WO2021251529A1 - 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2021251529A1
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shared
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semiconductor
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오태수
문준권
박성진
최봉석
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the embodiment relates to a display device including a semiconductor light emitting device.
  • Techniques for implementing a large-area display include a liquid crystal display (LCD), an OLED display, and a micro-LED display.
  • the micro-LED display is a display using a micro-LED, which is a semiconductor light emitting device having a diameter or cross-sectional area of 100 ⁇ m or less, as a display device.
  • Micro-LED display has excellent performance in many characteristics such as contrast ratio, response speed, color reproducibility, viewing angle, brightness, resolution, lifespan, luminous efficiency and luminance because micro-LED, a semiconductor light emitting device, is used as a display device.
  • the micro-LED display has the advantage of being able to freely adjust the size or resolution as screens can be separated and combined in a modular way, and it has the advantage of being able to implement a flexible display.
  • Transfer technologies that have been recently developed include a pick and place process, a laser lift-off method, or a self-assembly method.
  • One of the technical problems of the embodiment is to provide a display device including a semiconductor light emitting device capable of reducing the difficulty of panel design and transfer process while improving yield.
  • a display device including a semiconductor light emitting device includes a main pixel group 150MG including a plurality of main pixels and a plurality of shared light emitting devices disposed between and around the plurality of main pixels.
  • a shared redundancy pixel 160C may be included.
  • the main pixel group 150MG may include a plurality of main pixels including a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device B.
  • the shared redundancy pixel 160C may include a first group shared light emitting device disposed between the plurality of main pixels and a second group shared light emitting device disposed around the plurality of main pixels.
  • the main pixel group 150MG may include a first main pixel 150M1 , a second main pixel 150M2 , a third main pixel 150M3 , and a fourth main pixel 150M4 disposed adjacent to each other. .
  • the first group shared light emitting device disposed between the plurality of main pixels may include a fifth shared light emitting device 160c5 .
  • the second group shared light emitting device disposed around the plurality of main pixels includes the first to fourth and sixth to ninth shared light emitting devices 160c1, 160c2, 160c3, 160c4, 160c5, 160c6, 160c7, 160c8, and 160c9. may include
  • the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, and the third semiconductor light emitting device B are a red light emitting device R, a green light emitting device G, and a blue light emitting device B, respectively.
  • the first shared light emitting device 160c1 , the fifth shared light emitting device 160c5 , and the ninth shared light emitting device 160c9 may be a Red(R) shared light emitting device.
  • the third shared light emitting device 160c3 , the fourth shared light emitting device 160c4 , and the eighth shared light emitting device 160c8 may be a Green (G) shared light emitting device.
  • the second shared light emitting device 160c2 , the sixth shared light emitting device 160c6 , and the seventh shared light emitting device 160c7 may be a Blue (B) shared light emitting device.
  • the first error light emitting device 160E1 in which the light emitting device emitting red light in the first main pixel 150M1 is defective may be included.
  • the fifth shared light emitting device 160c5 that emits red light among the shared light emitting devices adjacent to the first error light emitting device 160E1 may emit light as an auxiliary pixel.
  • the fourth main pixel 150M4 may include a second error light emitting device 160E2 in which a light emitting device emitting blue is defective, and a shared sub-pixel adjacent to the second error light emitting device 160E2 is shared.
  • the seventh shared light emitting device 160c7 emitting blue light may emit light as an auxiliary pixel.
  • a first error light emitting device 160E1, a second error light emitting device 160E2, and a third error light emitting device 160E3 are formed in regions corresponding to regions emitting red, blue, and green light in the first main pixel 150M1, respectively. may include
  • the fifth shared light-emitting device 160c5 that is adjacent to the first error light-emitting device 160E1 and emits red light emits light as an auxiliary pixel and is adjacent to the second error light-emitting device 160E2.
  • the fourth shared light emitting device 160c4 emitting green light emits light as an auxiliary pixel
  • the second shared light emitting device 160c2 adjacent to the third error light emitting device 160E3 and emitting blue light emits light as an auxiliary pixel. can do.
  • a fourth error light emitting device 160E4, a fifth error light emitting device 160E5, and a sixth error light emitting device 160E6 are formed in regions corresponding to regions emitting red, blue, and green light in the third main pixel 150M3, respectively.
  • the 9 shared light-emitting devices 160c9 adjacent to the fourth error light-emitting device 160E4 and emitting red light emit light as auxiliary pixels, and the fifth error light-emitting device 160E5 emits light as an auxiliary pixel.
  • the first semiconductor light emitting device (R), the second semiconductor light emitting device (G), and the third semiconductor light emitting device (B) are a red light emitting device (R), a green light emitting device (G), and a blue light emitting device (B), respectively.
  • the second shared light emitting device 160c2 , the fifth shared light emitting device 160c5 and the eighth shared light emitting device 160c8 are Red shared light emitting devices, the first shared light emitting device 160c1 , the sixth The shared light emitting device 160c6 and the seventh shared light emitting device 160c7 are green shared light emitting devices, and the third shared light emitting device 160c3, the fourth shared light emitting device 160c4, and the ninth shared light emitting device 160c9 ) may be a Blue shared light emitting device.
  • the first semiconductor light emitting devices R which are red light emitting devices, are formed closest to the fifth shared light emitting device 160c5 which is a red shared light emitting device. can be placed.
  • the shared outer sub-pixel may include the shared outer sub-pixel 160CP disposed at the outer portion of the display panel of the display device.
  • the shared outer sub-pixel 160CP includes a first shared light emitting device 160c1, a second shared light emitting device 160c2, a third shared light emitting device 160c3, a fourth shared light emitting device 160c4, and a fifth It may include a shared light emitting device 160c5 , a sixth shared light emitting device 160c6 , a seventh shared light emitting device 160c7 , an eighth shared light emitting device 160c8 , and a ninth shared light emitting device 160c9 .
  • the ninth shared light emitting device 160c9 may be an outer shared light emitting device in a layout view on the outer portion of the display panel.
  • the main pixel group 150MG includes a 1-2 th main pixel 150M12, a 3-2 th main pixel 150M32, and a 4-2 th main pixel 150M42 disposed at the outermost part of the display panel. can do.
  • Each of the 1-2 th main pixel 150M12 , the 3-2 th main pixel 150M32 , and the 4-2 th main pixel 150M42 may include a built-in redundancy light emitting device.
  • the 1-2 main pixel 150M12 includes the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, the third semiconductor light emitting device B, and a third internal shared light emitting device b ) may be included.
  • the display device including the semiconductor light emitting device there is a technical effect of arranging the shared semiconductor light emitting device around the main pixel to improve the yield while reducing the difficulty of the panel design and the transfer process.
  • the first main pixel 150M1 includes the first error light emitting device 160E1 and the first error light emitting device 160E1 is a device that emits red light in the panel region after transfer
  • the first error light emission Among the shared light emitting devices adjacent to the device 160E1 , the fifth shared light emitting device 160c5 capable of emitting red light functions as an auxiliary pixel to allow the first main pixel 150M1 to operate as a normal unit pixel.
  • the yield can be significantly improved and the panel There is a special technical effect that can significantly reduce the difficulty of the design and transfer process.
  • the fourth operation example 100MC1-4 is an example in which the entire first main pixel 150M1 is defective and the entire third main pixel 150M3 is defective, and in the embodiment, the fourth operation example ( 100MC1-4), a fifth shared light emitting device 160c5 adjacent to the first error light emitting device 160E1 functions as an auxiliary pixel, and a fourth shared light emitting device 160c4 adjacent to the second error light emitting device 160E2 functions as an auxiliary pixel, and the second shared light emitting device 160c2 adjacent to the third error light emitting device 160E3 functions as an auxiliary pixel, thereby allowing the first main pixel 150M1 to function as a normal unit pixel.
  • the yield can be significantly improved and the panel There is a special technical effect that can significantly reduce the difficulty of the design and transfer process.
  • the arrangement of the shared light emitting device or the semiconductor light emitting device of the main pixel in consideration of the color of the shared light emitting device and the emission color of the semiconductor light emitting device that is each sub-pixel constituting the main pixel By optimizing the arrangement of , there is a technical effect that can reduce the difficulty of panel design and transfer process while improving the yield by increasing the probability that the shared light emitting device can function as an auxiliary pixel when an error occurs in the semiconductor light emitting device of the main pixel.
  • the second outer shared redundancy structure 100MCP2 disposed at the outermost portion of the display panel includes the outer shared light emitting device 160CP and the second outer portion.
  • a redundancy light emitting element embedded in the main pixel 150MG2 it is a special feature that assists the error of the main pixel in the outermost part of the display panel, which is difficult to additionally share the shared light emitting element with an adjacent panel, so that it functions as a normal display pixel. There is a technical effect.
  • the 1-2 th main pixel 150M12 includes a third internal shared light emitting device b in addition to the first light emitting device R, the second light emitting device G, and the third light emitting device B. can do.
  • the third internal shared light emitting device b capable of emitting blue light emits light as an auxiliary light emitting device, thereby causing the 1-2 main pixel 150M12. may function as a normal unit pixel.
  • FIG. 1 is an exemplary view in which a display device 100 according to an embodiment is disposed in a living room together with a washing machine 10, a robot cleaner 20, an air purifier 30, and the like.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a first panel area 100A1 in the display device 100 shown in FIG. 1 .
  • 3A is a cross-sectional view of one unit pixel 150L in the first panel area 100A1 shown in FIG. 2 .
  • 3B is a cross-sectional view of a first semiconductor light emitting device 150R that is one of sub-pixels of a unit pixel in FIG. 3A .
  • FIG. 4A is a conceptual diagram illustrating a first shared redundancy structure 100MC1 including a main pixel and a shared auxiliary light emitting device in the display device shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4B is an enlarged view of the first shared redundancy structure 100MC1 of FIG. 4A;
  • 5A to 5D are operational examples of the first shared redundancy structure 100MC1 in the embodiment.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a second shared redundancy structure 100MC2.
  • FIG. 7A is a conceptual diagram illustrating a first shared redundancy structure 100MC1 and a first outer shared redundancy structure 100MCP1 including a main pixel group 150MG and a shared light emitting device in the display device shown in FIG. 2 .
  • FIG. 7B is a detailed view of the first perimeter shared redundancy structure 100MCP1 in FIG. 7A .
  • FIG. 8 is a detailed view of a second outer shared redundancy structure 100MCP2.
  • the display device described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, Tablet PCs, Ultra-Books, digital TVs, desktop computers, and the like may be included.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • a navigation system a slate PC, Tablet PCs, Ultra-Books, digital TVs, desktop computers, and the like
  • slate PC Portable Multimedia player
  • Tablet PCs Portable TVs
  • desktop computers and the like
  • the configuration according to the embodiment described in the present specification may be applied to a display capable device even in a new product form to be developed later.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram in which a display device 100 according to an embodiment is disposed in a living room together with a washing machine 10 , a robot cleaner 20 , an air cleaner 30 , and the like.
  • the display device 100 of the embodiment may display the status of various electronic products such as the air purifier 30, the robot cleaner 20, and the washing machine 10, and may wirelessly communicate with each electronic product based on IOT. Each electronic product may be controlled based on the user's setting data.
  • the display apparatus 100 may include a flexible display manufactured on a thin and flexible substrate.
  • the flexible display may be bent or rolled like paper while maintaining characteristics of a conventional flat panel display.
  • visual information may be implemented by independently controlling light emission of unit pixels arranged in a matrix form.
  • the unit pixel means a minimum unit for realizing one color.
  • the unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device may be a Micro-LED, but is not limited thereto.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the first panel area 100A1 in the display device 100 shown in FIG. 1 ,
  • 3A is a cross-sectional view of one unit pixel 150L in the first panel area 100A1 shown in FIG. 2 ;
  • 3B is a cross-sectional view of the first semiconductor light emitting device 150R which is one of the sub-pixels of the unit pixel in FIG. 3A .
  • the display device 100 may include a plurality of panel areas including the first panel area 100A1, and each panel area is mechanically coupled by tiling and electrically connected. to become the display device 100 .
  • the first panel area 100A1 in FIG. 2 may include the main pixel area 150M and a shared redundancy pixel 160C.
  • the main pixel region 150M may include a plurality of unit pixels 150L, and each unit pixel 150L includes a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device.
  • the device B may be included as a sub-pixel.
  • the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, and the third semiconductor light emitting device B are a red light emitting device R, a green light emitting device G, and a blue light emitting device B, respectively. may be, but is not limited thereto.
  • the shared auxiliary pixel 160C may include a plurality of shared light emitting devices.
  • the shared redundancy pixel 160C includes a first group shared light emitting device disposed between the plurality of main pixels and a second group disposed around the plurality of main pixels. It may include a group shared light emitting device.
  • the main pixel area 150M is a main pixel group including a first main pixel 150M1 , a second main pixel 150M2 , a third main pixel 150M3 , and a fourth main pixel 150M4 disposed to be adjacent to each other. (150MG).
  • the shared auxiliary pixel 160C includes a first shared light emitting device 160c1 , a second shared light emitting device 160c2 , a third shared light emitting device 160c3 , a fourth shared light emitting device 160c4 , and a fifth shared light emitting device ( 160c5 ), a sixth shared light emitting device 160c6 , a seventh shared light emitting device 160c7 , an eighth shared light emitting device 160c8 , and a ninth shared light emitting device 160c9 .
  • the first group shared light emitting device disposed between the plurality of main pixels may be a fifth shared light emitting device 160c5, and the second group shared light emitting device disposed around the plurality of main pixels includes first to fourth and The sixth to ninth shared light emitting devices 160c1, 160c2, 160c3, 160c4, 160c5, 160c6, 160c7, 160c8, 160c9 may be included, but are not limited thereto.
  • the first shared light emitting device 160c1, the fifth shared light emitting device 160c5, and the ninth shared light emitting device 160c9 may be a Red (R) shared light emitting device
  • the third shared light emitting device 160c3 , the fourth shared light emitting device 160c4 and the eighth shared light emitting device 160c8 may be Green (G) shared light emitting devices
  • the second shared light emitting device 160c2 and the sixth shared light emitting device 160c6 and the seventh shared light emitting device 160c7 may be a Blue (B) shared light emitting device, but is not limited thereto.
  • each semiconductor light emitting device may be driven by an active matrix (AM) method or a passive matrix (PM) method.
  • AM active matrix
  • PM passive matrix
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of one unit pixel 150L in the first panel area 100A1 shown in FIG. 2
  • FIG. 3B is a sub-pixel of the unit pixel in FIG. 3A
  • It is a cross-sectional view of one first semiconductor light emitting device 150R.
  • the display device 100 includes a panel substrate 110 , a first panel electrode 120 , a second panel electrode (not shown), an insulating layer 130 , and a plurality of semiconductor light emitting devices. can do.
  • the unit pixel 150L of the embodiment may include a plurality of sub-pixels including a red light emitting device 150R, a green light emitting device 150G, and a blue light emitting device 150B.
  • Each of the semiconductor light emitting devices may be a semiconductor light emitting device that emits red, green, and blue light to form a sub-pixel, but is not limited thereto. Green can also be implemented.
  • the panel substrate 110 may be formed of glass or polyimide.
  • the panel substrate 110 may include a flexible material such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET).
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the panel substrate 110 may be made of a transparent material, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 130 may include an insulating and flexible material such as polyimide, PEN, PET, etc., and may be formed integrally with the panel substrate 110 to form a single substrate.
  • the insulating layer 130 may be a conductive adhesive layer having adhesiveness and conductivity, and the conductive adhesive layer may have flexibility to enable a flexible function of the display device.
  • the insulating layer 130 may be an anisotropy conductive film (ACF) or a conductive adhesive layer such as an anisotropic conductive medium or a solution containing conductive particles.
  • the conductive adhesive layer may be a layer that is electrically conductive in a direction perpendicular to the thickness, but has electrically insulating properties in a horizontal direction with respect to the thickness.
  • the first semiconductor light emitting device 150R which is one of the sub-pixels of the unit pixel, may be a vertical type semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device that may be employed in the embodiment is not limited to the vertical type semiconductor light emitting device, and may include a lateral type semiconductor light emitting device or a flip type light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device employed in the embodiment is a pn junction diode in which electric energy is converted into light energy, and may be made of a compound semiconductor including elements of groups III and V on the periodic table, and a band gap by adjusting the composition ratio of the compound semiconductor By controlling the energy, it is possible to realize various colors such as red, green and blue.
  • FIG. 4A is a conceptual diagram illustrating a first shared redundancy structure 100MC1 including a main pixel and a shared auxiliary light emitting device in the display device shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4B is an enlarged view of the first shared redundancy structure 100MC1 of FIG. 4A .
  • the first shared redundancy structure 100MC1 may include a main pixel group 150MG and a shared auxiliary pixel 160C, and the shared auxiliary pixel 160C includes a plurality of shared pixels. It may include a light emitting device.
  • the shared light emitting device may function as an auxiliary light emitting device.
  • the main pixel group 150MG includes a first main pixel 150M1 , a second main pixel 150M2 , a third main pixel 150M3 , and a fourth main pixel 150M3 and a fourth main pixel arranged adjacent to each other. 150M4).
  • the first to fourth main pixels 150M1, 150M2, 150M3, and 150M4 each function as a unit pixel, and a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device, respectively. It may include element (B).
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first to third light emitting devices R, G, and B may be at least one of a horizontal light emitting device, a vertical light emitting device, and a flip type light emitting device.
  • the shared auxiliary pixel 160C includes a first shared light emitting device 160c1 , a second shared light emitting device 160c2 , a third shared light emitting device 160c3 , a fourth shared light emitting device 160c4 , and a fifth shared light emitting device ( 160c5 ), a sixth shared light emitting device 160c6 , a seventh shared light emitting device 160c7 , an eighth shared light emitting device 160c8 , and a ninth shared light emitting device 160c9 .
  • the first shared light emitting device 160c1, the fifth shared light emitting device 160c5, and the ninth shared light emitting device 160c9 may be a Red shared light emitting device, and the third shared light emitting device 160c3, the first shared light emitting device
  • the fourth shared light emitting device 160c4 and the eighth shared light emitting device 160c8 may be a green shared light emitting device, and the second shared light emitting device 160c2 , the sixth shared light emitting device 160c6 and the seventh shared light emitting device may be used.
  • the device 160c7 may be a blue shared light emitting device, but is not limited thereto.
  • the 2X2 main pixel group 150MG may be a structure surrounded by the shared auxiliary pixel 160C including nine shared light emitting devices.
  • the shared auxiliary pixel 160C may have three chips for each RGB color, and may include a total of nine shared light emitting devices, but is not limited thereto.
  • FIGS. 5A to 5D are operational examples of the first shared redundancy structure 100MC1 in the embodiment.
  • 5A is a first operational example 100MC1-1 of a first shared redundancy structure 100MC1 in an embodiment.
  • the first operation example 100MC1-1 is an example in which the first semiconductor light emitting device R in the first main pixel 150M1 is defective.
  • the first main pixel 150M1 includes the first error light emitting device 160E1, and the first error light emitting device 160E1 is a case where the red light emitting device is defective.
  • the fifth shared light emitting device 160c5 capable of emitting red light among the shared light emitting devices adjacent to the first error light emitting device 160E1 among the shared sub pixels is an auxiliary pixel. can function as
  • the first main pixel 150M1 includes the first error light emitting device 160E1 and the first error light emitting device 160E1 is a device that emits red light in the panel region after transfer
  • the first error light emission Among the shared light emitting devices adjacent to the device 160E1 , the fifth shared light emitting device 160c5 capable of emitting red light functions as an auxiliary pixel to allow the first main pixel 150M1 to operate as a normal unit pixel.
  • FIG. 5B is a second operational example 100MC1-2 of the first shared redundancy structure 100MC1 in the embodiment.
  • the first semiconductor light emitting device R is defective in the first main pixel 150M1 and the third semiconductor light emitting device B is defective in the fourth main pixel 150M4. is an example
  • the first main pixel 150M1 includes the first error light emitting device 160E1 in the red emission region
  • the fourth main pixel 150M4 includes the second error light emitting device 160E2 in the blue emission region. is the case
  • the fifth shared light emitting device 160c5 capable of emitting red light among the shared light emitting devices adjacent to the first error light emitting device 160E1 is an auxiliary pixel.
  • the main pixel 150M1 may operate as a normal unit pixel.
  • the seventh shared light-emitting device 160c7 capable of emitting blue light among the shared light-emitting devices adjacent to the second error light-emitting device 160E2 functions as an auxiliary pixel, so that the fourth main pixel 150M4 is normal. It can be operated as a unit pixel.
  • FIG. 5C is a third operational example 100MC1-3 of the first shared redundancy structure 100MC1 in the embodiment.
  • the third operation example 100MC1-3 is an example in which the entire first main pixel 150M1 is defective.
  • a first semiconductor light emitting device R that emits red light, a second semiconductor light emitting device G that emits green light, and a third semiconductor light emitting device B that emits blue light is an example including the first error light emitting device 160E1 , the second error light emitting device 160E2 , and the third error light emitting device 160E3 as all are defective.
  • the fifth shared light emitting device 160c5 capable of emitting red light among the shared light emitting devices adjacent to the first error light emitting device 160E1 is an auxiliary pixel. can function as
  • the fourth shared light emitting device 160c4 capable of emitting green light among the shared light emitting devices adjacent to the second error light emitting device 160E2 is auxiliary. It can function as a pixel.
  • the second shared light-emitting device 160c2 capable of emitting blue light among the shared light-emitting devices adjacent to the third error light-emitting device 160E3 is an auxiliary pixel. can function as
  • the yield is significantly improved while There is a technical effect that can significantly reduce the difficulty of panel design and transfer process.
  • FIG. 5D is a fourth operational example 100MC1-4 of the first shared redundancy structure 100MC1 in the embodiment.
  • the fourth operation example 100MC1-4 is an example in which the entire first main pixel 150M1 is defective and the entire third main pixel 150M3 is defective.
  • the first semiconductor light emitting device R emitting red light and the second semiconductor light emitting device G emitting green light of the first main pixel 150M1 are , the third semiconductor light emitting device B emitting blue light is defective, and includes the first error light emitting device 160E1, the second error light emitting device 160E2, and the third error light emitting device 160E3. .
  • the third operation example 100MC1-3 is an example in which the entire third main pixel 150M3 is defective.
  • the first semiconductor light emitting device R emits red light
  • the second semiconductor light emitting device G emits green light
  • the third semiconductor light emitting device B emits blue light.
  • the fourth error light emitting device 160E4 the fifth error light emitting device 160E5
  • the sixth error light emitting device 160E6 as all of them are defective.
  • the fifth shared light emitting device 160c5 adjacent to the first error light emitting device 160E1 functions as an auxiliary pixel
  • the second error light emitting device 160E2 functions as an auxiliary pixel
  • the first main pixel 150M1 becomes a normal unit. It can be made to function as a pixel.
  • the fourth error light emitting device 160E4 and the ninth shared light emitting device 160c9 capable of emitting Red light among the adjacent shared light emitting devices are subordinated. It can function as a pixel.
  • the fifth error light emitting device 160E5 and the eighth shared light emitting device 160c8 capable of emitting green light among the adjacent shared light emitting devices are subordinated. It can function as a pixel.
  • the sixth shared light emitting device 160c6 capable of emitting blue light among the shared light emitting devices adjacent to the sixth error light emitting device 160E6 is an auxiliary pixel. can function as
  • the yield is significantly improved while There is a technical effect that can significantly reduce the difficulty of panel design and transfer process.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a second shared redundancy structure 100MC2.
  • the second shared redundancy structure 100MC2 may adopt a technical feature of the first shared redundancy structure 100MC1 .
  • the second shared redundancy structure 100MC2 may include a plurality of main pixel groups 150MG and a shared auxiliary pixel 160C, wherein the shared auxiliary pixel 160C includes a plurality of shared auxiliary pixels 160C. It may include a light emitting device.
  • the shared light emitting device may function as an auxiliary light emitting device.
  • the main pixel group 150MG is a first main pixel 150M1, a second main pixel 150M2, a third main pixel 150M3, and a fourth main pixel arranged adjacent to each other.
  • a pixel 150M4 may be included.
  • the first to fourth main pixels 150M1, 150M2, 150M3, and 150M4 may include a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device B, respectively. have.
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first to third light emitting devices R, G, and B may be at least one of a horizontal light emitting device, a vertical light emitting device, and a flip type light emitting device.
  • the shared auxiliary pixel 160C includes a first shared light emitting device 160c1 , a second shared light emitting device 160c2 , a third shared light emitting device 160c3 , a fourth shared light emitting device 160c4 , and a fifth shared light emitting device It may include a device 160c5 , a sixth shared light emitting device 160c6 , a seventh shared light emitting device 160c7 , an eighth shared light emitting device 160c8 , and a ninth shared light emitting device 160c9 .
  • the display device including the semiconductor light emitting device there is a technical effect of arranging the shared semiconductor light emitting device around the main pixel to improve the yield while reducing the difficulty of the panel design and the transfer process.
  • the shared light emitting device may be disposed in consideration of the emission color of the light emitting device of the main pixel.
  • semiconductor light emitting devices that are sub-pixels constituting the main pixel may be disposed in consideration of the color of the shared light emitting device.
  • the second shared light emitting device 160c2 , the fifth shared light emitting device 160c5 , and the eighth shared light emitting device 160c8 may be a Red shared light emitting device, and the first shared light emitting device 160c1 .
  • the sixth shared light emitting device 160c6 and the seventh shared light emitting device 160c7 may be a green shared light emitting device
  • the ninth shared light emitting device 160c9 may be a blue shared light emitting device, but is not limited thereto.
  • the first semiconductor light emitting devices R which are red light emitting devices, are shared as an auxiliary pixel 160C. Among them, it may be disposed adjacent to the red shared light emitting device.
  • the first semiconductor light emitting device R which is a red light emitting device
  • the second shared light emitting device 160c2 , the fifth shared light emitting device 160c5 , and the eighth shared light emitting device 160c8 capable of emitting red light may be disposed in an overlapping position, but is not limited thereto. .
  • the arrangement of the shared light emitting device or the semiconductor light emitting device of the main pixel By optimizing the arrangement, when an error occurs in the semiconductor light emitting device of the main pixel, the probability that the shared light emitting device can function as an auxiliary pixel is increased, thereby improving the yield and reducing the difficulty of panel design and transfer process.
  • FIG. 7A is a conceptual diagram illustrating a first shared redundancy structure 100MC1 and a first outer shared redundancy structure 100MCP1 including a main pixel group 150MG and a shared light emitting device in the display device shown in FIG. 2 .
  • the shared light emitting device may include an outer shared light emitting device 160CP.
  • FIG. 7B is a detailed view of the first perimeter shared redundancy structure 100MCP1 in FIG. 7A .
  • the first outer shared redundancy structure 100MCP1 is similar to the first shared redundancy structure 100MC1 , and the main pixel group 150MG is a first main pixel 150M1 disposed adjacent to each other. , a second main pixel 150M2 , a third main pixel 150M3 , and a fourth main pixel 150M4 may be included.
  • the first to fourth main pixels 150M1, 150M2, 150M3, and 150M4 may include a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device B, respectively. have.
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first to third light emitting devices R, G, and B may be at least one of a horizontal light emitting device, a vertical light emitting device, and a flip type light emitting device.
  • the first outer shared redundancy structure 100MCP1 may include the main pixel group 150MG and the shared outer auxiliary pixel 160CP.
  • the shared outer sub-pixel 160CP includes a first shared light emitting device 160c1, a second shared light emitting device 160c2, a third shared light emitting device 160c3, a fourth shared light emitting device 160c4, and a fifth shared light emitting device. It may include a light emitting device 160c5 , a sixth shared light emitting device 160c6 , a seventh shared light emitting device 160c7 , an eighth shared light emitting device 160c8 , and a ninth shared light emitting device 160c9 .
  • the ninth shared light emitting device 160c9 may be an outer shared light emitting device.
  • FIG. 8 is a detailed view of the second outer shared redundancy structure 100MCP2.
  • the second outer shared redundancy structure 100MCP2 has a 1-2 th main pixel 150M12 and a 3 - A redundancy light emitting device may be embedded in the second main pixel 150M32 and the 4-2th main pixel 150M42.
  • the 1-2 first main pixel 150M12 includes a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device B and a third internal shared light emitting device b ) may be included.
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device
  • the The third internal shared light emitting device (b) may be a blue light emitting device.
  • the 3-2 main pixel 150M32 includes a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, and a third semiconductor light emitting device B and a second internal shared light emitting device g may include
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device
  • the The second internal shared light emitting device g may be a green light emitting device.
  • the 4-2th main pixel 150M42 includes a first semiconductor light emitting device R, a second semiconductor light emitting device G, a third semiconductor light emitting device B, and a first internal shared light emitting device r. may include
  • the first semiconductor light emitting device R may be a red light emitting device
  • the second semiconductor light emitting device G may be a green light emitting device
  • the third semiconductor light emitting device B may be a blue light emitting device
  • the The first internal shared light emitting device r may be a red light emitting device.
  • the second outer shared redundancy structure 100MCP2 which is a redundancy structure of the outer region of the panel, differs from the first shared redundancy structure 100MC1, among the second main pixels, the 1-2 main pixels disposed at the outer portion.
  • a redundancy light emitting device may be embedded in 150M12 , the 3-2 th main pixel 150M32 , and the 4-2 th main pixel 150M42 .
  • the second outer shared redundancy structure 100MCP2 disposed on the outermost portion of the display panel is the outer shared light emitting device 160CP and the second outer portion.
  • the redundancy light emitting device embedded in the sub main pixel 150MG2 it is possible to assist the error of the main pixel in the outermost part of the display panel, which is difficult to additionally share the shared light emitting device with an adjacent panel, to function as a normal display pixel. There is a special technical effect.
  • the 1-2 main pixel 150M12 includes a third internal shared light emitting device b in addition to the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, and the third semiconductor light emitting device B. ) may be included.
  • the third semiconductor light emitting device B which is a blue light emitting device
  • the third internal shared light emitting device b capable of emitting blue light emits light as an auxiliary light emitting device, thereby causing the 1-2 main pixel 150M12.
  • the third internal shared light emitting device b capable of emitting blue light emits light as an auxiliary light emitting device, thereby causing the 1-2 main pixel 150M12.
  • the third internal shared light emitting device b capable of emitting blue light emits light as an auxiliary light emitting device, thereby causing the 1-2 main pixel 150M12.
  • the 3-2 main pixel 150M32 includes a second internal shared light emitting device g in addition to the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, and the third semiconductor light emitting device B can do.
  • the second semiconductor light emitting device G which is a green light emitting device
  • the second internal shared light emitting device g as a green light emitting device emits light as an auxiliary light emitting device, so that the 3-2 main pixel 150M32 may function as a normal unit pixel.
  • the 4-2th main pixel 150M42 includes a first internal shared light emitting device r in addition to the first semiconductor light emitting device R, the second semiconductor light emitting device G, and the third semiconductor light emitting device B may include
  • the first semiconductor light emitting device R which is a red light emitting device
  • the first internal shared light emitting device r which is a red light emitting device emits light so that the 4-2 main pixel 150M42 becomes a normal unit pixel.
  • the display device including the semiconductor light emitting device there is a technical effect of arranging the shared semiconductor light emitting device around the main pixel to improve the yield while reducing the difficulty of the panel design and the transfer process.
  • the yield can be significantly improved and the panel There is a special technical effect that can significantly reduce the difficulty of the design and transfer process.
  • the yield can be significantly improved and the panel There is a special technical effect that can significantly reduce the difficulty of the design and transfer process.
  • the arrangement of the shared light emitting device or the semiconductor light emitting device of the main pixel in consideration of the color of the shared light emitting device and the emission color of the semiconductor light emitting device that is each sub-pixel constituting the main pixel By optimizing the arrangement of , there is a technical effect that can reduce the difficulty of panel design and transfer process while improving the yield by increasing the probability that the shared light emitting device can function as an auxiliary pixel when an error occurs in the semiconductor light emitting device of the main pixel.
  • the second outer shared redundancy structure 100MCP2 disposed at the outermost portion of the display panel includes the outer shared light emitting device 160CP and the second outer portion.
  • a redundancy light emitting element embedded in the main pixel 150MG2 it is a special feature that assists the error of the main pixel in the outermost part of the display panel, which is difficult to additionally share the shared light emitting element with an adjacent panel, so that it functions as a normal display pixel. There is a technical effect.
  • the semiconductor light emitting device is not limited to the micro LED, but also includes a mini LED.
  • the semiconductor light emitting device can be applied to an LED having a relatively large area for lighting and signage.
  • the display device including the semiconductor light emitting device is a digital TV, a mobile phone, a smart phone (smart phone), a laptop computer (laptop computer), a digital broadcasting terminal, PDA (personal digital assistants), PMP (portable multimedia player) , navigation, a slate PC, a tablet PC, an ultra-book, a desktop computer, and the like.

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Abstract

실시예는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치는, 복수의 메인 화소를 포함하는 메인 화소 그룹 및 상기 복수의 메인 화소의 사이와 둘레에 배치된 복수의 공유 발광소자를 포함하는 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)를 포함할 수 있다. 상기 메인 화소 그룹은, 제1 반도체 발광소자, 제2 반도체 발광소자 및 제3 반도체 발광소자를 포함하는 복수의 메인 화소를 포함할 수 있다. 상기 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)는, 상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자와, 상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자를 포함할 수 있다.

Description

반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치
실시예는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
대면적 디스플레이를 구현하기 위한 기술에는 액정디스플레이(LCD), OLED 디스플레이, 그리고 마이크로-LED 디스플레이(Micro-LED display) 등이 있다.
이중에 마이크로-LED 디스플레이는 100㎛ 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하는 디스플레이이다.
마이크로-LED 디스플레이는 반도체 발광소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하기 때문에 명암비, 응답속도, 색 재현률, 시야각, 밝기, 해상도, 수명, 발광효율이나 휘도 등 많은 특성에서 우수한 성능을 가지고 있다.
특히 마이크로-LED 디스플레이는 화면을 모듈 방식으로 분리, 결합할 수 있어 크기나 해상도 조절이 자유로운 장점과 플렉서블 디스플레이 구현이 가능한 장점이 있다.
그러나 대형 마이크로-LED 디스플레이에는 수백만 개 이상의 반도체 발광소자가 필요로 하기 때문에 반도체 발광소자를 디스플레이 패널에 신속하고 정확하게 전사하기 어려운 기술적 문제가 있다.
최근 개발되고 있는 전사기술에는 픽앤-플레이스 공법(pick and place process), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off method) 또는 자가조립 방식(self-assembly method) 등이 있다.
한편, 마이크로-LED 디스플레이의 낮은 전사율 및 점등률을 개선하기 위해 종래기술에서는 메인 화소 및 보조 화소를 동시에 배치하거나 또는 리페어 칩을 활용하여 수율을 확보하는 공법이 제안되고 있다.
그런데 보조 화소를 활용하는 방안은 메인 화소와 같은 개수의 보조 칩을 배치해야하므로 실제 필요한 칩보다 2배 많은 칩을 전사하게 된다. 이에 따라 이러한 종래의 보조 화소를 활용하는 방안은 패널설계와 전사공정의 난이도를 증가시키고 있으며, 칩 재료비도 증가시키는 문제가 있다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것이 아니며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치는, 복수의 메인 화소를 포함하는 메인 화소 그룹(150MG) 및 상기 복수의 메인 화소의 사이와 둘레에 배치된 복수의 공유 발광소자를 포함하는 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)(160C)를 포함할 수 있다.
상기 메인 화소 그룹(150MG)은, 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)를 포함하는 복수의 메인 화소를 포함할 수 있다.
상기 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)(160C)는, 상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자와, 상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자를 포함할 수 있다.
상기 메인 화소 그룹(150MG)은, 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소(150M1), 제2 메인 화소(150M2), 제3 메인 화소(150M3) 및 제4 메인 화소(150M4)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자는 제5 공유 발광소자(160c5)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자는 제1 내지 제4 및 제6 내지 제9 공유 발광소자(160c1,160c2,160c3,160c4,160c5,160c6,160c7,160c8,160c9)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)는 각각 Red 발광소자(R), Green 발광소자(G), Blue 발광소자(B)일 수 있다.
상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제5 공유 발광소자(160c5) 및 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 Red(R) 공유 발광소자일 수 있다.
상기 제3 공유 발광소자(160c3), 상기 제4 공유 발광소자(160c4), 제8 공유 발광소자(160c8)는 Green(G) 공유 발광소자일 수 있다.
상기 제2 공유 발광소자(160c2), 상기 제6 공유 발광소자(160c6) 및 상기 제7 공유 발광소자(160c7)는 Blue(B) 공유 발광소자일 수 있다.
상기 제1 메인 화소(150M1)에서 Red를 발광하는 발광소자가 불량인 제1 에러 발광소자(160E1)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광하는 상기 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 발광할 수 있다.
상기 제4 메인 화소(150M4)에서 Blue를 발광하는 발광소자가 불량인 제2 에러 발광소자(160E2)를 포함할 수 있고, 상기 공유된 보조화소 중에 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접한 공유 발광소자 중에 Blue를 발광하는 상기 제7 공유 발광소자(160c7)가 보조 화소로서 발광할 수 있다.
상기 제1 메인 화소(150M1)에서 각각 Red, Blue, Green을 발광하는 영역에 대응되는 영역에 제1 에러 발광소자(160E1), 제2 에러 발광소자(160E2), 제3 에러 발광소자(160E3)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접하며 Red를 발광하는 상기 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접하며 Green을 발광하는 상기 제4 공유 발광소자(160c4)가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제3 에러 발광소자(160E3)와 인접하며 Blue를 발광하는 상기 제2 공유 발광소자(160c2)가 보조 화소로서 발광할 수 있다.
상기 제3 메인 화소(150M3)에서 각각 Red, Blue, Green을 발광하는 영역에 대응되는 영역에 제4 에러 발광소자(160E4), 제5 에러 발광소자(160E5), 제6 에러 발광소자(160E6)를 포함하며, 상기 공유된 보조화소 중에 상기 제4 에러 발광소자(160E4)와 인접하며 Red를 발광하는 상기 9 공유 발광소자(160c9)가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제5 에러 발광소자(160E5)와 인접하며 Green을 발광하는 상기 제8 공유 발광소자(160c8)가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제6 에러 발광소자(160E6)와 인접하며 Blue를 발광하는 상기 제6 공유 발광소자(160c6)가 보조 화소로서 발광할 수 있다.
상기 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)는 각각 Red 발광소자(R), Green 발광소자(G), Blue 발광소자(B)이며, 상기 제2 공유 발광소자(160c2), 상기 제5 공유 발광소자(160c5) 및 상기 제8 공유 발광소자(160c8)는 Red 공유 발광소자이고, 상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7)는 Green 공유 발광소자이고, 상기 제3 공유 발광소자(160c3), 상기 제4 공유 발광소자(160c4) 및 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 Blue 공유 발광소자일 수 있다.
Red 공유 발광소자인 상기 제5 공유 발광소자(160c5)와 가장 인접하게 상기 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)에서 Red 발광소자인 제1 반도체 발광소자(R)들을 배치시킬 수 있다.
상기 공유된 외곽부 보조 화소는, 상기 디스플레이 장치의 표시 패널의 외곽부에 배치된 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)는, 제1 공유 발광소자(160c1), 제2 공유 발광소자(160c2), 제3 공유 발광소자(160c3), 제4 공유 발광소자(160c4), 제5 공유 발광소자(160c5), 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7), 제8 공유 발광소자(160c8) 및 제9 공유 발광소자(160c9)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)에서 상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제4 공유 발광소자(160c4), 상기 제7 공유 발광소자(160c7), 상기 제8 공유 발광소자(160c8), 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 상기 표시 패널의 외곽부에 배치도는 외곽부 공유 발광소자일 수 있다.
상기 메인 화소 그룹(150MG)은, 상기 표시 패널의 최 외곽부에 배치된 제1-2 메인 화소(150M12), 제3-2 메인 화소(150M32), 제4-2 메인 화소(150M42)를 포함할 수 있다.
상기 제1-2 메인 화소(150M12), 상기 제3-2 메인 화소(150M32), 상기 제4-2 메인 화소(150M42) 각각에는 내재된 리던던스 발광소자를 포함할 수 있다.
상기 제1-2 메인 화소(150M12)는, 상기 제1 반도체 발광소자(R), 상기 제2 반도체 발광소자(G) 및 상기 제3 반도체 발광소자(B) 및 제3 내부 공유 발광소자(b)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 전사 후 패널영역에서 제1 메인 화소(150M1)가 제1 에러 발광소자(160E1)를 포함하고, 상기 제1 에러 발광소자(160E1)가 Red를 발광하는 소자인 경우 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능하여 제1 메인 화소(150M1)가 정상적인 단위 화소로 작동하도록 할 수 있다.
또한 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 어느 하나의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 제1 메인 화소(150M1) 전체가 불량이면서 제3 메인 화소(150M3) 전체가 불량인 예이며, 실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능하며, 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접한 제4 공유 발광소자(160c4)가 보조 화소로서 기능하며, 상기 제3 에러 발광소자(160E3)와 인접한 제2 공유 발광소자(160c2)가 보조 화소로서 기능함으로써 제1 메인 화소(150M1)이 정상적인 단위 화소로서 기능하도록 할 수 있다.
또한 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 두개의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소들로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에 의하면 공유 발광소자의 컬러와 메인 화소를 구성하는 각 서브 화소인 반도체 발광소자의 발광 컬러를 고려하여 공유 발광소자의 배치나 메인 화소의 반도체 발광소자의 배치를 최적화함으로써 메인 화소의 반도체 발광소자에 에러 발생시 공유 발광소자가 보조 화소로서 기능할 수 있는 확률을 높임으로써 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 패널의 외곽부 영역의 메인 화소 주변에도 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치(100)에서 표시 패널의 최 외곽부에 배치되는 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)는 외곽부 공유 발광소자(160CP)와 제2 외곽부 메인 화소(150MG2)에 내재된 리던던스 발광소자를 포함함으로써 인접한 패널과 공유 발광소자를 추가로 공유하기 어려운 표시패널의 최외곽부에서의 메인 화소의 에러를 보조하여 정상적인 표시 화소로 기능하도록 하는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 상기 제1-2 메인 화소(150M12)는 제1 발광소자(R), 제2 발광소자(G) 및 제3 발광소자(B)외에 제3 내부 공유 발광소자(b)를 포함할 수 있다.
이때 Blue 발광소자인 제3 발광소자(B)에 에러가 발생하는 경우, Blue를 발광할 수 있는 제3 내부 공유 발광소자(b)가 보조 발광소자로 발광함으로써 제1-2 메인 화소(150M12)는 정상적인 단위 화소로 기능할 수 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것이 아니며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 세탁기(10), 로봇 청소기(20), 공기청정기(30) 등과 함께 거실에 배치된 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)에서 제1 패널영역(100A1)의 확대도.
도 3a는 도 2에 도시된 제1 패널영역(100A1)에서 하나의 단위 화소(150L)의 단면도.
도 3b는 도 3a에서 단위 화소의 서브 화소 중 하나인 제1 반도체 발광소자(150R)의 단면도.
도 4a는 도 2에 도시된 디스플레이 장치에서 메인 화소와 공유 보조 발광소자를 포함하는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)를 나타내는 개념도.
도 4b는 도 4a의 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 확대도.
도 5a 내지 도 5d는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 작동예.
도 6은 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)의 개념도.
도 7a은 도 2에 도시된 디스플레이 장치에서 메인 화소 그룹(150MG)와 공유 발광소자를 포함하는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)와 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)를 나타내는 개념도.
도 7b는 도 7a에서 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)의 상세도.
도 8은 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)의 상세도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
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(Slate) PC, 태블릿(Tablet) PC, 울트라 북(Ultra-Book), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.
이하 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 세탁기(10), 로봇 청소기(20), 공기청정기(30) 등과 함께 거실에 배치된 예시도이다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 공기청정기(30), 로봇 청소기(20), 세탁기(10) 등의 각종 전자제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 무선 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수 있다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 상기 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광소자(semiconductor light emitting device)에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 반도체 발광소자는 Micro-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)에서 제1 패널영역(100A1)의 확대도이고,
도 3a는 도 2에 도시된 제1 패널영역(100A1)에서 하나의 단위 화소(150L)의 단면도이며,
도 3b는 도 3a에서 단위 화소의 서브 화소 중 하나인 제1 반도체 발광소자(150R)의 단면도이다.
도 2에 의하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(100A1) 영역을 포함하는 복수의 패널영역을 포함할 수 있고, 각 패널영역은 타일링에 의해 기구적으로 결합되고, 전기적으로 연결되어 디스플레이 장치(100)가 될 수 있다.
도 2에서의 제1 패널영역(100A1) 영역은 메인 화소 영역(150M)과 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)(160C)를 포함할 수 있다.
상기 메인 화소 영역(150M)은 복수의 단위 화소(150L)를 포함할 수 있으며, 각 단위 화소(150L)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)를 서브 화소(sub-pixel)로 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)는 각각 Red 발광소자(R), Green 발광소자(G), Blue 발광소자(B)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공유된 보조 화소(160C)는 복수의 공유 발광소자를 포함할 수 있다. 잠시 도 4b를 참조하면, 상기 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)(160C)는, 상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자와, 상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자를 포함할 수 있다.
상기 메인 화소 영역(150M)은 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소(150M1), 제2 메인 화소(150M2), 제3 메인 화소(150M3) 및 제4 메인 화소(150M4)를 포함하는 메인 화소 그룹(150MG)을 포함할 수 있다.
상기 공유된 보조 화소(160C)는 제1 공유 발광소자(160c1), 제2 공유 발광소자(160c2), 제3 공유 발광소자(160c3), 제4 공유 발광소자(160c4), 제5 공유 발광소자(160c5), 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7), 제8 공유 발광소자(160c8) 및 제9 공유 발광소자(160c9)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자는 제5 공유 발광소자(160c5)일 수 있고, 상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자는 제1 내지 제4 및 제6 내지 제9 공유 발광소자(160c1,160c2,160c3,160c4,160c5,160c6,160c7,160c8,160c9)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제5 공유 발광소자(160c5) 및 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 Red(R) 공유 발광소자일 수 있고, 상기 제3 공유 발광소자(160c3), 상기 제4 공유 발광소자(160c4), 제8 공유 발광소자(160c8)는 Green(G) 공유 발광소자 일 수 있고, 상기 제2 공유 발광소자(160c2), 상기 제6 공유 발광소자(160c6) 및 상기 제7 공유 발광소자(160c7)는 Blue(B) 공유 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 2를 참조하면, 실시예에서 각 반도체 발광소자는 액티브 매트릭스(AM, Active Matrix) 방식 또는 패시브 매트릭스(PM, Passive Matrix) 방식으로 구동될 수 있다.
다음으로 도 3a와 도 3b를 설명하면, 도 3a는 도 2에 도시된 제1 패널영역(100A1)에서 하나의 단위 화소(150L)의 단면도이며, 도 3b는 도 3a에서 단위 화소의 서브 화소 중 하나인 제1 반도체 발광소자(150R)의 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 패널 기판(110), 제1 패널 전극(120), 제2 패널 전극(미도시), 절연층(130) 및 복수의 반도체 발광소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 단위 화소(150L)는 Red 발광소자(150R), Green 발광소자(150G), Blue 발광소자(150B)를 포함하는 복수의 서브 화소를 포함할 수 있다.
상기 각각의 반도체 발광소자는 각각 서부 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 반도체 발광소자일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 적색 형광체와 녹색 형광체 등을 구비하여 각각 적색과 녹색을 구현할 수도 있다.
상기 패널 기판(110)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 상기 패널 기판(110)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 패널 기판(110)은 투명한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 절연층(130)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 상기 패널 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
상기 절연층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있고, 전도성 접착층은 연성을 가져서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(130)은 이방성 전도성 필름(ACF, anisotropy conductive film)이거나 이방성 전도매질, 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등의 전도성 접착층일 수 있다. 상기 전도성 접착층은 두께에 대해 수직방향으로는 전기적으로 전도성이나, 두께에 대해 수평방향으로는 전기적으로 절연성을 가지는 레이어일 수 있다.
다음으로 도 3b를 참조하면, 단위 화소의 서브 화소 중 하나인 제1 반도체 발광소자(150R)는 수직형 반도체 발광소자(vertical type semiconductor light emitting device)일 수 있다. 실시예에서 채용될 수 있는 반도체 발광소자는 수직형 반도체 발광소자에 한정되는 것은 아니며, 수평형 발광소자(lateral type semiconductor light emitting device) 또는 플립형 발광소자를 포함할 수 있다.
실시예에서 채용되는 반도체 발광소자는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 p-n 접합 다이오드로서 주기율표 상의 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소를 포함하는 화합물 반도체로 제조될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절하여 밴드 갭 에너지를 제어함으로써 적색, 녹색 및 청색 등의 다양한 색상구현이 가능하다.
다음으로 도 4a는 도 2에 도시된 디스플레이 장치에서 메인 화소와 공유 보조 발광소자를 포함하는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)를 나타내는 개념도이다.
도 4b는 도 4a의 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 확대도이다.
도 4b를 참조하면, 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)는 메인 화소 그룹(150MG)과 공유된 보조 화소(160C)를 포함할 수 있으며, 상기 공유된 보조 화소(160C)는 복수의 공유 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 공유 발광소자는 보조 발광소자 기능을 할 수 있다.
제1 공유 리던던시 구조(100MC1)에서 메인 화소 그룹(150MG)은 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소(150M1), 제2 메인 화소(150M2), 제3 메인 화소(150M3) 및 제4 메인 화소(150M4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)은 각각 단위 화소로서 기능을 하며, 각각 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 내지 제3 발광소자들(R,G,B)은 수평형 발광소자, 수직형 발광소자 또는 플립형 발광소장 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 공유된 보조 화소(160C)는 제1 공유 발광소자(160c1), 제2 공유 발광소자(160c2), 제3 공유 발광소자(160c3), 제4 공유 발광소자(160c4), 제5 공유 발광소자(160c5), 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7), 제8 공유 발광소자(160c8) 및 제9 공유 발광소자(160c9)를 포함할 수 있다.
상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제5 공유 발광소자(160c5) 및 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 Red 공유 발광소자일 수 있고, 상기 제3 공유 발광소자(160c3), 상기 제4 공유 발광소자(160c4), 제8 공유 발광소자(160c8)는 Green 공유 발광소자 일 수 있고, 상기 제2 공유 발광소자(160c2), 상기 제6 공유 발광소자(160c6) 및 상기 제7 공유 발광소자(160c7)는 Blue 공유 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)에 의하면 2X2 메인 화소 그룹(150MG)이 9개의 공유 발광소자를 포함하는 공유된 보조 화소(160C)에 의해 둘러 쌓여 있는 구조일 수 있다.
상기 공유된 보조 화소(160C)는 RGB 색상별 칩 개수는 3개 씩일 수 있으며, 총 9개의 공유 발광소자를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 5a 내지 도 5d는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 작동예이다.
도 5a는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 제1 작동예(100MC1-1)이다.
실시예에서 제1 작동예(100MC1-1)는 제1 메인 화소(150M1)에서 제1 반도체 발광소자(R)가 불량인 예이다. 예를 들어, 제1 메인 화소(150M1)가 제1 에러 발광소자(160E1)를 포함하는 경우이며, 상기 제1 에러 발광소자(160E1)는 Red를 발광하는 발광소자가 불량인 경우이다.
실시예에서 제1 작동예(100MC1-1)는 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
예를 들어, 전사 후 패널영역에서 제1 메인 화소(150M1)가 제1 에러 발광소자(160E1)를 포함하고, 상기 제1 에러 발광소자(160E1)가 Red를 발광하는 소자인 경우 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능하여 제1 메인 화소(150M1)가 정상적인 단위 화소로 작동하도록 할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5b는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 제2 작동예(100MC1-2)이다.
실시예에서 제2 작동예(100MC1-2)는 제1 메인 화소(150M1)에서 제1 반도체 발광소자(R)가 불량이면서 제4 메인 화소(150M4)에서 제3 반도체 발광소자(B)가 불량인 예이다.
예를 들어, 제1 메인 화소(150M1)가 Red 발광영역에 제1 에러 발광소자(160E1)를 포함하며, 제4 메인 화소(150M4)가 Blue 발광영역에 제2 에러 발광소자(160E2)를 포함하는 경우이다.
실시예에서 제2 작동예(100MC1-2)는 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능함으로써 메인 화소(150M1)가 정상적인 단위 화소로 작동하도록 할 수 있다.
또한 공유된 보조화소 중에 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접한 공유 발광소자 중에 Blue를 발광할 수 있는 제7 공유 발광소자(160c7)가 보조 화소로서 기능함으로써 제4 메인 화소(150M4)가 정상적인 단위 화소로 작동하도록 할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5c는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 제3 작동예(100MC1-3)이다.
실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 제1 메인 화소(150M1) 전체가 불량인 예이다. 예를 들어, 제1 메인 화소(150M1)의 Red를 발광하는 제1 반도체 발광소자(R), Green을 발광하는 제2 반도체 발광소자(G), Blue를 발광하는 제3 반도체 발광소자(B)가 모두가 불량으로서, 제1 에러 발광소자(160E1), 제2 에러 발광소자(160E2), 제3 에러 발광소자(160E3)를 포함하는 예이다.
실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
또한 실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 공유된 보조화소 중에 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접한 공유 발광소자 중에 Green을 발광할 수 있는 제4 공유 발광소자(160c4)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 공유된 보조화소 중에 상기 제3 에러 발광소자(160E3)와 인접한 공유 발광소자 중에 Blue를 발광할 수 있는 제2 공유 발광소자(160c2)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 어느 하나의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5d는 실시예에서 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 제4 작동예(100MC1-4)이다.
실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 제1 메인 화소(150M1) 전체가 불량이면서 제3 메인 화소(150M3) 전체가 불량인 예이다.
예를 들어, 실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 제1 메인 화소(150M1)의 Red를 발광하는 제1 반도체 발광소자(R), Green을 발광하는 제2 반도체 발광소자(G), Blue를 발광하는 제3 반도체 발광소자(B)가 모두가 불량으로서, 제1 에러 발광소자(160E1), 제2 에러 발광소자(160E2), 제3 에러 발광소자(160E3)를 포함하는 예이다.
또한 실시예에서 제3 작동예(100MC1-3)는 제3 메인 화소(150M3) 전체가 불량인 예이다. 예를 들어, 제3 메인 화소(150M3)의 Red를 발광하는 제1 반도체 발광소자(R), Green을 발광하는 제2 반도체 발광소자(G), Blue를 발광하는 제3 반도체 발광소자(B)가 모두가 불량으로서, 제4 에러 발광소자(160E4), 제5 에러 발광소자(160E5), 제6 에러 발광소자(160E6)를 포함하는 예이다.
실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 상기 제1 에러 발광소자(160E1)와 인접한 제5 공유 발광소자(160c5)가 보조 화소로서 기능하며, 상기 제2 에러 발광소자(160E2)와 인접한 제4 공유 발광소자(160c4)가 보조 화소로서 기능하며, 상기 제3 에러 발광소자(160E3)와 인접한 제2 공유 발광소자(160c2)가 보조 화소로서 기능함으로써 제1 메인 화소(150M1)이 정상적인 단위 화소로서 기능하도록 할 수 있다.
또한 실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 공유된 보조화소 중에 상기 제4 에러 발광소자(160E4)와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광할 수 있는 제9 공유 발광소자(160c9)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
또한 실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 공유된 보조화소 중에 상기 제5 에러 발광소자(160E5)와 인접한 공유 발광소자 중에 Green을 발광할 수 있는 제8 공유 발광소자(160c8)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
실시예에서 제4 작동예(100MC1-4)는 공유된 보조화소 중에 상기 제6 에러 발광소자(160E6)와 인접한 공유 발광소자 중에 Blue를 발광할 수 있는 제6 공유 발광소자(160c6)가 보조 화소로서 기능할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 두개의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소들로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 6은 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)의 개념도이다.
제2 공유 리던던시 구조(100MC2)는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)는 복수의 메인 화소 그룹(150MG)와 공유된 보조 화소(160C)를 포함할 수 있으며, 상기 공유된 보조 화소(160C)는 복수의 공유 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 공유 발광소자는 보조 발광소자 기능을 할 수 있다.
실시예의 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에서 메인 화소 그룹(150MG)는 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소(150M1), 제2 메인 화소(150M2), 제3 메인 화소(150M3) 및 제4 메인 화소(150M4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)은 각각 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 내지 제3 발광소자들(R,G,B)은 수평형 발광소자, 수직형 발광소자 또는 플립형 발광소장 중 어느 하나 이상일 수 있다.
또한 상기 공유된 보조 화소(160C)는 제1 공유 발광소자(160c1), 제2 공유 발광소자(160c2), 제3 공유 발광소자(160c3), 제4 공유 발광소자(160c4), 제5 공유 발광소자(160c5), 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7), 제8 공유 발광소자(160c8) 및 제9 공유 발광소자(160c9)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
이하 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)의 기술적 특징을 중심으로 기술하기로 한다.
제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에서 공유 발광소자는 메인 화소의 발광소자의 발광 컬러를 고려하여 배치될 수 있다.
또는 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)는 공유 발광소자의 컬러를 고려하여 메인 화소를 구성하는 각 서브 화소인 반도체 발광소자를 배치할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 공유 발광소자(160c2), 상기 제5 공유 발광소자(160c5) 및 상기 제8 공유 발광소자(160c8)는 Red 공유 발광소자일 수 있고, 상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7)는 Green 공유 발광소자 일 수 있고, 상기 제3 공유 발광소자(160c3), 상기 제4 공유 발광소자(160c4) 및 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 Blue 공유 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에 의하면 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)에서 Red 발광소자인 제1 반도체 발광소자(R)들을 공유된 보조 화소(160C) 중 Red 공유 발광소자와 인접하게 배치할 수 있다.
예를 들어, Red 공유 발광소자인 제5 공유 발광소자(160c5)와 가장 인접하게 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)에서 Red 발광소자인 제1 반도체 발광소자(R)들을 배치시킬 수 있다.
실시예에서 Red를 발광할 수 있는 제2 공유 발광소자(160c2), 제5 공유 발광소자(160c5), 제8 공유 발광소자(160c8)들은 상하 중첩된 위치로 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에 의하면 공유 발광소자의 컬러와 메인 화소를 구성하는 각 서브 화소인 반도체 발광소자의 발광 컬러를 고려하여 공유 발광소자의 배치나 메인 화소의 반도체 발광소자의 배치를 최적화함으로써 메인 화소의 반도체 발광소자에 에러 발생시 공유 발광소자가 보조 화소로서 기능할 수 있는 확률을 높임으로써 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 7a은 도 2에 도시된 디스플레이 장치에서 메인 화소 그룹(150MG)와 공유 발광소자를 포함하는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)와 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)를 나타내는 개념도이다.
도 7a을 참조하면, 실시예에서 공유 발광소자는 외곽부 공유 발광소자(160CP)를 포함할 수 있다.
도 7b는 도 7a에서 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)의 상세도이다.
도 7b를 참조하면, 실시예에서 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)와 유사하게 메인 화소 그룹(150MG)은 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소(150M1), 제2 메인 화소(150M2), 제3 메인 화소(150M3) 및 제4 메인 화소(150M4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 메인 화소들(150M1,150M2,150M3,150M4)은 각각 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 내지 제3 발광소자들(R,G,B)은 수평형 발광소자, 수직형 발광소자 또는 플립형 발광소장 중 어느 하나 이상일 수 있다.
도 7b를 참조하면, 제1 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP1)는 메인 화소 그룹(150MG)와 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)는 제1 공유 발광소자(160c1), 제2 공유 발광소자(160c2), 제3 공유 발광소자(160c3), 제4 공유 발광소자(160c4), 제5 공유 발광소자(160c5), 제6 공유 발광소자(160c6), 제7 공유 발광소자(160c7), 제8 공유 발광소자(160c8) 및 제9 공유 발광소자(160c9)를 포함할 수 있다.
상기 공유된 외곽부 보조 화소(160CP)에서 상기 제1 공유 발광소자(160c1), 상기 제4 공유 발광소자(160c4), 상기 제7 공유 발광소자(160c7), 상기 제8 공유 발광소자(160c8), 상기 제9 공유 발광소자(160c9)는 외곽부 공유 발광소자 일 수 있다.
실시예에 의하면 패널의 외곽부 영역의 메인 화소 주변에도 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 8은 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)의 상세도이다.
상기 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)와 달리 제2 외곽부 메인 화소(150MG2) 중 외곽부에 배치된 제1-2 메인 화소(150M12), 제3-2 메인 화소(150M32), 제4-2 메인 화소(150M42)에는 리던던스 발광소자가 내재될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1-2 메인 화소(150M12)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B) 및 제3 내부 공유 발광소자(b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 있고, 상기 제3 내부 공유 발광소자(b)는 Blue 발광소자 일 수 있다.
또한, 상기 제3-2 메인 화소(150M32)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B) 및 제2 내부 공유 발광소자(g)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 있고, 상기 제2 내부 공유 발광소자(g)는 Green 발광소자 일 수 있다.
또한, 상기 제4-2 메인 화소(150M42)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B) 및 제1 내부 공유 발광소자(r)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체 발광소자(R)는 Red 발광소자일 수 있고, 상기 제2 반도체 발광소자(G)는 Green 발광소자일 수 있고, 상기 제3 반도체 발광소자(B)는 Blue 발광소자 있고, 상기 제1 내부 공유 발광소자(r)는 Red 발광소자 일 수 있다.
실시예에 의하면 패널의 외곽부 영역의 리던던시 구조인 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)는 제1 공유 리던던시 구조(100MC1)와 달리 제2 메인 화소 중 외곽부에 배치된 제1-2 메인 화소(150M12), 제3-2 메인 화소(150M32), 제4-2 메인 화소(150M42)에는 리던던스 발광소자가 내재될 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치(100)에서 표시 패널의 최 외곽부에 배치되는 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)는 외곽부 공유 발광소자(160CP)와 제2 외곽부 메인 화소(150MG2)에 내재된 리던던스 발광소자를 포함함으로써 인접한 패널과 공유 발광소자를 추가로 공유하기 어려운 표시패널의 최외곽부에서의 메인 화소의 에러를 보조하여 정상적인 표시 화소로 기능하도록 하는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 상기 제1-2 메인 화소(150M12)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B)외에 제3 내부 공유 발광소자(b)를 포함할 수 있다.
이때 Blue 발광소자인 제3 반도체 발광소자(B)에 에러가 발생하는 경우, Blue를 발광할 수 있는 제3 내부 공유 발광소자(b)가 보조 발광소자로 발광함으로써 제1-2 메인 화소(150M12)는 정상적인 단위 화소로 기능할 수 있다.
또한 상기 제3-2 메인 화소(150M32)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B) 외에 제2 내부 공유 발광소자(g)를 포함할 수 있다.
이때 Green 발광소자인 제2 반도체 발광소자(G)에 에러가 발생하는 경우, Green 발광소자인 제2 내부 공유 발광소자(g)가 보조 발광소자로 발광함으로써 상기 제3-2 메인 화소(150M32)는 정상적인 단위 화소로 기능할 수 있다.
또한, 상기 제4-2 메인 화소(150M42)는 제1 반도체 발광소자(R), 제2 반도체 발광소자(G) 및 제3 반도체 발광소자(B) 외에 제1 내부 공유 발광소자(r)를 포함할 수 있다.
이 때 Red 발광소자인 제1 반도체 발광소자(R)가 불량인 경우, Red 발광소자인 제1 내부 공유 발광소자(r)가 발광함으로써 상기 제4-2 메인 화소(150M42)가 정상적인 단위 화소로 기능할 수 있다.
실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 어느 하나의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 메인 화소 주변에 공유 반도체 발광소자를 배치하여 두개의 메인 화소 자체가 불량인 경우에서도 해당 메인 화소를 공유된 보조화소를 통해 정상적인 단위 화소들로 작동하도록 함으로써 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 제2 공유 리던던시 구조(100MC2)에 의하면 공유 발광소자의 컬러와 메인 화소를 구성하는 각 서브 화소인 반도체 발광소자의 발광 컬러를 고려하여 공유 발광소자의 배치나 메인 화소의 반도체 발광소자의 배치를 최적화함으로써 메인 화소의 반도체 발광소자에 에러 발생시 공유 발광소자가 보조 화소로서 기능할 수 있는 확률을 높임으로써 수율을 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 저감시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 패널의 외곽부 영역의 메인 화소 주변에도 공유 반도체 발광소자를 배치하여 수율을 현저히 향상시키면서도 패널설계와 전사공정의 난이도를 현저히 저감시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치(100)에서 표시 패널의 최 외곽부에 배치되는 제2 외곽부 공유 리던던시 구조(100MCP2)는 외곽부 공유 발광소자(160CP)와 제2 외곽부 메인 화소(150MG2)에 내재된 리던던스 발광소자를 포함함으로써 인접한 패널과 공유 발광소자를 추가로 공유하기 어려운 표시패널의 최외곽부에서의 메인 화소의 에러를 보조하여 정상적인 표시 화소로 기능하도록 하는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 반도체 발광소자는 마이크로 LED에 한정되는 것이 아니며, 미니 LED 도 포함한다.
실시예에 따른 반도체 발광소자는 마이크로 LED 디스플레이 외에 조명용, 사이니지용의 상대적으로 면적이 큰 LED에도 적용이 가능하다.
또한 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치는 디지털 TV, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트(Slate) PC, 태블릿(Tablet) PC, 울트라 북(Ultra-Book), 데스크탑 컴퓨터 등을 포함할 수 있다.
이상의 설명은 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 실시예에 개시된 실시예들은 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 복수의 메인 화소를 포함하는 메인 화소 그룹; 및
    상기 복수의 메인 화소의 사이와 둘레에 배치된 복수의 공유 발광소자를 포함하는 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel);를 포함하며,
    상기 메인 화소 그룹은, 제1 반도체 발광소자, 제2 반도체 발광소자 및 제3 반도체 발광소자를 포함하는 복수의 메인 화소를 포함하고,
    상기 공유된 보조 화소(shared redundancy pixel)는, 상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자와, 상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자를 포함하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 화소 그룹은, 상호 인접하게 배치된 제1 메인 화소, 제2 메인 화소, 제3 메인 화소 및 제4 메인 화소를 포함하며,
    상기 복수의 메인 화소 사이에 배치된 제1 그룹 공유 발광소자는 제5 공유 발광소자를 포함하고,
    상기 복수의 메인 화소 둘레에 배치된 제2 그룹 공유 발광소자는 제1 내지 제4 및 제6 내지 제9 공유 발광소자를 포함하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 반도체 발광소자, 제2 반도체 발광소자 및 제3 반도체 발광소자는 각각 Red 발광소자, Green 발광소자, Blue 발광소자며,
    상기 제1 공유 발광소자, 상기 제5 공유 발광소자 및 상기 제9 공유 발광소자는 Red 공유 발광소자이고,
    상기 제3 공유 발광소자, 상기 제4 공유 발광소자, 제8 공유 발광소자는 Green 공유 발광소자이고,
    상기 제2 공유 발광소자, 상기 제6 공유 발광소자 및 상기 제7 공유 발광소자는 Blue 공유 발광소자인 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 메인 화소에서 Red를 발광하는 발광소자가 불량인 제1 에러 발광소자를 포함하며,
    상기 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자와 인접한 공유 발광소자 중에 Red를 발광하는 상기 제5 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4 메인 화소에서 Blue를 발광하는 발광소자가 불량인 제2 에러 발광소자를 포함하고,
    상기 공유된 보조화소 중에 상기 제2 에러 발광소자와 인접한 공유 발광소자 중에 Blue를 발광하는 상기 제7 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 메인 화소에서 각각 Red, Blue, Green을 발광하는 영역에 대응되는 영역에 제1 에러 발광소자, 제2 에러 발광소자, 제3 에러 발광소자를 포함하며,
    상기 공유된 보조화소 중에 상기 제1 에러 발광소자와 인접하며 Red를 발광하는 상기 제5 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제2 에러 발광소자와 인접하며 Green을 발광하는 상기 제4 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하며, 상기 제3 에러 발광소자와 인접하며 Blue를 발광하는 상기 제2 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 메인 화소에서 각각 Red, Blue, Green을 발광하는 영역에 대응되는 영역에 제4 에러 발광소자, 제5 에러 발광소자, 제6 에러 발광소자를 포함하며,
    상기 공유된 보조화소 중에 상기 제4 에러 발광소자와 인접하며 Red를 발광하는 상기 9 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하며,
    상기 제5 에러 발광소자와 인접하며 Green을 발광하는 상기 제8 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하며,
    상기 제6 에러 발광소자와 인접하며 Blue를 발광하는 상기 제6 공유 발광소자가 보조 화소로서 발광하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 반도체 발광소자, 제2 반도체 발광소자 및 제3 반도체 발광소자는 각각 Red 발광소자, Green 발광소자, Blue 발광소자며,
    상기 제2 공유 발광소자, 상기 제5 공유 발광소자 및 상기 제8 공유 발광소자는 Red 공유 발광소자이고,
    상기 제1 공유 발광소자, 상기 제6 공유 발광소자, 제7 공유 발광소자는 Green 공유 발광소자이고,
    상기 제3 공유 발광소자, 상기 제4 공유 발광소자 및 상기 제9 공유 발광소자는 Blue 공유 발광소자이며,
    Red 공유 발광소자인 상기 제5 공유 발광소자와 가장 인접하게 상기 제1 내지 제4 메인 화소들에서 Red 발광소자인 제1 반도체 발광소자들을 배치시키는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 공유된 외곽부 보조 화소는,
    상기 디스플레이 장치의 표시 패널의 외곽부에 배치된 공유된 외곽부 보조 화소를 포함하며,
    상기 공유된 외곽부 보조 화소는, 제1 공유 발광소자, 제2 공유 발광소자, 제3 공유 발광소자, 제4 공유 발광소자, 제5 공유 발광소자, 제6 공유 발광소자, 제7 공유 발광소자, 제8 공유 발광소자 및 제9 공유 발광소자를 포함하며,
    상기 공유된 외곽부 보조 화소에서 상기 제1 공유 발광소자, 상기 제4 공유 발광소자, 상기 제7 공유 발광소자, 상기 제8 공유 발광소자, 상기 제9 공유 발광소자는 상기 표시 패널의 외곽부에 배치도는 외곽부 공유 발광소자인 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 화소 그룹은, 상기 표시 패널의 최 외곽부에 배치된 제1-2 메인 화소, 제3-2 메인 화소, 제4-2 메인 화소를 포함하며,
    상기 제1-2 메인 화소, 상기 제3-2 메인 화소, 상기 제4-2 메인 화소 각각에는 내재된 리던던스 발광소자를 포함하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1-2 메인 화소는,
    상기 제1 반도체 발광소자, 상기 제2 반도체 발광소자 및 상기 제3 반도체 발광소자 및 제3 내부 공유 발광소자를 포함하는 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
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