KR20240065862A - Display device including semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선; 상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층; 상기 절연층 상에 배치되며, 개구부를 구비하는 격벽; 상기 개구부 내에 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 반도체 발광 소자;를 포함하며, 상기 제1 반도체 발광 소자의 측면은 상기 개구부의 바닥과 접하고, 상기 개구부의 일 측부에는 상기 제1 반도체 발광 소자의 상부가 위치하고, 상기 개구부의 타 측부에는 상기 제1 반도체 발광 소자의 하부가 위치할 수 있다.A display device including a semiconductor light emitting device according to an embodiment includes a substrate; a plurality of assembled wires disposed on the substrate; an insulating layer disposed on the plurality of assembled wires; a partition disposed on the insulating layer and having an opening; a semiconductor light-emitting device disposed in the opening and including a first electrode and a second electrode, wherein a side of the first semiconductor light-emitting device is in contact with the bottom of the opening, and the first semiconductor is disposed on one side of the opening. The upper part of the light emitting device may be located, and the lower part of the first semiconductor light emitting device may be located on the other side of the opening.
Description
실시예는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a display device including a semiconductor light emitting device.
대면적 디스플레이는 액정디스플레이(LCD), OLED 디스플레이, 그리고 마이크로-LED 디스플레이(Micro-LED display) 등이 있다.Large-area displays include liquid crystal displays (LCDs), OLED displays, and Micro-LED displays.
마이크로-LED 디스플레이는 100㎛ 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광 소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하는 디스플레이이다. A micro-LED display is a display that uses micro-LED, a semiconductor light emitting device with a diameter or cross-sectional area of 100㎛ or less, as a display element.
마이크로-LED 디스플레이는 반도체 발광 소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하기 때문에 명암비, 응답속도, 색 재현율, 시야각, 밝기, 해상도, 수명, 발광효율이나 휘도 등 많은 특성에서 우수한 성능을 가지고 있다.Because micro-LED displays use micro-LED, a semiconductor light-emitting device, as a display device, they have excellent performance in many characteristics such as contrast ratio, response speed, color gamut, viewing angle, brightness, resolution, lifespan, luminous efficiency, and luminance.
특히 마이크로-LED 디스플레이는 화면을 모듈 방식으로 분리, 결합할 수 있어 크기나 해상도 조절이 자유로운 장점 및 플렉서블 디스플레이 구현이 가능한 장점이 있다.In particular, the micro-LED display has the advantage of being able to freely adjust the size and resolution and implement a flexible display because the screen can be separated and combined in a modular manner.
그런데 대형 마이크로-LED 디스플레이는 수백만 개 이상의 마이크로-LED가 필요로 하기 때문에 마이크로-LED를 디스플레이 패널에 신속하고 정확하게 전사하기 어려운 기술적 문제가 있다.However, because large micro-LED displays require more than millions of micro-LEDs, there is a technical problem that makes it difficult to quickly and accurately transfer micro-LEDs to the display panel.
최근 개발되고 있는 전사기술에는 픽앤-플레이스 공법(pick and place process), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off method) 또는 자가조립 방식(self-assembly method) 등이 있다.Transfer technologies that have been recently developed include the pick and place process, laser lift-off method, or self-assembly method.
이 중에서, 자가조립 방식은 유체 내에서 반도체 발광 소자가 조립위치를 스스로 찾아가는 방식으로서 대화면의 디스플레이 장치의 구현에 유리한 방식이다.Among these, the self-assembly method is a method in which the semiconductor light-emitting device finds its assembly position within the fluid on its own, and is an advantageous method for implementing a large-screen display device.
하지만, 아직 마이크로-LED의 자가조립을 통하여 디스플레이를 제조하는 기술에 대한 연구가 미비한 실정이다.However, there is still insufficient research on technology for manufacturing displays through self-assembly of micro-LEDs.
특히 종래기술에서 대형 디스플레이에 수백만 개 이상의 반도체 발광 소자를 신속하게 전사하는 경우 전사 속도(transfer speed)는 향상시킬 수 있으나 전사 불량률(transfer error rate)이 높아질 수 있어 전사 수율(transfer yield)이 낮아지는 기술적 문제가 있다.In particular, in the case of rapidly transferring millions of semiconductor light emitting devices to a large display in the prior art, the transfer speed can be improved, but the transfer error rate may increase, resulting in a lower transfer yield. There is a technical problem.
관련 기술에서 유전영동(dielectrophoresis, DEP)을 이용한 자가조립 방식의 전사공정이 시도되고 있으나 DEP force의 불균일성 등으로 인해 자가 조립률이 낮은 문제가 있다.In related technologies, a self-assembly transfer process using dielectrophoresis (DEP) is being attempted, but there is a problem with a low self-assembly rate due to non-uniformity of the DEP force.
또한, 반도체 발광 소자가 소형화되면서, 하부의 면적이 줄어들어 반도체 발광 소자가 안정적으로 고정되지 못하며, 구동을 위한 배선의 간격이 줄어들어 전기적 쇼트가 발생하는 문제점이 있다.In addition, as semiconductor light emitting devices become smaller, the area at the bottom decreases, making it difficult for the semiconductor light emitting devices to be stably fixed, and the spacing of wiring for driving decreases, which causes electrical shorts.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The embodiments aim to solve the above-described problems and other problems.
실시예의 다른 목적은 유전영동(dielectrophoresis, DEP)을 이용한 자가조립 방식에서 DEP force의 불균일성 등으로 인해 자가 조립률이 낮은 문제를 해결하는 것이다.Another purpose of the embodiment is to solve the problem of low self-assembly rate due to non-uniformity of DEP force in self-assembly method using dielectrophoresis (DEP).
또한, 실시예의 또 다른 목적은 DEP를 이용한 자가조립 방식에서 LED 칩을 방향성 있게 제어하기 어려운 문제를 해결하는 것이다.In addition, another purpose of the embodiment is to solve the problem of difficult to directionally control the LED chip in the self-assembly method using DEP.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 혼색을 방지할 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another object of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device that can prevent color mixing.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 R, G, B 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another object of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light-emitting device that can simultaneously assemble semiconductor light-emitting devices that emit R, G, and B colors.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 자가 조립을 위한 배선을 반도체 발광소자의 구동을 위한 배선으로 사용할 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another object of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device that can use wiring for self-assembly as a wiring for driving the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 발광 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another object of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device that can improve luminous efficiency.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 조립 배선의 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another purpose of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device that can prevent short circuit defects in assembly wiring.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선에서 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Additionally, another purpose of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device that can prevent short circuit problems in wiring for driving the semiconductor light emitting device.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.The technical problems of the embodiments are not limited to those described in this item and include those that can be understood through the description of the invention.
실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선; 상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층; 상기 절연층 상에 배치되며, 개구부를 구비하는 격벽; 상기 개구부 내에 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 반도체 발광 소자;를 포함하며, 상기 반도체 발광 소자의 측면은 상기 개구부의 바닥과 접하고, 상기 개구부의 일 측부에는 상기 반도체 발광 소자의 상부가 위치하고, 상기 개구부의 타 측부에는 상기 반도체 발광 소자의 하부가 위치할 수 있다.A display device including a semiconductor light emitting device according to an embodiment includes a substrate; a plurality of assembled wires disposed on the substrate; an insulating layer disposed on the plurality of assembled wires; a partition disposed on the insulating layer and having an opening; a semiconductor light-emitting device disposed in the opening and including a first electrode and a second electrode, wherein a side of the semiconductor light-emitting device is in contact with the bottom of the opening, and an upper portion of the semiconductor light-emitting device is provided on one side of the opening. is located, and the lower portion of the semiconductor light emitting device may be located on the other side of the opening.
또한, 실시예는 상기 격벽을 따라 배치되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제3 전극 및 제4 전극을 더 포함할 수 있다.Additionally, the embodiment may further include a third electrode and a fourth electrode disposed along the partition and electrically connected to the first electrode and the second electrode.
또한, 실시예에서 상기 제3 전극 및 제4 전극은 동일한 높이에 위치하며, 상기 반도체 발광 소자의 하부와 상부에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.Additionally, in the embodiment, the third electrode and the fourth electrode are located at the same height and may be electrically connected to the lower and upper parts of the semiconductor light emitting device, respectively.
또한, 실시예에서 상기 반도체 발광 소자는 발광 구조물을 구비하며, 상기 발광 구조물의 측면은 상기 개구부의 상부를 향하도록 배치될 수 있다.Additionally, in an embodiment, the semiconductor light emitting device may include a light emitting structure, and a side of the light emitting structure may be disposed to face an upper portion of the opening.
또한, 실시예에서 상기 제1 전극 및 제2 전극의 측면은 상기 개구부의 바닥과 접할 수 있다.Additionally, in an embodiment, side surfaces of the first electrode and the second electrode may contact the bottom of the opening.
또한, 실시예에서 상기 개구부의 형상은 상기 반도체 발광 소자의 단면의 형상과 동일할 수 있다.Additionally, in an embodiment, the shape of the opening may be the same as the shape of the cross section of the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예에서 상기 반도체 발광 소자는 제1 반도체 발광 소자, 제2 반도체 발광 소자 및 제3 반도체 발광 소자를 포함하며, 상기 개구부는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고, 상기 제1 반도체 발광 소자는 상기 제1 개구부 내에 배치되며, 상기 제2 반도체 발광 소자는 상기 제2 개구부 내에 배치되고, 상기 제3 반도체 발광 소자는 상기 제3 개구부 내에 배치될 수 있다.Additionally, in an embodiment, the semiconductor light-emitting device includes a first semiconductor light-emitting device, a second semiconductor light-emitting device, and a third semiconductor light-emitting device, and the opening includes a first opening, a second opening, and a third opening, The first semiconductor light emitting device may be disposed in the first opening, the second semiconductor light emitting device may be disposed in the second opening, and the third semiconductor light emitting device may be disposed in the third opening.
또한, 실시예에서 상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부보다 면적이 크며, 상기 제2 개구부는 상기 제3 개구부보다 면적이 클 수 있다.Additionally, in an embodiment, the first opening may have a larger area than the second opening, and the second opening may have a larger area than the third opening.
또한, 실시예에서 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 간격은 상기 복수의 조립 배선 간의 간격보다 같거나 클 수 있다.Additionally, in an embodiment, the gap between the third electrode and the fourth electrode may be equal to or greater than the gap between the plurality of assembled wires.
또한, 실시예는 상기 개구부의 일면과 타면에 형성되는 보조 개구부를 더 포함하며, 상기 보조 개구부 내에 배치되고, 상기 복수의 조립 배선과 상기 제1 전극 및 제2 전극을 전기적으로 연결하는 측면 전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the embodiment further includes an auxiliary opening formed on one side and the other side of the opening, and a side electrode disposed in the auxiliary opening and electrically connecting the plurality of assembly lines and the first electrode and the second electrode. More may be included.
또한 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선과, 상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층과, 상기 절연층 상에 배치되며, 복수의 개구부를 구비하는 격벽과, 상기 복수의 개구부 내에 각각 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 복수의 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다.In addition, a display device including a semiconductor light emitting device according to an embodiment includes a substrate, a plurality of assembled wirings disposed on the substrate, an insulating layer disposed on the plurality of assembled wirings, and disposed on the insulating layer, , may include a partition wall having a plurality of openings, and a plurality of semiconductor light emitting devices each disposed within the plurality of openings and having a first electrode and a second electrode.
상기 각각의 반도체 발광 소자의 측면은 상기 각각의 개구부의 바닥과 접할 수 있다.A side surface of each semiconductor light emitting device may contact the bottom of each opening.
상기 복수의 반도체 발광 소자는 서로 다른 컬러를 발광하는 제1 반도체 발광 소자, 제2 반도체 발광 소자 및 제3 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다.The plurality of semiconductor light emitting devices may include a first semiconductor light emitting device, a second semiconductor light emitting device, and a third semiconductor light emitting device that emit different colors.
상기 복수의 개구부는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함할 수 있다.The plurality of openings may include a first opening, a second opening, and a third opening.
상기 제1 반도체 발광 소자는 상기 제1 개구부 내에 배치되며, 상기 제2 반도체 발광 소자는 상기 제2 개구부 내에 배치되고, 상기 제3 반도체 발광 소자는 상기 제3 개구부 내에 배치될 수 있다.The first semiconductor light emitting device may be disposed in the first opening, the second semiconductor light emitting device may be disposed in the second opening, and the third semiconductor light emitting device may be disposed in the third opening.
상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 일 측부에는 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 상부가 위치하고, 상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 타 측부에는 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 하부가 위치할 수 있다.The upper portions of each of the first to third semiconductor light emitting devices are located on one side of each of the first to third openings, and the first to third semiconductor light emitting devices are located on the other side of each of the first to third openings. The lower part may be located.
또한 상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부보다 면적이 크며, 상기 제2 개구부는 상기 제3 개구부보다 면적이 큰 것을 특징으로 한다.In addition, the first opening has an area larger than the second opening, and the second opening has an area larger than the third opening.
또한 상기 제1 내지 제3 반도체 발광소자 각각의 상부와 하부에 각각 배치된 제1 전극 및 제2 전극의 측면은 상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 바닥과 접할 수 있다.Additionally, side surfaces of the first and second electrodes disposed on top and bottom of each of the first to third semiconductor light emitting devices may contact the bottom of each of the first to third openings.
또한상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 형상은 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 단면의 형상에 대응될 수 있다.Additionally, the shape of each of the first to third openings may correspond to the shape of a cross section of each of the first to third semiconductor light emitting devices.
또한 실시예는 상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 일면과 타면에 배치되는 단일 또는 복수의 보조 개구부를 더 포함할 수 있다.Additionally, the embodiment may further include a single or a plurality of auxiliary openings disposed on one side and the other side of each of the first to third openings.
또한 실시예는 상기 보조 개구부 내에 배치되고, 상기 복수의 조립 배선과 제1 내지 제3 반도체 발광소자 각각과 전기적으로 연결하는 단일 또는 복수의 측면 전극을 더 포함할 수 있다.Additionally, the embodiment may further include a single or a plurality of side electrodes disposed within the auxiliary opening and electrically connected to each of the plurality of assembly wirings and the first to third semiconductor light emitting devices.
실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면, 자가 조립률을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.According to the display device including the semiconductor light emitting device according to the embodiment, there is a technical effect of improving the self-assembly rate.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자가 조립될 때, 방향성을 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of controlling directionality when a semiconductor light emitting device is assembled.
예를 들어, 실시예는 반도체 발광 소자와 조립 홀의 형상을 이용하여 특정 방향을 갖고 조립될 수 있도록 할 수 있다.For example, an embodiment may enable assembly in a specific direction by using the shape of the semiconductor light emitting device and the assembly hole.
또한, 실시예는 혼색을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing color mixing.
예를 들어, 실시예는 복수의 반도체 발광 소자의 사이즈와, 복수의 조립 홀의 사이즈를 다르게 하여 특정 조립 홀에는 특정 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자가 조립될 수 있도록 한다.For example, the embodiment varies the sizes of the plurality of semiconductor light emitting devices and the sizes of the plurality of assembly holes so that a semiconductor light emitting device emitting light of a specific color can be assembled in a specific assembly hole.
또한, 실시예는 R, G, B 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of being able to assemble semiconductor light-emitting devices that emit R, G, and B colors simultaneously.
예를 들어, 복수의 조립 배선 중 특정 조립 배선에만 교류 전원을 인가하며, 복수의 반도체 발광 소자의 사이즈와, 복수의 조립 홀의 사이즈를 다르게 하여 R, G, B 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있다.For example, AC power is applied only to a specific assembly wiring among a plurality of assembly wirings, and the sizes of the plurality of semiconductor light emitting devices and the sizes of the plurality of assembly holes are varied to simultaneously produce semiconductor light emitting devices emitting R, G, and B colors. Can be assembled.
또한, 실시예는 조립 배선을 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선으로 활용할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of utilizing the assembled wiring as a wiring for driving a semiconductor light emitting device.
예를 들어, 조립 홀 옆에 보조 개구부를 형성하여, 조립 배선과 반도체 발광 소자를 전기적으로 연결할 수 있다.For example, an auxiliary opening can be formed next to the assembly hole to electrically connect the assembly wiring and the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자의 발광 효율을 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has a technical effect of increasing the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예는 조립 배선의 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing short circuit defects in assembled wiring.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선에서 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing short circuit problems in wiring for driving a semiconductor light emitting device.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Additional scope of applicability of the embodiments will become apparent from the detailed description that follows. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the embodiments may be clearly understood by those skilled in the art, the detailed description and specific embodiments, such as preferred embodiments, should be understood as being given by way of example only.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3는 도 2의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 4은 도 1의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 5은 도 4의 A2 영역의 확대도이다.
도 6는 실시예에 따른 반도체 발광 소자가 자가 조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 9는 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에서 반도체 발광 소자를 상세히 나타낸 단면도이다.
도 10은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 조립 과정을 나타낸 개념도이다.
도 11은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 반도체 발광 소자가 조립되어 있는 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 13a 내지 도 13f는 제2 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에서 반도체 발광 소자가 조립되는 과정을 나타낸 개념도이다.
도 14는 제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자가 조립되어 있는 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 15는 도 14에서 제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에서 AA'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 도 14의 제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에서 BB'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도면들에 도시된 구성 요소들의 크기, 형상, 수치 등은 실제와 상이할 수 있다. 또한, 동일한 구성 요소들에 대해서 도면들 간에 서로 상이한 크기, 형상, 수치 등으로 도시되더라도, 이는 도면 상의 하나의 예시일 뿐이며, 동일한 구성 요소들에 대해서는 도면들 간에 서로 동일한 크기, 형상, 수치 등을 가질 수 있다. Figure 1 shows a living room of a house where a display device according to an embodiment is installed.
Figure 2 is a block diagram schematically showing a display device according to an embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the pixel of FIG. 2.
FIG. 4 is an enlarged view of the first panel area in the display device of FIG. 1.
Figure 5 is an enlarged view of area A2 in Figure 4.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment is assembled on a substrate by a self-assembly method.
Figure 7 is a cross-sectional view of a display device including a semiconductor light-emitting device according to the first embodiment.
Figure 8 is a plan view of a display device including a semiconductor light emitting device according to the first embodiment.
9 is a detailed cross-sectional view showing a semiconductor light-emitting device in a display device including a semiconductor light-emitting device according to the first embodiment.
Figure 10 is a conceptual diagram showing the assembly process of a display device including a semiconductor light emitting device according to the first embodiment.
Figure 11 is a cross-sectional view of a display device including a semiconductor light-emitting device according to the first embodiment.
Figure 12 is a plan view of a display device in which a semiconductor light-emitting device according to a second embodiment is assembled.
13A to 13F are conceptual diagrams illustrating a process of assembling a semiconductor light-emitting device in a display device including a semiconductor light-emitting device according to a second embodiment.
Figure 14 is a plan view of a display device in which a semiconductor light-emitting device according to the third embodiment is assembled.
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line AA' of the display device including the semiconductor light emitting device according to the third embodiment of FIG. 14.
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line BB' of the display device including the semiconductor light emitting device according to the third embodiment of FIG. 14.
The size, shape, and dimensions of components shown in the drawings may differ from actual ones. In addition, although the same components are shown in different sizes, shapes, and numbers between the drawings, this is only an example in the drawings, and the same components are shown in the same sizes, shapes, and numbers across the drawings. You can have it.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 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 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes 'module' and 'part' for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of ease of specification preparation, and do not have distinct meanings or roles in themselves. In addition, the attached drawings are intended to facilitate easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical ideas disclosed in this specification are not limited by the attached drawings. Additionally, when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being 'on' another component, this includes either directly on the other element or there may be other intermediate elements in between. do.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 TV, 샤이니지, 휴대폰이나 스마트 폰(smart phone)과 같은 이동 단말기, 노트북이나 데스크탑과 같은 컴퓨터용 디스플레이, 자동차용 HUD(head-Up Display), 디스플레이용 백라이트 유닛, VR, AR 또는 MR(mixed Reality)용 디스플레이, 광원 소스 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.Display devices described in this specification include TVs, shines, mobile terminals such as mobile phones and smart phones, displays for computers such as laptops and desktops, head-up displays (HUDs) for automobiles, backlight units for displays, It may include displays, light sources, etc. for VR, AR, or MR (mixed reality). However, the configuration according to the embodiment described in this specification can be applied to a device capable of displaying even if it is a new product type that is developed in the future.
이하 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a display device including a semiconductor light emitting device according to an embodiment will be described.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다. Figure 1 shows a living room of a house where a display device according to an embodiment is placed.
도 1을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 세탁기(101), 로봇 청소기(102), 공기 청정기(103) 등의 각종 전자 제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.The
플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 발광 소자는 Micro-LED나 Nano-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In a flexible display, visual information can be implemented by independently controlling the light emission of unit pixels arranged in a matrix form. A unit pixel refers to the minimum unit for implementing one color. A unit pixel of a flexible display can be implemented by a light-emitting device. In the embodiment, the light emitting device may be Micro-LED or Nano-LED, but is not limited thereto.
도 2는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 3는 도 2의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.FIG. 2 is a block diagram schematically showing a display device according to an embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the pixel of FIG. 2.
도 2 및 도 3를 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10), 구동 회로(20), 스캔 구동부(30) 및 전원 공급 회로(50)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3 , a display device according to an embodiment may include a
실시예의 디스플레이 장치(100)는 액티브 매트릭스(AM, Active Matrix)방식 또는 패시브 매트릭스(PM, Passive Matrix) 방식으로 발광 소자를 구동할 수 있다.The
구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.The driving
디스플레이 패널(10)은 직사각형으로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 디스플레이 패널(10)은 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일 측은 소정의 곡률로 구부러지도록 형성될 수 있다.The
디스플레이 패널은 표시 영역(DA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소(PX)들이 형성되어 영상을 디스플레이하는 영역이다. 디스플레이 패널은 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(DNA)은 표시 영역(DA)을 제외한 영역일 수 있다. The display panel may include a display area (DA). The display area DA is an area where pixels PX are formed to display an image. The display panel may include a non-display area (NDA). The non-display area (DNA) may be an area excluding the display area (DA).
일 예로서, 표시 영역(DA)와 비표시 영역(NDA)은 동일 면상에 정의될 수 있다. 예컨대, 비표시 영역(DNA)은 표시 영역(DA)와 함께 동일 면 상에서 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. As an example, the display area DA and the non-display area NDA may be defined on the same surface. For example, the non-display area (DNA) may surround the display area (DA) on the same side as the display area (DA), but this is not limited.
다른 예로서, 도면에 도시되지 않았지만, 표시 영역(DA)와 비표시 영역(NDA)은 상이한 면 상에 정의될 수 있다. 예컨대, 표시 영역(DA)은 기판의 상면에 정의되고, 비표시 영역(NDA)은 기판의 하면에 정의될 수 있다. 예컨대, 비표시 영역(NDA)은 기판의 하면의 전체 영역 또는 일부 영역 상에 정의될 수도 있다. As another example, although not shown in the drawings, the display area DA and the non-display area NDA may be defined on different planes. For example, the display area DA may be defined on the top surface of the substrate, and the non-display area NDA may be defined on the bottom surface of the substrate. For example, the non-display area NDA may be defined on the entire or partial area of the bottom surface of the substrate.
한편, 도면에는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)으로 구분되는 것으로 도시되고 있지만, 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)으로 구분되지 않을 수도 있다. 즉, 기판의 상면 상에 표시 영역(DA)만 존재하고, 비표시 영역(NDA)가 존재하지 않을 수 있다. 다시 말해, 기판의 상면의 전체 영역이 영상이 디스플레이되는 표시 영역(DA)으로서, 비표시 영역(NDA)인 베젤 영역이 존재하지 않을 수 있다. Meanwhile, although it is shown in the drawing as being divided into a display area (DA) and a non-display area (NDA), it may not be divided into a display area (DA) and a non-display area (NDA). That is, only the display area DA may exist on the upper surface of the substrate, and the non-display area NDA may not exist. In other words, the entire upper surface of the substrate is the display area (DA) where images are displayed, and the bezel area that is the non-display area (NDA) may not exist.
디스플레이 패널(10)은 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 데이터 라인들(D1~Dm)과 교차되는 스캔 라인들(S1~Sn, n은 2 이상의 정수), 고전위 전압(VDD)이 공급되는 고전위 전압 라인(VDDL), 저전위 전압(VSS)이 공급되는 저전위 전압 라인(VSSL) 및 데이터 라인들(D1~Dm)과 스캔 라인들(S1~Sn)에 접속된 화소(PX)들을 포함할 수 있다.The
화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 주 파장의 제1 컬러 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 주 파장의 제2 컬러 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 주 파장의 제3 컬러 광을 발광할 수 있다. 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 2에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다. Each of the pixels PX may include a first sub-pixel PX1, a second sub-pixel PX2, and a third sub-pixel PX3. The first sub-pixel (PX1) emits a first color light of a first main wavelength, the second sub-pixel (PX2) emits a second color light of a second main wavelength, and the third sub-pixel (PX3) A third color light of a third main wavelength may be emitted. The first color light may be red light, the second color light may be green light, and the third color light may be blue light, but are not limited thereto. Additionally, in FIG. 2, it is illustrated that each of the pixels PX includes three sub-pixels, but the present invention is not limited thereto. That is, each pixel PX may include four or more sub-pixels.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 데이터 라인들(D1~Dm) 중 적어도 하나, 스캔 라인들(S1~Sn) 중 적어도 하나 및 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속될 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 도 3과 같이 발광 소자(LD)들과 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터들과 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. Each of the first sub-pixel (PX1), the second sub-pixel (PX2), and the third sub-pixel (PX3) includes at least one of the data lines (D1 to Dm), at least one of the scan lines (S1 to Sn), and It can be connected to the above voltage line (VDDL). As shown in FIG. 3 , the first sub-pixel PX1 may include light-emitting devices LD, a plurality of transistors for supplying current to the light-emitting devices LD, and at least one capacitor Cst.
도면에 도시되지 않았지만, 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 단지 하나의 발광 소자(LD)와 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수도 있다. Although not shown in the drawing, each of the first sub-pixel (PX1), the second sub-pixel (PX2), and the third sub-pixel (PX3) may include only one light emitting element (LD) and at least one capacitor (Cst). It may be possible.
발광 소자(LD)들 각각은 제1 전극, 복수의 도전형 반도체층 및 제2 전극을 포함하는 반도체 발광 다이오드일 수 있다. 여기서, 제1 전극은 애노드 전극, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.Each of the light emitting elements LD may be a semiconductor light emitting diode including a first electrode, a plurality of conductive semiconductor layers, and a second electrode. Here, the first electrode may be an anode electrode and the second electrode may be a cathode electrode, but this is not limited.
발광 소자(LD)는 수평형 발광 소자, 플립칩형 발광 소자 및 수직형 발광 소자 중 하나일 수 있다. The light emitting device (LD) may be one of a horizontal light emitting device, a flip chip type light emitting device, and a vertical light emitting device.
복수의 트랜지스터들은 도 3와 같이 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하는 구동 트랜지스터(DT), 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 데이터 전압을 공급하는 스캔 트랜지스터(ST)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 스캔 트랜지스터(ST)의 소스 전극에 접속되는 게이트 전극, 고전위 전압(VDD)이 인가되는 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속되는 소스 전극 및 발광 소자(LD)들의 제1 전극들에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스캔 트랜지스터(ST)는 스캔 라인(Sk, k는 1≤k≤n을 만족하는 정수)에 접속되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되는 소스 전극 및 데이터 라인(Dj, j는 1≤j≤m을 만족하는 정수)에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the plurality of transistors may include a driving transistor (DT) that supplies current to the light emitting elements (LD) and a scan transistor (ST) that supplies a data voltage to the gate electrode of the driving transistor (DT). The driving transistor DT has a gate electrode connected to the source electrode of the scan transistor ST, a source electrode connected to the high potential voltage line VDDL to which the high potential voltage VDD is applied, and the first electrode of the light emitting elements LD. It may include a drain electrode connected to the electrodes. The scan transistor (ST) has a gate electrode connected to the scan line (Sk, k is an integer satisfying 1≤k≤n), a source electrode connected to the gate electrode of the driving transistor (DT), and a data line (Dj, j). It may include a drain electrode connected to an integer satisfying 1≤j≤m.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압의 차이값을 충전한다.The capacitor Cst is formed between the gate electrode and the source electrode of the driving transistor DT. The storage capacitor (Cst) charges the difference between the gate voltage and source voltage of the driving transistor (DT).
구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 형성될 수 있다. 또한, 도 3에서는 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)가 P 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)들 각각의 소스 전극과 드레인 전극의 위치는 변경될 수 있다.The driving transistor (DT) and the scan transistor (ST) may be formed of a thin film transistor. In addition, in FIG. 3, the driving transistor (DT) and the scan transistor (ST) are mainly described as being formed of a P-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), but the present invention is not limited thereto. The driving transistor (DT) and scan transistor (ST) may be formed of an N-type MOSFET. In this case, the positions of the source and drain electrodes of the driving transistor (DT) and the scan transistor (ST) may be changed.
또한, 도 3에서는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 하나의 구동 트랜지스터(DT), 하나의 스캔 트랜지스터(ST) 및 하나의 커패시터(Cst)를 갖는 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor)를 포함하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 복수의 스캔 트랜지스터(ST)들과 복수의 커패시터(Cst)들을 포함할 수 있다.In addition, in FIG. 3, each of the first sub-pixel (PX1), the second sub-pixel (PX2), and the third sub-pixel (PX3) includes one driving transistor (DT), one scan transistor (ST), and one capacitor ( Although it is exemplified to include 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor) with Cst), the present invention is not limited thereto. Each of the first sub-pixel (PX1), the second sub-pixel (PX2), and the third sub-pixel (PX3) may include a plurality of scan transistors (ST) and a plurality of capacitors (Cst).
제2 서브 화소(PX2)와 제3 서브 화소(PX3)는 제1 서브 화소(PX1)와 실질적으로 동일한 회로도로 표현될 수 있으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the second sub-pixel (PX2) and the third sub-pixel (PX3) can be represented by substantially the same circuit diagram as the first sub-pixel (PX1), detailed descriptions thereof will be omitted.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 이를 위해, 구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.The driving
데이터 구동부(21)는 타이밍 제어부(22)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 소스 제어 신호(DCS)를 입력 받는다. 데이터 구동부(21)는 소스 제어 신호(DCS)에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다.The
타이밍 제어부(22)는 호스트 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력받는다. 호스트 시스템은 스마트폰 또는 태블릿 PC의 어플리케이션 프로세서, 모니터, TV의 시스템 온 칩 등일 수 있다.The
타이밍 제어부(22)는 데이터 구동부(21)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성한다. 제어신호들은 데이터 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호(DCS)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS)를 포함할 수 있다.The
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)의 일 측에 마련된 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다. 구동 회로(20)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)이 아닌 회로 보드(미도시) 상에 장착될 수 있다.The driving
데이터 구동부(21)는 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착되고, 타이밍 제어부(22)는 회로 보드 상에 장착될 수 있다.The
스캔 구동부(30)는 타이밍 제어부(22)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 입력 받는다. 스캔 구동부(30)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호들을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 스캔 라인들(S1~Sn)에 공급한다. 스캔 구동부(30)는 다수의 트랜지스터들을 포함하여 디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 또는, 스캔 구동부(30)는 집적 회로로 형성될 수 있으며, 이 경우 디스플레이 패널(10)의 다른 일 측에 부착되는 게이트 연성 필름 상에 장착될 수 있다.The
전원 공급 회로(50)는 시스템 보드로부터 인가되는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 구동에 필요한 전압들을 생성하여 디스플레이 패널(10)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 발광 소자(LD)들을 구동하기 위한 고전위 전압(VDD)과 저전위 전압(VSS)을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 고전위 전압 라인(VDDL)과 저전위 전압 라인(VSSL)에 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 구동 회로(20)와 스캔 구동부(30)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다.The
도 4은 도3의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.FIG. 4 is an enlarged view of the first panel area in the display device of FIG. 3.
도 4을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(A1)과 같은 복수의 패널영역들이 타일링에 의해 기구적, 전기적 연결되어 제조될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
제1 패널영역(A1)은 단위 화소(도 2의 PX) 별로 배치된 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함할 수 있다.The first panel area A1 may include a plurality of semiconductor
다음으로 도 5는 도 4의 A2 영역의 B1-B2 선을 따른 단면도이다.Next, Figure 5 is a cross-sectional view taken along line B1-B2 in area A2 of Figure 4.
도 5를 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 기판(200), 조립 배선(201, 202), 제1 절연층(211a), 제2 절연층(211b), 제3 절연층(206) 및 복수의 발광소자(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
조립 배선은 서로 이격된 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)을 포함할 수 있다. 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)은 발광소자(150)를 조립하기 위해 유전영동 힘을 생성하기 위해 구비될 수 있다. 또한 상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)은 상기 발광소자의 전극과 전기적으로 연결되어 디스플레이 패널의 전극으로 기능할 수도 있다.The assembly wiring may include a
조립 배선(201, 202)은 투광성 전극(ITO)으로 형성되거나, 전기 전도성이 우수한 금속물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조립 배선(201, 202)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.The assembled
상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202) 사이에 제1 절연층(211a)이 배치될 수 있고, 상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202) 상에 제2 절연층(211b)이 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(211a)과 상기 제2 절연층(211b)은 산화막, 질화막 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.A first insulating
발광소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색 발광소자(150), 녹색 발광소자(150G) 및 청색 발광소자(150B0를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 적색 형광체와 녹색 형광체 등을 구비하여 각각 적색과 녹색을 구현할 수도 있다.The
기판(200)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 기판(200)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(200)은 투광성한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
제3 절연층(206)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.The third
제3 절연층(206)은 접착성과 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있고, 전도성 접착층은 연성이 있어서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(206)은 이방성 전도성 필름(ACF, anisotropy conductive film)이거나 이방성 전도매질, 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등의 전도성 접착층일 수 있다. 전도성 접착층은 두께에 대해 수직방향으로는 전기적으로 전도성이나, 두께에 대해 수평방향으로는 전기적으로 절연성을 가지는 레이어일 수 있다.The third
제3 절연층(206)은 발광소자(150)가 삽입되기 위한 조립 홀(203)을 포함할 수 있다(도 6 참조). 따라서, 자가 조립시, 발광소자(150)가 제3 절연층(206)의 조립 홀(203)에 용이하게 삽입될 수 있다. 조립 홀(203)은 삽입 홀, 고정 홀, 정렬 홀 등으로 불릴 수 있다. The third
조립 배선(201, 202) 간의 간격은 발광소자(150)의 폭 및 조립 홀(203)의 폭보다 작게 형성되어, 전기장을 이용한 발광소자(150)의 조립 위치를 보다 정밀하게 고정할 수 있다.The gap between the
조립 배선(201, 202) 상에는 제3 절연층(206)이 형성되어, 조립 배선(201, 202)을 유체(1200)로부터 보호하고, 조립 배선(201, 202)에 흐르는 전류의 누출을 방지할 수 있다. 제3 절연층(206)은 실리카, 알루미나 등의 무기물 절연체 또는 유기물 절연체가 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.A third insulating
또한 제3 절연층(206)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.Additionally, the third insulating
제3 절연층(206)은 접착성이 있는 절연층일 수 있거나, 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있다. 제3 절연층(206)은 연성이 있어서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. The third
제3 절연층(206)은 격벽을 가지고, 이 격벽에 의해 조립 홀(203)이 형성될 수 있다. 예컨대, 기판(200)의 형성 시, 제3 절연층(206)의 일부가 제거됨으로써, 발광소자(150)들 각각이 제3 절연층(206)의 조립 홀(203)에 조립될 수 있다. The third
기판(200)에는 발광소자(150)들이 결합되는 조립 홀(203)이 형성되고, 조립 홀(203)이 형성된 면은 유체(1200)와 접촉할 수 있다. 조립 홀(203)은 발광소자(150)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있다.An
한편, 조립 홀(203)은 대응하는 위치에 조립될 발광소자(150)의 형상에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 조립 홀(203)에 다른 발광소자가 조립되거나 복수의 발광소자들이 조립되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the
도 6은 실시예에 따른 발광 소자가 자가조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 나타내는 도면이다. 도 6을 바탕으로 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해 디스플레이 패널에 조립되는 예를 설명하기로 한다.Figure 6 is a diagram showing an example in which a light emitting device according to an embodiment is assembled on a substrate by a self-assembly method. Based on FIG. 6, an example in which a semiconductor light emitting device according to an embodiment is assembled into a display panel by a self-assembly method using an electromagnetic field will be described.
이후 설명되는 조립 기판(200)은 발광 소자의 조립 후에 디스플레이 장치에서 패널 기판(200a)의 기능도 할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.The assembled
도 6을 참조하면, 반도체 발광 소자(150)는 유체(1200)가 채워진 챔버(1300)에 투입될 수 있으며, 조립 장치(1100)로부터 발생하는 자기장에 의해 반도체 발광 소자(150)는 조립 기판(200)으로 이동할 수 있다. 이때 조립 기판(200)의 조립 홀(207H)에 인접한 발광 소자(150)는 조립 배선들의 전기장에 의한 DEP force에 의해 조립 홀(207H)에 조립될 수 있다. 유체(1200)는 초순수 등의 물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 챔버는 수조, 컨테이너, 용기 등으로 불릴 수 있다.Referring to FIG. 6, the semiconductor light-emitting
반도체 발광 소자(150)가 챔버(1300)에 투입된 후, 조립 기판(200)이 챔버(1300) 상에 배치될 수 있다. 실시 예에 따라, 조립 기판(200)은 챔버(1300) 내로 투입될 수도 있다.After the semiconductor
도 7은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view showing a portion of a display device including a semiconductor light-emitting device according to the first embodiment.
도 7을 참고하면, 기판(110) 상에 조립 배선(120)이 배치될 수 있다. 상기 조립 배선(120)은 서로 이격되어 배치되는 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선(122)을 포함할 수 있다. 절연층(130)은 상기 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선(122)을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 절연층(130) 상에 격벽(160)이 배치될 수 있다. 상기 격벽(160)은 반도체 발광 소자가 조립 될 수 있는 조립 홀(140)을 갖도록 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 조립 배선(121)과 제2 조립 배선(122)은 교류 전압이 인가됨에 따라 전기장을 방출하며, 유전영동 힘(DEP force)를 발생시켜 반도체 발광소자(150)를 조립 홀(140) 내에 조립시킬 수 있다.Referring to FIG. 7 ,
한편, 반도체 발광 소자의 두께와 폭이 소형화되면서, 활성층의 면적도 줄어들어 발광효율이 감소하는 문제점이 있다. 또한, 조립되었던 반도체 발광소자가 다른 반도체 발광소자와의 충돌로 인해서 조립 홀에서 빠져나오는 문제점이 있다. 또한, 반도체 발광 소자의 소형화로 인해, 반도체 발광 소자가 조립 홀의 바닥에 접촉하는 면적이 줄어들고, 이에 따라 조립 배선의 간격이 줄어들어야 해서, 조립 배선 간의 전기적 쇼트 불량이 발생하는 문제점이 있다.Meanwhile, as the thickness and width of semiconductor light-emitting devices become smaller, the area of the active layer also decreases, leading to a decrease in luminous efficiency. Additionally, there is a problem in which the assembled semiconductor light emitting device falls out of the assembly hole due to collision with another semiconductor light emitting device. In addition, due to the miniaturization of semiconductor light emitting devices, the area in which the semiconductor light emitting devices contact the bottom of the assembly hole decreases, and as a result, the spacing between assembly wirings must be reduced, resulting in electrical short circuit defects between assembly wirings.
이에 따라, 실시예는 반도체 발광 소자(150)의 측면이 조립 홀의 바닥을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1 전극(155)과 제2 전극(159)을 구비할 수 있으며, 상기 제1 전극(155)과 제2 전극(159)도 상기 반도체 발광 소자(150)와 마찬가지로 측면이 조립 홀의 바닥을 향하도록 배치될 수 있다. Accordingly, in the embodiment, the side of the semiconductor
따라서, 실시예에 따른 반도체 발광 소자(150)는 그 측면이 조립 홀의 바닥을 향하여 조립되기 때문에, 반도체 발광 소자의 면적이 줄어들더라도 활성층의 면적을 확보할 수 있으며, 상기 제1 조립 배선(121)과 제2 조립 배선(122)의 간격을 확보하여 전기적 쇼트를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Therefore, since the semiconductor
다음으로, 상기 격벽(160) 상에는 제3 전극(171) 및 제4 전극(172)이 배치될 수 있다. 상기 제3 전극(171) 및 제4 전극은(172) 격벽(160)을 따라 조립 홀 내에 배치될 수 있으며, 상기 반도체 발광 소자(150)의 제1 전극(155) 및 제2 전극(159)과 접속될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 전극(171)은 상기 제1 전극(155)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제4 전극(172)은 상기 제2 전극(159)과 전기적으로 연결될 수 있다.Next, the
한편, 반도체 발광 소자가 소형화 됨에 따라, 반도체 발광 소자의 상부 및 하부와 각각 연결되는 구동 배선의 간격이 짧아져서 전기적 쇼트가 발생하는 문제점이 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 제1 전극(155)과 제2 전극(159)이 상, 하로 중첩되는 것이 아닌, 수평 방향으로 위치하기 때문에, 제1 전극(155) 및 제2 전극(159)과 전기적으로 연결되는 상기 제3 전극(171) 및 제4 전극(172)의 간격이 확보하여 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선에서 전기적 쇼트 문제를 방지하는 특별한 기술적 효과가 있다.Meanwhile, as semiconductor light-emitting devices become smaller, the gap between the driving wires respectively connected to the upper and lower parts of the semiconductor light-emitting device becomes shorter, causing an electrical short circuit. Accordingly, in the embodiment, since the
이어서, 상기 조립 홀 내에는 패시베이션층(180)이 배치될 수 있다. 상기 패시베이션층(180)은 상기 반도체 발광 소자(150) 및 상기 제3 전극(171)과 제4 전극(172)을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 패시베이션층(180)은 광 투과성 재료를 포함할 수 있다. 상기 패시베이션층(180)은 상기 반도체 발광 소자(150)와 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선을 보호하고, 전기적 쇼트 문제를 방지할 수 있다.Subsequently, a
도 8은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 평면도이다. 도 8을 참조하면, 기판(미도시) 상에 조립 배선(120)이 배치될 수 있으며, 상기 조립 배선(120)은 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선(122)을 포함할 수 있다. 절연층(130)은 상기 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선을 덮도록 배치될 수 있다. 격벽(160)은 상기 절연층 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층 및 상기 제1 조립 배선(121), 제2 조립 배선과 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 격벽(160)이 이격되어 배치됨에 따라 조립 홀(140)이 형성될 수 있다. 상기 조립 홀(140) 내에는 반도체 발광 소자(150)가 조립될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자는 제1 전극 및 제2 전극을 구비할 수 있다. 상기 반도체 발광 소자(150)는 그 측면이 조립 홀(140)의 바닥을 향하도록 조립될 수 있다. 이때, 상기 조립 홀(140)은 상기 반도체 발광 소자(150)의 형상과 유사한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자는 상부와, 하부의 폭이 서로 다른 원기둥 형태로 형성되며, 조립 홀은 반도체 발광 소자의 단면인 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 조립 홀(140)은 상기 격벽(160)으로부터 둘러싸여있으며, 격벽에 의해 구분되는 제1 면, 제2 면, 제3 면 및 제4 면을 포함할 수 있다. 상기 제1 면, 제2 면, 제3 면 및 제4 면은 서로 같거나 다른 폭을 가질 수 있으며, 이 중 서로 다른 두 면에 의해서 생기는 각도는 서로 같거나 다를 수 있다.Figure 8 is a plan view of a display device including a semiconductor light emitting device according to the first embodiment. Referring to FIG. 8, an
상기 제1 면에는 상기 반도체 발광 소자(150)의 상부가 위치할 수 있으며, 상기 반도체 발광 소자(150)의 하부는 위치하지 못할 수 있다. 또한, 상기 제3 면에는 상기 반도체 발광 소자(150)의 하부가 위치할 수 있으며, 상기 반도체 발광 소자(150)의 상부는 위치하지 못할 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체 발광 소자(150)의 형태와 상기 조립 홀(140)의 형태에 따라, 반도체 발광 소자(150)는 특정한 방향성을 갖도록 조립될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자가 오조립되는 것을 방지할 수 있으며, 정조립률을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다. 또한, 예를 들어, 조립 홀(140)의 일면의 폭은 상기 반도체 발광 소자(150)의 상부의 폭보다는 크지만 하부의 폭보다는 작기 때문에, 상기 반도체 발광 소자(150)의 상부가 위치할 수 있으며, 상기 조립 홀(140)의 타면의 폭은 상기 반도체 발광 소자(150)의 하부의 폭보다 크기 때문에, 상기 반도체 발광 소자(150)의 하부가 위치할 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(150)는 특정 방향성을 갖도록 조립될 수 있는 기술적 효과가 있다.The upper portion of the semiconductor
그리고, 상기 격벽(160) 상에는 상기 반도체 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극과 각각 전기적으로 연결되는 제3 전극(171) 및 제4 전극(172)이 배치될 수 있다.Additionally, a
상기 제1 전극이 n형 전극일 경우, 상기 제3 전극(171)은 음극을 가질 수 있으며, 제1 전극이 p형 전극일 경우, 상기 제3 전극(171)은 양극을 가질 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는, 반도체 발광 소자가 방향성을 갖도록 조립하여, 반도체 발광 소자의 상부 전극, 하부 전극과 구동 배선의 방향을 제어하는 기술적 효과가 있다. 또한, 반도체 발광 소자의 방향이 특정되기 때문에, 반도체 발광 소자의 구동을 위한 제3 전극과 제4 전극이 반도체 발광 소자의 상부, 하부의 전기적 극성과 불일치 하는 문제를 방지할 수 있으며, 이에 따라, 다수의 반도체 발광 소자들의 발광률을 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.When the first electrode is an n-type electrode, the
도 9는 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 상세히 나타낸 단면도이다. 도 9를 참조하면, 반도체 발광 소자(150)는 제1 도전형 반도체층(156), 제2 도전형 반도체층(158) 및 그 사이에 배치되는 활성층(157)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극(155)은 제1 도전형 반도체층(156) 아래에 배치되며, 제2 전극(159)은 제2 도전형 반도체층(158) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(156)은 n형 반도체층일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(158)은 p형 반도체층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 9 is a detailed cross-sectional view of the semiconductor light emitting device according to the first embodiment. Referring to FIG. 9, the semiconductor
활성층(157)은 광을 생성하는 영역으로서, 화합물 반도체의 물질 특성에 따라 특정 파장 대역을 갖는 광을 생성할 수 있다. 즉, 활성층(157)에 포함된 화합물 반도체의 에너지 밴드갭에 의해 파장 대역이 결정될 수 있다. 따라서, 활성층(157)에 포함된 화합물 반도체의 에너지 밴드갭에 따라 실시예의 반도체 발광소자(110)는 UV 광, 청색 광, 녹색 광, 적색 광을 생성할 수 있다.The
상기 제1 도전형 반도체층(156), 활성층(157) 및 제2 도전형 반도체층(158)은 화합물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 화합물 반도체 물질은 3족-5족 화합물 반도체 물질, 2족-6족 화합물 물질 등일 수 있다. 예컨대, 화합물 반도체 물질은 GaN, InGaN, AlN, AlInN, AlGaN, AlInGaN, InP, GaAs, GaP, GaInP 등을 포함할 수 있다.The first
또한, 예를 들어 반도체 발광소자를 구성하는 도전형 반도체층이 GaN 물질 등으로 형성되는 경우, n형의 도펀트가 도핑된 nGaN은 p형의 도펀트가 도핑된 pGaN보다 크게 형성될 수 있다. Additionally, for example, when the conductive semiconductor layer constituting the semiconductor light emitting device is formed of a GaN material, nGaN doped with an n-type dopant may be formed to be larger than pGaN doped with a p-type dopant.
이 때, 상기 반도체 발광소자(150)는 상부의 폭보다 하부의 폭이 더 크도록 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(156)이 p형 반도체층으로 형성되고, 제2 도전형 반도체층(158)이 n형 반도체층으로 형성되는 경우, 활성층(157)은 반도체 발광소자(150)의 하부에 가깝도록 형성되어 면적이 크게 형성될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 반도체 발광 소자는 발광 효율이 향상될 수 있으며, 반도체 발광 소자의 형상과 조립 홀의 형상이 대응되어 방향성을 가지고 조립되는 기술적 효과가 있다.At this time, the semiconductor
도 10은 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 조립 과정을 나타낸 개념도이다. 도 10을 참조하면, 제1 전극(155)과 제2 전극(159)을 구비하는 반도체 발광 소자(150)는 그 측면이 조립 홀(140)의 바닥을 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 활성층이 상부 방향을 향할 수 있으며, 발광 효율이 향상되는 기술적 효과가 있다.Figure 10 is a conceptual diagram showing the assembly process of a display device including a semiconductor light-emitting device according to the first embodiment. Referring to FIG. 10 , the semiconductor
상기 반도체 발광 소자(150)의 상부와 하부의 폭은 서로 다를 수 있다. 또한, 조립 홀(140)의 일 측면과 타 측면의 폭은 다르게 형성될 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(150)는 특정 방향성을 갖도록 조립 홀(140) 내에 조립될 수 있으며, 조립 시 방향성을 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.The upper and lower widths of the semiconductor
도 11은 도 10의 반도체 발광 소자에 구동 배선이 연결된 모습을 나타낸 개념도이다. 도 11을 참조하면, 격벽(160)을 따라, 제3 전극(171)과 제4 전극(172)이 배치될 수 있다. 상기 제3 전극(171)은 반도체 발광 소자(150)의 제1 전극(155)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제4 전극(172)은 제2 전극(159)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선 간의 간격을 확보할 수 있어서, 전기적 쇼트 불량을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다. 또한, 양극과 음극을 갖는 구동배선과 전기적으로 연결되도록 반도체 발광 소자의 방향성을 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다. 이후, 반도체 발광 소자(150)와 제3 전극, 제4 전극을 모두 덮도록 패시베이션층(180)이 배치될 수 있다. FIG. 11 is a conceptual diagram showing driving wiring connected to the semiconductor light emitting device of FIG. 10. Referring to FIG. 11 , the
도 12는 제2 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 평면도이다. 도 12를 참조하면, 기판(미도시) 상에 조립 배선(120)이 배치될 수 있으며, 상기 조립 배선(120)은 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선(122)을 포함할 수 있다. 상기 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선(122) 상에 절연층(130)이 배치될 수 있다. 상기 제1 조립 배선(121) 및 제2 조립 배선은 격벽(160)에 중첩하는 부분과 중첩하지 않는 부분을 포함할 수 있다.Figure 12 is a plan view of a display device including a semiconductor light emitting device according to a second embodiment. Referring to FIG. 12, an
상기 반도체 발광 소자(150)는 제1 반도체 발광 소자(151), 제2 반도체 발광 소자(152) 및 제3 반도체 발광 소자(153)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 발광 소자(151)는 상기 제2 반도체 발광 소자(152)보다 큰 사이즈를 가질 수 있으며, 상기 제2 반도체 발광 소자(152)는 상기 제3 반도체 발광 소자(153)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다.The semiconductor light-emitting
상기 제1 반도체 발광 소자(151)는 제1 조립 홀(141) 내에 조립될 수 있다. 또한, 상기 제2 반도체 발광 소자(152)는 제2 조립 홀(142) 내에 조립될 수 있다. 또한, 상기 제3 반도체 발광 소자(153)는 제3 조립 홀(143) 내에 조립될 수 있다. 또한, 상기 제1 반도체 발광 소자(151)는 레드 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있으며, 상기 제2 반도체 발광 소자(152)는 그린 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있으며, 상기 제3 반도체 발광 소자(153)는 블루 컬러를 발광하는 반도체 소자일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.The first semiconductor
이 때, 상기 제3 조립 홀(143)은 상기 제2 조립 홀(142)보다 작은 사이즈를 가질 수 있으며, 상기 제2 조립 홀(142)은 상기 제1 조립 홀(141)보다 작은 사이즈를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 반도체 발광 소자(151)는 제2, 제3 조립 홀(142, 143)에 조립되지 않으며, 상기 제2 반도체 발광 소자(152)는 제3 조립 홀(143)에 조립되지 않을 수 있다.At this time, the
따라서, 조립 배선(120)에 교류 전압을 선택적으로 인가함에 따라, 제1, 제2 및 제3 반도체 발광소자들(151, 152, 153)을 제1, 제2, 제3 조립 홀(143)에 각각 조립시킬 수 있으며, 이에 따라, 서로 다른 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있는 기술적 효과가 있으며, 혼색을 방지하는 기술적 효과가 있다.Therefore, by selectively applying the alternating voltage to the
도 13a 내지 도 13f는 제2 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에서 반도체 발광 소자가 조립되는 과정을 나타낸 개념도이다.13A to 13F are conceptual diagrams illustrating a process of assembling a semiconductor light-emitting device in a display device including a semiconductor light-emitting device according to a second embodiment.
제2 실시예에서 반도체 발광 소자는 제1 반도체 발광 소자(151), 제2 반도체 발광 소자(152) 및 제3 반도체 발광 소자(153)를 포함할 수 있다. 조립 홀은 제1 조립 홀(141), 제2 조립 홀(142) 및 제3 조립 홀(143)을 포함할 수 있다. 각각의 조립 홀들은 복수의 조립 배선(120)을 포함하며, 각각의 조립 홀과 중첩되는 복수의 조립 배선(120)에 선택적으로 전원을 공급하여, DEP force를 발생시킬 수 있다.In the second embodiment, the semiconductor light-emitting device may include a first semiconductor light-emitting
먼저, 도 13a를 참고하면, 제1 반도체 발광 소자(151)는 제1 조립 홀(141)의 크기보다 작으며, 제2 및 제3 조립 홀(142, 143)의 크기보다 클 수 있다. 상기 제1 반도체 발광 소자(151)는 레드 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있다.First, referring to FIG. 13A, the first semiconductor
도 13b를 참고하면, 제1 조립 홀(141)에 중첩하는 복수의 조립 배선(120)에 전원이 교류로 인가되고 상기 제1 조립 홀(141)에 DEP force가 발생할 수 있다. 따라서, 제1 반도체 발광 소자(151)가 제1 조립 홀(141) 내에 조립될 수 있다.Referring to FIG. 13B, alternating current power is applied to the plurality of assembly wirings 120 overlapping the
도 13c를 참고하면, 제2 반도체 발광 소자(152)는 제2 조립 홀(142)의 크기보다 작으며, 제3 조립 홀(143)의 크기보다 클 수 있다. 상기 제2 반도체 발광 소자(152)는 그린 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있다.Referring to FIG. 13C, the second semiconductor
도 13d를 참고하면, 제1 조립 홀(141) 내에는 제1 반도체 발광 소자(151)가 조립되어 있다. 제2 조립 홀(142)과 중첩되는 복수의 조립 배선(120)에 전원이 교류로 인가되고 상기 제2 조립 홀(142)에 DEP force가 발생할 수 있다. 따라서, 제2 반도체 발광 소자(152)가 제2 조립 홀(142) 내에 조립될 수 있다.Referring to FIG. 13D, the first semiconductor
도 13e를 참고하면, 제3 반도체 발광 소자(153)는 제3 조립 홀(143)의 크기보다 작을 수 있다. 상기 제3 반도체 발광 소자(153)는 블루 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있다.Referring to FIG. 13E, the third semiconductor
도 13f를 참고하면, 제1 조립 홀(141) 내에는 제1 반도체 발광 소자(151)가 조립되어 있고, 제2 조립 홀(142) 내에는 제2 반도체 발광 소자(152)가 조립되어 있다. 제3 조립 홀(143)과 중첩되는 조립 배선(120)에 전원이 교류로 인가되고 상기 제3 조립 홀(143)에 DEP force가 발생할 수 있다. 따라서, 제3 반도체 발광 소자(153)가 제3 조립 홀(143) 내에 조립될 수 있다.Referring to FIG. 13F, a first semiconductor
도 14는 제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치의 평면도이다. 제3 실시예는 제1, 제2 실시예의 특징을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 그 측면이 조립 홀(140)의 바닥을 향하도록 배치될 수 있으며, 방향성을 갖도록 배치될 수 있다. Figure 14 is a plan view of a display device including a semiconductor light emitting device according to a third embodiment. The third embodiment can adopt the features of the first and second embodiments. For example, the semiconductor
이하 도 14를 참고하면, 제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 단일 또는 복수의 보조 개구부(145)를 더 포함할 수 있다. 자세하게, 조립 홀(140)의 일면과 타면에 접하도록 각각 보조 개구부(145)가 형성될 수 있다. 상기 보조 개구부(145)의 단면은 원형의 일부로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.Referring to FIG. 14 below, the display device including the semiconductor light emitting device according to the third embodiment may further include a single or a plurality of
제3 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 상기 보조 개구부(145)에 노출되는 절연층(130)을 에칭한 후, 조립 배선(120)을 노출 시킨 후, 제1 조립 배선(121)과 제1 전극을 전기적으로 연결하는 제1 측면 전극(125) 및 제2 조립 배선(122)과 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 측면 전극(126)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제3 실시예는 조립 배선(120)을 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선으로 활용할 수 있는 기술적 효과가 있다.In the display device including the semiconductor light emitting device according to the third embodiment, after etching the insulating
도 15는 도 14의 AA' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 15를 참고하면, 조립 홀(140)의 일면과 타면에 각각 보조 개구부(145)가 형성될 수 있다. 상기 보조 개구부(145)에는 제1 조립 배선(121)과 제1 전극(155)을 전기적으로 연결해주는 제1 측면 전극(125)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 보조 개구부(145)에는 제2 조립 배선(122)과 제2 전극(159)을 전기적으로 연결해주는 제2 측면 전극(126)이 배치될 수 있다.Figure 15 is a cross-sectional view taken along line AA' of Figure 14. Referring to FIG. 15 ,
반도체 발광 소자를 자가 조립 시에는 조립 배선(120)에 교류 전원이 인가되어, DEP force가 발생하여 반도체 발광 소자를 조립시키고, 조립 된 이후에는 조립 배선(120)에 반도체 발광 소자의 구동에 필요한 전원이 인가될 수 있다. 이에 따라, 제3 실시예는 조립 배선(120)을 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선으로 활용할 수 있는 기술적 효과가 있다.When self-assembling a semiconductor light emitting device, AC power is applied to the
도 16은 도 14의 BB' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 16을 참고하면, 제1 측면 전극(125)은 반도체 발광 소자(150)의 하면에 위치한 제1 전극과 제1 조립 배선(121)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 제3 실시예는 조립 배선(120)을 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선으로 활용할 수 있는 기술적 효과가 있다.Figure 16 is a cross-sectional view taken along line BB' in Figure 14. Referring to FIG. 16 , the
이상 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치는 자가 조립률을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.The display device including the semiconductor light emitting device according to the above embodiment has a technical effect of improving the self-assembly rate.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자가 조립될 때, 방향성을 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of controlling directionality when a semiconductor light emitting device is assembled.
예를 들어, 실시예는 반도체 발광 소자와 조립 홀의 형상을 이용하여 특정 방향을 갖고 조립될 수 있도록 할 수 있다.For example, an embodiment may enable assembly in a specific direction by using the shape of the semiconductor light emitting device and the assembly hole.
또한, 실시예는 혼색을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing color mixing.
예를 들어, 실시예는 복수의 반도체 발광 소자의 사이즈와, 복수의 조립 홀의 사이즈를 다르게 하여 특정 조립 홀에는 특정 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자가 조립될 수 있도록 한다.For example, the embodiment varies the sizes of the plurality of semiconductor light emitting devices and the sizes of the plurality of assembly holes so that a semiconductor light emitting device emitting light of a specific color can be assembled in a specific assembly hole.
또한, 실시예는 R, G, B 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of being able to assemble semiconductor light-emitting devices that emit R, G, and B colors simultaneously.
예를 들어, 복수의 조립 배선 중 특정 조립 배선에만 교류 전원을 인가하며, 복수의 반도체 발광 소자의 사이즈와, 복수의 조립 홀의 사이즈를 다르게 하여 R, G, B 컬러를 발광하는 반도체 발광 소자들을 동시에 조립할 수 있다.For example, AC power is applied only to a specific assembly wiring among a plurality of assembly wirings, and the sizes of the plurality of semiconductor light emitting devices and the sizes of the plurality of assembly holes are varied to simultaneously produce semiconductor light emitting devices emitting R, G, and B colors. Can be assembled.
또한, 실시예는 조립 배선을 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선으로 활용할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of utilizing the assembled wiring as a wiring for driving a semiconductor light emitting device.
예를 들어, 조립 홀 옆에 보조 개구부를 형성하여, 조립 배선과 반도체 발광 소자를 전기적으로 연결할 수 있다.For example, an auxiliary opening can be formed next to the assembly hole to electrically connect the assembly wiring and the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자의 발광 효율을 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has a technical effect of increasing the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device.
또한, 실시예는 조립 배선의 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing short circuit defects in assembled wiring.
또한, 실시예는 반도체 발광 소자의 구동을 위한 배선에서 쇼트 불량 문제를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Additionally, the embodiment has the technical effect of preventing short circuit problems in wiring for driving a semiconductor light emitting device.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in any respect and should be considered illustrative. The scope of the embodiments should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the embodiments are included in the scope of the embodiments.
20: 구동 회로
21: 데이터 구동부
22: 타이밍 제어부
100: 디스플레이 장치
PX: 화소
PX1: 제1 서브 화소
PX2: 제2 서브 화소
PX3: 제3 서브 화소
Cst: 커패시터
DT: 구동 트랜지스터
A1: 제1 패널 영역
110, 200: 기판
120, 201, 202: 조립 배선
121: 제1 조립 배선
122: 제2 조립 배선
125: 제1 측면 전극
126: 제2 측면 전극
130: 절연층
140: 조립 홀
141: 제1 조립 홀
142: 제2 조립 홀
143: 제3 조립 홀
150: 반도체 발광 소자
151: 제1 반도체 발광 소자
152: 제2 반도체 발광 소자
153: 제3 반도체 발광 소자
155: 제1 전극
156: 제1 도전형 반도체층
157: 활성층
158: 제2 도전형 반도체층
159: 제2 전극
160: 격벽
171: 제3 전극
172: 제4 전극
180: 패시베이션층
211a: 제1 절연층
211b: 제2 절연층
206: 제3 절연층20: driving circuit
21: data driving unit
22: Timing control unit
100: display device
PX: pixels
PX1: 1st sub-pixel
PX2: 2nd sub pixel
PX3: Third sub-pixel
Cst: capacitor
DT: driving transistor
A1: First panel area
110, 200: substrate
120, 201, 202: Assembly wiring
121: first assembly wiring
122: second assembly wiring
125: first side electrode
126: second side electrode
130: insulation layer
140: Assembly hall
141: First assembly hall
142: Second assembly hall
143: Third assembly hall
150: semiconductor light emitting device
151: First semiconductor light emitting device
152: Second semiconductor light emitting device
153: Third semiconductor light emitting device
155: first electrode
156: First conductive semiconductor layer
157: active layer
158: Second conductive semiconductor layer
159: second electrode
160: Bulkhead
171: third electrode
172: fourth electrode
180: Passivation layer
211a: first insulating layer
211b: second insulating layer
206: third insulating layer
Claims (15)
상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선;
상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층;
상기 절연층 상에 배치되며, 개구부를 구비하는 격벽;
상기 개구부 내에 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 반도체 발광 소자;를 포함하며,
상기 반도체 발광 소자의 측면은 상기 개구부의 바닥과 접하고,
상기 개구부의 일 측부에는 상기 반도체 발광 소자의 상부가 위치하고,
상기 개구부의 타 측부에는 상기 반도체 발광 소자의 하부가 위치하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.Board;
a plurality of assembled wires disposed on the substrate;
an insulating layer disposed on the plurality of assembled wires;
a partition disposed on the insulating layer and having an opening;
It includes a semiconductor light emitting device disposed in the opening and having a first electrode and a second electrode,
A side surface of the semiconductor light emitting device is in contact with the bottom of the opening,
The upper part of the semiconductor light emitting device is located on one side of the opening,
A display device including a semiconductor light-emitting device with a lower portion of the semiconductor light-emitting device located on the other side of the opening.
상기 격벽 상에 배치되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극과 각각 전기적으로 연결되는 제3 전극 및 제4 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
A display device including a semiconductor light emitting device, further comprising a third electrode and a fourth electrode disposed on the partition wall and electrically connected to the first electrode and the second electrode, respectively.
상기 제3 전극의 상측 및 상기 제4 전극의 상측은 동일한 높이에 위치하며, 상기 제3 전극의 하측 및 상기 제4 전극의 하측 각각은 상기 반도체 발광 소자의 하부와 상부에 각각 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 2,
The upper side of the third electrode and the upper side of the fourth electrode are located at the same height, and the lower side of the third electrode and the lower side of the fourth electrode are each electrically connected to the lower and upper sides of the semiconductor light emitting device, respectively. A display device including a semiconductor light emitting device characterized by:
상기 반도체 발광 소자는 발광 구조물을 구비하며, 상기 발광 구조물의 측면은 상기 개구부의 상부를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
A display device including a semiconductor light-emitting device, wherein the semiconductor light-emitting device includes a light-emitting structure, and a side of the light-emitting structure is disposed to face an upper portion of the opening.
상기 제1 전극 및 제2 전극의 측면은 상기 개구부의 바닥과 접하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
A display device including a semiconductor light emitting device, wherein side surfaces of the first electrode and the second electrode are in contact with the bottom of the opening.
상기 개구부의 형상은 상기 반도체 발광 소자의 단면의 형상에 대응되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
A display device including a semiconductor light-emitting device, wherein the shape of the opening corresponds to the shape of the cross-section of the semiconductor light-emitting device.
상기 반도체 발광 소자는 제1 반도체 발광 소자, 제2 반도체 발광 소자 및 제3 반도체 발광 소자를 포함하며,
상기 개구부는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
상기 제1 반도체 발광 소자는 상기 제1 개구부 내에 배치되며,
상기 제2 반도체 발광 소자는 상기 제2 개구부 내에 배치되고,
상기 제3 반도체 발광 소자는 상기 제3 개구부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
The semiconductor light-emitting device includes a first semiconductor light-emitting device, a second semiconductor light-emitting device, and a third semiconductor light-emitting device,
The opening includes a first opening, a second opening, and a third opening,
The first semiconductor light emitting device is disposed within the first opening,
The second semiconductor light emitting device is disposed in the second opening,
A display device including a semiconductor light-emitting device, wherein the third semiconductor light-emitting device is disposed within the third opening.
상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부보다 면적이 크며, 상기 제2 개구부는 상기 제3 개구부보다 면적이 큰 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.In clause 7,
A display device including a semiconductor light emitting device, wherein the first opening has an area larger than the second opening, and the second opening has an area larger than the third opening.
상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 간격은 상기 복수의 조립 배선 간의 간격보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 2,
A display device including a semiconductor light emitting device, wherein a gap between the third electrode and the fourth electrode is equal to or greater than a gap between the plurality of assembly wires.
상기 개구부의 일면과 타면에 배치되는 단일 또는 복수의 보조 개구부를 더 포함하며,
상기 보조 개구부 내에 배치되고, 상기 복수의 조립 배선과 상기 제1 전극 및 제2 전극을 전기적으로 연결하는 단일 또는 복수의 측면 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to paragraph 1,
It further includes a single or a plurality of auxiliary openings disposed on one side and the other side of the opening,
A display device including a semiconductor light emitting device, further comprising a single or a plurality of side electrodes disposed within the auxiliary opening and electrically connecting the plurality of assembly wirings and the first electrode and the second electrode.
상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선;
상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층;
상기 절연층 상에 배치되며, 복수의 개구부를 구비하는 격벽;
상기 복수의 개구부 내에 각각 배치되며, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 복수의 반도체 발광 소자;를 포함하며,
상기 각각의 반도체 발광 소자의 측면은 상기 각각의 개구부의 바닥과 접하고,
상기 복수의 반도체 발광 소자는 서로 다른 컬러를 발광하는 제1 반도체 발광 소자, 제2 반도체 발광 소자 및 제3 반도체 발광 소자를 포함하며,
상기 복수의 개구부는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
상기 제1 반도체 발광 소자는 상기 제1 개구부 내에 배치되며,
상기 제2 반도체 발광 소자는 상기 제2 개구부 내에 배치되고,
상기 제3 반도체 발광 소자는 상기 제3 개구부 내에 배치되며,
상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 일 측부에는 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 상부가 위치하고,
상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 타 측부에는 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 하부가 위치하는, 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.Board;
a plurality of assembled wires disposed on the substrate;
an insulating layer disposed on the plurality of assembled wires;
a partition disposed on the insulating layer and having a plurality of openings;
It includes a plurality of semiconductor light emitting devices each disposed within the plurality of openings and having a first electrode and a second electrode,
A side surface of each semiconductor light emitting device is in contact with the bottom of each opening,
The plurality of semiconductor light-emitting devices include a first semiconductor light-emitting device, a second semiconductor light-emitting device, and a third semiconductor light-emitting device that emit different colors,
The plurality of openings include a first opening, a second opening, and a third opening,
The first semiconductor light emitting device is disposed in the first opening,
The second semiconductor light emitting device is disposed in the second opening,
The third semiconductor light emitting device is disposed in the third opening,
Upper portions of each of the first to third semiconductor light emitting devices are located on one side of each of the first to third openings,
A display device including a semiconductor light-emitting device, wherein lower portions of each of the first to third semiconductor light-emitting devices are located on other sides of each of the first to third openings.
상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부보다 면적이 크며, 상기 제2 개구부는 상기 제3 개구부보다 면적이 큰 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to clause 11,
The first opening has an area larger than the second opening, and the second opening has an area larger than the third opening.
상기 제1 내지 제3 반도체 발광소자 각각의 상부와 하부에 각각 배치된 제1 전극 및 제2 전극의 측면은 상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 바닥과 접하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to clause 11,
Side surfaces of the first and second electrodes disposed on top and bottom of each of the first to third semiconductor light emitting devices are in contact with the bottom of each of the first to third openings. Display device.
상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 형상은 상기 제1 내지 제3 반도체 발광 소자 각각의 단면의 형상에 대응되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.According to clause 11,
A display device including a semiconductor light emitting device, wherein the shape of each of the first to third openings corresponds to a shape of a cross section of each of the first to third semiconductor light emitting devices.
상기 제1 내지 제3 개구부 각각의 일면과 타면에 배치되는 단일 또는 복수의 보조 개구부를 더 포함하며,
상기 보조 개구부 내에 배치되고, 상기 복수의 조립 배선과 제1 내지 제3 반도체 발광소자 각각과 전기적으로 연결하는 단일 또는 복수의 측면 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.
According to clause 11,
It further includes a single or a plurality of auxiliary openings disposed on one side and the other side of each of the first to third openings,
A display device including a semiconductor light emitting device, characterized in that it further comprises a single or a plurality of side electrodes disposed within the auxiliary opening and electrically connected to each of the plurality of assembly lines and the first to third semiconductor light emitting devices.
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