도 17은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한다.
도 18은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 사이니지에 적용된 예를 도시한다.
도 19는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 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.
"상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 다수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 이러한 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있으며, 반드시 기재된 순서에 한정되는 것은 아니다.
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.
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.
모든 예들 또는 예시적인 용어의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 이런 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 마이크로 발광 소자(100)는 제1 반도체층(103), 제1 반도체층(103)의 상부 표면에 배치된 발광층(104), 발광층(104)의 상부 표면에 배치된 제2 반도체층(105), 제2 반도체층(105)의 상부 표면에 배치된 절연층(106), 절연층(106)의 상부 표면에 배치되며 제1 반도체층(103)과 전기적으로 연결된 제1 전극(108), 절연층(106)의 상부 표면에 배치되며 제2 반도체층(105)과 전기적으로 연결된 제2 전극(107), 및 제1 반도체층(103)의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄(AlN)층(102)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)은, 예를 들어, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)은 발광층(104)에 전자와 정공을 제공하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)은 전기적으로 서로 상반되는 타입으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(103)이 n형으로 도핑되고 제2 반도체층(105)이 p형으로 도핑되거나, 제1 반도체층(103)이 p형으로 도핑되고 제2 반도체층(105)이 n형으로 도핑될 수 있다.
발광층(104)은 장벽 사이에 양자우물이 배치된 양자우물 구조를 갖는다. 제1 반도체층(103) 및 제2 반도체층(105)으로부터 제공된 전자와 정공이 발광층(104) 내의 양자우물 내에서 재결합되면서 빛이 발생할 수 있다. 발광층(104) 내의 양자우물을 구성하는 재료의 에너지 밴드갭에 따라서 발광층(104)에서 발생하는 빛의 파장이 결정될 수 있다. 발광층(104)은 단 하나의 양자우물만을 가질 수도 있지만, 복수의 양자우물과 복수의 장벽이 번갈아 배치된 다중양자우물(MQW, multi-quantum well) 구조를 가질 수 있다. 발광층(104)의 두께 또는 발광층(104) 내의 양자우물의 개수는 발광 소자의 구동 전압과 발광 효율 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.
후술하는 유체 자가 조립 방식으로 마이크로 발광 소자(100)를 쉽게 정렬시키기 위하여, 제1 전극(108)과 제2 전극(107)은 모두 마이크로 발광 소자(100)의 한 쪽 표면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(105)의 상부 표면 위에 절연층(106)을 형성하고, 절연층(106)의 상부 표면 위에 제1 전극(108)과 제2 전극(107)이 배치될 수 있다. 제1 전극(108)을 제1 반도체층(103)에 전기적으로 연결하기 위하여, 마이크로 발광 소자(100)는 제2 반도체층(105)과 발광층(104)를 관통하는 비아홀(V)을 더 포함할 수 있다. 절연층(106)은 비아홀(V)의 측벽을 둘러싸도록 연장될 수 있다. 다시 말해, 비아홀(V)에 의해 노출된 제2 반도체층(105)의 일부와 발광층(104)의 일부가 절연층(106)에 의해 덮일 수 있다. 제1 전극(108)은 절연층(106)의 상부 표면으로부터 비아홀(V)을 통해 노출된 제1 반도체층(103)의 상부 표면까지 연장되어 비아홀(V)을 통해 제1 반도체층(103)과 접촉할 수 있다. 제2 전극(107)은 절연층(106)을 관통하여 제2 반도체층(105)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 또한 제2 전극(107)의 일부는 절연층(106)의 상부 표면에서 측면 방향으로 더 연장될 수 있다.
질화알루미늄층(102)은 유체 자가 조립 방식으로 마이크로 발광 소자(100)를 쉽게 정렬시키기 위하여 평탄한 하부 표면을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해, 질화알루미늄층(102)은 매우 매끄럽고 평탄한 하부 표면을 가질 수 있다. 예컨대, 질화알루미늄층(102)의 하부 표면의 표면 거칠기의 RMS(root mean square)는 약 50 nm 이하, 또는 약 10 nm 이하일 수 있다.
또한, 유체 자가 조립 방식으로 마이크로 발광 소자(100)를 쉽게 정렬시키기 위하여, 마이크로 발광 소자(100)는 직경 또는 폭이 두께보다 큰 형태를 가질 수 있다. 특히, 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)은 마이크로 발광 소자(100)의 두께(T)보다 클 수 있다. 예를 들어, 마이크로 발광 소자(100)의 두께(T)는 0을 초과하고 20 ㎛ 이내일 수 있으며, 예를 들어, 1 ㎛ 내지 20 ㎛의 범위, 또는 2 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위 내에 있고, 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)은 0을 초과하고 100 ㎛ 이내일 수 있으며, 예를 들어, 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위, 또는 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)은 마이크로 발광 소자(100)의 두께(T)의 1배보다 클 수 있으며, 또는 2배 이상 클 수 있고, 또는 5배 이상 클 수 있다. 여기서, 마이크로 발광 소자(100)의 크기, 다시 말해 직경 또는 폭은 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)으로 정의될 수 있다. 따라서, 마이크로 발광 소자(100)의 크기, 즉 직경 또는 폭은, 예를 들어, 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위, 또는 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.
실시예에 따르면, 마이크로 발광 소자(100)는 질화알루미늄층(102) 및 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)이 제2 반도체층(105) 및 절연층(106)의 직경 또는 폭(W2)보다 크도록 경사진 측면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(105)의 직경 또는 폭(W2)은 제1 반도체층(103)의 직경 또는 폭(W1)의 0.7배 이상 1배 미만, 또는 0.8배 이상 0.95배 이하일 수 있다. 따라서, 질화알루미늄층(102) 및 제1 반도체층(103)의 면적이 제2 반도체층(105) 및 절연층(106)의 면적보다 넓을 수 있다. 또한, 마이크로 발광 소자(100)의 제2 반도체층(105)의 직경 또는 폭(W2)도 역시 마이크로 발광 소자(100)의 두께(T)보다 클 수 있다.
또한, 마이크로 발광 소자(100)는 절연층(106)의 상부 표면 위에서 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이에 배치된 본딩 퍼짐 방지벽(109)을 더 포함할 수 있다. 본딩 퍼짐 방지벽(109)은, 디스플레이 장치를 제조하는 공정에서 마이크로 발광 소자(100)의 제1 전극(108)과 제2 전극(107)을 디스플레이 장치의 구동 기판 상의 대응 전극 패드들에 접합할 때, 예를 들어, 솔더 범프와 같은 본딩 재료가 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이로 퍼져서 단락이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 본딩 퍼짐 방지벽(109)은 절연층(106)의 상부 표면 위로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 본딩 퍼짐 방지벽(109)의 두께는 제1 및 제2 전극(108, 107)의 두께 이하일 수 있다. 또한, 본딩 퍼짐 방지벽(109)은 전기적으로 절연성인 재료로 이루어질 수 있다.
디스플레이 장치를 제조하는 공정에서 마이크로 발광 소자(100)의 제1 전극(108)과 제2 전극(107)이 구동 기판 상의 대응 전극 패드들에 쉽게 접합되도록 하기 위하여, 제1 전극(108)과 제2 전극(107)은 대칭적인 형태를 가질 수 있다. 도 2a 내지 도 2c는 마이크로 발광 소자(100)의 다양한 전극 구조를 예시적으로 보이는 평면도이다.
도 2a를 참조하면, 마이크로 발광 소자(100)의 횡단면은 원형의 형태를 가질 수 있다. 제2 전극(107)은 마이크로 발광 소자(100)의 중심부, 다시 말해 연직 방향으로 제2 반도체층(105)의 중심부에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 제2 전극(107)은 원형의 형태를 가질 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 전극(107)은 사각형이나 또는 다른 다각형 형태를 가질 수도 있다. 제1 전극(108)은 마이크로 발광 소자(100)의 가장자리, 다시 말해 연직 방향으로 제2 반도체층(105)의 가장자리에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 제1 전극(108)은 제2 전극(107)을 중심으로 하는 대칭적인 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(108)은 제2 전극(107)의 주위를 둘러싸는 2개의 끊어진 반원 링의 형태를 가질 수 있다. 도 2a에는 예시적으로 제1 전극(108)이 2개의 끊어진 링의 형태를 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 반드시 한정되지 않는다. 제1 전극(108)은, 예를 들어, 3개 또는 4개 이상의 서로 끊어진 링의 형태를 가질 수도 있다. 제1 전극(108)이 서로 끊어진 부분을 갖더라도 구동 기판 상의 전극 패드에 접합되면 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본딩 퍼짐 방지벽(109)은 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이에서 링의 형태로 배치될 수 있다. 본딩 퍼짐 방지벽(109)은 제1 전극(108)과 마찬가지로 2개 이상의 끊어진 링의 형태를 가질 수 있으며, 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이를 완전히 가리도록 배치될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제1 전극(108)과 본딩 퍼짐 방지벽(109) 각각은 완전한 하나의 링의 형태를 가질 수도 있다.
도 2c를 참조하면, 마이크로 발광 소자(100)의 횡단면은 사각형의 형태를 가질 수도 있다. 제2 전극(107)은 마이크로 발광 소자(100)의 중심부에 배치되며 원형 또는 다각형의 형태를 가질 수 있다. 제1 전극(108)은 대각선 방향으로 마주하는 2개의 꼭지점 영역에 각각 배치될 수 있다. 또한, 마이크로 발광 소자(100)는 다른 대각선 방향으로 마주하는 2개의 다른 꼭지점 영역에 각각 배치된 본딩 패드(110)를 더 포함할 수도 있다. 본딩 패드(110)는 마이크로 발광 소자(100)의 제1 전극(108)과 제2 전극(107)이 구동 기판 상의 전극 패드에 접합될 때 구동 기판 상에 접합됨으로써 마이크로 발광 소자(100)가 구동 기판 상에 안정적으로 장착되도록 할 수 있다. 또는, 본딩 패드(110) 없이, 4개의 꼭지점 영역에 모두 제1 전극(108)이 배치될 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자(100)를 제조하는 과정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 성장 기판(101) 상에 질화알루미늄층(102), 제1 반도체층(103), 발광층(104), 및 제2 반도체층(105)을 차례로 성장시킬 수 있다. 성장 기판(101)은 예를 들어 실리콘 기판일 수 있다. 질화알루미늄층(102)은 실리콘 기판 위에 화합물 반도체를 성장시키기 위하여 사용하는 버퍼층의 역할을 할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제2 반도체층(105)과 발광층(104)을 부분적으로 식각하여 비아홀(V)을 형성함으로써 제1 반도체층(103)을 노출시킬 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제2 반도체층(105) 위에 절연층(106)을 형성할 수 있다. 절연층(106)은 비아홀(V) 내부의 측벽으로 연장되어 비아홀(V)에 의해 노출된 제2 반도체층(105)의 일부와 발광층(104)의 일부가 절연층(106)에 의해 덮일 수 있다. 그리고, 제1 반도체층(103)과 제2 반도체층(105)에 각각 접촉하도록 제1 전극(108)과 제2 전극(107)을 형성하고, 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이에 본딩 퍼짐 방지벽(109)을 형성할 수 있다.
도 3d를 참조하면, 절연층(106), 제2 반도체층(105), 발광층(104), 제1 반도체층(103), 및 질화알루미늄층(102)을 부분적으로 식각하여 복수의 마이크로 발광 소자(100)를 형성할 수 있다. 도 3d에는 편의상 하나의 마이크로 발광 소자(100)가 도시되었으나, 하나의 성장 기판(101) 상에서 많은 수의 마이크로 발광 소자(100)를 형성할 수 있다.
그런 후, 화학적 분리 방식(chemical lift off)을 통해 성장 기판(101)으로부터 마이크로 발광 소자(100)를 분리할 수 있다. 화학적 분리 방식을 통해 마이크로 발광 소자(100)를 분리하면, 마이크로 발광 소자(100)의 하부 표면, 다시 말해 질화알루미늄층(102)의 하부 표면이 매우 매끄러운 상태를 가질 수 있다.
이렇게 형성된 마이크로 발광 소자(100)는 디스플레이 장치의 구동 기판 상에 장착되기 전에 유체 자가 조립 방식을 이용하여 별도의 전사 기판 위에 먼저 정렬될 수 있다. 도 4는 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 발광 소자(100)를 정렬시키기는 방법을 예시적으로 보이는 사시도이다.
도4를 참조하면, 2차원 배열된 복수의 홈(135)을 구비한 전사 기판(130)의 상부 표면 위에 복수의 마이크로 발광 소자(100)를 공급할 수 있다. 복수의 마이크로 발광 소자(100)는, 전사 기판(130)의 홈(135)에 액체를 공급한 후, 전사 기판(130) 상에 직접 뿌려지거나 또는 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 전사 기판(130) 상에 공급될 수 있다.
홈(135)에 공급되는 액체는, 마이크로 발광 소자(100)를 부식시키거나 손상을 입히지 않는 한 어떠한 종류의 액체라도 가능하며, 스프레이 방법, 디스펜싱 방법, 잉크젯 도트 방법, 액체를 전사 기판(130)에 흘려 보내는 방법 등 다양한 방법으로 홈(135)에 공급될 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. 액체는 홈(135)에 맞게 또는 홈(135)에서 넘치도록 공급량이 다양하게 조절될 수 있다.
복수의 마이크로 발광 소자(100)는 전사 기판(130)에 다른 액체 없이 직접 뿌려지거나, 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 전사 기판(130) 상에 공급될 수 있다. 현탁액에 포함된 마이크로 발광 소자(100)의 공급 방법으로 스프레이 방법, 액체를 방울방울 떨어뜨리는 디스펜싱 방법, 프린팅 방식처럼 액체를 토출하는 잉크젯 도트 방법, 현탁액을 전사 기판(130)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다.
도 5는 마이크로 발광 소자(100)를 정렬시키기 위한 스캐닝 과정을 개략적으로 보인다. 도 5를 참조하면, 흡수재(10)는 전사 기판(130)을 스캐닝할 수 있다. 스캐닝에 따라 흡수재(10)가 전사 기판(130)과 접촉하며 복수의 홈(135)을 지나가면서 마이크로 발광 소자(100)를 홈(135) 내부로 이동시킬 수 있고, 또한 홈(135)에 있는 액체(L)를 흡수할 수 있다. 흡수재(10)는 액체(L)를 흡수할 수 있는 재질이면 족하고, 그 형태나 구조는 한정되지 않는다. 흡수재(10)는 예를 들어, 직물, 티슈, 폴리에스테르 섬유, 종이 또는 와이퍼 등을 포함할 수 있다.
흡수재(10)는 다른 보조 기구 없이 단독으로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 전사 기판(130)을 스캐닝하기 편리하도록 지지대(20)에 결합될 수 있다. 지지대(20)는 전사 기판(130)을 스캐닝하기 적합한 다양한 형태와 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지대(20)는 막대(rod), 블레이드(blade), 플레이트(plate), 와이퍼(wiper) 등의 형태를 가질 수 있다. 흡수재(10)는 지지대(20)의 어느 한 면에 구비되거나, 지지대(20)의 둘레를 감쌀 수 있다. 지지대(20)와 흡수재(10)의 형상은 도시된 사각형 단면 형상에 한정되지 않고, 원형 단면 형상을 가질 수도 있다.
흡수재(10)는 전사 기판(130)을 적절한 압력으로 가압하면서 스캐닝할 수 있다. 전사 기판(130)의 격벽(131)은 유연성을 갖는 폴리머 재료를 포함하기 때문에 전사 기판(130)에 압력이 가해져도 스캐닝 후 원래의 두께로 복원될 수 있다. 스캐닝은 예를 들어, 흡수재(10)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(10)를 이동시키는 대신에, 전사 기판(130)을 이동시켜 수행될 수도 있으며, 전사 기판(130)의 스캐닝 또한 슬라이딩, 회전, 병진 왕복, 롤링, 스피닝, 및 또는 러빙 등의 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 흡수재(10)와 전사 기판(130)의 협동에 의해 스캐닝이 수행되는 것도 가능하다.
전사 기판(130)의 홈(135)에 액체(L)를 공급하는 단계와 전사 기판(130)에 마이크로 발광 소자(100)를 공급하는 단계는 앞서 설명한 순서와 반대로 진행될 수도 있다. 또한, 전사 기판(130)의 홈(135)에 액체(L)를 공급하는 단계와 전사 기판(130)에 마이크로 발광 소자(100)를 공급하는 단계가 하나의 단계로 동시에 수행되는 것도 가능하다. 예를 들어, 전사 기판(130)에 마이크로 발광 소자(100)가 들어 있는 현탁액을 공급함으로써 전사 기판(130)에 액체(L)와 마이크로 발광 소자(100)를 동시에 공급할 수 있다. 흡수재(10)가 전사 기판(130)을 스캐닝한 후, 홈(135)에 들어가지 않고 전사 기판(130)에 남아 있는 마이크로 발광 소자(100)는 제거될 수 있다. 모든 홈(135)들 내에 마이크로 발광 소자(100)가 안착될 때까지 위에서 설명한 과정들이 반복될 수 있다. 상술한 바와 같이, 유체 자가 조립 방식을 이용하여 대면적의 전사 기판(130)에 많은 수의 마이크로 발광 소자(100)를 정렬시킬 수 있다.
도 6은 마이크로 발광 소자(100)들이 정렬되어 있는 일 실시예에 따른 전사 기판(130)의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 전사 기판(130)은 전사 기판(130)의 상부 표면 위에 배치되며 복수의 홈(135)을 구비하는 격벽(131)을 포함할 수 있다. 격벽(131)은 유연성을 갖는 폴리머 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 격벽(131)은 아크릴계 폴리머, 실리콘 기반 폴리머, 에폭시 기반 폴리머 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 또한, 격벽(131)은 감광성 물질을 더 포함할 수 있다. 격벽(131)이 감광성 물질을 포함하는 경우, 포토리소그래피 방식으로 복수의 홈(135)을 형성 수 있다. 격벽(131)이 감광성 물질을 포함하지 않는 경우에는, 에칭 및 몰딩 방식으로 복수의 홈(135)을 형성할 수 있다. 격벽(131)의 두께는 마이크로 발광 소자(100)의 두께보다 약간 크거나 또는 그보다 약간 작을 수 있다. 예를 들어, 격벽(131)의 두께는 마이크로 발광 소자(100)의 두께의 0.8배 내지 1.2배일 수 있다.
상술한 유체 자가 조립 방식을 이용하여 각각의 홈(135) 내에는 마이크로 발광 소자(100)가 하나씩 배치될 수 있다. 이때, 격벽(131)이 마이크로 발광 소자(100)의 주변을 둘러쌀 수 있다. 마이크로 발광 소자(100)는 제1 및 제2 전극(108, 107)이 위쪽, 다시 말해 홈(135)의 바깥을 향하고 질화알루미늄층(102)이 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉하도록 배치될 수 있다. 이를 위해, 마이크로 발광 소자(100)의 하부 표면과 접촉하게 되는 홈(135)의 바닥면(132)은 높은 친수성을 가지며 매우 매끄러운 표면을 갖는 유전체 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 홈(135)의 바닥면(132)의 RMS 표면 거칠기는 약 50 nm 이하, 또는 약 10 nm 이하일 수 있다. 또한, 홈(135)의 바닥면(132)에 접하는 질화알루미늄층(102)도 친수성을 가지며 약 50 nm 이하, 또는 약 10 nm 이하의 RMS 표면 거칠기를 가질 수 있다.
따라서, 유체 자가 조립 과정에서 질화알루미늄층(102)이 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉하게 되면 높은 표면에너지로 인해 마이크로 발광 소자(100)가 홈(135)을 빠져나가지 않고 홈(135) 내에 정착하게 된다. 또한, 두께보다 직경 또는 폭이 더 큰 마이크로 발광 소자(100)의 구조로 인해, 질화알루미늄층(102)이 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉할 때 접촉 면적이 넓어져서 표면에너지가 더욱 증가할 수 있다. 또한, 경사진 측면을 갖는 마이크로 발광 소자(100)의 구조에서, 질화알루미늄층(102)의 면적이 절연층(106)의 면적보다 넓기 때문에 질화알루미늄층(102)이 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉할 때 표면에너지가 더욱 증가할 수 있다.
반면, 제1 및 제2 전극(108, 107)이 홈(135) 내에서 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉하는 경우, 표면에너지가 낮아서 마이크로 발광 소자(100)가 약한 힘으로도 쉽게 홈(135)으로부터 다시 나올 수 있다. 따라서, 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 발광 소자(100)를 정렬할 때, 홈(135) 내에 정착된 마이크로 발광 소자(100)의 제1 및 제2 전극(108, 107)이 홈(135)의 바깥을 향할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(108, 107)은 홈(135) 내에 정착되지 않고 격벽(131) 위에 남아 있는 마이크로 발광 소자(100)가 세척 단계에서 전사 기판(130)으로부터 쉽게 떨어지게 할 수 있다. 이러한 점에서, 개시된 마이크로 발광 소자(100)는 유체 자가 조립 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 가질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 마이크로 발광 소자(100)가 격벽(131)으로부터 더욱 쉽게 떨어질 수 있도록, 격벽(131)의 상부 표면에는 요철 패턴이 더 형성될 수도 있다.
전사 기판(130) 상에 정렬된 복수의 마이크로 발광 소자(100)는 디스플레이 장치의 제조를 위하여 디스플레이 장치의 구동 기판 상에 전사될 수 있다. 도 7은 전사 기판(130) 상에 정렬된 마이크로 발광 소자(100)를 구동 기판 위로 전사하는 과정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 구동 기판(210)은 복수의 제1 전극 패드(211)와 복수의 제2 전극 패드(212)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 구동 기판(210)은 복수의 마이크로 발광 소자(100)를 독립적으로 제어하기 위한 복수의 박막트랜지스터 등을 구비하는 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 기판(210)에서 제1 전극 패드(211)와 제2 전극 패드(212)의 하부에는 복수의 박막트랜지스터가 배치되어 있으며, 도시되지 않은 배선을 통해 복수의 박막트랜지스터가 제1 및 제2 전극 패드(211, 212)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전사 기판(130)은 마이크로 발광 소자(100)의 제1 및 제2 전극(108, 107)이 구동 기판(210)을 향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 마이크로 발광 소자(100)의 제1 전극(108)이 구동 기판(210)의 제1 전극 패드(211)과 접촉하고 제2 전극(107)이 구동 기판(210)의 제2 전극 패드(212)와 접촉하도록 전사 기판(130)을 구동 기판(210) 위로 누를 수 있다. 그런 후, 솔더 범프와 같은 본딩 재료를 통해 제1 전극(108)을 제1 전극 패드(211)에 접합시키고 제2 전극(107)을 제2 전극 패드(212)에 접합시킬 수 있다. 이러한 방식으로 마이크로 발광 소자(100)가 구동 기판(210)에 완전히 고정되면 마이크로 발광 소자(100)로부터 전사 기판(130)을 떼어낼 수 있다. 이와 같이, 유체 자가 조립 방식으로 정렬하기에 적당한 구조를 갖는 마이크로 발광 소자(100)를 사용함으로써 유체 자가 조립 방식으로 대면적의 디스플레이 장치를 비교적 쉽게 제조할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1에서는 본딩 퍼짐 방지벽(109)이 절연층(106) 위로 돌출된 양각 구조를 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 도 8을 참조하면, 마이크로 발광 소자(100a)는 움푹한 홈을 갖는 음각 구조의 본딩 퍼짐 방지벽(109a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비아홀(V)을 형성할 때 본딩 퍼짐 방지벽(109a)의 위치에 있는 제2 반도체층(105)의 일부와 발광층(104)의 일부를 함께 식각하여 트렌치(trench)를 형성할 수 있다. 그런 후, 트렌치의 측벽과 바닥면을 일정한 두께로 덮도록 절연층(106)을 형성할 수 있다. 그러면, 본딩 재료가 본딩 퍼짐 방지벽(109a)의 움푹한 홈을 따라 흐르기 때문에 본딩 재료가 제1 전극(108)과 제2 전극(107) 사이로 넓게 퍼지는 것을 방지할 수 있다. 도 8에서 설명하지 않은 마이크로 발광 소자(100a)의 나머지 구조들은 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자(100)의 구조와 동일할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 마이크로 발광 소자(100b)는 질화알루미늄층(102)의 하부 표면에 형성된 복수의 홈(111)을 더 포함할 수 있다. 복수의 홈(111)은 질화알루미늄층(102)을 식각하여 형성될 수 있다. 복수의 홈(111)은 제1 반도체층(103)의 일부까지 식각하여 형성될 수도 있다. 복수의 홈(111)은 서로 고립된 닫힌 구조를 가질 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 마이크로 발광 소자(100b)의 질화알루미늄층(102)에 형성된 복수의 홈(111)을 예시적으로 보이는 평면도이다. 도 10a를 참조하면, 복수의 홈(111)은 도트(dot) 형태를 가질 수 있으며 질화알루미늄층(102)의 하부 표면 상에 2차원 배열될 수 있다. 또한, 도 10b를 참조하면, 복수의 홈(111)은 링 형태를 가질 수 있으며 질화알루미늄층(102)의 하부 표면 상에서 동심원 형태로 배열될 수도 있다.
도 4 및 도 5에서 설명한 유체 자가 조립 방식을 통해 전사 기판(130) 상에 마이크로 발광 소자(100b)를 정렬할 때, 복수의 홈(111)에는 유체 자가 조립에 사용되는 액체가 채워질 수 있다. 복수의 홈(111)에 채워진 액체는 질화알루미늄층(102)이 전사 기판(130)의 홈(135)의 바닥면(132)에 접촉할 때 표면에너지를 더욱 증가시킬 수 있다. 따라서, 전사 기판(130)의 홈(135) 내에 마이크로 발광 소자(100b)가 더욱 안정적으로 정착할 수 있다. 이를 위해, 복수의 홈(111) 내에 채워진 액체가 누수되지 않도록 복수의 홈(111)은 고립된 닫힌 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 질화알루미늄층(102)의 하부 표면의 가장자리를 통해 액체가 누수되지 않도록 복수의 홈(111)은 질화알루미늄층(102)의 하부 표면 내에 배치될 수 있다.
또한 복수의 홈(111)은 마이크로 발광 소자(100b)의 발광층(104)에서 발생한 빛이 질화알루미늄층(102)을 지나 외부로 방출되도록 돕는 광 산란 구조의 역할을 할 수도 있다. 발광층(104)에서 발생한 빛은 복수의 홈(111)에서 굴절되면서 질화알루미늄층(102)을 지나 비교적 균일하게 외부로 방출될 수 있다. 이를 위해 복수의 홈(111)은 불규칙하게 배열될 수도 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 마이크로 발광 소자의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 11을 참조하면, 마이크로 발광 소자(100c)는 제1 반도체층(103)의 내부에 분산된 불규칙한 광 산란 구조(112)를 더 포함할 수 있다. 광 산란 구조(112)는 공기(air), 공동(void), 투명한 유전체 재료, 또는 제1 반도체층(103)의 반도체 재료와 상이한 반도체 재료로 이루어질 수 있다. 광 산란 구조(112)의 폭, 두께, 형태 또는 광 산란 구조(112) 사이의 간격 등은 불규칙하게 분포할 수 있다. 따라서, 발광층(104)에서 발생한 빛은 제1 반도체층(103) 내의 불규칙한 광 산란 구조(112)에 의해 비교적 균일하게 외부로 방출될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 12를 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 구동 기판(210), 구동 기판(210) 위에 장착된 복수의 마이크로 발광 소자(100), 복수의 마이크로 발광 소자(100) 위에 배치된 파장 변환층(220)을 포함할 수 있다. 또한 디스플레이 장치(200)는 파장 변환층(220) 위에 배치된 상부 기판(230)을 더 포함할 수도 있다. 도 12에는 도 1에 도시된 마이크로 발광 소자(100)가 사용된 것으로 도시되었으나, 다른 실시예들에 따른 마이크로 발광 소자(100a, 100b, 100c)를 사용할 수도 있다.
파장 변환층(220)은 마이크로 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 제1 파장 대역의 광으로 변환하는 제1 파장 변환층(220R), 제1 파장 대역과 상이한 제2 파장 대역의 광으로 변환하는 제2 파장 변환층(220G), 및 제1 및 제2 파장 대역과 상이한 제3 파장 대역의 광으로 변환하는 제3 파장 변환층(220B)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역의 광의 적색광일 수 있고, 제2 파장 대역의 광은 녹색광일 수 있고, 제3 파장 대역의 광은 청색광일 수 있다. 제1 파장 변환층(220R), 제2 파장 변환층(220G), 제3 파장 변환층(220B)은 격막(410)을 사이에 두고 이격 배치되며, 각각 대응하는 마이크로 발광 소자(100)와 마주하여 배치될 수 있다.
마이크로 발광 소자(100)가 청색광을 발광하는 경우 제3 파장 변환층(220B)은 청색광을 투과시키는 레진을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(220G)은 마이크로 발광 소자(100)로부터 방출되는 청색광을 변환해 녹색광을 방출할 수 있다. 제2 파장 변환층(220G)은 청색광에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 양자점들(quantum dots) 또는 형광체(phosphor)를 포함할 수 있다. 제1 파장 변환층(220R)은 마이크로 발광 소자(100)로부터 방출되는 청색광을 적색광으로 변화시켜 방출할 수 있다. 제1 파장 변환층(220R)은 청색광에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 양자점들 또는 형광체를 포함할 수 있다.
제1 파장 변환층(220R) 또는 제2 파장 변환층(220G)에 포함되는 양자점은 코어부와 껍질부를 갖는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가지거나, 쉘(shell)이 없는 입자 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘(core-shell) 구조는 싱글-쉘(single-shell) 또는 멀티-쉘(multi-shell), 예컨대, 더블-쉘(double-shell) 구조일 수 있다. 양자점은 Ⅱ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 계열 반도체, Ⅳ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅳ족 계열 반도체 및/또는 그래핀 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 예를 들어, Cd, Se, Zn, S 및/또는 InP 을 포함할 수 있으며, 각각의 양자점은 수십 nm 이하의 지름, 예컨대, 약 10 nm 이하의 지름을 가질 수 있다. 제1 파장 변환층(220R)과 제2 파장 변환층(220G)에 포함되는 양자점은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
도 13은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 13을 참조하면, 디스플레이 장치(300)는 파장 변환층(220) 위에 배치된 캡핑층(250) 및 캡핑층(250) 위에 배치된 컬러 필터층(240)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(250)과 컬러 필터층(240)은 도 12에 도시된 디스플레이 장치(200)의 파장 변환층(220)과 상부 기판(230) 사이에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(240)은 블랙 매트릭스(241)를 사이에 두고 이격된 제1 필터(240R), 제2 필터(240G), 및 제3 필터(240B)를 포함한다. 제1 필터(240R), 제2 필터(240G), 및 제3 필터(240B)는 각각 제1 파장 변환층(220R), 제2 파장 변환층(220G), 및 제3 파장 변환층(220B)과 마주하여 배치된다. 제1 필터(240R), 제2 필터(240G), 및 제3 필터(240B)는 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 투과시키고 다른 색의 광을 흡수한다. 컬러 필터층(240)이 구비되는 경우, 제1 파장 변환층(220R)에서 파장 변환되지 않고 출사되는 적색광 이외의 광, 또는 제2 파장 변환층(220G)에서 파장 변환되지 않고 출사되는 녹색광 이외의 광이 각각 제1 필터(240R)와 제2 필터(240G)에 의해 제거될 수 있어 디스플레이 장치(300)의 색 순도가 높아질 수 있다.
상술한 디스플레이 장치들은 화면 표시 기능을 갖는 다양한 전자 장치들에 적용이 가능하다. 도 14는 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다. 도 14를 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 전자 장치(8201) 내에 장착된 내장 메모리(8236)와 착탈 가능한 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(2230)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220), 센서모듈(8276) 등)가 필요로 하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램(8240) 등) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(8230)는, 휘발성 메모리(8232) 및/또는 비휘발성 메모리(8234)를 포함할 수 있다.
프로그램(8240)은 메모리(8230)에 소프트웨어로 저장될 수 있으며, 운영 체제(8242), 미들 웨어(8244) 및/또는 어플리케이션(8246)을 포함할 수 있다.
입력 장치(8250)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220) 등)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 전자 장치(8201)의 외부(사용자 등)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(8250)는, 리모트 컨트롤러, 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(8255)는 음향 신호를 전자 장치(8201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(8255)는, 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(8260)는 전자 장치(8201)의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 전술한 구동 회로, 마이크로 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 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 더 포함할 수 있다.
오디오 모듈(8270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(8270)은, 입력 장치(8250)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(8255), 및/또는 전자 장치(8201)와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(8276)은 전자 장치(8201)의 작동 상태(전력, 온도 등), 또는 외부의 환경 상태(사용자 상태 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 및/또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(8276)은, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(Infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(8277)는 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(8277)는, HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(8278)는, 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(8278)는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/또는 오디오 커넥터(헤드폰 커넥터 등)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(8279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(8279)은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(8280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(8280)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(8280)에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다.
전력 관리 모듈(8288)은 전자 장치(8201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(8388)은, PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(8289)는 전자 장치(8201)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(8289)는, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(8290)은 전자 장치(8201)와 다른 전자 장치(전자 장치(8102), 전자 장치(8104), 서버(8108) 등)간의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 프로세서(8220)(어플리케이션 프로세서 등)와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 무선 통신 모듈(8292)(셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈(8294)(LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(8298)(블루투스, WiFi Direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(8299)(셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(LAN, WAN 등)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(단일 칩 등)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(8292)은 가입자 식별 모듈(8296)에 저장된 가입자 정보(국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(8201)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(8297)은 신호 및/또는 전력을 외부(다른 전자 장치 등)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나는 기판(PCB 등) 위에 형성된 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(8297)은 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(8290)에 의해 복수의 안테나들 중에서 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 안테나가 선택될 수 있다. 선택된 안테나를 통하여 통신 모듈(8290)과 다른 전자 장치 간에 신호 및/또는 전력이 송신되거나 수신될 수 있다. 안테나 외에 다른 부품(RFIC 등)이 안테나 모듈(8297)의 일부로 포함될 수 있다.
구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(버스, GPIO(General Purpose Input and Output), SPI(Serial Peripheral Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등)을 통해 서로 연결되고 신호(명령, 데이터 등)를 상호 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(8299)에 연결된 서버(8108)를 통해서 전자 장치(8201)와 외부의 전자 장치(8204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 다른 전자 장치들(8202, 8204)은 전자 장치(8201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(8201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 전자 장치들(8202, 8204, 8208) 중 하나 이상의 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(8201)가 어떤 기능이나 서비스를 수행해야 할 때, 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 하나 이상의 다른 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 일부 또는 전체를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 다른 전자 장치들은 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(8201)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 및/또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 15는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한다. 모바일 장치(9100)는 디스플레이 장치(9110)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(9110)는 전술한 구동 회로, 마이크로 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 접힐 수 있는 구조 예를 들어, 다중 폴더블 구조를 가질 수 있다.
도 16은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한다. 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 17은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한다. 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 전술한 구동 회로, 마이크로 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있다.
도 18은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 사이니지(signage)에 적용된 예를 도시한다. 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 14를 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
도 19는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 전술한 구동 회로, 마이크로 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있고, 도 14를 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.
상술한 마이크로 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 권리범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 권리범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10.....흡수재 20.....지지대
100, 100a, 100b, 100c.....마이크로 발광 소자
101.....성장 기판 102.....질화알루미늄층
103, 105.....반도체층 104.....발광층
106.....절연층 107, 108.....전극
109.....본딩 퍼짐 방지벽 110.....본딩 패드
111.....홈 112.....광 산란 구조
130.....전사 기판 131.....격벽
135.....홈 200, 300.....디스플레이 장치
210.....구동 기판 211, 212.....전극 패드
220.....파장 변환층 230.....상부 기판
240.....컬러 필터층 250.....캡핑층

Claims (24)

  1. 제1 도전형으로 도핑된 제1 반도체층;
    상기 제1 반도체층의 상부 표면에 배치된 발광층;
    상기 발광층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 도전형과 전기적으로 상반되는 제2 도전형으로 도핑된 제2 반도체층;
    상기 제2 반도체층의 상부 표면에 배치된 절연층;
    상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극;
    상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및
    상기 제1 반도체층의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄층을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자의 폭은 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내에 있는, 마이크로 발광 소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반도체층의 폭은 상기 마이크로 발광 소자의 두께보다 큰, 마이크로 발광 소자.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자의 두께는 2 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위 내에 있으며, 상기 제1 반도체층의 폭은 5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있는, 마이크로 발광 소자.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 반도체층의 폭은 상기 마이크로 발광 소자의 두께보다 큰, 마이크로 발광 소자.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 반도체층의 폭이 상기 제2 반도체층의 폭보다 크도록 경사진 측면을 갖는, 마이크로 발광 소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 반도체층의 내부에 분산된 불규칙한 광 산란 구조를 더 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 질화알루미늄층은 복수의 고립된 홈을 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 도트(dot) 형태를 가지며 상기 질화알루미늄층의 표면 상에 2차원 배열되어 있는, 마이크로 발광 소자.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 링 형태를 가지며 상기 질화알루미늄층의 표면 상에 동심원 형태로 배열되어 있는, 마이크로 발광 소자.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 연직 방향으로 상기 제2 반도체층의 중심부에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 제1 전극은 연직 방향으로 상기 제2 반도체층의 가장자리에 대응하는 위치에 배치되어 있는, 마이크로 발광 소자.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제2 전극을 중심으로 대칭적인 형태를 갖는, 마이크로 발광 소자.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자는 상기 제2 반도체층과 상기 발광층을 관통하는 비아홀을 더 포함하며, 상기 절연층은 상기 비아홀의 측벽을 둘러싸도록 연장되고, 상기 제1 전극은 상기 비아홀을 통해 상기 제1 반도체층과 접촉하도록 구성되며,
    상기 제2 전극은 상기 절연층을 관통하여 상기 제2 반도체층과 접촉하도록 구성된, 마이크로 발광 소자.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 본딩 퍼짐 방지벽을 더 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지벽은 상기 절연층의 상부 표면 위에 돌출된 형태를 갖는, 마이크로 발광 소자.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 본딩 퍼짐 방지벽은 음각된 홈의 형태를 갖는, 마이크로 발광 소자.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 소자는 사각형 형태의 횡단면을 가지며,
    상기 제1 전극은 대각선 방향으로 마주하는 2개의 꼭지점 영역에 각각 배치되어 있는, 마이크로 발광 소자.
  18. 제17 항에 있어서,
    다른 대각선 방향으로 마주하는 2개의 다른 꼭지점 영역에 각각 배치된 본딩 패드를 더 포함하는, 마이크로 발광 소자.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 질화알루미늄층의 표면의 표면 거칠기는 50 nm 이하인, 마이크로 발광 소자.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 질화알루미늄층의 표면의 표면 거칠기는 10 nm 이하인, 마이크로 발광 소자.
  21. 구동 기판; 및
    상기 구동 기판 상에 배열된 복수의 마이크로 발광 소자;를 포함하며,
    상기 복수의 마이크로 발광 소자 중 적어도 하나는:
    제1 도전형으로 도핑된 제1 반도체층;
    상기 제1 반도체층의 상부 표면에 배치된 발광층;
    상기 발광층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 도전형과 전기적으로 상반되는 제2 도전형으로 도핑된 제2 반도체층;
    상기 제2 반도체층의 상부 표면에 배치된 절연층;
    상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극;
    상기 절연층의 상부 표면에 배치되며 상기 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및
    상기 제1 반도체층의 하부 표면에 배치되며 평탄한 표면을 갖는 질화알루미늄층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광을 제1 파장 대역의 광으로 변환하는 제1 파장 변환층, 및 상기 복수의 마이크로 발광 소자로부터 방출된 광을 제1 파장 대역과 상이한 제2 파장 대역의 광으로 변환하는 제2 파장 변환층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환층과 마주하여 배치되며 상기 제1 파장 대역의 광을 투과시키는 제1 필터 및 상기 제2 파장 변환층과 마주하여 배치되며 상기 제2 파장 대역의 광을 투과시키는 제2 필터를 구비한 컬러 필터층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
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