WO2018101539A1 - 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2018101539A1
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light emitting
semiconductor light
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electrode
emitting device
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박상대
박성진
여환국
이선주
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a display device using a semiconductor light emitting device.
  • LCD Liguid Crystal Display
  • AMOLED Active Matrix Organic Light Emitting Diodes
  • LED Light Emitting Diode
  • LED is a well-known semiconductor light emitting device that converts current into light.
  • red LEDs using GaAsP compound semiconductors were commercialized. It has been used as a light source for display images of electronic devices including communication devices. Accordingly, a method of solving the above problems by implementing a display using the semiconductor light emitting device may be proposed.
  • the flexible display using the semiconductor light emitting device may employ a structure in which light emitted from the semiconductor light emitting device is excited using a wavelength conversion layer and filtered to a red or green wavelength using a color filter.
  • a structure in which light emitted from the semiconductor light emitting device is excited using a wavelength conversion layer and filtered to a red or green wavelength using a color filter there is a problem that the wavelength conversion layer is deteriorated, and the luminance and uniformity are deteriorated due to the characteristics of the micro light emitting element serving as the point light source.
  • the present invention proposes a new mechanism that can solve this problem.
  • An object of the present invention is to provide a display device capable of outputting light in the form of a surface light source, even when using a micro light emitting device that is a point light source.
  • Another object of the present invention is to provide a display device in which image quality is improved and durability is increased together.
  • the display device uses the fluorescent filter and the polarization filter to increase the brightness and durability of the display device.
  • the display apparatus may include a substrate on which wiring electrodes are formed, a plurality of semiconductor light emitting elements electrically connected to the wiring electrodes, an insulating layer formed to fill the semiconductor light emitting elements, and the insulating layer. And a polarization filter layer overlapping the polarization filter layer for filtering light incident in a specific direction, and a wavelength conversion layer overlapping the polarization filter layer and configured to convert wavelengths of light.
  • the polarization filter layer may include a plurality of polarization parts sequentially disposed along one direction to overlap each of the plurality of semiconductor light emitting devices.
  • Black matrices may be disposed between the plurality of polarizers along the one direction.
  • the wavelength conversion layer may overlap the plurality of semiconductor light emitting devices, respectively, and may include a plurality of phosphor parts formed between the black matrices.
  • the polarization filter layer may be concave toward the wavelength conversion layer.
  • the polarization filter layer may include a plurality of polarization parts, and in each of the plurality of polarization parts, an incident surface on which light emitted from the semiconductor light emitting elements is incident may be concave. Fine grooves formed by texturing may be formed on the incident surface.
  • the polarization filter layer may be disposed between the insulating layer and the wavelength conversion layer along a thickness direction of the wavelength conversion layer.
  • An adhesive layer may be formed between the polarizing filter layer and the insulating layer, and the adhesive layer may be at least partially convex toward the polarizing filter layer.
  • the insulating layer is partitioned by partition walls disposed between the semiconductor light emitting devices.
  • the partition wall may be formed at a position corresponding to the black matrix that divides the wavelength conversion layer into a plurality of phosphor parts.
  • the black matrix may have a larger cross-sectional area than the partition wall. At least a portion of the black matrix may protrude from the polarization filter layer toward the semiconductor light emitting device.
  • a black matrix, a wavelength conversion layer, and a polarization filter layer are combined to include a micro-semiconductor light emitting device that is a point light source, but may output light in a form similar to that of a surface light source. This increases the brightness or uniformity of the display, thereby improving image quality and efficiency.
  • the polarizing filter layer has a concave lens structure
  • light may be evenly distributed to the entire surface.
  • the wavelength conversion layer is implemented in the form of a fluorescent filter to which a black matrix is applied, deterioration of the yellow phosphor may be alleviated and prevented. Through this, the durability of the display can be increased.
  • the present invention may provide a mixed color prevention function by blocking light in the pixel direction through the black matrix and the polarization filter layer.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along the lines B-B and C-C of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3.
  • 5A through 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in connection with a flip chip type semiconductor light emitting device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8.
  • FIG. 10 is an enlarged view of portion A of FIG. 1 for explaining another embodiment of the present invention to which a semiconductor light emitting device having a new structure is applied.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG. 10.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line F-F of FIG. 11.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 11A.
  • FIG. 13 is a partial perspective view for explaining another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line G-G of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line H-H of FIG. 13.
  • 16 and 17 are cross-sectional views for describing other embodiments of the present invention.
  • the display device described herein includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and a slate PC. , Tablet PC, Ultra Book, digital TV, desktop computer.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PC Ultra Book
  • digital TV desktop computer
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • the information processed by the controller of the display apparatus 100 may be displayed using a flexible display.
  • the flexible display includes a display that can be bent, bent, twisted, foldable, or rollable by external force.
  • a flexible display can be a display fabricated on a thin, flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like a paper while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.
  • the display area of the flexible display becomes flat.
  • the display area may be a curved surface in a state in which the first state is bent by an external force (for example, a state having a finite radius of curvature, hereinafter referred to as a second state).
  • the information displayed in the second state may be visual information output on a curved surface.
  • Such visual information is implemented by independently controlling light emission of a sub-pixel disposed in a matrix form.
  • the unit pixel refers to a minimum unit for implementing one color.
  • the unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device.
  • a light emitting diode LED
  • the light emitting diode is formed to have a small size, thereby enabling it to serve as a unit pixel even in the second state.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of portion A of FIG. 1
  • FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines BB and CC of FIG. 2
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3A.
  • 5A through 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in connection with a flip chip type semiconductor light emitting device.
  • a display device 100 using a passive matrix (PM) type semiconductor light emitting device is illustrated as a display device 100 using a semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • AM active matrix
  • the display apparatus 100 includes a substrate 110, a first electrode 120, a conductive adhesive layer 130, a second electrode 140, and a plurality of semiconductor light emitting devices 150.
  • the substrate 110 may be a flexible substrate.
  • the substrate 110 may include glass or polyimide (PI).
  • PI polyimide
  • any material such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET) may be used as long as it is an insulating and flexible material.
  • the substrate 110 may be either a transparent material or an opaque material.
  • the substrate 110 may be a wiring board on which the first electrode 120 is disposed, and thus the first electrode 120 may be positioned on the substrate 110.
  • the insulating layer 160 may be disposed on the substrate 110 on which the first electrode 120 is disposed, and the auxiliary electrode 170 may be positioned on the insulating layer 160.
  • a state in which the insulating layer 160 is stacked on the substrate 110 may be one wiring board.
  • the insulating layer 160 is made of an insulating and flexible material such as polyimide (PI, Polyimide), PET, and PEN, and can be formed integrally with the substrate 110 to form one substrate.
  • the auxiliary electrode 170 is an electrode that electrically connects the first electrode 120 and the semiconductor light emitting device 150.
  • the auxiliary electrode 170 is disposed on the insulating layer 160 and disposed to correspond to the position of the first electrode 120.
  • the auxiliary electrode 170 may have a dot shape and may be electrically connected to the first electrode 120 by an electrode hole 171 passing through the insulating layer 160.
  • the electrode hole 171 may be formed by filling a via material with a conductive material.
  • the conductive adhesive layer 130 is formed on one surface of the insulating layer 160, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • a layer is formed between the insulating layer 160 and the conductive adhesive layer 130 or a structure in which the conductive adhesive layer 130 is disposed on the substrate 110 without the insulating layer 160. It is also possible.
  • the conductive adhesive layer 130 may serve as an insulating layer.
  • the conductive adhesive layer 130 may be a layer having adhesiveness and conductivity.
  • the conductive adhesive layer 130 may be mixed with a conductive material and an adhesive material.
  • the conductive adhesive layer 130 is flexible, thereby enabling a flexible function in the display device.
  • the conductive adhesive layer 130 may be an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste, a solution containing conductive particles, or the like.
  • ACF anisotropic conductive film
  • the conductive adhesive layer 130 allows electrical interconnection in the Z direction through the thickness, but may be configured as a layer having electrical insulation in the horizontal X-Y direction. Therefore, the conductive adhesive layer 130 may be referred to as a Z-axis conductive layer (however, hereinafter referred to as a 'conductive adhesive layer').
  • the anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member. When the heat and pressure are applied, only the specific portion is conductive by the anisotropic conductive medium.
  • the heat and pressure is applied to the anisotropic conductive film, other methods are possible in order for the anisotropic conductive film to be partially conductive. Such a method can be, for example, only one of the heat and pressure applied or UV curing or the like.
  • the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles.
  • the anisotropic conductive film in this example is a film in which the conductive ball is mixed with the insulating base member, and only a specific portion of the conductive ball is conductive when heat and pressure are applied.
  • the anisotropic conductive film may be in a state in which a core of a conductive material contains a plurality of particles coated by an insulating film made of a polymer material, and in this case, a portion to which heat and pressure are applied becomes conductive by the core as the insulating film is destroyed. .
  • the shape of the core may be deformed to form a layer in contact with each other in the thickness direction of the film.
  • heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film as a whole, and the electrical connection in the Z-axis direction is partially formed by the height difference of the counterpart bonded by the anisotropic conductive film.
  • the anisotropic conductive film may be in a state containing a plurality of particles coated with a conductive material on the insulating core.
  • the portion to which the heat and pressure are applied is deformed (pressed) to have conductivity in the thickness direction of the film.
  • the conductive material may penetrate the insulating base member in the Z-axis direction and have conductivity in the thickness direction of the film. In this case, the conductive material may have a pointed end.
  • the anisotropic conductive film may be a fixed array anisotropic conductive film (fixed array ACF) consisting of a conductive ball inserted into one surface of the insulating base member.
  • the insulating base member is formed of an adhesive material, and the conductive ball is concentrated on the bottom portion of the insulating base member, and deforms with the conductive ball when heat and pressure are applied to the base member. Therefore, it has conductivity in the vertical direction.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the anisotropic conductive film has a form in which conductive balls are randomly mixed in an insulating base member or a plurality of layers, in which a conductive ball is disposed in one layer (double- ACF) etc. are all possible.
  • the anisotropic conductive paste is a combination of a paste and a conductive ball, and may be a paste in which conductive balls are mixed with an insulating and adhesive base material.
  • solutions containing conductive particles can be solutions in the form of conductive particles or nanoparticles.
  • the second electrode 140 is positioned on the insulating layer 160 spaced apart from the auxiliary electrode 170. That is, the conductive adhesive layer 130 is disposed on the insulating layer 160 on which the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are located.
  • the semiconductor light emitting device 150 is connected in a flip chip form by applying heat and pressure. In this case, the semiconductor light emitting device 150 is electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 140.
  • the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device may include a p-type electrode 156, a p-type semiconductor layer 155 on which the p-type electrode 156 is formed, an active layer 154 formed on the p-type semiconductor layer 155, and an active layer ( The n-type semiconductor layer 153 formed on the 154 and the n-type electrode 152 disposed horizontally spaced apart from the p-type electrode 156 on the n-type semiconductor layer 153.
  • the p-type electrode 156 may be electrically connected to the auxiliary electrode 170 by the conductive adhesive layer 130, and the n-type electrode 152 may be electrically connected to the second electrode 140.
  • the auxiliary electrode 170 is formed to be long in one direction, and one auxiliary electrode may be electrically connected to the plurality of semiconductor light emitting devices 150.
  • the p-type electrodes of the left and right semiconductor light emitting devices around the auxiliary electrode may be electrically connected to one auxiliary electrode.
  • the semiconductor light emitting device 150 is press-fitted into the conductive adhesive layer 130 by heat and pressure, and thus, between the p-type electrode 156 and the auxiliary electrode 170 of the semiconductor light emitting device 150. Only the portion and the portion between the n-type electrode 152 and the second electrode 140 of the semiconductor light emitting device 150 have conductivity, and the rest of the semiconductor light emitting device does not have a press-fitted conductivity. As such, the conductive adhesive layer 130 not only couples the semiconductor light emitting device 150 and the auxiliary electrode 170 and between the semiconductor light emitting device 150 and the second electrode 140 but also forms an electrical connection.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 150 constitute an array of light emitting devices, and a phosphor layer 180 is formed on the light emitting device array.
  • the light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different luminance values.
  • Each semiconductor light emitting device 150 constitutes a unit pixel and is electrically connected to the first electrode 120.
  • a plurality of first electrodes 120 may be provided, the semiconductor light emitting devices may be arranged in several rows, and the semiconductor light emitting devices may be electrically connected to any one of the plurality of first electrodes.
  • semiconductor light emitting devices are connected in a flip chip form, semiconductor light emitting devices grown on a transparent dielectric substrate may be used.
  • the semiconductor light emitting devices may be, for example, nitride semiconductor light emitting devices. Since the semiconductor light emitting device 150 has excellent brightness, individual unit pixels may be configured with a small size.
  • the partition wall 190 may be formed between the semiconductor light emitting devices 150.
  • the partition wall 190 may serve to separate the individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 130.
  • the base member of the anisotropic conductive film may form the partition wall.
  • the partition 190 may have reflective properties and contrast may be increased.
  • a reflective partition may be separately provided as the partition 190.
  • the partition 190 may include a black or white insulator according to the purpose of the display device.
  • the partition wall of the white insulator is used, the reflectivity may be improved, and when the partition wall of the black insulator is used, the contrast may be increased at the same time.
  • the phosphor layer 180 may be located on the outer surface of the semiconductor light emitting device 150.
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light, and the phosphor layer 180 performs a function of converting the blue (B) light into the color of a unit pixel.
  • the phosphor layer 180 may be a red phosphor 181 or a green phosphor 182 constituting individual pixels.
  • a red phosphor 181 capable of converting blue light into red (R) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting element 151 at a position forming a red unit pixel, and a position forming a green unit pixel.
  • a green phosphor 182 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device 151.
  • only the blue semiconductor light emitting device 151 may be used alone in a portion of the blue unit pixel.
  • the unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) may form one pixel. More specifically, phosphors of one color may be stacked along each line of the first electrode 120. Therefore, one line in the first electrode 120 may be an electrode for controlling one color. That is, red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed along the second electrode 140, and thus, a unit pixel may be implemented.
  • the present invention is not limited thereto, and instead of the phosphor, the semiconductor light emitting device 150 and the quantum dot QD may be combined to implement unit pixels of red (R), green (G), and blue (B). have.
  • a black matrix 191 may be disposed between the respective phosphor layers in order to improve contrast. That is, the black matrix 191 may improve contrast of the contrast.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green may be applied.
  • each semiconductor light emitting device 150 is mainly made of gallium nitride (GaN), and indium (In) and / or aluminum (Al) is added together to emit light of various colors including blue. It can be implemented as an element.
  • the semiconductor light emitting devices 150 may be red, green, and blue semiconductor light emitting devices, respectively, to form a sub-pixel.
  • the red, green, and blue semiconductor light emitting devices R, G, and B are alternately disposed, and the red, green, and blue unit pixels are arranged by the red, green, and blue semiconductor light emitting devices. These pixels constitute one pixel, and thus, a full color display may be implemented.
  • the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W having a yellow phosphor layer for each individual device.
  • a red phosphor layer 181, a green phosphor layer 182, and a blue phosphor layer 183 may be provided on the white light emitting device W.
  • a unit pixel may be formed by using a color filter in which red, green, and blue are repeated on the white light emitting device W.
  • the red phosphor layer 181, the green phosphor layer 182, and the blue phosphor layer 183 may be provided on the ultraviolet light emitting device UV.
  • the semiconductor light emitting device can be used not only for visible light but also for ultraviolet light (UV) in all areas, and can be extended in the form of a semiconductor light emitting device in which ultraviolet light (UV) can be used as an excitation source of the upper phosphor. .
  • the semiconductor light emitting device 150 is positioned on the conductive adhesive layer 130 to constitute a unit pixel in the display device. Since the semiconductor light emitting device 150 has excellent brightness, individual unit pixels may be configured with a small size.
  • the size of the individual semiconductor light emitting device 150 may be 80 ⁇ m or less in length of one side, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangle, the size may be 20 ⁇ 80 ⁇ m or less.
  • the display device using the semiconductor light emitting device described above may be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • the conductive adhesive layer 130 is formed on the insulating layer 160 on which the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are located.
  • the insulating layer 160 is stacked on the first substrate 110 to form a single substrate (or a wiring substrate), and the first electrode 120, the auxiliary electrode 170, and the second electrode 140 are formed on the wiring substrate. Is placed.
  • the first electrode 120 and the second electrode 140 may be disposed in a direction perpendicular to each other.
  • the first substrate 110 and the insulating layer 160 may each include glass or polyimide (PI).
  • the conductive adhesive layer 130 may be implemented by, for example, an anisotropic conductive film.
  • an anisotropic conductive film may be applied to a substrate on which the insulating layer 160 is located.
  • the semiconductor light emitting device 150 may include a second substrate 112 corresponding to the positions of the auxiliary electrodes 170 and the second electrodes 140 and on which the plurality of semiconductor light emitting devices 150 constituting individual pixels are located. ) Is disposed to face the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140.
  • the second substrate 112 may be a growth substrate for growing the semiconductor light emitting device 150, and may be a sapphire substrate or a silicon substrate.
  • the semiconductor light emitting device When the semiconductor light emitting device is formed in a wafer unit, the semiconductor light emitting device may be effectively used in the display device by having a gap and a size capable of forming the display device.
  • the wiring board and the second board 112 are thermocompressed.
  • the wiring board and the second substrate 112 may be thermocompressed by applying an ACF press head.
  • the thermocompression bonding the wiring substrate and the second substrate 112 are bonded. Only a portion between the semiconductor light emitting device 150, the auxiliary electrode 170, and the second electrode 140 has conductivity due to the property of the conductive anisotropic conductive film by thermocompression bonding.
  • the device 150 may be electrically connected.
  • the semiconductor light emitting device 150 is inserted into the anisotropic conductive film, through which a partition wall may be formed between the semiconductor light emitting device 150.
  • the second substrate 112 is removed.
  • the second substrate 112 may be removed using a laser lift-off (LLO) or chemical lift-off (CLO).
  • LLO laser lift-off
  • CLO chemical lift-off
  • a transparent insulating layer (not shown) may be formed by coating silicon oxide (SiOx) on the wiring board to which the semiconductor light emitting device 150 is coupled.
  • the method may further include forming a phosphor layer on one surface of the semiconductor light emitting device 150.
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light, and a red phosphor or a green phosphor for converting the blue (B) light into a color of a unit pixel emits the blue semiconductor light.
  • a layer may be formed on one surface of the device.
  • the manufacturing method or structure of the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms.
  • a vertical semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above.
  • a vertical structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 7, and
  • FIG. 9 is a conceptual view showing the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8. to be.
  • the display device may be a display device using a passive semiconductor light emitting device of a passive matrix (PM) type.
  • PM passive matrix
  • the display device includes a substrate 210, a first electrode 220, a conductive adhesive layer 230, a second electrode 240, and a plurality of semiconductor light emitting devices 250.
  • the substrate 210 is a wiring substrate on which the first electrode 220 is disposed, and may include polyimide (PI) in order to implement a flexible display device.
  • PI polyimide
  • any material that is insulating and flexible may be used.
  • the first electrode 220 is positioned on the substrate 210 and may be formed as an electrode having a bar shape that is long in one direction.
  • the first electrode 220 may be formed to serve as a data electrode.
  • the conductive adhesive layer 230 is formed on the substrate 210 on which the first electrode 220 is located. Like a display device to which a flip chip type light emitting device is applied, the conductive adhesive layer 230 is a solution containing an anisotropic conductive film (ACF), anisotropic conductive paste, and conductive particles. ), Etc. However, this embodiment also illustrates a case where the conductive adhesive layer 230 is implemented by the anisotropic conductive film.
  • ACF anisotropic conductive film
  • Etc Etc
  • the semiconductor light emitting device 250 After placing the anisotropic conductive film in a state where the first electrode 220 is positioned on the substrate 210, the semiconductor light emitting device 250 is connected to the semiconductor light emitting device 250 by applying heat and pressure. It is electrically connected to the electrode 220. In this case, the semiconductor light emitting device 250 may be disposed on the first electrode 220.
  • the electrical connection is created because, as described above, in the anisotropic conductive film is partially conductive in the thickness direction when heat and pressure are applied. Therefore, in the anisotropic conductive film is divided into a portion 231 having conductivity and a portion 232 having no conductivity in the thickness direction.
  • the conductive adhesive layer 230 implements not only electrical connection but also mechanical coupling between the semiconductor light emitting device 250 and the first electrode 220.
  • the semiconductor light emitting device 250 is positioned on the conductive adhesive layer 230, thereby forming individual pixels in the display device. Since the semiconductor light emitting device 250 has excellent brightness, individual unit pixels may be configured with a small size.
  • the size of the individual semiconductor light emitting device 250 may be 80 ⁇ m or less in length of one side, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangle, the size may be 20 ⁇ 80 ⁇ m or less.
  • the semiconductor light emitting device 250 may have a vertical structure.
  • a plurality of second electrodes 240 disposed in a direction crossing the length direction of the first electrode 220 and electrically connected to the vertical semiconductor light emitting device 250 are positioned.
  • the vertical semiconductor light emitting device includes a p-type electrode 256, a p-type semiconductor layer 255 formed on the p-type electrode 256, and an active layer 254 formed on the p-type semiconductor layer 255. ), An n-type semiconductor layer 253 formed on the active layer 254, and an n-type electrode 252 formed on the n-type semiconductor layer 253.
  • the lower p-type electrode 256 may be electrically connected by the first electrode 220 and the conductive adhesive layer 230, and the upper n-type electrode 252 may be the second electrode 240 described later.
  • a phosphor layer 280 may be formed on one surface of the semiconductor light emitting device 250.
  • the semiconductor light emitting device 250 is a blue semiconductor light emitting device 251 that emits blue (B) light
  • the phosphor layer 280 is provided to convert the blue (B) light into the color of a unit pixel.
  • the phosphor layer 280 may be a red phosphor 281 and a green phosphor 282 constituting individual pixels.
  • a red phosphor 281 capable of converting the blue light into the red (R) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting element 251, and the position forming the green unit pixel.
  • a green phosphor 282 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device 251.
  • only the blue semiconductor light emitting device 251 may be used alone in a portion of the blue unit pixel. In this case, the unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) may form one pixel.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and as described above in the display device to which the flip chip type light emitting device is applied, other structures for implementing blue, red, and green may be applied.
  • the second electrode 240 is positioned between the semiconductor light emitting devices 250 and is electrically connected to the semiconductor light emitting devices 250.
  • the semiconductor light emitting devices 250 may be arranged in a plurality of columns, and the second electrode 240 may be positioned between the columns of the semiconductor light emitting devices 250.
  • the second electrode 240 may be positioned between the semiconductor light emitting devices 250.
  • the second electrode 240 may be formed as an electrode having a bar shape that is long in one direction, and may be disposed in a direction perpendicular to the first electrode.
  • the second electrode 240 and the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected by a connection electrode protruding from the second electrode 240.
  • the connection electrode may be an n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250.
  • the n-type electrode is formed of an ohmic electrode for ohmic contact, and the second electrode covers at least a portion of the ohmic electrode by printing or deposition.
  • the second electrode 240 and the n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected to each other.
  • the second electrode 240 may be positioned on the conductive adhesive layer 230.
  • a transparent insulating layer (not shown) including silicon oxide (SiOx) may be formed on the substrate 210 on which the semiconductor light emitting device 250 is formed.
  • SiOx silicon oxide
  • the second electrode 240 is positioned after the transparent insulating layer is formed, the second electrode 240 is positioned on the transparent insulating layer.
  • the second electrode 240 may be formed to be spaced apart from the conductive adhesive layer 230 or the transparent insulating layer.
  • the present invention has the advantage of not having to use a transparent electrode such as ITO by placing the second electrode 240 between the semiconductor light emitting devices 250. Therefore, the light extraction efficiency can be improved by using a conductive material having good adhesion with the n-type semiconductor layer as a horizontal electrode without being limited to the selection of a transparent material.
  • a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO)
  • the partition wall 290 may be located between the semiconductor light emitting devices 250. That is, the partition wall 290 may be disposed between the vertical semiconductor light emitting devices 250 to isolate the semiconductor light emitting devices 250 forming individual pixels. In this case, the partition wall 290 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 230. For example, when the semiconductor light emitting device 250 is inserted into the anisotropic conductive film, the base member of the anisotropic conductive film may form the partition wall.
  • the partition wall 290 may have reflective properties and contrast may be increased.
  • a reflective partition may be separately provided.
  • the partition 290 may include a black or white insulator according to the purpose of the display device.
  • the partition wall 290 is disposed between the vertical semiconductor light emitting device 250 and the second electrode 240. It can be located in between. Accordingly, the individual unit pixels may be configured even with a small size by using the semiconductor light emitting device 250, and the distance between the semiconductor light emitting devices 250 is relatively large enough so that the second electrode 240 is connected to the semiconductor light emitting device 250. ), And a flexible display device having HD image quality can be implemented.
  • a black matrix 291 may be disposed between the respective phosphors in order to improve contrast. That is, this black matrix 291 can improve contrast of the contrast.
  • the semiconductor light emitting device 250 is positioned on the conductive adhesive layer 230, thereby forming individual pixels in the display device. Since the semiconductor light emitting device 250 has excellent brightness, individual unit pixels may be configured with a small size. Therefore, a full color display in which the unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) form one pixel may be implemented by the semiconductor light emitting device.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1 for explaining another embodiment of the present invention to which a semiconductor light emitting device having a new structure is applied
  • FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 10
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 11
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 11A.
  • a display device 1000 using a passive matrix (PM) type semiconductor light emitting device is illustrated as a display device 1000 using a semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • AM active matrix
  • the display apparatus 1000 includes a substrate 1010, a first electrode 1020, a conductive adhesive layer 1030, a second electrode 1040, and a plurality of semiconductor light emitting devices 1050.
  • the first electrode 1020 and the second electrode 1040 may each include a plurality of electrode lines.
  • the substrate 1010 is a wiring board on which the first electrode 1020 is disposed, and may include polyimide (PI) to implement a flexible display device.
  • PI polyimide
  • any material that is insulating and flexible may be used.
  • the first electrode 1020 is positioned on the substrate 1010 and may be formed as an electrode having a bar shape that is long in one direction.
  • the first electrode 1020 may be configured to serve as a data electrode.
  • the conductive adhesive layer 1030 is formed on the substrate 1010 on which the first electrode 1020 is located.
  • the conductive adhesive layer 1030 is a solution containing an anisotropic conductive film (ACF), anisotropic conductive paste, and conductive particles. solution, etc.
  • ACF anisotropic conductive film
  • the conductive adhesive layer 1030 may be replaced with an adhesive layer.
  • the adhesive layer may not need conductivity.
  • a plurality of second electrodes 1040 are disposed between the semiconductor light emitting devices in a direction crossing the length direction of the first electrode 1020 and electrically connected to the semiconductor light emitting devices 1050.
  • the second electrode 1040 may be located on the conductive adhesive layer 1030. That is, the conductive adhesive layer 1030 is disposed between the wiring board and the second electrode 1040. The second electrode 1040 may be electrically connected to the semiconductor light emitting device 1050 by contact.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 1050 are coupled to the conductive adhesive layer 1030 and electrically connected to the first electrode 1020 and the second electrode 1040.
  • a transparent insulating layer (not shown) including silicon oxide (SiOx) may be formed on the substrate 1010 on which the semiconductor light emitting device 1050 is formed.
  • SiOx silicon oxide
  • the second electrode 1040 is positioned after the transparent insulating layer is formed, the second electrode 1040 is positioned on the transparent insulating layer.
  • the second electrode 1040 may be formed to be spaced apart from the conductive adhesive layer 1030 or the transparent insulating layer.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 1050 may form a plurality of columns in a direction parallel to the plurality of electrode lines provided in the first electrode 1020.
  • the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 1050 may form a plurality of columns along the second electrode 1040.
  • the display apparatus 1000 may further include a phosphor layer 1080 formed on one surface of the plurality of semiconductor light emitting devices 1050.
  • the semiconductor light emitting device 1050 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light
  • the phosphor layer 1080 performs a function of converting the blue (B) light into the color of a unit pixel.
  • the phosphor layer 1080 may be a red phosphor 1081 or a green phosphor 1082 constituting individual pixels. That is, at the position forming the red unit pixel, a red phosphor 1081 capable of converting the blue light into the red (R) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device 1051a, and the position forming the green unit pixel.
  • a green phosphor 1082 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device 1051b.
  • the blue semiconductor light emitting device 1051c may be used alone in a portion of the blue unit pixel.
  • the unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) may form one pixel.
  • phosphors of one color may be stacked along each line of the first electrode 1020. Accordingly, one line in the first electrode 1020 may be an electrode for controlling one color. That is, red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed along the second electrode 1040, and thus a unit pixel may be implemented.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and instead of the phosphor, a unit pixel that emits red (R), green (G), and blue (B) by combining a quantum dot (QD) with a semiconductor light emitting element 1050 may be used. Can be implemented.
  • the display apparatus may further include a black matrix 1091 disposed between the respective phosphors.
  • the black matrix 1091 may form a gap between phosphor dots, and a black material may be formed to fill the gap.
  • the black matrix 1091 may absorb the external light reflection and improve contrast of the contrast.
  • the black matrix 1091 is positioned between the phosphor layers along the first electrode 1020 in the direction in which the phosphor layers 1080 are stacked. In this case, the phosphor layer is not formed at a position corresponding to the blue semiconductor light emitting element 1051, but the black matrix 1091 has a space without the phosphor layer therebetween (or between the blue semiconductor light emitting element 1051c). On each side) can be formed.
  • the semiconductor light emitting device 1050 of the present example since the semiconductor light emitting device 1050 may be disposed up and down in this example, the semiconductor light emitting device 1050 has a great advantage of reducing the chip size.
  • the electrodes are disposed up and down, the semiconductor light emitting device of the present invention may be a flip chip type light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device 1050 may include a first conductive semiconductor layer 1155 on which a first conductive electrode 1156, a first conductive electrode 1156 are formed, and An active layer 1154 formed on the first conductive semiconductor layer 1155, and a second formed on the second conductive semiconductor layer 1153 and the second conductive semiconductor layer 1153 formed on the active layer 1154.
  • a conductive electrode 1152 may be included in the semiconductor light emitting device 1050.
  • first conductive electrode 1156 and the first conductive semiconductor layer 1155 may be a p-type electrode and a p-type semiconductor layer, respectively, and the second conductive electrode 1152 and the second conductive layer may be formed.
  • the conductive semiconductor layer 1153 may be an n-type electrode and an n-type semiconductor layer, respectively.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and an example in which the first conductive type is n-type and the second conductive type is p-type is also possible.
  • the first conductive electrode 1156 is formed on one surface of the first conductive semiconductor layer 1155, and the active layer 1154 is formed on the other surface of the first conductive semiconductor layer 1155.
  • the second conductive semiconductor layer 1153 is formed between one surface of the second conductive semiconductor layer 1153, and the second conductive electrode 1152 is formed on one surface of the second conductive semiconductor layer 1153.
  • the second conductive electrode is disposed on one surface of the second conductive semiconductor layer 1153, and an undoped semiconductor layer 1153a is disposed on the other surface of the second conductive semiconductor layer 1153. ) May be formed.
  • one surface of the second conductive semiconductor layer may be the surface closest to the wiring board, and the other surface of the second conductive semiconductor layer may be closest to the wiring substrate. It can be far away.
  • first conductive electrode 1156 and the second conductive electrode 1152 have a height difference from each other in the width direction and the vertical direction (or thickness direction) at positions spaced apart along the width direction of the semiconductor light emitting device. It is made to have.
  • the second conductive electrode 1152 is formed on the second conductive semiconductor layer 1153 using the height difference, but is disposed adjacent to the second electrode 1040 positioned above the semiconductor light emitting device.
  • the second conductive electrode 1152 may have at least a portion of the second conductive electrode 1152 in the width direction from the side surface of the second conductive semiconductor layer 1153 (or the side surface of the undoped semiconductor layer 1153a). It protrudes along. As such, since the second conductive electrode 1152 protrudes from the side surface, the second conductive electrode 1152 may be exposed to the upper side of the semiconductor light emitting device. Through this, the second conductive electrode 1152 is disposed at a position overlapping with the second electrode 1040 disposed above the conductive adhesive layer 1030.
  • the semiconductor light emitting device includes a protrusion 1152a extending from the second conductive electrode 1152 and protruding from the side surfaces of the plurality of semiconductor light emitting devices.
  • the first conductive electrode 1156 and the second conductive electrode 1152 are disposed at positions spaced apart along the protrusion direction of the protrusion 1152a. It may be represented to have a height difference from each other in the direction perpendicular to the protruding direction.
  • the protrusion 1152a extends from one surface of the second conductive semiconductor layer 1153 to the side surface, and more specifically to an upper surface of the second conductive semiconductor layer 1153, an undoped semiconductor layer. Extends to 1153a.
  • the protrusion 1152a protrudes along the width direction from the side of the undoped semiconductor layer 1153a. Accordingly, the protrusion 1152a may be electrically connected to the second electrode 1040 on the opposite side of the first conductive electrode based on the second conductive semiconductor layer.
  • the structure having the protrusion 1152a may be a structure that can utilize the advantages of the above-described horizontal semiconductor light emitting device and vertical semiconductor light emitting device. Meanwhile, fine grooves may be formed on the upper surface furthest from the first conductive electrode 1156 in the undoped semiconductor layer 1153a by roughing.
  • the size of the semiconductor light emitting element is small, there is a problem that it is difficult to increase the brightness of the display device. This is because the area of the upper surface where light is emitted from the semiconductor light emitting device is small, so that there is a limit in increasing luminance.
  • the micro-semiconductor light emitting device is a point light source, there is a disadvantage in that uniformity is conventionally reduced.
  • the present invention proposes a new mechanism that can solve this disadvantage.
  • a display device to which a new mechanism is applied will be described.
  • FIG. 13 is a partial perspective view illustrating another embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line G-G of FIG. 13
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line H-H of FIG. 13.
  • FIGS. 13, 14, and 15 illustrate a case in which a mechanism for increasing luminance is added to the flip chip type semiconductor light emitting device described with reference to FIGS. 10 to 12 as a display device using the semiconductor light emitting device.
  • the example described below may be applied to a display device using another type of semiconductor light emitting device described above with reference to FIGS. 1 to 9.
  • the same or similar reference numeral is attached
  • the semiconductor light emitting device 2050 may include a first conductive type electrode 2156, a first conductive type semiconductor layer 2155 on which the first conductive type electrode 2156 is formed, and a first conductive type semiconductor layer ( The active layer 2154 formed on the 2155 and the second conductive semiconductor layer 2153 formed on the second conductive semiconductor layer 2153 and the second conductive semiconductor layer 2153 formed on the active layer 2154 are formed. The description thereof will be replaced with the description with reference to FIG. 12.
  • the protrusion 2152a extends from one surface of the second conductive semiconductor layer 2153 to the side surface, and to the top surface of the second conductive semiconductor layer 2153. Specifically, it extends to the undoped semiconductor layer 2153a. Accordingly, the protrusion 2152a may be electrically connected to the second electrode 2040 on the opposite side of the first conductive electrode 2156 based on the second conductive semiconductor layer 2153. In this case, the passivation layer 2158 may be provided to surround the outer surface of the semiconductor light emitting device.
  • the display apparatus 2000 includes a substrate 2010, a first electrode 2020, a second electrode 2040, a conductive adhesive layer 2030, and a plurality of semiconductor light emitting devices 2050.
  • the substrate 2010 may be a wiring board on which the first electrode 2020 is disposed. Accordingly, the first electrode 2020 may be a wiring electrode on the substrate 2010.
  • the substrate 2010 is insulating, but may be formed of a material that is not flexible.
  • the substrate 2010 may be either a transparent material or an opaque material.
  • the conductive adhesive layer 2030 attaches the semiconductor light emitting devices 2050 to the substrate 2010 (wiring board), and electrically connects the substrate 2010 and the semiconductor light emitting devices 2050. Connect.
  • the conductive adhesive layer 2030 may be an anisotropic conductive film.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the conductive adhesive layer 2030 may be replaced with a low melting point part made of a material having a lower melting point than that of the wiring electrode of the wiring board.
  • the low melting point portion may be plated on the first electrode 2020 with a solder material, and may be coupled to the first conductive electrode 2156 of the semiconductor light emitting devices 2050.
  • the solder material may be, for example, at least one of Sb, Pd, Ag, Au, and Bi. In this case, solder may be deposited on the first electrode 2020 of the wiring board, and soldering may be performed using thermal energy.
  • an insulating layer 2060 may be stacked on the conductive adhesive layer 2030.
  • the insulating layer 2060 may be stacked on the upper side of the wiring board.
  • the insulating layer 2060 is made to fill between the semiconductor light emitting devices. More specifically, the insulating layer 2060 may be formed of an insulating material such as polyimide (PI, Polyimide), PET, or PEN.
  • PI polyimide
  • PET PET
  • PEN PEN
  • the insulating layer 2060 may be formed of the same material as the insulating base member of the conductive adhesive layer 2030. In this case, the insulating layer 2060 and the conductive adhesive layer 2030 are integrated by bonding, so that the insulating layer 2060 is integrally formed with the substrate 2010 while filling the semiconductor light emitting devices. One substrate can be formed.
  • a second electrode electrically connecting the plurality of semiconductor light emitting devices may be formed on one surface of the insulating layer 2060 along one direction.
  • the second electrode 2040 is positioned on the insulating layer 2060 and may be the wiring electrode.
  • the second electrode 2040 extends toward neighboring semiconductor light emitting devices to connect the plurality of semiconductor light emitting devices to each other, and thus functions as an upper wiring.
  • the insulating layer 2060 is disposed between the wiring board and the second electrode 2040.
  • the second electrode 2040 may be electrically connected to the semiconductor light emitting device 2050 by contact, and may be driven as a scan electrode for transmitting a scan signal.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the first electrode 2020 may be a scan electrode, and the second electrode 2040 may be a data electrode.
  • the partition wall 2090 may be formed between the semiconductor light emitting devices 2050.
  • the partition wall 2090 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the insulating layer 2060.
  • the insulating layer may be partitioned by partition walls disposed between the semiconductor light emitting devices.
  • the semiconductor light emitting device 2050 and the partition wall may be inserted into the resin of the insulating layer 2060.
  • the partition 2090 may be a reflective partition.
  • the partition wall 2090 may include a black or white insulator according to the purpose of the display device.
  • the reflectivity may be improved, and when the partition wall of the black insulator is used, the contrast may be increased at the same time.
  • the partition wall 2090 may be formed along each line of the first electrode 2020. Therefore, one line in the first electrode 2020 may be an electrode for controlling one color. In this case, the partition wall 2090 may be disposed on both sides of the semiconductor light emitting device that is isolated along the second electrode 2040. In addition, red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed along the second electrode 2040, and thus a unit pixel may be implemented.
  • the display apparatus 2000 may further include a wavelength conversion layer 2080 formed on one surface of the plurality of semiconductor light emitting devices 2050. Can be.
  • the wavelength conversion layer 2080 is configured to convert the wavelength of light.
  • the semiconductor light emitting device 2050 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light, and the wavelength conversion layer 2080 converts the blue (B) light into a wavelength of another color.
  • the semiconductor light emitting device 2050 may be a green semiconductor light emitting device that emits green (G) light.
  • the wavelength conversion layer 2080 may be a fluorescent filter having a yellow phosphor. If the phosphor is filled at the position of the insulating layer, mass productivity is reduced due to printing residue or thickness variation. On the contrary, according to the fluorescence filter as in the present example, mass production can be increased during display manufacturing.
  • the light output from the semiconductor light emitting elements 2050 is excited using a yellow phosphor, and the wavelength is converted.
  • the wavelength conversion layer 2080 may include a plurality of phosphor portions 2081, 2082, and 2083 overlapping the plurality of semiconductor light emitting devices, respectively.
  • the plurality of phosphor parts 2081, 2082, and 2083 are phosphor parts corresponding to pixels of red (R), green (G), and blue (B), respectively, and are formed in a bar shape along the first electrode to be formed. It can be arranged sequentially along the two electrodes.
  • a black matrix 20BM may be disposed between the phosphor parts 2021, 2082, and 2083.
  • the black matrix 20BM may be formed in a bar shape along the first electrode 2020 similarly to the phosphor part and disposed on both sides of the phosphor part along the second electrode.
  • the black matrix 20BM serves to partition the wavelength conversion layer into a plurality of phosphor parts.
  • the aforementioned partition wall 2090 may be formed at a position corresponding to the black matrix 20BM.
  • the black matrix 20BM has a larger cross-sectional area than the partition 2090 to limit the barrier 2090 from being exposed to the outside in the display.
  • yellow phosphors may be filled in the respective phosphor parts 2021, 2082, and 2083.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the wavelength conversion layer 2080 may have a structure in which a red phosphor part, a green phosphor part, and a blue phosphor part are sequentially disposed.
  • the polarizing filter layer 20PF for filtering light incident in a specific direction may overlap the insulating layer 2060.
  • An adhesive layer 2061 may be formed between the polarization filter layer 20PF and the insulating layer 2060.
  • the adhesive layer 2061 may be a transparent adhesive layer having excellent optical performance such as an optical adhesive film (OCA) or an optical adhesive resin (OCR). According to this structure, light can be spread more widely due to the difference in refractive index between the polarization filter layer 20PF and the adhesive layer 2061.
  • the black matrix 20BM may protrude from the polarization filter layer 20PF toward the semiconductor light emitting device. Since the black matrix 20BM protrudes and is inserted into the adhesive layer, the black matrix serves as an anchor to the adhesive layer, thereby improving adhesion.
  • the polarization filter layer 20PF may overlap the wavelength conversion layer 2080. More specifically, the polarization filter layer 20PF may be disposed between the insulating layer 2060 and the wavelength conversion layer 2080 along the thickness direction of the wavelength conversion layer 2080.
  • the polarization filter layer 20PF may include a plurality of polarization parts 20PF1, 20PF2, and 20PF3 sequentially disposed in one direction to overlap each of the plurality of semiconductor light emitting devices.
  • the plurality of polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3 are polarizers corresponding to pixels of red (R), green (G), and blue (B), respectively, and are formed in a bar shape along the first electrode 2020. And may be sequentially disposed along the second electrode 2040. In this case, fine grooves by texturing or roughing may be formed on the incident surfaces of the polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3.
  • a black matrix 20BM is disposed between the polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3 to serve as a partition wall between the polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3.
  • black matrices 20BM are disposed between the plurality of polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3 along the one direction, whereby the wavelength conversion layer 2080 and the polarization filter layer 20PF are disposed in the black.
  • a plurality of layers overlapping each other are formed between the matrices 20BM.
  • the black matrices 20BM form a common barrier between the polarization filter layer 20PF and the wavelength conversion layer 2080, and thus the polarizers 20PF1, 20PF2, and 20PF3 are formed of the phosphor parts 2021, 2082, and the like. 2083) may have the same width.
  • the structure described above may be prepared by patterning a black matrix on a substrate such as glass, followed by applying a phosphor first, and then applying a polarizing material.
  • the fluorescent filter and the polarizing filter are integrally provided, and thus the image quality may be improved by reducing crosstalk due to being disposed inside the black matrix.
  • the color filter 20CF overlaps the wavelength conversion layer 2080 to implement red, green, and blue colors. More specifically, the color filter 20CF and the wavelength conversion layer 2080 may be combined by adhesion. In this case, the color filter 20CF selectively transmits light to implement red, green, and blue colors.
  • the color filter 20CF may include a plurality of filtering units for filtering red, green, and blue wavelengths, and may have a structure in which the plurality of filtering units 20CF1, 20CF2, and 20CF3 are repeatedly arranged. In this case, a red filtering part 20CF1, a green filtering part 20CF2, and a blue filtering part 20CF3 may be disposed above the phosphor parts that are continuous along the second electrode, respectively. In this case, the wavelength conversion layer 2080 is combined with the color filter 20CF to implement unit pixels of red, green, and blue.
  • the fluorescent filter and the polarizing filter are integrally formed to excite and polarize the light, and then filter it to red, green, and blue, so that the display can output light closer to the surface light source. do. Through this, the image quality of the display may be improved.
  • the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms. Hereinafter, such modifications will be described.
  • 16 and 17 are cross-sectional views for describing other embodiments of the present invention.
  • a flip chip type semiconductor light emitting device described with reference to FIGS. 13 to 15 is used as a display device using a semiconductor light emitting device.
  • the example described below may be applied to a display device using another type of semiconductor light emitting device described above with reference to FIGS. 1 to 9.
  • the same or similar reference numeral is attached
  • the semiconductor light emitting device 3050 includes a first conductive type electrode 3156, a first conductive type semiconductor layer on which the first conductive type electrode 3156 is formed, and an active layer formed on the first conductive type semiconductor layer. And a second conductive semiconductor layer formed on the active layer and a second conductive electrode formed on the second conductive semiconductor layer, and the description thereof will be replaced with the description with reference to FIG. 12.
  • the display device 3000 includes a substrate 3010, a first electrode 3020, a second electrode 3040, a conductive adhesive layer 3030, an insulating layer 3060, a partition 3090, a wavelength conversion layer 3080, and a color.
  • the filter 30CF and the plurality of semiconductor light emitting devices 3050 are included. Their structures and functions are the same as those of the display apparatus described above with reference to Figs.
  • the polarization filter layer 30PF for filtering light incident in a specific direction may overlap the insulating layer 3060.
  • the polarization filter layer 30PF may overlap the wavelength conversion layer 3080. More specifically, the polarization filter layer 30PF may be disposed between the insulating layer 3060 and the wavelength conversion layer 3080 along the thickness direction of the wavelength conversion layer 3080.
  • the polarization filter layer 30PF may include a plurality of polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3 sequentially disposed along one direction to overlap each of the plurality of semiconductor light emitting devices.
  • the plurality of polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3 are polarizers corresponding to pixels of red (R), green (G), and blue (B), respectively, and are formed in a bar shape along the first electrode 3020. And may be sequentially disposed along the second electrode 2040 (see FIG. 11).
  • a black matrix 30BM is disposed between the polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3, and serves as a partition wall between the polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3.
  • black matrices 30BM are disposed between the plurality of polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3 along the one direction, whereby the wavelength conversion layer 3080 and the polarization filter layer 30PF are disposed in the black.
  • a plurality of layers overlapping each other are formed between the matrices 30BM.
  • the black matrices 30BM form a common partition wall of the polarization filter layer 30PF and the wavelength conversion layer 3080, and thus the polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3 are formed of the phosphor part 3081.
  • 3082, 3083 may have the same width.
  • the fluorescent filter and the polarizing filter may be integrally provided.
  • the polarization filter layer 30PF may be concave toward the wavelength conversion layer 3080. That is, the polarization filter layer 30PF may have a concave lens structure. More specifically, in each of the plurality of polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3, an incident surface on which light emitted from the semiconductor light emitting elements is incident may be concave. Since the incident surface is concave, the incident light spreads sideways, and thus light closer to the surface light source can be generated. In this case, fine grooves by texturing or roughing may be formed on the incident surface.
  • An adhesive layer 3031 may be formed between the polarization filter layer 30PF and the insulating layer 3060.
  • the adhesive layer 3021 may be a transparent adhesive layer having excellent optical performance such as an optical adhesive film (OCA) or an optical adhesive resin (OCR).
  • OCA optical adhesive film
  • OCR optical adhesive resin
  • at least a portion of the adhesive layer 3041 may be convex toward the polarization filter layer 30PF.
  • the convex shape may have a shape corresponding to each concave shape of the polarizers 30PF1, 30PF2, and 30PF3. Since the thickness of the adhesive layer 3031 is increased in the convex shape, the adhesive force can be improved.
  • the black matrix 3090 may protrude from the polarization filter layer 30PF toward the semiconductor light emitting device. Since the black matrix 3090 protrudes and is inserted into the adhesive layer 3041, the black matrix 3090 serves as an anchor that is stuck in the adhesive layer 3031, and thus the adhesive force may be improved.
  • the point light source is more evenly distributed to the front, and thus the image quality of the display can be further improved.
  • FIG. 17 exemplifies a case in which the partition wall is removed and reflective particles are added to the insulating layer.
  • FIG. 17 illustrates a case in which the structures of the partition and the insulating layer are modified in FIG. 16 as a display device using a semiconductor light emitting device. Therefore, in the present example described below, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar components as those in the example described with reference to FIG. 16, and the description is replaced with the first description.
  • the display apparatus 3000 includes a substrate 4010, a first electrode 4020, a second electrode 4040, a conductive adhesive layer 4030, an adhesive layer, a polarization filter layer 40PF, a wavelength conversion layer 4080, and a color filter 40CF. ) And a plurality of semiconductor light emitting devices 4050.
  • Their structures and functions are the same as those of the display apparatus described above with reference to Figs. 13 to 16, and therefore descriptions thereof will be replaced with the above description.
  • an insulating layer 4060 may be stacked on the conductive adhesive layer 4030.
  • the insulating layer 4060 may be stacked on the upper side of the wiring board.
  • the insulating layer 4060 is made to fill between the semiconductor light emitting devices. More specifically, the insulating layer 2060 may be formed of an insulating material such as polyimide (PI, Polyimide), PET, or PEN.
  • PI polyimide
  • PET PET
  • PEN PEN
  • the insulating layer 4060 may be formed of the same material as the insulating base member of the conductive adhesive layer 4030. In this case, the insulating layer 4060 and the conductive adhesive layer 2030 are integrated by bonding, so that the insulating layer 4060 is integrally formed with the substrate 4010 while filling the semiconductor light emitting devices. One substrate can be formed.
  • the insulating layer is filled between the semiconductor light emitting elements 4050 without a partition.
  • the insulating layer 4060 may include reflective particles 4041.
  • the resin of the insulating layer 4060 may be laminated on the conductive adhesive layer 4030 to fill the gaps between the plurality of semiconductor light emitting devices, and the reflective particles 4041 may be mixed with the resin.
  • the reflective particles 4041 may include at least one of titanium oxide, alumina, magnesium oxide, antimony oxide, zirconium oxide, and silica.
  • the reflective particles 4041 may be a white pigment.
  • the reflective particles 4041 may serve to reflect back light reflected from the polarization filter layer 40PF or the wavelength conversion layer 40PF to the inside of the display device.
  • the insulating layer 4060 is stacked on the conductive adhesive layer 4030, and may be formed on the semiconductor wafer since the insulating layer 4060 fills the gap between the semiconductor light emitting devices.
  • a second electrode 2040 (see FIG. 11) electrically connecting the plurality of semiconductor light emitting devices may be formed on one surface of the insulating layer 4060 along one direction.
  • the second electrode 2040 is positioned on the insulating layer 4060 and may be the wiring electrode.
  • the second electrode 2040 extends toward neighboring semiconductor light emitting devices to connect the plurality of semiconductor light emitting devices to each other, and thus functions as an upper wiring.
  • the insulating layer 4060 is disposed between the wiring board 4010 and the second electrode 2040.
  • the second electrode 2040 may be electrically connected to the semiconductor light emitting device 4050 by contact, and may be driven as a scan electrode for transmitting a scan signal.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the first electrode 4020 may be a scan electrode, and the second electrode 2040 may be a data electrode.
  • the adhesive layer 4041, the polarization filter layer 40PF, the wavelength conversion layer 4080, and the color filter 40CF are sequentially stacked on the insulating layer 4060, thereby implementing the above-described structure of the display device. According to the above-described structure, mass productivity can be increased, and manufacturing cost of the display device can be reduced.
  • the display device using the semiconductor light emitting device described above is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or part of the embodiments so that various modifications may be made. It may be.

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 배선전극이 형성되는 기판과, 상기 배선전극과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들과, 상기 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어지는 절연층과, 상기 절연층에 오버랩되며, 특정 방향으로 입사되는 빛을 필터링하는 편광 필터층, 및 상기 편광 필터층에 오버랩되며, 빛의 파장을 변환하도록 이루어지는 파장 변환층을 포함한다.

Description

반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치
본 발명은 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박막형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다. 그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자를 이용하여 플렉서블 디스플레이에는 파장 변환층을 이용하여 상기 반도체 발광 소자에서 발광되는 빛을 여기하고, 컬러 필터를 이용하여 적색이나 녹색의 파장으로 필터링하는 구조가 적용될 수 있다. 이러한 구조에서는, 파장 변환층이 열화되고, 점광원인 마이크로 발광 소자의 특성상 휘도 및 Uniformity 가 저하되는 문제가 있다. 특히, 이러한 단점 때문에 디지털 사이니지의 디스플레이나 플렉서블 디스플레이 등에 적용이 어려운 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 메커니즘에 대하여 제시한다.
본 발명의 일 목적은 점광원인 마이크로 발광 소자를 이용함에도, 면광원의 형태로 빛을 출력할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 화질이 개선되면서, 내구성이 함께 증가되는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 형광필터와 편광필터를 이용하여 디스플레이 장치의 휘도와, 내구성을 증대시킨다.
구체적인 예로서, 상기 디스플레이 장치는, 배선전극이 형성되는 기판과, 상기 배선전극과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들과, 상기 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어지는 절연층과, 상기 절연층에 오버랩되며, 특정 방향으로 입사되는 빛을 필터링하는 편광 필터층, 및 상기 편광 필터층에 오버랩되며, 빛의 파장을 변환하도록 이루어지는 파장 변환층을 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 편광 필터층은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되도록 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 편광부를 구비한다. 상기 일방향을 따라 상기 복수의 편광부의 사이에는 블랙 매트릭스들이 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되며, 상기 블랙 매트릭스들의 사이에 형성되는 복수의 형광체부를 구비할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 편광 필터층은 적어도 일부가 상기 파장 변환층을 향하여 오목하게 형성된다. 상기 편광 필터층은 복수의 편광부를 구비하고, 상기 복수의 편광부의 각각에서, 상기 반도체 발광소자들에서 발광된 빛이 입사되는 입사면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 입사면에는 텍스터링에 의한 미세홈들이 형성될 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 편광 필터층은 상기 파장 변환층의 두께 방향을 따라 상기 절연층과 상기 파장 변환층의 사이에 배치된다. 상기 편광 필터층과 상기 절연층의 사이에는 접착층이 형성되며, 상기 접착층은 상기 편광 필터층을 향하여 적어도 일부가 볼록하게 형성될 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 절연층은 상기 반도체 발광소자의 사이에 배치되는 격벽에 의하여 구획된다. 상기 격벽은 상기 파장 변환층을 복수의 형광체부로 구획하는 블랙 매트릭스에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 격벽보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 편광 필터층에서 상기 반도체 발광소자를 향하여 적어도 일부가 돌출될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치에서는, 블랙 매트릭스, 파장 변환층 및 편광 필터층이 조합되어, 점광원인 마이크로 반도체 발광소자를 구비하나, 면광원과 유사한 형태로 빛을 출력할 수 있다. 이를 통하여, 디스플레이의 휘도나 uniformity를 증대하여, 화질 및 효율을 개선한다.
또한, 본 발명에서는 편광 필터층이 오목렌즈의 구조를 가짐에 따라, 빛이 전면으로 고르게 분산될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 파장 변환층이 블랙 매트릭스가 적용된 형광필터 형태로 구현됨에 따라, 황색 형광체의 열화가 완화 및 방지될 수 있다. 이를 통하여, 디스플레이의 내구성이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 블랙 매트릭스와 편광 필터층을 통하여 픽셀 방향으로 빛을 차단함에 따라 혼색 방지 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 새로운 구조의 반도체 발광소자가 적용된 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한, 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 11a는 도 10의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이다.
도 11b는 도 11의 라인 F-F를 따라 취한 단면도이다.
도 12는 도 11a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 14는 도 13의 G-G를 따라 취한 단면도이다.
도 15는 도 13의 라인 H-H를 따라 취한 단면도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시 예들을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다.
플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이며, 도 4는 도 3a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아 홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법도 가능하다. 이러한 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 도시에 의하면, 본 예시에서 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스부재의 바닥부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 particle 혹은 nano 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광 소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다.
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광 소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광 소자들의 p형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광 소자(150)가 압입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광 소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광 소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다.
발광 소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광 소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광 소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광 소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광 소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 반도체 발광 소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광 소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.
형광체층(180)은 반도체 발광 소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(151) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(151)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.
이 경우, 반도체 발광 소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 반도체 발광 소자는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광 소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전영역에 사용가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용가능한 반도체 발광 소자의 형태로 확장될 수 있다.
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광 소자(150)는 전도성 접착층(130) 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다. 따라서, 이러한 경우, HD화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
본 도면을 참조하면, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광 소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광 소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)와 대향하도록 배치한다.
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
그 다음에, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head 를 적용하여 열압착될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광 소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.
그 다음에, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광 소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광 소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광 소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광 소자도 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광 소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광 소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분(231)과 전도성을 가지지 않는 부분(232)으로 구획된다.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광 소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.
이와 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(250)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.
수직형 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광 소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(251) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(251)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광 소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다.
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다.
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광 소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.
만약 반도체 발광 소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광 소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.
만일 제2전극(240)이 반도체 발광 소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광 소자(250) 및 제2전극(240)의 사이사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광 소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광 소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 도시에 의하면, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
상기 설명과 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
상기에서 설명된 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에는 플립 칩 타입이 적용된 경우에는 동일평면상에 제1 및 제2전극이 배치되므로 고정세(파인 피치)의 구현이 어려운 문제가 있다. 이하, 이러한 문제를 해결할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립 칩 타입의 발광소자가 적용된 디스플레이 장치에 대하여 설명한다.
도 10은 새로운 구조의 반도체 발광소자가 적용된 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한, 도 1의 A부분의 확대도이고, 도 11a는 도 10의 라인 E-E를 따라 취한 단면도이며, 도 11b는 도 11의 라인 F-F를 따라 취한 단면도이고, 도 12는 도 11a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 10, 도 11a 및 도 11b의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1000)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1000)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
디스플레이 장치(1000)는 기판(1010), 제1전극(1020), 전도성 접착층(1030), 제2전극(1040) 및 복수의 반도체 발광 소자(1050)를 포함한다. 여기에서, 제1 전극(1020) 및 제2 전극(1040)은 각각 복수의 전극 라인들을 포함할 수 있다.
기판(1010)은 제1전극(1020)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.
제1전극(1020)은 기판(1010) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(1020)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
전도성 접착층(1030)은 제1전극(1020)이 위치하는 기판(1010)상에 형성된다. 전술한 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(1030)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시예에서 상기 전도성 접착층(1030)은 접착층으로 대체될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극(1020)이 기판(1010)상에 위치하지 않고, 반도체 발광소자의 도전형 전극과 일체로 형성된다면, 접착층은 전도성이 필요없게 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(1020)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 반도체 발광 소자(1050)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(1040)이 위치한다.
도시에 의하면, 상기 제2전극(1040)은 전도성 접착층(1030) 상에 위치될 수 있다. 즉, 전도성 접착층(1030)은 배선기판과 제2전극(1040)의 사이에 배치된다. 상기 제2전극(1040)은 상기 반도체 발광 소자(1050)와 접촉에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기에서 설명된 구조에 의하여, 복수의 반도체 발광 소자(1050)는 상기 전도성 접착층(1030)에 결합 되며, 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)과 전기적으로 연결된다.
경우에 따라, 반도체 발광 소자(1050)가 형성된 기판(1010) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(1040)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(1040)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(1040)은 전도성 접착층(1030) 또는 투명 절연층에 이격 되어 형성될 수도 있다.
도시와 같이, 복수의 반도체 발광소자(1050)는 제1전극(1020)에 구비되는 복수의 전극 라인들과 나란한 방향으로 복수의 열들을 형성할 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 반도체 발광소자(1050)는 제2전극(1040)을 따라 복수의 열들을 형성할 수 있다.
나아가, 디스플레이 장치(1000)는, 복수의 반도체 발광소자(1050)의 일면에 형성되는 형광체층(1080)을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(1050)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 형광체층(1080)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(1080)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(1081) 또는 녹색 형광체(1082)가 될 수 있다. 즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자(1051a) 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(1081)가 적층 될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자(1051b) 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(1082)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자(1051c)만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(1020)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층 될 수 있다. 따라서, 제1전극(1020)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(1040)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(1050)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 단위 화소를 구현할 수 있다.
한편, 이러한 형광체층(1080)의 대비비(Contrast) 향상을 위하여 디스플레이 장치는 각각의 형광체들의 사이에 배치되는 블랙 매트릭스(1091)를 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(1091)는 형광체 도트 사이에 갭을 만들고, 흑색 물질이 상기 갭을 채우는 형태로 형성될 수 있다. 이를 통하여 블랙 매트릭스(1091)는 외광반사를 흡수함과 동시에 명암의 대조를 향상시킬 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(1091)는, 형광체층(1080)이 적층된 방향인 제1전극(1020)을 따라 각각의 형광체층들의 사이에 위치한다. 이 경우에, 청색 반도체 발광 소자(1051)에 해당하는 위치에는 형광체층이 형성되지 않으나, 블랙 매트릭스(1091)는 상기 형광체층이 없는 공간을 사이에 두고(또는 청색 반도체 발광 소자(1051c)를 사이에 두고) 양측에 각각 형성될 수 있다.
다시, 본 예시의 반도체 발광소자(1050)를 살펴보면, 본 예시에서 반도체 발광 소자(1050)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다. 다만, 전극이 상/하로 배치되나, 본 발명의 반도체 발광소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.
도 12를 참조하면, 예를 들어, 상기 반도체 발광 소자(1050)는 제1도전형 전극(1156)과, 제1도전형 전극(1156)이 형성되는 제1도전형 반도체층(1155)과, 제1도전형 반도체층(1155) 상에 형성된 활성층(1154)과, 상기 활성층(1154) 상에 형성된 제2도전형 반도체층(1153) 및 제2도전형 반도체층(1153)에 형성되는 제2도전형 전극(1152)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제1도전형 반도체층(1155)은 각각 p형 전극 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 상기 제2도전형 전극(1152) 및 제2도전형 반도체층(1153)은 각각 n형 전극 및 n형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 n형이 되고 제2도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다.
보다 구체적으로, 상기 제1도전형 전극(1156)은 상기 제1도전형 반도체층(1155)의 일면에 형성되며, 상기 활성층(1154)은 상기 제1도전형 반도체층(1155)의 타면과 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 일면의 사이에 형성되고, 상기 제2도전형 전극(1152)은 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 일면에 형성된다.
이 경우에, 상기 제2도전형 전극은 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 일면에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 타면에는 언도프된(Undoped) 반도체층(1153a)이 형성될 수 있다.
도 12를 도 10 내지 도 11b와 함께 참조하면, 상기 제2도전형 반도체층의 일면은 상기 배선기판에 가장 가까운 면이 될 수 있고, 상기 제2도전형 반도체층의 타면은 상기 배선기판에 가장 먼 면이 될 수 있다.
또한, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제2도전형 전극(1152)은 반도체 발광소자의 폭방향을 따라 이격된 위치에서 각각 상기 폭방향과 수직방향(또는 두께방향)으로 서로 높이차를 가지도록 이루어진다.
상기 높이차를 이용하여 상기 제2도전형 전극(1152)은 상기 제2도전형 반도체층(1153)에 형성되나, 반도체 발광소자의 상측에 위치하는 상기 제2전극(1040)과 인접하게 배치된다. 예를 들어, 상기 제2도전형 전극(1152)은 적어도 일부가 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 측면(또는, 언도프된(Undoped) 반도체층(1153a)의 측면)으로부터 상기 폭방향을 따라 돌출된다. 이와 같이, 제2도전형 전극(1152)이 상기 측면에서 돌출되기에, 상기 제2도전형 전극(1152)은 반도체 발광소자의 상측으로 노출될 수 있다. 이를 통하여, 상기 제2도전형 전극(1152)은 전도성 접착층(1030)의 상측에 배치되는 상기 제2전극(1040)과 오버랩되는 위치에 배치된다.
보다 구체적으로, 반도체 발광 소자는 상기 제2도전형 전극(1152)에서 연장되며, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 측면에서 돌출되는 돌출부(1152a)를 구비한다. 이 경우에, 상기 돌출부(1152a)를 기준으로 보면, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제2도전형 전극(1152)은 상기 돌출부(1152a)의 돌출방향을 따라 이격된 위치에서 배치되며, 상기 돌출방향과 수직한 방향으로 서로 높이차를 가지도록 형성되는 것으로 표현될 수 있다.
상기 돌출부(1152a)는 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 일면에서 측면으로 연장되며, 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 상면으로, 보다 구체적으로는 언도프된(Undoped) 반도체층(1153a)으로 연장된다. 상기 돌출부(1152a)는 상기 언도프된(Undoped) 반도체층(1153a)의 측면에서 상기 폭방향을 따라 돌출된다. 따라서, 상기 돌출부(1152a)는 상기 제2도전형 반도체층을 기준으로 상기 제1도전형 전극의 반대측에서 상기 제2전극(1040)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 돌출부(1152a)를 구비하는 구조는, 전술한 수평형 반도체 발광소자와 수직형 반도체 발광소자의 장점을 이용할 수 있는 구조가 될 수 있다. 한편, 상기 언도프된(Undoped) 반도체층(1153a)에서 상기 제1도전형 전극(1156)으로부터 가장 먼 상면에는 roughing 에 의하여 미세홈들이 형성될 수 있다.
상기에서 설명된 디스플레이 장치에 의하면, 반도체 발광소자의 크기가 작아, 디스플레이 장치의 휘도를 증가시키기 어려운 문제가 있다. 이는 반도체 발광소자에서 빛이 방출되는 상부면의 면적이 작기 때문에, 휘도 증가에 한계가 있기 때문이다. 또한, 마이크로 반도체 발광소자는 점광원이므로 Uniformity 가 종래의 저하되는 단점이 있다.
본 발명에서는 이러한 단점을 해결할 수 있는 새로운 메커니즘을 제시한다. 이하, 새로운 메커니즘이 적용된 디스플레이 장치에 대하여 설명한다.
이하, 본 발명의 디스플레이 장치의 구조에 대하여 첨부된 도면과 함께 상세하게 살펴본다. 도 13은 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 부분 사시도이고, 도 14는 도 13의 G-G를 따라 취한 단면도이며, 도 15는 도 13의 라인 H-H를 따라 취한 단면도이다.
도 13, 도 14 및 도 15의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치로서 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 플립 칩 타입 반도체 발광소자에서 휘도는 증가되는 메커니즘이 부가된 경우를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 도 1 내지 도 9를 참조하여 전술한 다른 형태의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에도 적용 가능하다. 또한, 이하 설명되는 본 예시에서는, 앞서 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 예시의 각 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(2050)는 제1도전형 전극(2156)과, 제1도전형 전극(2156)이 형성되는 제1도전형 반도체층(2155)과, 제1도전형 반도체층(2155) 상에 형성된 활성층(2154)과, 상기 활성층(2154) 상에 형성된 제2도전형 반도체층(2153) 및 제2도전형 반도체층(2153)에 형성되는 제2도전형 전극(2152)을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞서 도 12를 참조한 설명으로 갈음한다.
또한, 도 12를 참조하여 전술한 바와 같이, 돌출부(2152a)가 상기 제2도전형 반도체층(2153)의 일면에서 측면으로 연장되며, 상기 제2도전형 반도체층(2153)의 상면으로, 보다 구체적으로는 언도프된(Undoped) 반도체층(2153a)으로 연장된다. 따라서, 상기 돌출부(2152a)는 상기 제2도전형 반도체층(2153)을 기준으로 상기 제1도전형 전극(2156)의 반대측에서 상기 제2전극(2040)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 이 경우에 패시베이션층(2158)이 구비되어, 상기 반도체 발광소자의 외면을 감싸도록 형성될 수 있다.
디스플레이 장치(2000)는 기판(2010), 제1전극(2020), 제2전극(2040), 전도성 접착층(2030), 및 복수의 반도체 발광 소자(2050)를 포함한다.
기판(2010)은 제1전극(2020)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(2020)은 기판(2010) 상에 위치하는 배선전극이 될 수 있다. 이 경우에 상기 기판(2010)은 절연성은 있으나, 플렉서블이 아닌 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(2010)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 전도성 접착층(2030)은 상기 기판(2010, 배선기판)에 상기 반도체 발광소자들(2050)을 부착하면서, 상기 기판(2010)과 상기 반도체 발광소자들(2050)을 전기적으로 연결한다. 이 경우에, 상기 전도성 접착층(2030)은 이방성 전도성 필름이 될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전도성 접착층(2030)은 상기 배선기판의 배선전극보다 저융점의 재질로 이루어지는 저융점부로 대체될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 저융점부는 솔더 물질로 상기 제1전극(2020)에 도금되어, 상기 반도체 발광소자들(2050)의 제1도전형 전극(2156)과 결합될 수 있다. 상기 솔더 물질은 예를 들어, Sb, Pd, Ag, Au 및 Bi 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이 경우에, 배선기판의 상기 제1전극(2020)에 솔더가 증착되고, 열에너지를 이용하여 솔더링이 실시될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 전도성 접착층(2030)의 상측에는 절연층(2060)이 적층될 수 있다. 솔더 물질이 제1전극(2020)과 제1도전형 전극(2156)을 연결하는 구조에서는 상기 배선기판의 상측에 상기 절연층(2060)이 적층될 수 있다.
이 경우에, 상기 절연층(2060)은 상기 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 절연층(2060)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성 있는 재질로 형성될 수 있다.
상기 절연층(2060)은 상기 전도성 접착층(2030)의 절연성 베이스 부재와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 절연층(2060)과 상기 전도성 접착층(2030)은 합착에 의하여 일체화되며, 따라서 상기 절연층(2060)은 상기 반도체 발광소자들의 사이를 충전하면서 상기 기판(2010)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.
도시에 의하면, 상기 절연층(2060)의 일면에는 상기 복수의 반도체 발광소자들을 전기적으로 연결하는 제2전극이 일방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 제2전극(2040)은 절연층(2060) 상에 위치되며, 상기 배선전극이 될 수 있다. 상기 제2전극(2040)은 이웃하는 반도체 발광소자를 향하여 연장되어 복수의 반도체 발광소자를 서로 연결하며, 따라서 상부배선으로서 기능하게 된다.
이 경우에, 절연층(2060)은 배선기판과 제2전극(2040)의 사이에 배치된다. 상기 제2전극(2040)은 상기 반도체 발광 소자(2050)와 접촉에 의하여 전기적으로 연결될 수 있으며, 스캔 신호를 전송하는 스캔 전극으로서 구동될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1전극(2020)이 스캔 전극이 되고, 상기 제2전극(2040)이 데이터 전극이 되는 것도 가능하다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(2050)의 사이에 격벽(2090)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(2090)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 절연층(2060)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층은 상기 반도체 발광소자의 사이에 배치되는 격벽에 의하여 구획될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(2060)의 수지에 반도체 발광 소자(2050)와 격벽이 삽입된 구조가 될 수 있다.
상기 격벽(2090)은 반사성 격벽이 될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(2090)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.
이 경우에, 제1전극(2020)의 각 라인을 따라 상기 격벽(2090)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1전극(2020)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(2090)은 제2전극(2040)을 따라서 아이솔레이션된 반도체 발광소자의 양측에 각각 배치될 수 있다. 또한, 제2전극(2040)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.
상기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 구현하기 위하여, 또한, 디스플레이 장치(2000)는 복수의 반도체 발광소자(2050)의 일면에 형성되는 파장 변환층(2080)을 구비할 수 있다. 상기 파장 변환층(2080)은 빛의 파장을 변환하도록 이루어진다.
예를 들어, 반도체 발광 소자(2050)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 파장 변환층(2080)은 상기 청색(B) 광을 다른 색상의 파장으로 변환시키는 기능을 수행한다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반도체 발광 소자(2050)는 녹색(G) 광을 발광하는 녹색 반도체 발광 소자가 될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 파장 변환층(2080)은 황색 형광체를 구비하는 형광필터가 될 수 있다. 만약 절연층의 위치에 형광체를 채우게 되면, 인쇄 잔여물이나 두께 편차에 의하여 양산성이 저감된다. 이에 반해, 본 예시와 같은 형광필터에 의하면, 디스플레이 제조시에 양산성이 증대될 수 있다.
이 경우에, 반도체 발광소자들(2050)에서 출력된 빛은 황색 형광체를 이용하여 여기시켜, 파장이 변환된다.
보다 구체적으로, 상기 파장 변환층(2080)은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되는 복수의 형광체부(2081, 2082, 2083)를 구비할 수 있다. 상기 복수의 형광체부(2081, 2082, 2083)는 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소에 해당하는 형광체부로서, 상기 제1전극을 따라 바 형태로 형성되어 상기 제2전극을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 이 때에, 상기 형광체부(2081, 2082, 2083)의 사이에는 블랙 매트릭스(20BM)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(20BM)은 형광체부와 마찬가지로 상기 제1전극(2020)을 따라 바 형태로 형성되어 상기 제2전극을 따라 상기 형광체부의 양측에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(20BM)는 상기 파장 변환층을 복수의 형광체부로 구획하는 역할을 하게 된다.
한편, 전술한 격벽(2090)은 상기 블랙 매트릭스(20BM)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이 때에, 상기 블랙 매트릭스(20BM)는 상기 격벽(2090)보다 큰 단면적을 가져서 디스플레이에서 상기 격벽(2090)이 외부로 노출되는 것을 제한한다.
본 예시에서는 각각의 형광체부(2081, 2082, 2083)에는 황색 형광체가 충전될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 파장 변환층(2080)가 적색 형광체부, 녹색 형광체부 및 청색 형광체부가 순차적으로 배치되는 구조를 가지는 것도 가능하다.
본 도면들을 참조하면, 상기 절연층(2060)에는 특정 방향으로 입사되는 빛을 필터링하는 편광 필터층(20PF)이 오버랩될 수 있다. 상기 편광 필터층(20PF)과 상기 절연층(2060)의 사이에는 접착층(2061)이 형성될 수 있다. 상기 접착층(2061)은 광접착필름(OCA)이나 광접착레진(OCR) 과 같은 광학 성능이 우수한 투광성 접착층이 될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 편광 필터층(20PF)과 상기 접착층(2061)의 굴절률 차이로 인하여 빛이 보다 넓게 퍼질 수 있게 된다.
이 때에, 상기 블랙 매트릭스(20BM)는 상기 편광 필터층(20PF)에서 상기 반도체 발광소자를 향하여 적어도 일부가 돌출될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(20BM)가 돌출되어 상기 접착층에 삽입되므로, 상기 블랙 매트릭스는 상기 접착층에 박히는 앵커와 같은 역할을 하며, 이를 통하여 접착력이 향상될 수 있다.
또한, 상기 편광 필터층(20PF)은 상기 파장 변환층(2080)과 오버랩될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광 필터층(20PF)은 상기 파장 변환층(2080)의 두께 방향을 따라 상기 절연층(2060)과 상기 파장 변환층(2080)의 사이에 배치될 수 있다.
상기 편광 필터층(20PF)은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되도록 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)를 구비할 수 있다.
예를 들어. 상기 복수의 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)는 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소에 해당하는 편광부로서, 상기 제1전극(2020)을 따라 바 형태로 형성되어 상기 제2전극(2040)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)의 입사면에는 텍스터링 또는 roughing 에 의한 미세홈들이 형성될 수 있다.
이 때에, 상기 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)의 사이에는 블랙 매트릭스(20BM)가 배치되어, 편광부들(20PF1, 20PF2, 20PF3)의 사이에서 격벽의 역할을 하게 된다.
즉, 상기 일방향을 따라 상기 복수의 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)의 사이에는 블랙 매트릭스들(20BM)이 배치되며, 이를 통하여 상기 파장 변환층(2080)과 상기 편광 필터층(20PF)은 상기 블랙 매트릭스들(20BM)의 사이에서 서로 오버랩되는 복수의 층을 형성한다. 상기 블랙 매트릭스들(20BM)이 상기 편광 필터층(20PF)과 파장 변환층(2080)의 공통적인 격벽을 형성하게 되며, 따라서 상기 편광부(20PF1, 20PF2, 20PF3)는 상기 형광체부(2081, 2082, 2083)와 동일한 폭을 가지게 될 수 있다.
상기에서 설명된 구조는, 글라스 등의 기판에 블랙 매트릭스를 패터닝 한 후에, 형광체를 먼저 도포하고, 이후에 편광물질을 도포하여 제조될 수 있다. 또한, 이러한 구조에 의하면, 형광필터와 편광필터가 일체로 구비되어, 블랙 매트릭스의 내부에 배치됨에 따라 크로스토크(crosstalk)이 완화되어 화질이 개선될 수 있다.
한편, 도시에 의하면, 상기 파장 변환층(2080)에는 컬러 필터(20CF)가 오버랩되어, 적색, 녹색 및 청색을 구현하게 된다. 보다 구체적으로, 접착에 의하여 상기 컬러 필터(20CF)와 상기 파장 변환층(2080)이 결합될 수 있다. 이 경우에, 상기 컬러 필터(20CF)는 빛을 선택적으로 투과하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하도록 이루어진다. 컬러 필터(20CF)는 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장을 필터링하는 복수의 필터링부들을 구비하며, 상기 복수의 필터링부들(20CF1, 20CF2, 20CF3)이 반복 배치되는 구조를 가질 수 있다. 이 때에, 제2전극을 따라 연속하는 형광체부들의 상측에는 적색, 녹색 및 청색을 필터링하는 적색 필터링부(20CF1), 녹색 필터링부(20CF2) 및 청색 필터링부(20CF3)가 각각 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 파장 변환층(2080)은 컬러 필터(20CF)와 조합되어 적색, 녹색, 및 청색의 단위화소를 구현하게 된다.
상기에서 설명된 구조에 의하면, 형광필터와 편광필터가 일체로 형성되어 빛을 편광한 후에 여기시키고, 이를 적색, 녹색 및 청색으로 필터링함에 따라, 디스플레이는 보다 면광원에 가까운 빛을 출력할 수 있게 된다. 이를 통하여 디스플레이의 화질이 개선될 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 이하, 이러한 변형예들에 대하여 설명한다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시 예들을 설명하기 위한 단면도이다.
도 16의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치로서 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 플립 칩 타입 반도체 발광소자를 적용한 경우를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 도 1 내지 도 9를 참조하여 전술한 다른 형태의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에도 적용 가능하다. 또한, 이하 설명되는 본 예시에서는, 앞서 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 예시의 각 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(3050)는 제1도전형 전극(3156)과, 제1도전형 전극(3156)이 형성되는 제1도전형 반도체층과, 제1도전형 반도체층 상에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상에 형성된 제2도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층에 형성되는 제2도전형 전극을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞서 도 12를 참조한 설명으로 갈음한다.
디스플레이 장치(3000)는 기판(3010), 제1전극(3020), 제2전극(3040), 전도성 접착층(3030), 절연층(3060), 격벽(3090), 파장 변환층(3080), 컬러 필터(30CF) 및 복수의 반도체 발광 소자(3050)를 포함한다. 이들의 구조나 기능은 도 13 내지 도 15를 참조하여 전술한 디스플레이 장치와 동일하며, 따라서 이들에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
본 도면을 참조하면, 상기 절연층(3060)에는 특정 방향으로 입사되는 빛을 필터링하는 편광 필터층(30PF)이 오버랩될 수 있다.
또한, 상기 편광 필터층(30PF)은 상기 파장 변환층(3080)과 오버랩될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광 필터층(30PF)은 상기 파장 변환층(3080)의 두께 방향을 따라 상기 절연층(3060)과 상기 파장 변환층(3080)의 사이에 배치될 수 있다.
상기 편광 필터층(30PF)은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되도록 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)를 구비할 수 있다.
예를 들어. 상기 복수의 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)는 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소에 해당하는 편광부로서, 상기 제1전극(3020)을 따라 바 형태로 형성되어 상기 제2전극(2040, 도 11 참조)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
이 때에, 상기 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)의 사이에는 블랙 매트릭스(30BM)가 배치되어, 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)의 사이에서 격벽의 역할을 하게 된다.
즉, 상기 일방향을 따라 상기 복수의 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)의 사이에는 블랙 매트릭스들(30BM)이 배치되며, 이를 통하여 상기 파장 변환층(3080)과 상기 편광 필터층(30PF)은 상기 블랙 매트릭스들(30BM)의 사이에서 서로 오버랩되는 복수의 층을 형성한다. 이를 통하여, 상기 블랙 매트릭스들(30BM)이 상기 편광 필터층(30PF)과 파장 변환층(3080)의 공통적인 격벽을 형성하게 되며, 따라서 상기 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)는 상기 형광체부(3081, 3082, 3083)와 동일한 폭을 가지게 될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 형광필터와 편광필터가 일체로 구비될 수 있다.
이 경우에, 상기 편광 필터층(30PF)은 적어도 일부가 상기 파장 변환층(3080)을 향하여 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 편광 필터층(30PF)은 오목렌즈의 구조를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)의 각각에서, 상기 반도체 발광소자들에서 발광된 빛이 입사되는 입사면은 오목하게 형성될 수 있다. 상기 입사면이 오목한 형상이므로, 입사되는 빛은 옆으로 퍼지게 되며, 따라서 보다 면광원에 가까운 빛이 생성될 수 있다. 이 경우에, 상기 입사면에는 텍스터링 또는 roughing 에 의한 미세홈들이 형성될 수 있다.
상기 편광 필터층(30PF)과 상기 절연층(3060)의 사이에는 접착층(3061)이 형성될 수 있다. 상기 접착층(3061)은 광접착필름(OCA)이나 광접착레진(OCR) 과 같은 광학 성능이 우수한 투광성 접착층이 될 수 있다. 이 경우에, 상기 접착층(3061)은 상기 편광 필터층(30PF)을 향하여 적어도 일부가 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 볼록한 형상은 상기 편광부(30PF1, 30PF2, 30PF3)의 각각의 오목한 형상에 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 접착층(3061)이 볼록한 형상으로 두께가 늘어나므로, 접착력의 향상을 도모할 수 있게 된다.
나아가, 상기 블랙 매트릭스(3090)는 상기 편광 필터층(30PF)에서 상기 반도체 발광소자를 향하여 적어도 일부가 돌출될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(3090)가 돌출되어 상기 접착층(3061)에 삽입되므로, 상기 블랙 매트릭스(3090)는 상기 접착층(3061)에 박히는 앵커와 같은 역할을 하며, 이를 통하여 접착력이 향상될 수 있다.
본 예시에 의하면, 점광원이 보다 고르게 전면으로 분산되며, 이를 통하여 디스플레이의 화질이 보다 개선될 수 있다.
한편, 도 17에서는 격벽을 없애고 절연층에 반사입자를 첨가한 경우를 예시한다.
도 17의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치로서 도 16에서 격벽 및 절연층의 구조가 변형된 경우를 예시한다. 따라서, 이하 설명되는 본 예시에서는, 앞서 도 16을 참조하여 설명한 예시의 각 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
디스플레이 장치(3000)는 기판(4010), 제1전극(4020), 제2전극(4040), 전도성 접착층(4030), 접착층, 편광 필터층(40PF), 파장 변환층(4080), 컬러 필터(40CF) 및 복수의 반도체 발광 소자(4050)를 포함한다. 이들의 구조나 기능은 도 13지 도 16을 참조하여 전술한 디스플레이 장치와 동일하며, 따라서 이들에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
도시에 의하면, 상기 전도성 접착층(4030)의 상측에는 절연층(4060)이 적층될 수 있다. 솔더 물질이 제1전극(4020)과 제1도전형 전극(4156)을 연결하는 구조에서는 상기 배선기판의 상측에 상기 절연층(4060)이 적층될 수 있다.
이 경우에, 상기 절연층(4060)은 상기 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 절연층(2060)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성 있는 재질로 형성될 수 있다.
상기 절연층(4060)은 상기 전도성 접착층(4030)의 절연성 베이스 부재와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 절연층(4060)과 상기 전도성 접착층(2030)은 합착에 의하여 일체화되며, 따라서 상기 절연층(4060)은 상기 반도체 발광소자들의 사이를 충전하면서 상기 기판(4010)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(4050)의 사이에 격벽이 없이 절연층만으로 채워진다.
이 경우에, 상기 절연층(4060)에는 반사입자(4061)가 포함될 수 있다. 상기 절연층(4060)의 수지가 상기 전도성 접착층(4030)에 적층되어 상기 복수의 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어지고, 상기 반사입자(4061)는 상기 수지에 혼합될 수 있다. 이 경우에, 상기 반사입자(4061)는 산화티탄, 알루미나, 산화마그네슘, 산화안티몬, 산화지르코늄 및 실리카 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 한편, 상기 반사입자(4061)는 백색안료가 될 수 있다.
한편, 상기 반사입자(4061)는 편광 필터층(40PF)이나 파장변환층(40PF)에서 반사되어 디스플레이 장치의 내부로 향하는 빛을 재반사하는 역할을 할 수 있다. 한편, 상기 절연층(4060)은 전도성 접착층(4030)에 적층되며, 반도체 발광소자의 사이를 채우므로 반도체 웨이퍼 상에서 형성될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 절연층(4060)의 일면에는 상기 복수의 반도체 발광소자들을 전기적으로 연결하는 제2전극(2040, 도 11 참조)이 일방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 제2전극(2040)은 절연층(4060) 상에 위치되며, 상기 배선전극이 될 수 있다. 상기 제2전극(2040)은 이웃하는 반도체 발광소자를 향하여 연장되어 복수의 반도체 발광소자를 서로 연결하며, 따라서 상부배선으로서 기능하게 된다.
이 경우에, 절연층(4060)은 배선기판(4010)과 제2전극(2040)의 사이에 배치된다. 상기 제2전극(2040)은 상기 반도체 발광 소자(4050)와 접촉에 의하여 전기적으로 연결될 수 있으며, 스캔 신호를 전송하는 스캔 전극으로서 구동될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1전극(4020)이 스캔 전극이 되고, 상기 제2전극(2040)이 데이터 전극이 되는 것도 가능하다.
상기 절연층(4060)의 상측으로 접착층(4061), 편광 필터층(40PF), 파장 변환층(4080) 및 컬러 필터(40CF)가 차례로 적층되며, 이를 통하여 전술한 디스플레이 장치의 구조가 구현된다. 상기에서 설명된 구조에 의하면, 양산성이 증대하여 디스플레이 장치의 제조비가 저감될 수 있다.
이상에서 설명한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

  1. 배선전극이 형성되는 기판;
    상기 배선전극과 전기적으로 연결되는 복수의 반도체 발광소자들;
    상기 반도체 발광소자들의 사이를 채우도록 이루어지는 절연층;
    상기 절연층에 오버랩되며, 특정 방향으로 입사되는 빛을 필터링하는 편광 필터층; 및
    상기 편광 필터층에 오버랩되며, 빛의 파장을 변환하도록 이루어지는 파장 변환층을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필터층은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되도록 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 편광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일방향을 따라 상기 복수의 편광부의 사이에는 블랙 매트릭스들이 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 상기 복수의 반도체 발광소자에 각각 오버랩되며, 상기 블랙 매트릭스들의 사이에 형성되는 복수의 형광체부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층과 상기 편광 필터층은 상기 블랙 매트릭스들의 사이에서 서로 오버랩되는 복수의 층을 이루는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필터층은 적어도 일부가 상기 파장 변환층을 향하여 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 편광 필터층은 복수의 편광부를 구비하고,
    상기 복수의 편광부의 각각에서, 상기 반도체 발광소자들에서 발광된 빛이 입사되는 입사면은 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입사면에는 텍스터링에 의한 미세홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필터층은 상기 파장 변환층의 두께 방향을 따라 상기 절연층과 상기 파장 변환층의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 편광 필터층과 상기 절연층의 사이에는 접착층이 형성되며, 상기 접착층은 상기 편광 필터층을 향하여 적어도 일부가 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 반도체 발광소자의 사이에 배치되는 격벽에 의하여 구획되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 파장 변환층을 복수의 형광체부로 구획하는 블랙 매트릭스에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 격벽보다 큰 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 편광 필터층에서 상기 반도체 발광소자를 향하여 적어도 일부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 황색 형광체를 구비하고,
    상기 파장 변환층에는 컬러 필터가 오버랩되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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