WO2022035160A1 - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2022035160A1
WO2022035160A1 PCT/KR2021/010505 KR2021010505W WO2022035160A1 WO 2022035160 A1 WO2022035160 A1 WO 2022035160A1 KR 2021010505 W KR2021010505 W KR 2021010505W WO 2022035160 A1 WO2022035160 A1 WO 2022035160A1
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light emitting
emitting device
inorganic light
insulating layer
disposed
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오동건
김진호
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삼성전자주식회사
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    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials

Definitions

  • the present invention relates to a display device for realizing an image using an inorganic light emitting device and a method for manufacturing the same.
  • the display device may be classified into a self-luminous display in which each pixel emits light by itself, and a water-emission display in which a separate light source is required.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • a backlight unit that supplies light from the rear of the display panel
  • a liquid crystal layer that acts as a switch to pass/block light
  • a color filter that changes the supplied light to a desired color. It is structurally complicated and there is a limit to realizing a thin thickness.
  • a self-luminous display that includes a light emitting element for each pixel and each pixel emits light by itself does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, and since a color filter can be omitted, structurally simple and high degree of freedom in design , and a thinner thickness can be realized, and better contrast ratio, brightness, and viewing angle can be realized.
  • the micro LED display panel is one of the flat panel display panels and is composed of a plurality of LEDs each measuring about 100 micrometers. Compared to LCD panels that require a backlight, micro LED display panels can provide superior contrast, response time and energy efficiency.
  • micro LEDs which are inorganic light emitting devices, are brighter, have better luminous efficiency, and have a longer lifespan than OLEDs that require a separate encapsulation layer to protect organic materials.
  • One aspect of the disclosed invention provides a display device capable of reducing a pixel size by maximizing a light emitting area and realizing a high resolution on the same screen size in a bottom emission type display device, and a method of manufacturing the same.
  • a bottom emission type display device includes a transparent substrate; an inorganic light emitting device disposed on the transparent substrate and emitting light toward the transparent substrate; a first insulating layer disposed on the inorganic light emitting device; and a thin film transistor disposed on the first insulating layer; and a driver IC for driving the display panel, wherein at least a portion of the thin film transistor is stacked to overlap with at least a portion of the inorganic light emitting device disposed on a layer different from the thin film transistor.
  • a first buffer layer disposed between the transparent substrate and the inorganic light emitting device and including an adhesive material may be further included.
  • the inorganic light emitting device may include: a light emitting surface disposed to face the transparent substrate; and a pair of electrodes disposed to face the first insulating layer in a direction opposite to the light emitting direction of the light emitting surface.
  • At least a portion of the thin film transistor may be disposed to overlap at least a portion of the inorganic light emitting device on a plane on which the transparent substrate is disposed.
  • the driver IC may be disposed on the display panel in a direction opposite to the light emitting surface.
  • the display panel may include a plurality of pixels arranged in two dimensions, and each of the plurality of pixels may include at least three sub-pixels emitting light of different colors.
  • Each of the at least three sub-pixels includes an inorganic light-emitting device that emits light of a different color
  • the inorganic light-emitting device included in the red sub-pixel among the plurality of sub-pixels is a red inorganic light-emitting device
  • the inorganic light-emitting device included in the green sub-pixel among the sub-pixels may be a green inorganic light-emitting device
  • the inorganic light-emitting device included in the blue sub-pixel among the plurality of sub-pixels may be a blue inorganic light-emitting device.
  • Each of the at least three sub-pixels may further include a color conversion layer formed of an inorganic light emitting device emitting light of the same color and disposed between the transparent substrate and the inorganic light emitting device.
  • the thin film transistor may further include a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and a second insulating layer disposed between the gate electrode and the source electrode and the drain electrode.
  • the thin film transistor may include a low temperature polycrystalline silicon (LTPS) thin film transistor, and the second insulating layer may include an inter-layer dielectric (ILD).
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • ILD inter-layer dielectric
  • the display panel may include a third insulating layer disposed on the second insulating layer; and an electrode pad disposed on the third insulating layer and electrically connected to the driver IC.
  • the electrode pad may be electrically connected to the inorganic light emitting device through a connection hole formed through the third insulating layer, the second insulating layer, and the first insulating layer.
  • a method of manufacturing a bottom emission type display device includes: transferring an inorganic light emitting element onto a transparent substrate; forming a first insulating layer on the inorganic light emitting device; forming a thin film transistor electrically connected to the inorganic light emitting device through a connection hole passing through the first insulating layer on the first insulating layer; and forming the thin film transistor includes, the thin film transistor and stacking at least a portion of the inorganic light emitting device to overlap with at least a portion of the inorganic light emitting device transferred on the transparent substrate.
  • the transferring of the inorganic light emitting device onto the transparent substrate may include: forming a first buffer layer including an adhesive material on the transparent substrate; and transferring the inorganic light emitting device onto the transparent substrate on which the first buffer layer is formed.
  • the inorganic light emitting device is transferred such that the light emitting surface of the inorganic light emitting device faces the transparent substrate and the pair of electrodes of the inorganic light emitting device face the first insulating layer may include;
  • At least a portion of the thin film transistor formed on the first insulating layer may be disposed to overlap at least a portion of the inorganic light emitting device on a plane on which the transparent substrate is disposed.
  • forming a second insulating layer on the thin film transistor forming an electrode pad on the second insulating layer; It may further include; electrically connecting the electrode pad and the driver IC.
  • forming a second insulating layer on the thin film transistor forming a third insulating layer on the second insulating layer for fan-out wiring; forming an electrode pad on the third insulating layer; It may further include; electrically connecting the electrode pad and the driver IC.
  • the transferring of the inorganic light emitting device may include transferring the red inorganic light emitting device, the green inorganic light emitting device, and the blue inorganic light emitting device to positions adjacent to each other to constitute one pixel.
  • transferring the inorganic light emitting device includes: a plurality of inorganic light emitting devices emitting light of the same color on the transparent substrate on which the color conversion layer is formed and transferring the pixels to adjacent positions to form one pixel.
  • the method may further include electrically connecting the thin film transistor and the inorganic light emitting device through the connection hole.
  • the method may further include electrically connecting the inorganic light emitting device and the electrode pad through the connection hole.
  • the method may further include electrically connecting the inorganic light emitting device and the electrode pad through the connection hole.
  • the display device and the method for manufacturing the same it is possible to reduce a pixel size by maximizing a light emitting area and to easily implement a high resolution in a display device having the same screen size.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an appearance of a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel arrangement of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a method in which each pixel is driven in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram schematically illustrating a TFT circuit for driving sub-pixels in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view illustrating a structure of a display panel of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating examples of a method in which a display panel of a display device is electrically connected to a driver IC according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a single pixel in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a single pixel when a color conversion layer is further included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 11 is a side cross-sectional view of a single sub-pixel when a display device according to an exemplary embodiment further includes a color conversion layer.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating some processes of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 15 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 14 .
  • 16 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 17 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 16 .
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” are used to distinguish a plurality of components from each other, and the used ordinal number indicates the arrangement order, manufacturing order, or importance between the components. it is not
  • the identification code is used to refer to each step, and the identification code does not limit the order of each step, and each step is performed differently from the specified order unless the context clearly indicates a specific order.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an appearance of a display device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel arrangement of the display device according to an embodiment.
  • a display device 1 includes a display panel 100 in which a light emitting element is disposed for each pixel so that each pixel can emit light by itself, and the display panel 100 includes a driver.
  • Circuit elements such as IC chips and various components may be fixed to the body 101 accommodated therein.
  • the display device 1 does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, so it can implement a thin thickness and has a simple structure, so that various design changes are possible.
  • the display device 1 may employ an inorganic light emitting device such as an inorganic light emitting diode as a light emitting device disposed in each pixel.
  • Inorganic light-emitting devices have a faster reaction rate than organic light-emitting devices such as OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), and can realize high luminance with low power.
  • LEDs referred to in Examples to be described later refer to inorganic light emitting diodes.
  • the inorganic light emitting device employed in the display device 1 may be a micro LED having a short side length of about 100 ⁇ m. In this way, by employing the micro-unit LED, it is possible to reduce the pixel size and realize high resolution.
  • the LED chip is manufactured in a micro-scale, it is possible to solve the problem of cracking when bent due to the nature of the inorganic material. That is, when the micro LED chip is transferred to a flexible substrate, the LED chip is not broken even if the substrate is bent, so that a flexible display device can be implemented.
  • the display apparatus 1 is implemented as a TV, but the embodiment of the display apparatus 1 is not limited thereto, and a wearable device, a portable device, a PC monitor, a signage, an electric billboard, etc. It can be implemented in the form
  • the three-dimensional coordinate system of the XYZ axis shown in FIG. 1 is based on the display device 1 , and the plane on which the display panel 100 is positioned is the YZ plane, and the display panel 100 outputs an image direction or weapon
  • the direction in which the light emitting element emits light is the +x direction. Since the coordinate system is based on the display device 1 , the same coordinate system may be applied to both the case where the display device 1 is lying down and the case where the display device 1 is erected.
  • the display device 1 is used in an upright state, and the user views the image from the front side of the display device 1 . Therefore, the +x direction in which the image is output is referred to as the front side, and the opposite direction may be referred to as the rear side.
  • the display device 1 is manufactured in a lying state. Accordingly, the +x direction of the display device 1 may be referred to as a downward direction, and the -x direction may be referred to as an upward direction.
  • All four corners of the flat panel display device 1 or the display panel 100 will be referred to as side surfaces regardless of the posture of the display device 1 .
  • the display panel 100 may have a two-dimensional pixel structure of an M x N (M, N is an integer greater than or equal to 2) array, and the unit pixel P is at least one that outputs light of different colors. It may consist of three sub-pixels.
  • the unit pixel P may include three sub-pixels SP(R), SP(G), and SP(B) corresponding to R, G, and B, respectively.
  • the red sub-pixel SP(R) may output red light
  • the green sub-pixel SP(G) may output green light
  • the blue sub-pixel SP(B) may emit blue light. can be printed out.
  • the pixel arrangement in FIG. 2 is only an example that can be applied to the display device 1 according to an embodiment, and the sub-pixels may be arranged along the Z-axis direction or not arranged in a line. It is also possible that the sizes of the sub-pixels are different from each other. A single pixel only needs to include a plurality of sub-pixels to implement a plurality of colors, and there is no limitation on the size or arrangement method of each sub-pixel.
  • the unit pixel P necessarily outputs a red sub-pixel SP(R), a green sub-pixel SP(G) that outputs green light, and a blue sub-pixel SP(B) that outputs blue light. does not have to be composed of , it is also possible to include a sub-pixel for outputting yellow light or white light. That is, there are no restrictions on the color or type of light output from each sub-pixel and the number of sub-pixels.
  • the unit pixel P includes a red sub-pixel SP(R), a green sub-pixel SP(G), and a blue sub-pixel SP(B). A case in which it becomes an example will be described.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining how each pixel is driven in a display device according to an embodiment
  • FIG. 4 is a circuit diagram schematically illustrating a TFT circuit for driving sub-pixels in the display device according to an embodiment. .
  • a plurality of data lines DL and power lines VL formed in a column direction and scan lines SL formed in a row direction may be provided as electrode patterns.
  • Regions partitioned by the data line DL and the scan line SL may correspond to the sub-pixel SP, and a plurality of adjacent sub-pixels SP may constitute one pixel P.
  • the data line DL may transmit a data signal implementing an image to the sub-pixel SP
  • the scan line SL may transmit a scan signal for turning the sub-pixel on/off to the sub-pixel SP.
  • the power supply line VL may supply the power supply voltage V DD to the sub-pixels for a time corresponding to one frame.
  • the scan driver 210 applies a scan signal to the scan line SL
  • the sub-pixel SP connected to the scan line SL to which the scan signal is applied is turned on, and the data driver 220 turns on the data line DL.
  • the data voltage V DATA corresponding to the image signal is applied to the , the data voltage V DATA may be input to the turned-on sub-pixel SP among the sub-pixels connected to the data line DL.
  • an inorganic light-emitting device 130 for supplying light to a corresponding sub-pixel may be provided for each sub-pixel, and a TFT driving circuit for driving the inorganic light-emitting device 130 includes a thin film transistor 140 and a capacitor. (Cst) may be included.
  • the inorganic light emitting device 130 may be a micro LED.
  • the thin film transistor 140 may include a switching transistor 140S and a driving transistor 140D, and the switching transistor 140S and the driving transistor 140D may be implemented as a PMOS type transistor.
  • the embodiment of the display device 1 is not limited thereto, and it is of course possible that the switching transistor 140S and the driving transistor 140D are implemented as NMOS type transistors.
  • the gate electrode of the switching transistor 140S is connected to the scan line SL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to one end of the capacitor Cst and the gate electrode of the driving transistor 140D. do.
  • the other end of the capacitor Cst may be connected to the power supply line VL.
  • a source electrode of the driving transistor 140D is connected to the power supply line VL, and a drain electrode of the driving transistor 140D is connected to the anode 132 (refer to FIG. 6 ) of the inorganic light emitting device 130 .
  • a reference voltage V SS may be supplied to the cathode 133 (refer to FIG. 6 ) of the light emitting device 132 .
  • the reference voltage V SS is a voltage of a lower level than the power supply voltage V DD , and a ground voltage or the like may be used to provide a ground.
  • the sub-pixel of the above-described structure may operate as follows. First, when a scan signal is applied to the scan line SL and the switching transistor 140S is turned on, the data voltage VDATA applied to the data line DL is applied to one end of the capacitor Cst and the gate of the driving transistor 140D. can be transferred to the electrode.
  • a voltage corresponding to the gate-source voltage VGS of the driving transistor 140D may be maintained for a predetermined time by the capacitor Cst.
  • the driving transistor 140D may emit light by applying a driving current IGS corresponding to the gate-source voltage VGS to the anode 132 of the inorganic light emitting device 130 .
  • the inorganic light emitting device 130 may display a low grayscale.
  • the inorganic light emitting device 130 may display a high grayscale.
  • the active matrix (AM) structure including the capacitor Cst has been described, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto, and a passive matrix (PM) structure may be employed.
  • FIG. 5 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • a display device 1 includes a display panel 100 for displaying an image, a driver IC 200 for driving each of a plurality of pixels of the display panel 100 , and a sound output device.
  • the display panel 100 may be composed of a plurality of pixels arranged in two dimensions as described above, and each pixel may be composed of a plurality of sub-pixels to implement a plurality of colors.
  • An inorganic light emitting device 130 is disposed in each sub-pixel to emit red, green, and blue light, and an independent TFT circuit is provided for each sub-pixel to individually control the sub-pixels.
  • a specific structure of the display panel 100 will be described in detail later.
  • the driver IC 200 includes a driving circuit for driving a plurality of pixels.
  • the driver IC 200 may include the scan driver 210 and the data driver 220 described above.
  • the driver IC 200 employs one of various bonding methods such as COF (Chip on Film) or FOG (Film on Glass) bonding, COG (Chip on Glass) bonding, TAB (Tape Automated Bonding), etc. may be electrically connected.
  • COF Chip on Film
  • FOG Finl on Glass
  • COG Chip on Glass
  • TAB Tape Automated Bonding
  • the driver IC chip may be disposed in a direction opposite to the light emission direction of the micro LED or disposed on the side surface of the display panel 100 .
  • the driver IC chip may be disposed on a side surface of the display panel, and a thin film transistor disposed between the substrate supporting the inorganic light emitting device and the inorganic light emitting device may be electrically connected to and disposed on the rear surface of the display panel.
  • the driver IC chip may be disposed on the rear surface of the display panel 100 , that is, in a direction opposite to the emission direction, and may be directly electrically connected to the thin film transistor.
  • the display device 1 may employ a bottom emission type in which the inorganic light emitting device 130 emits light toward the substrate. Accordingly, the driver IC 200 may be disposed on the rear side of the display panel 100 , thereby minimizing or omitting the bezel of the display device 1 .
  • the display device 1 employs a bottom light emitting method while preventing a decrease in the aperture ratio due to the presence of a non-emission area in which circuit elements are disposed within a single pixel area, and realizing high resolution while driving a display panel. It has a structure that can prevent stains. This structure will be described in detail later.
  • the input unit 420 may include a button or a touch pad provided in one area of the display device 1 , and when the display panel 100 is implemented as a touch screen, the input unit 420 is the display panel 100 . It may include a touch pad provided on the front side. Also, the input unit 420 may include a remote controller.
  • the input unit 420 may receive various commands for controlling the display apparatus 1, such as power on/off, volume adjustment, channel adjustment, screen adjustment, and various setting changes of the display apparatus 1 from the user.
  • the communication unit 430 may communicate with a relay server or other electronic device to exchange necessary data.
  • Communication unit 430 is 3G (3Generation), 4G (4Generation), wireless LAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wi-Fi), Bluetooth (Bluetooth), Zigbee (Zigbee), WFD (Wi-Fi Direct), UWB (Ultra)
  • 3G 3Generation
  • 4G 4Generation
  • wireless LAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Bluetooth Bluetooth
  • Zigbee Zigbee
  • WFD Wi-Fi Direct
  • UWB UWB
  • At least one of various wireless communication methods such as wideband), infrared communication (IrDA), Bluetooth Low Energy (BLE), near field communication (NFC), and Z-Wave may be employed.
  • a wired communication method such as PCI (Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB (Universe Serial Bus).
  • the source input unit 440 may receive a source signal input from a set-top box, USB, antenna, or the like. Accordingly, the source input unit 440 may include at least one selected from a group of source input interfaces including an HDMI cable port, a USB port, and an antenna.
  • the source signal received by the source input unit 440 may be processed by the control unit 300 and converted into a form that can be output by the display panel 100 and the speaker 410 .
  • the controller 300 may include at least one memory 310 for storing a program and various data for controlling the display apparatus 1 , and at least one processor 320 for executing the stored program.
  • the speaker 410 may be provided in one area of the main body 101 , or a separate speaker module physically separated from the main body 101 may be further provided.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view illustrating a structure of a display panel of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the structure shown in FIG. 6 is a structure corresponding to a single sub-pixel.
  • the display panel 100 of the display device 1 is a transparent substrate 110 , an inorganic light emitting device disposed on the transparent substrate 110 and emitting light toward the transparent substrate 110 . 130 , a first insulating layer 151 disposed on the inorganic light emitting device 130 and a thin film transistor 140 disposed on the first insulating layer 151 , and at least a portion of the thin film transistor 140 . may be stacked to overlap at least a portion of the inorganic light emitting device 130 disposed on another layer.
  • the inorganic light emitting device 130 which emits light toward the transparent substrate 110 , is disposed on the transparent substrate 110 , and the thin film transistor ( 140) and various circuit elements are arranged, so that the light emitting area of the inorganic light emitting element 130 is not affected by the circuit element. Accordingly, it is possible to efficiently use the area per unit pixel when manufacturing the inorganic light emitting device 130 and circuit devices for individually controlling the inorganic light emitting devices 130 .
  • the structure shown in FIG. 6 is a cross-sectional side view taken at an arbitrary point in an area corresponding to a single sub-pixel, and a single sub-pixel of the display panel 100 includes other thin film transistors and other circuit elements not shown in FIG. 6 . may exist.
  • the thin film transistor 140 shown in FIG. 6 corresponds to a driving transistor 140D electrically connected to the inorganic light emitting device 130 , so that other transistors (switching transistors) at least partially overlap the inorganic light emitting device 130 . It may be arranged, it is also possible to be arranged not to overlap.
  • the driving transistor or the switching transistor is disposed on or around the vertical axis passing through the central portion between the anode 132 and the cathode 133, which are a pair of electrodes of the inorganic light emitting device.
  • up and down are relative, and may be determined based on the light emission direction.
  • the component located in the light emission direction (+x direction) of the inorganic light emitting device 130 is defined as being positioned below, and the component located in the light emission direction (-x direction) of the inorganic light emitting device 130 opposite to the light emission direction (-x direction) is defined as being positioned below. It can be defined as a component placed on top.
  • the inorganic light emitting device 130 may be a flip type light emitting device in which a pair of electrodes 132 and 133 are disposed in a direction opposite to the light emission direction.
  • the transparent substrate 110 may be formed of transparent glass containing SiO2 as a main component, or may be formed of transparent plastic to have flexibility.
  • the plastic forming the substrate 110 is an insulating organic material such as polyethersulfone (PES, polyethersulphone), polyacrylate (PAR, polyacrylate), polyetherimide (PEI, polyetherimide), polyethylene naphthalate (PEN, polyethyelenen napthalate), Polyethylene terephthalate (PET, polyethyeleneterepthalate), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propio It may be an organic material selected from the group including cellulose acetate propionate (CAP).
  • PES polyethersulfone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethyeleneterepthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PPS polyallylate
  • polyimide polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP
  • a transparent first buffer layer 121 may be disposed between the transparent substrate 110 and the inorganic light emitting device 130 .
  • the first buffer layer 121 may provide a flat surface on the substrate 110 .
  • the first buffer layer 121 is made of inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide or titanium nitride, polyimide, polyester, acrylic, etc. It may contain an organic material, and may be formed as a laminate of a plurality of the exemplified materials.
  • the inorganic light emitting device 130 may be disposed on the first buffer layer 121 .
  • the inorganic light emitting device 130 may be a micro LED.
  • the micro LED may be picked up on the wafer by a transfer mechanism and transferred to the substrate 110 .
  • the substrate 110 may be a substrate on which the first buffer layer 121 is formed for planarization.
  • the inorganic light emitting device 130 may include a p-n diode 131 , an anode 132 , and a cathode 133 .
  • Anode 132 and cathode 133 may be formed of a variety of conductive materials, such as metals, conductive oxides, and conductive polymers.
  • the p-n diode 131 may include a p-doped portion on the anode 132 side, an n-doped portion on the cathode 133 side, and a quantum well portion between the p-doped portion and the n-doped portion.
  • a light emitting device in which the doped portion on the cathode 133 side is a p-doped portion and the doped portion on the anode 132 side is an n-doped portion.
  • the display device 1 is a bottom emission type display device in which light L is emitted toward the transparent substrate 110 . Accordingly, when a driving current is applied to the anode 132 of the inorganic light emitting device 130 , and current flows from the anode 132 to the cathode 133 , light is emitted toward the transparent substrate 110 .
  • the light emitting surface of the inorganic light emitting device 130 faces the transparent substrate 110 , and the pn diode 131 of the inorganic light emitting device 130 is located below the substrate 110 close to the anode 132 and the cathode. 133 may be positioned on the pn diode 131 .
  • a first insulating layer 151 may be disposed on the inorganic light emitting device 130 .
  • the arrangement of a component on another component means not only a structure in which all of a component is located on top of another component, but also a structure in which a part of a component is located on the side of another component or any It may also include a structure in which a component surrounds or covers all or part of another component.
  • the fact that a component covers another component includes not only a structure in which a component covers all other components, but also a case in which a hole is formed in a component and a part of the other component is exposed through the hole. can do.
  • the first insulating layer 151 may be made of an organic material to provide a flat surface for disposing the thin film transistor layer.
  • the first insulating layer 151 may be made of a transparent material or may be made of a light-blocking material to prevent the light emitted from the inorganic light emitting device 130 from affecting other sub-pixels.
  • a black matrix (BM) may be disposed between the sub-pixels.
  • the second buffer layer 122 may be further disposed on the first insulating layer 151 .
  • the thin film transistor 140 may be disposed on the first insulating layer 151 or the second buffer layer 122 .
  • the thin film transistor 140 may include an active layer 141 , a gate electrode 143 , a drain electrode 144 , and a source electrode 145 .
  • a gate insulating layer 142 may be disposed between the active layer 141 and the gate electrode 143 .
  • the thin film transistor 140 may be one of a low temperature polycrystalline silicon (LTPS) thin film transistor, an oxide thin film transistor, an amorphous Si (a-Si) thin film transistor, and a single crystal thin film transistor.
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • a-Si amorphous Si
  • the active layer 141 may be made of a semiconductor material, and may include a source region 141a, a drain region 141b, and a channel region 141c between the source and drain regions.
  • the gate electrode 143 may be disposed on the active layer 141 to correspond to the channel region 141c.
  • the source electrode 145 and the drain electrode 144 may be electrically connected to the source region 141a and the drain region 141b of the active layer 141 , respectively.
  • the thin film transistor 140 is implemented as a top gate type in which the gate electrode 143 is disposed on the active layer 141 , but the gate electrode 143 is the active layer 141 .
  • a gate insulating layer 142 made of an inorganic insulating material such as Sio2 may be disposed between the active layer 141 and the gate electrode 143 , and the second insulating layer 152 and the third insulating layer are disposed on the gate electrode 143 . (153) may be disposed.
  • the source electrode 145 and the drain electrode 144 may be disposed on the second insulating layer 152 .
  • the source electrode 145 is electrically connected to the source region 141a of the active layer 141
  • the drain electrode 144 is electrically connected to the drain region 141b of the active layer 141 .
  • the source electrode 145 and the drain electrode 144 are connected through a contact hole formed through the gate insulating layer 142 and the second insulating layer 152 disposed between the active layer 141 and the active layer 141 . They may be electrically connected to the source region 141a and the drain region 141b, respectively.
  • An electrode pad 160 for applying a signal to the thin film transistor 140 or the inorganic light emitting device 130 may be disposed on the third insulating layer 153 .
  • the electrode pad 160 for applying the reference voltage Vss to the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 may be disposed on the third insulating layer 153 .
  • an electrode electrically connected to a component external to the driver IC 200 or the display panel 100, used to receive a signal or voltage from the outside, or used for wiring may be referred to as an electrode pad. there is.
  • the electrode pad 160 and the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 include a third insulating layer 153 , a second insulating layer 152 , a gate insulating layer 142 , a second buffer layer 122 , and a first It may be electrically connected through a connection hole penetrating the insulating layer 151 .
  • a reference voltage Vss may be applied to the electrode pad 160 to provide a ground to the inorganic light emitting device 130 connected to the electrode pad 160 .
  • a fan-out wiring may be formed, and the number of driver IC chips may be reduced by using the fan-out wiring.
  • the embodiment of the display device 1 is not limited thereto, it is possible to further add the number of insulating layers, and it is also possible to provide only the second insulating layer 152 without applying a multilayer structure.
  • the two components are electrically connected to each other, not only when conductive materials through which electricity flows are directly soldered, but also when connected through separate wiring and a layer through which current flows, such as an anisotropic conductive film (ACF), is interposed between the two components. It may include the case of placing it in . It is only necessary for a current to flow between the two connected components, and there is no restriction on the specific connection method.
  • ACF anisotropic conductive film
  • the thin film transistor 140 illustrated in FIG. 6 is a driving transistor 140D for driving the inorganic light emitting device 130 . Accordingly, the drain electrode 144 of the thin film transistor 140 shown in FIG. 6 is electrically connected to the anode 132 of the inorganic light emitting device 130 , and a power voltage V DD is applied to the source electrode 145 .
  • V DD power voltage
  • the first insulating layer 151 , the second buffer layer 122 , and the gate insulating layer 142 . ) and a connection hole penetrating the second insulating layer 152 may be formed, and the drain electrode 144 of the thin film transistor 140 and the anode 132 of the inorganic light emitting device 130 are electrically connected through the connection hole. can be connected to
  • the source electrode 145 may be connected to the power supply line VL to which the power voltage V DD is supplied, and the gate electrode 143 may be connected to the data line VL to which the data voltage V DATA is supplied. DL) can be connected.
  • stacking in the vertical direction means that at least a portion of the thin film transistor 140 overlaps with at least a portion of the inorganic light emitting element 130 when viewed from the yz plane in which the inorganic light emitting device 130 and the thin film transistor 140 are disposed.
  • the thin film transistor 140 and the inorganic light emitting device 130 may share a central axis, but stacking in a vertical direction does not necessarily require sharing of the central axis.
  • at least a portion of the thin film transistor 140 and at least a portion of the inorganic light emitting device 130 are stacked to overlap each other, it can be seen that they are stacked in a vertical direction regardless of the sharing of the central axis.
  • the pixel area can be reduced, and restrictions due to the pixel area can be eliminated in realizing a high resolution.
  • the thin film transistor 140 is disposed in the opposite direction to the light emitting surface of the inorganic light emitting device 130 , light emitted from the inorganic light emitting device 130 is diffusely reflected by the thin film transistor 140 to prevent spots on the screen. can be prevented
  • the display device 1 may prevent a problem occurring when the thin film transistor is positioned in the light emitting direction of the light emitting device while maintaining the advantages of the bottom emission type.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating examples of a method in which a display panel of a display device is electrically connected to a driver IC according to an exemplary embodiment.
  • the display device 1 may be electrically connected to the driver IC 200 through film on glass (FOG) bonding.
  • the electrode pad 160 disposed on the second insulating layer 152 or the third insulating layer 153 may be electrically connected to the film 201 on which the driver IC 200 is mounted.
  • an anisotropic conductive film 171 may be disposed on the electrode pad 160 .
  • the anisotropic conductive film 171 is prepared in the form of a film by uniformly dispersing conductive particles in an adhesive organic material having insulating properties, and has conductivity in the thickness direction of the film and insulation in the plane direction.
  • the driver IC 200 and the electrode pad 160 may be electrically connected.
  • a capping layer 172 may be provided on the electrode pad 160 .
  • the capping layer 172 may prevent oxidation when the electrode or wiring is exposed, and may be made of a conductor such as indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a single pixel in a display device according to an embodiment
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a single pixel in a case in which a color conversion layer is further included in the display device according to an embodiment. It is a drawing.
  • 11 is a side cross-sectional view of a single sub-pixel when a display device according to an exemplary embodiment further includes a color conversion layer.
  • the above-described structure corresponds to a single sub-pixel.
  • the sub-pixel on which the red light-emitting device 130R is disposed becomes the red sub-pixel SP(R)
  • the green light-emitting device 130G becomes the red sub-pixel SP(R)
  • a sub-pixel in which is disposed becomes a green sub-pixel SP(G)
  • a sub-pixel in which the blue light emitting device 130B is disposed becomes a blue sub-pixel SP(B).
  • the red sub-pixel SP(R), the green sub-pixel SP(G), and the blue sub-pixel SP(B) disposed adjacent to each other may constitute one single pixel P.
  • an inorganic light emitting device emitting light of the same color in the red sub-pixel SP(R), the green sub-pixel SP(G), and the blue sub-pixel SP(B).
  • the red sub-pixel SP(R), the green sub-pixel SP(G), and the blue sub-pixel SP(B) all have blue light emitting devices ( 130B), and the color conversion layer 180 may be disposed between the blue light emitting device 130B and the transparent substrate 110 .
  • a white light emitting element may be implemented using a blue LED and a yellow phosphor or a blue LED and a red and green phosphor.
  • a material for converting blue light into red light may be included in the red region 180R positioned in the red sub-pixel SP(R).
  • red quantum dots that convert blue light into red light may be included in the red region 180R.
  • a material for converting blue light into green light may be included in the green region 180G located in the green sub-pixel SP(G).
  • green quantum dots that convert blue light into green light may be included in the green region 180G.
  • the blue region 180B may be empty, and scattering particles for scattering blue light emitted from the light emitting device 130B may be included.
  • scattering particles are included in the blue region 180B, the diffused blue light may be emitted while the incident blue light is scattered. Accordingly, it is possible to prevent a color viewing angle inferiority compared to other sub-pixel areas and to improve light output efficiency.
  • the scattering particles may be a material such as zinc oxide, titanium oxide, or silicon oxide, and may be distributed in the blue region 180B according to an arbitrary pattern or a predefined pattern.
  • the light emitting devices 130B disposed in each sub-pixel may be implemented to have an area smaller than the areas of the red region 180R, the green region 180G, and the blue region 180B, thereby preventing an effect on the adjacent sub-pixels.
  • the black matrix 180M for preventing inter-subpixel interference described above may be provided at the boundary of the red region 180R, the green region 180G, and the blue region 180B.
  • quantum dots as the color conversion material
  • phosphors other than quantum dots.
  • the material for converting the color of the light emitted from the inorganic light emitting device 130 There is no limitation on the material for converting the color of the light emitted from the inorganic light emitting device 130 .
  • the first buffer layer 121 may be omitted.
  • a display device manufactured by the method of manufacturing a display device according to an embodiment may be the display device 1 according to the above-described embodiment. Accordingly, the structure of the display device 1 described above with reference to FIGS. 1 to 11 may be applied to an embodiment of a method for manufacturing a display device to be described later, even if there is no separate mention. Conversely, the description of a method of manufacturing the display device to be described later is also applicable to the embodiment of the display device 1 .
  • forming another component on a component may include both a case in which another component is absent and a case in which another component is present between the component and the other component. That is, the case may include a case in which another component is formed on a certain component, and another component is formed on a certain component on which another component is formed.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 12 .
  • a first buffer layer 121 for planarization is formed on the transparent substrate 110 ( 410 ).
  • the first buffer layer 121 may contain inorganic materials such as the aforementioned silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide or titanium nitride, or organic materials such as polyimide, polyester, and acrylic. It may be formed by depositing on the transparent substrate 110 .
  • the inorganic light emitting device 130 is transferred on the first buffer layer 121 ( 420 ).
  • the inorganic light emitting device 130 may be a micro LED.
  • the microLEDs on the wafer or temporary substrate may be picked up by a transfer mechanism and then transferred to be transferred onto the transparent substrate 110 on which the first buffer layer 121 or the color conversion layer 180 is formed.
  • the inorganic light emitting device 130 is transferred so that the light emitting surface faces the transparent substrate 110 and the anode 132 and the cathode 133 face upward.
  • the transfer method any of known techniques such as a method using a laser or a method using a stamp may be employed.
  • an adhesive material for bonding the inorganic light emitting device 130 may be included in the first buffer layer 121 , and the inorganic light emitting device 130 is pressed onto the first buffer layer 121 . It is also possible to form a groove.
  • a red inorganic light emitting device, a green inorganic light emitting device, and a blue inorganic light emitting device may be transferred to each sub-pixel, and when the color conversion layer 180 is formed, All blue inorganic light emitting devices may be transferred to each sub-pixel.
  • the inorganic light emitting devices constituting one pixel may be transferred to positions adjacent to each other.
  • a first insulating layer 151 is formed thereon ( 430 ). Forming the first insulating layer 151 on the inorganic light emitting device 130 may mean forming the first insulating layer 151 on the transparent substrate 110 to which the inorganic light emitting device 130 is transferred. and the formed first insulating layer 151 may cover the transparent substrate 110 and the inorganic light emitting device 130 .
  • the first insulating layer 151 made of an organic material may be deposited on the transparent substrate 110 on which the inorganic light emitting device 130 is disposed to provide a flat surface.
  • connection hole H for electrically connecting the anode 132 and the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 to the thin film transistor 140 and the electrode pad 160 . to generate (440).
  • a portion of the first insulating layer 151 covering the anode 132 and the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 may be etched.
  • a single sub-pixel of the display panel 100 may have a structure as shown in FIG. 13 .
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 15 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 14 .
  • a second buffer layer 122 is formed on the first insulating layer 151 ( 510 ).
  • an organic material or an inorganic material constituting the second buffer layer 122 may be deposited on the first insulating layer 151 .
  • the thin film transistor 140 may be formed on the second buffer layer 122 .
  • the thin film transistor 140 may be a low temperature polycrystalline silicon (LTPS) thin film transistor or an oxide thin film transistor.
  • the thin film transistor 140 may be an a-Si thin film transistor or a single crystal thin film transistor.
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • the thin film transistor 140 may be an a-Si thin film transistor or a single crystal thin film transistor.
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • an active layer 141 may be formed on the second buffer layer 122 ( 520 ).
  • the active layer 141 In order to form the active layer 141 , after depositing a-Si, a heat treatment may be performed to remove hydrogen included in the a-Si. After hydrogen is removed, poly-Si can be made through the Excimer Laser Annealing (ELA) process that uses a laser to crystallize a-Si. When Poly-Si is formed, the active layer 141 may be formed by etching according to a designed shape through a patterning process.
  • ELA Excimer Laser Annealing
  • a gate insulating layer 142 may be formed on the active layer 141 ( 530 ).
  • Forming the gate insulating layer 142 on the active layer 141 may mean forming the gate insulating layer 142 on the second buffer layer 122 on which the active layer 141 is disposed. ), the gate insulating layer 142 formed on the second buffer layer 122 may cover the active layer 141 and the second buffer layer 122 .
  • the gate insulating layer 142 may be formed by depositing an inorganic insulating material such as Sio2 constituting the gate insulating layer 142 on the second buffer layer 122 on which the active layer 141 is disposed.
  • a gate electrode 143 may be formed on the gate insulating layer 142 ( 540 ).
  • a metal such as copper, aluminum, molybdenum, etc. used as a material of the gate electrode 143 may be deposited on the gate insulating layer 142 and etched according to a designed shape.
  • sputtering may be used for the deposition of the metal.
  • the active layer 141 can be doped through an ion implantation process. After the ions are implanted, the active layer 141 is heated to evenly spread the implanted ions into poly-Si. It is possible to carry out an ionic activation process for the
  • a second insulating layer 152 may be formed on the gate electrode 143 ( 550 ).
  • Forming the second insulating layer 152 on the gate electrode 143 may mean forming the second insulating layer 152 on the gate insulating layer 142 on which the gate electrode 143 is disposed.
  • the second insulating layer 152 formed on the gate insulating layer 142 on which the gate electrode 143 is disposed may cover the gate insulating layer 142 and the gate electrode 143 .
  • the second insulating layer 152 may be formed by depositing a material serving as a material of the second insulating layer 152 on the gate insulating layer 142 on which the gate electrode 143 is disposed.
  • the material of the second insulating layer 152 may vary depending on the type of the thin film transistor 140 .
  • the second insulating layer 152 disposed between the gate electrode 143 , the drain electrode 144 , and the source electrode 145 is formed of an inter-layer dielectric (ILD).
  • ILD inter-layer dielectric
  • the ILD may separate the gate line and the data line and protect the thin film transistor 140 .
  • SiNx and SiOx may be used as the material of the second insulating layer 152 .
  • SiNx contains a large amount of hydrogen, which can serve to lower the defect density by attaching to silicon dangling bonds in the LTPS thin film.
  • connection hole H for electrically connecting the source electrode 145 and the drain electrode 144 to the active layer 141 may be formed ( 560 ).
  • the second buffer layer 122 , the gate insulating layer 142 , and the second insulating layer 152 may be etched at once.
  • the second insulating layer 152 and the gate insulating layer are positioned corresponding to the source region 141a and the drain region 141b so that the source region 141a and the drain region 141b of the active layer 141 are partially exposed.
  • 142 may be etched, and the second insulating layer 152, the gate insulating layer 142 and the second The buffer layer 122 may be etched.
  • the single sub-pixel of the display panel 100 may have a structure in which the transistor 140 is vertically stacked on the inorganic light emitting device 130 as shown in FIG. 15 . .
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 17 is a side cross-sectional view illustrating a display device manufactured by the process according to the flowchart of FIG. 16 .
  • connection hole H for electrical connection between the source electrode 145 and the drain electrode 144 is formed, as shown in FIG. 16 , the source electrode 145 and the drain electrode are formed on the second insulating layer 152 .
  • An electrode 144 may be formed ( 610 ).
  • a metal such as copper, aluminum, or molybdenum, which is a material of the source electrode 145 and the drain electrode 144 , may be deposited on the second insulating layer 152 and etched according to a designed shape.
  • a connection hole H is formed at positions corresponding to the source region 141a and the drain region 141b so that the source region 141a and the drain region 141b are connected to each other. is exposed Accordingly, the source electrode 145 and the drain electrode 144 deposited on the second insulating layer 152 may be electrically connected to the source region 141a and the drain region 141b through the connection hole H, respectively. .
  • the drain electrode 144 of the thin film transistor 140 is connected to the connection hole H ) may be electrically connected to the anode 132 of the inorganic light emitting device 130 exposed through. Since the thin film transistor 140 is disposed to at least partially overlap the inorganic light emitting device 130 , there is no need to extend the drain electrode 144 to form a connection bridge or to add a separate connection electrode.
  • a third insulating layer 153 may be formed on the source electrode 145 and the drain electrode 144 ( 620 ).
  • Forming the third insulating layer 153 on the source electrode 145 and the drain electrode 144 means that the third insulating layer 153 is formed on the second insulating layer 152 on which the source electrode 145 and the drain electrode 144 are disposed. This may mean forming the insulating layer 153 , and the formed third insulating layer 153 may cover the source electrode 145 , the drain electrode 144 , and the second insulating layer 152 .
  • the third insulating layer 153 may be formed by depositing a material, which is a material of the third insulating layer 153 , on the second insulating layer 152 in which the source electrode 145 and the drain electrode 144 are disposed. .
  • the material of the third insulating layer 153 may be the same as the material usable for the second insulating layer 152 .
  • the reason for forming the separate third insulating layer 153 is to form a fan-out wiring by applying a multilayer structure. Accordingly, when the fan-out wiring is not applied, the electrode pad 160 may be formed on the same layer as the source electrode 145 and the drain electrode 144 without forming the third insulating layer 153 .
  • the third insulating layer 153 When the third insulating layer 153 is formed, the third insulating layer 153 , the second insulating layer 152 , the gate insulating layer 142 and The second buffer layer !22 may be collectively etched to form a connection hole H for electrical connection between the electrode pad 160 and the cathode 133 .
  • a single sub-pixel of the display panel 100 may have a structure as shown in FIG. 17 .
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating another partial process of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • the electrode pad 160 may be formed on the third insulating layer 153 ( 710 ).
  • a metal such as copper, aluminum, molybdenum, etc. used as a material of the electrode pad 160 may be deposited on the third insulating layer 153 and etched according to a designed shape.
  • connection hole H is formed at a position corresponding to the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 to expose the cathode 133 . Accordingly, the electrode pad 160 deposited on the third insulating layer 153 may be electrically connected to the cathode 133 of the inorganic light emitting device 130 through the connection hole H.
  • An anisotropic conductive film 171 may be formed on the electrode pad 160 ( 720 ).
  • the anisotropic conductive film 171 may be formed by dispersing conductive particles in the insulating adhesive resin and then applying the insulating adhesive resin in which the conductive particles are dispersed on the electrode pad 160 .
  • the electrode pad 160 and the driver IC 200 may be electrically connected through the anisotropic conductive film 171 ( 730 ).
  • the film 201 on which the driver IC 200 is mounted is applied to the heated anisotropic conductive film ( 171), the driver IC 200 and the electrode pad 160 may be electrically connected.
  • a single sub-pixel of the display panel 100 may have a structure as shown in FIG. 7 described above.
  • the capping layer 172 is formed to prevent oxidation of the electrode pad 160 , it may have a structure as shown in FIG. 8 described above.
  • the method described with reference to FIGS. 12 to 18 is only an example of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment. If it is a method of transferring the inorganic light emitting device 130 on the transparent substrate 110 so that the light emitting surface faces the transparent substrate 110 and forming the thin film transistor 140 on the inorganic light emitting device 130, the above-described process Even if some of them are changed or omitted or other processes are added, they may be included in the scope of the method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.

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Abstract

일 실시예에 따른 배면 발광 타입의 디스플레이 장치는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되고, 상기 투명 기판을 향하여 발광하는 무기 발광 소자; 상기 무기 발광 소자 상에 배치되는 제1절연층; 및 상기 제1절연층 상에 배치되는 박막 트랜지스터;를 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널을 구동하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부는, 상기 박막 트랜지스터와 다른 층에 배치되는 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 적층된다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법
무기 발광 소자를 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이와 별도의 광원을 필요로 하는 수발광 디스플레이로 구분할 수 있다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 대표적인 수발광 디스플레이로서, 디스플레이 패널의 후방에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛, 빛을 통과/차단시키는 스위치 역할을 하는 액정층, 공급된 빛을 원하는 색으로 바꿔주는 컬러필터 등을 필요로 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 얇은 두께를 구현하는데 한계가 있다.
반면에, 픽셀마다 발광 소자를 구비하여 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이는 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소가 필요 없고, 컬러 필터도 생략할 수 있기 때문에 구조적으로 단순하여 높은 설계 자유도를 가질 수 있고 얇은 두께를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 더 우수한 명암비, 밝기 및 시야각을 구현할 수 있다.
자발광 디스플레이 중 마이크로 LED 디스플레이 패널은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100 마이크로미터 내외인 복수의 LED로 구성되어 있다. 백라이트가 필요한 LCD 패널에 비해 마이크로 LED 디스플레이 패널은 우수한 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다.
또한, 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 유기물을 보호하기 위해 별도의 봉지층(encapsulation layer)이 필요한 OLED보다 더 밝고 발광 효율이 우수하며 수명이 더 길다.
개시된 발명의 일 측면은, 배면 발광 타입의 디스플레이 장치에 있어서, 발광 면적을 최대화함으로써 픽셀 사이즈를 줄이고 동일 화면의 크기에서 고해상도를 구현할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 배면 발광 타입의 디스플레이 장치는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되고, 상기 투명 기판을 향하여 발광하는 무기 발광 소자; 상기 무기 발광 소자 상에 배치되는 제1절연층; 및 상기 제1절연층 상에 배치되는 박막 트랜지스터;를 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널을 구동하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부는, 상기 박막 트랜지스터와 다른 층에 배치되는 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 적층된다.
상기 투명 기판과 상기 무기 발광 소자 사이에 배치되고, 접착성 물질을 포함하는 제1버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 무기 발광 소자는, 상기 투명 기판을 향하도록 배치되는 발광면; 및 상기 발광면의 발광 방향의 반대 방향에 상기 제1절연층을 향하여 배치되는 한 쌍의 전극;을 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부는, 상기 투명 기판이 배치되는 평면 상에서 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 배치될 수 있다.
상기 드라이버 IC는, 상기 발광면의 반대 방향에서 상기 디스플레이 패널의 상부에 배치될 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 서로 다른 색상의 광을 방출하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
상기 적어도 3개의 서브 픽셀 각각은, 서로 다른 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 서브 픽셀 중 적색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 적색 무기 발광 소자이고, 상기 복수의 서브 픽셀 중 녹색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 녹색 무기 발광 소자이고, 상기 복수의 서브 픽셀 중 청색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 청색 무기 발광 소자일 수 있다.
상기 적어도 3개의 서브 픽셀 각각은, 동일한 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 투명 기판과 상기 무기 발광 소자 사이에 배치되는 색 변환 층;을 더 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 게이트 전극과, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 배치되는 제2절연층;을 더 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는, LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2절연층은, ILD(Inter-Layer Dielectric)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, 상기 제2절연층 상에 배치되는 제3절연층; 및 상기 제3절연층 상에 배치되고 상기 드라이버 IC와 전기적으로 연결되는 전극 패드;를 더 포함할 수 있다.
상기 전극 패드는, 상기 제3절연층, 상기 제2절연층 및 상기 제1절연층을 관통하여 형성된 연결 홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따른 배면 발광 타입의 디스플레이 장치의 제조 방법은, 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하고; 상기 무기 발광 소자 상에 제1절연층을 형성하고; 상기 제1절연층을 관통하는 연결홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터를 상기 제1절연층 상에 형성하는 것;을 포함하고, 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 것은, 상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부가 상기 투명 기판 상에 전사된 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 적층시키는 것을 포함한다.
상기 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것은, 상기 투명 기판 상에 접착성 물질을 포함하는 제1버퍼층을 형성하고; 상기 제1버퍼층이 형성된 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것은, 상기 무기 발광 소자의 발광면은 상기 투명 기판을 향하고, 상기 무기 발광 소자의 한 쌍의 전극은 상기 제1절연층 향하도록 상기 무기 발광 소자를 전사하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층 상에 형성된 박막 트랜지스터의 적어도 일부는, 상기 투명 기판이 배치되는 평면 상에서 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 배치될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 상에 제2절연층을 형성하고; 상기 제2절연층 상에 전극 패드를 형성하고; 상기 전극 패드와 드라이버 IC를 전기적으로 연결하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 상에 제2절연층을 형성하고; 팬 아웃 배선을 위해 상기 제2 절연층 상에 제3절연층을 형성하고; 상기 제3절연층 상에 전극 패드를 형성하고; 상기 전극 패드와 드라이버 IC를 전기적으로 연결하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 무기 발광 소자를 전사하는 것은, 적색 무기 발광 소자, 녹색 무기 발광 소자 및 청색 무기 발광 소자가 하나의 픽셀을 구성하도록 서로 인접한 위치에 전사하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 투명 기판 상에 색 변환 층을 형성하는 것;을 더 포함하고, 상기 무기 발광 소자를 전사하는 것은, 상기 색 변환 층이 형성된 투명 기판 상에 동일한 색상의 광을 방출하는 복수의 무기 발광 소자가 하나의 픽셀을 구성하도록 서로 인접한 위치에 전사하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층 및 제2절연층을 관통하는 연결 홀을 형성하고; 상기 연결 홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 상기 무기 발광 소자를 전기적으로 연결하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1절연층 및 제2절연층을 관통하는 연결 홀을 형성하고; 상기 연결 홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 상기 전극 패드를 전기적으로 연결하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1절연층, 제2절연층 및 제3절연층을 관통하는 연결 홀을 형성하고; 상기 연결 홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 상기 전극 패드를 전기적으로 연결하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 의하면, 발광 면적을 최대화함으로써 픽셀 사이즈를 줄이고 동일 화면 크기의 디스플레이 장치에서 고해상도를 용이하게 구현할 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관의 예시를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 서브 픽셀을 구동하는 TFT 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널이 드라이버 IC와 전기적으로 연결되는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 단일 픽셀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 색 변환 층을 더 포함하는 경우의 단일 픽셀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 색 변환 층을 더 포함하는 경우의 단일 서브 픽셀에 대한 측단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 일부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 13은 도 12의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 15는 도 14의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 17은 도 16의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 다른 구성요소와 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 전기 배선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 신호 또는 데이터를 전달 또는 전송한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하여 이 구성요소를 통해 전달 또는 전송하는 것을 배제하지 않는다.
명세서 전체에서, "제1", "제2"와 같은 서수의 표현은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 각 단계들을 지칭하기 위해 사용되는 것으로 이 식별 부호가 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 일 측면에 따른 디스플레이 장치 및 그 제조방법의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관의 예시를 나타낸 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 픽셀마다 발광 소자가 배치되어 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 디스플레이 패널(100)을 포함하고, 디스플레이 패널(100)은 드라이버 IC 칩 등의 회로 소자 및 각종 부품이 수용된 본체(101)에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 액정 디스플레이 장치와 달리 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소를 필요로 하지 않기 때문에 얇은 두께를 구현할 수 있고, 구조가 단순하여 다양한 설계의 변경이 가능하다.
또한, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀에 배치되는 발광 소자로 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode)와 같은 무기 발광 소자를 채용할 수 있다. 무기 발광 소자는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 유기 발광 소자에 비해 반응속도가 빠르며, 저전력으로 고휘도를 구현할 수 있다.
또한, 수분과 산소의 노출에 취약하여 봉지 공정을 필요로 하고 내구성이 약한 유기 발광 소자와 달리 봉지 공정을 필요로 하지 않고 내구성도 강하다. 이하, 후술하는 실시예에서 언급되는 LED는 무기 발광 다이오드를 의미하는 것으로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 채용되는 무기 발광 소자는 짧은 변의 길이가 100 ㎛ 내외의 크기를 갖는 마이크로 LED일 수 있다. 이와 같이, 마이크로 단위의 LED를 채용함으로써, 픽셀 사이즈를 줄이고 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, LED 칩을 마이크로 단위의 크기로 제조하면, 무기물 재료의 특성 상 휘어질 때 깨지는 문제를 해결할 수 있다. 즉, 마이크로 LED 칩을 유연한 기판에 전사하면 기판이 휘어지더라도 LED 칩이 깨지지 않으므로, 신축성을 갖는 디스플레이 장치도 구현이 가능하게 된다.
도 1의 예시에서는 디스플레이 장치(1)가 TV로 구현되는 경우를 도시하였으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 웨어러블 디바이스, 휴대용 디바이스, PC 용 모니터, 사이니지, 전광판 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 XYZ축의 3차원 좌표계는 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것으로서, 디스플레이 패널(100) 위치하는 평면은 YZ평면이고, 디스플레이 패널(100)이 영상을 출력하는 방향 또는 무기 발광 소자가 광을 방출하는 방향이 +x방향이다. 좌표계가 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것이므로, 디스플레이 장치(1)가 누워 있는 경우와 세워져 있는 경우 모두 동일한 좌표계가 적용될 수 있다.
일반적으로 디스플레이 장치(1)는 세워진 상태에서 사용되고, 사용자는 디스플레이 장치(1)의 전면에서 영상을 시청하게 되므로 영상이 출력되는 +x 방향을 전면이라 하고, 그 반대 방향을 후면이라 할 수 있다.
또한, 일반적으로 디스플레이 장치(1)는 누운 상태에서 제조된다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 +x 방항을 하부 방향이라 하고,-x 방향을 상부 방향이라 하는 것도 가능하다.
평판 형태의 디스플레이 장치(1) 또는 디스플레이 패널(100)의 네 모서리 부분은 디스플레이 장치(1)의 자세에 상관없이 모두 측면이라 하기로 한다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 M x N(M, N은 2 이상의 정수) 배열의 2차원 픽셀 구조를 가질 수 있고, 단위 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단위 픽셀(P)은 R, G, B에 각각 대응되는 세 개의 서브 픽셀(SP(R), SP(G), SP(B))로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀(SP(R))은 적색광을 출력할 수 있고, 녹색 서브 픽셀(SP(G))은 녹색광을 출력할 수 있으며, 청색 서브 픽셀(SP(B))은 청색광을 출력할 수 있다.
다만, 도 2의 픽셀 배열은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 적용될 수 있는 예시에 불과하며, 서브 픽셀들이 Z축 방향을 따라 배열되는 것도 가능하고, 일렬로 배열되지 않는 것도 가능하며, 서브 픽셀들의 사이즈가 서로 다르게 구현되는 것도 가능하다. 단일 픽셀이 복수의 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀을 포함하기만 하면 되고, 각각의 서브 픽셀의 사이즈나 배열 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
또한, 단위 픽셀(P)이 반드시 적색광을 출력하는 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색광을 출력하는 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 청색광을 출력하는 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되어야 하는 것은 아니며, 황색광이나 백색광을 출력하는 서브 픽셀이 포함되는 것도 가능하다. 즉, 각각의 서브 픽셀에서 출력되는 광의 색상이나 종류, 서브 픽셀의 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
다만, 구체적인 설명을 위해, 후술하는 실시예에서는 단위 픽셀(P)이 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 및 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 서브 픽셀을 구동하는 TFT 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 열(column) 방향으로 형성된 복수의 데이터 배선(DL)과 전원 배선(VL) 및 행(row) 방향으로 형성된 스캔 배선(SL) 등이 전극 패턴으로서 마련될 수 있다.
데이터 배선(DL)과 스캔 배선(SL)에 의해 구획되는 영역들이 서브 픽셀(SP)에 해당하고, 서로 인접한 복수의 서브 픽셀(SP)이 하나의 픽셀(P)을 구성할 수 있다.
데이터 배선(DL)은 영상을 구현하는 데이터 신호를 서브 픽셀(SP)에 전달하며, 스캔 배선(SL)은 서브 픽셀을 온/오프하는 스캔 신호를 서브 픽셀(SP)에 전달할 수 있다. 전원 배선(VL)은 한 프레임에 해당하는 시간 동안 서브 픽셀에 전원 전압(VDD)을 공급할 수 있다.
스캔 드라이버(210)가 스캔 배선(SL)에 스캔 신호를 인가하면, 스캔 신호가 인가된 스캔 배선(SL)에 연결된 서브 픽셀(SP)이 온 되고, 데이터 드라이버(220)가 데이터 배선(DL)에 영상 신호에 대응되는 데이터 전압(VDATA)을 인가하면, 데이터 배선(DL)에 연결된 서브 픽셀 중에서 온 되어 있는 서브 픽셀(SP)에 데이터 전압(VDATA)이 입력될 수 있다.
도 4를 참조하면, 서브 픽셀마다 해당 서브 픽셀에 빛을 공급하는 무기 발광 소자(130)가 마련될 수 있고, 무기 발광 소자(130)를 구동하기 위한 TFT 구동 회로는 박막 트랜지스터(140)와 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(130)는 마이크로 LED일 수 있다.
일 예로, 박막 트랜지스터(140)는 스위칭 트랜지스터(140S)와 구동 트랜지스터(140D)를 포함할 수 있고, 스위칭 트랜지스터(140S)와 구동 트랜지스터(140D)는 PMOS타입 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다만, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 스위칭 트랜지스터(140S)와 구동 트랜지스터(140D)가 NMOS타입 트랜지스터로 구현되는 것도 가능함은 물론이다.
스위칭 트랜지스터(140S)의 게이트 전극은 스캔 배선(SL)에 연결되고, 소스 전극은 데이터 배선(DL)에 연결되며, 드레인 전극은 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(140D)의 게이트 전극에 연결된다. 캐패시터(Cst)의 타단은 전원 배선(VL)에 연결될 수 있다.
또한, 구동 트랜지스터(140D)의 소스 전극이 전원 배선(VL)에 연결되고, 드레인 전극은 무기 발광 소자(130)의 애노드(132, 도 6 참조)에 연결된다. 발광 소자(132)의 캐소드(133, 도 6 참조)에는 기준 전압(VSS)에 공급될 수 있다. 기준 전압(VSS)은 전원 전압(VDD)보다 낮은 레벨의 전압으로서, 그라운드 전압 등이 사용되어 접지를 제공할 수 있다.
전술한 구조의 서브 픽셀은 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저, 스캔 배선(SL)에 스캔 신호가 인가되어 스위칭 트랜지스터(140S)가 온 되면, 데이터 배선(DL)에 인가된 데이터 전압(VDATA)이 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(140D)의 게이트 전극에 전달될 수 있다.
캐패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(140D)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응되는 전압이 일정 시간 유지될 수 있다. 구동 트랜지스터(140D)는 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 구동 전류(IGS)를 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)에 인가함으로써 무기 발광 소자(130)를 발광시킬 수 있다.
이 때, 구동 트랜지스터(140D)의 게이트 전극에 높은 데이터 전압(VDATA)이 전달되면, 구동 트랜지스터(140D)의 게이트-소스 전압(VGS)이 낮아져 적은 량의 구동 전류(IGS)가 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)로 인가되어, 무기 발광 소자(130)가 낮은 계조를 표시할 수 있다.
반면, 낮은 데이터 전압(VDATA)이 전달되면 구동 트랜지스터(140D)의 게이트-소스 전압(VGS)이 높아져, 다량의 구동 전류(IGS)가 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)로 인가되고, 무기 발광 소자(130)는 높은 계조를 표시할 수 있다.
전술한 예시에서는 캐패시터(Cst)를 포함하는 액티브 매트릭스(AM) 구조를 설명하였으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 패시브 매트릭스(PM) 구조를 채용하는 것도 가능하다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(100), 디스플레이 패널(100)의 복수의 픽셀 각각을 구동하는 드라이버 IC(200), 음향을 출력하는 스피커(410), 사용자로부터 제어 명령을 수신하는 입력부(420), 디스플레이 패널(100)에 표시될 영상이 입력되는 소스 입력부(440), 다른 외부 기기와 통신하는 통신부(430), 및 디스플레이 장치(1)의 동작 전반을 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 전술한 바와 같이 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀로 구성될 수 있고, 각각의 픽셀은 복수의 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀로 구성될 수 있다. 서브 픽셀 각각에는 무기 발광 소자(130)가 배치되어 적색, 녹색 및 청색의 광을 방출할 수 있고, 서브 픽셀마다 독립적인 TFT 회로가 마련되어 서브 픽셀을 개별적으로 제어할 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 구체적인 구조는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
드라이버 IC(200)는 복수의 픽셀을 구동하는 구동 회로를 포함한다. 예를 들어, 드라이버 IC(200)는 전술한 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 포함할 수 있다.
드라이버 IC(200)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 디스플레이 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
드라이버 IC 칩은 마이크로 LED의 발광 방향의 반대 방향에 배치되거나 디스플레이 패널(100)의 측면에 배치될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치가 전면 발광(Top Emission) 타입으로 구현되는 경우에는 드라이버 IC 칩이 디스플레이 패널의 측면에 배치될 수도 있고, 무기 발광 소자를 지지하는 기판과 무기 발광 소자 사이에 배치되는 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 디스플레이 패널의 후면에 배치될 수도 있다.
디스플레이 장치가 배면 발광(Bottom Emission) 타입으로 구현되는 경우에는 드라이버 IC 칩이 디스플레이 패널(100)의 후면, 즉 발광 방향의 반대 방향에 배치되어 박막 트랜지스터와 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 무기 발광 소자(130)가 기판을 향해 발광하는 배면 발광 타입을 채용할 수 있다. 따라서, 드라이버 IC(200)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있고, 이로 인해 디스플레이 장치(1)의 베젤을 최소화하거나 생략할 수 있게 된다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 배면 발광 방식을 채용하면서도 단일 픽셀 영역 내에서 회로 소자가 배치된 비발광 영역의 존재로 인한 개구율 저하를 방지하고 고해상도를 구현하면서 디스플레이 패널 구동 시에 발생되는 얼룩을 방지할 수 있는 구조를 갖는다. 이러한 구조는 뒤에서 자세하게 설명하기로 한다.
입력부(420)는 디스플레이 장치(1)의 일 영역에 마련되는 버튼이나 터치 패드를 포함할 수도 있고, 디스플레이 패널(100)이 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 입력부(420)가 디스플레이 패널(100)의 전면에 마련된 터치 패드를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(420)는 리모트 컨트롤러를 포함하는 것도 가능하다.
입력부(420)는 사용자로부터 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조정, 채널 조정, 화면 조정, 각종 설정 변경 등 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 다양한 명령을 수신할 수 있다.
통신부(430)는 중계 서버 또는 다른 전자 장치와 통신을 수행하여 필요한 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(430)는 3G(3Generation), 4G(4Generation), 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 지웨이브(Z-Wave) 등의 다양한 무선 통신 방식 중 적어도 하나를 채용할 수 있다. 또한, PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등의 유선 통신 방식을 채용하는 것도 가능하다.
소스 입력부(440)는 셋탑 박스, USB, 안테나 등으로부터 입력되는 소스 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 소스 입력부(440)는 HDMI 케이블 포트, USB 포트, 안테나 등을 포함하는 소스 입력 인터페이스의 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 입력부(440)가 수신한 소스 신호는 제어부(300)에서 처리되어 디스플레이 패널(100)과 스피커(410)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
제어부(300)는 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리(310)와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(320)를 포함할 수 있다.
스피커(410)는 본체(101)의 일 영역에 마련될 수도 있고, 본체(101)와 물리적으로 분리된 별도의 스피커 모듈이 더 마련되는 것도 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이다. 도 6에 도시된 구조는 단일 서브 픽셀에 대응되는 구조이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 디스플레이 패널(100)은 투명 기판(110), 투명 기판(110) 상에 배치되고 투명 기판(110)을 향하여 발광하는 무기 발광 소자(130), 무기 발광 소자(130) 상에 배치되는 제1절연층(151) 및 제1절연층(151) 상에 배치되는 박막 트랜지스터(140)를 포함하고, 박막 트랜지스터(140)의 적어도 일부는 다른 층에 배치된 무기 발광 소자(130)의 적어도 일부와 겹치게 적층될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 투명 기판(110)을 향하여 발광하는 무기 발광 소자(130)가 투명 기판(110) 상에 배치되고 무기 발광 소자(130)의 상부에 박막 트랜지스터(140)를 비롯한 각종 회로 소자들이 배치됨으로써 무기 발광 소자(130)의 발광 영역이 회로 소자에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 무기 발광 소자(130)와 무기 발광 소자(130)들을 개별적으로 제어하기 위한 회로 소자들의 제조 시에 단위 픽셀 당 면적을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 무기 발광 소자(130)의 발광 방향에 회로 소자들이 배치될 때 발생하는 비발광 영역의 존재로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있고, 회로 소자에 광이 난반사되어 발생될 수 있는 영상의 얼룩을 방지할 수 있다.
다만, 도 6에 도시된 구조는 단일 서브 픽셀에 대응되는 영역에서 임의의 지점을 자른 측단면도로서, 디스플레이 패널(100)의 단일 서브 픽셀에는 도 6에 도시되지 않은 다른 박막 트랜지스터와 다른 회로 소자들이 존재할 수 있다. 도 6에 도시된 박막 트랜지스터(140)는 무기 발광 소자(130)와 전기적으로 연결되는 구동 트랜지스터(140D)에 해당하는바, 다른 트랜지스터(스위칭 트랜지스터)도 무기 발광 소자(130)와 적어도 일부가 겹치게 배치될 수도 있고, 겹치지 않게 배치되는 것도 가능하다.
즉, 무기 발광 소자의 한 쌍의 전극인 애노드(132)와 캐소드(133) 사이의 중심 부위를 관통하는 수직 축 상에 또는 수직 축 주변에 구동 트랜지스터 또는 스위칭 트랜지스터가 배치되도록 제조하는 것이 가능하다.
당해 실시예에서 위아래는 상대적인 것으로서, 발광 방향을 기준으로 정해질 수 있다. 두 구성요소 중 무기 발광 소자(130)의 발광 방향(+x 방향)에 위치하는 구성요소가 아래에 위치하는 것으로 정의하고, 무기 발광 소자(130)의 발광 반대 방향(-x 방향)에 위치하는 구성요소가 위에 위치하는 것으로 정의할 수 있다.
또한, 당해 실시예에서 무기 발광 소자(130)는 한 쌍의 전극(132, 133)이 발광 방향의 반대 방향으로 배치되는 플립(flip)형 발광 소자일 수 있다.
투명 기판(110)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리로 형성될 수도 있고, 투명한 플라스틱으로 형성되어 가요성을 가질 수도 있다.
기판(110)을 형성하는 플라스틱은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
투명 기판(110)과 무기 발광 소자(130)의 사이에는 투명한 제1버퍼층(121)이 배치될 수 있다. 제1버퍼층(121)은 기판(110)의 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1버퍼층(121)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수도 있다.
제1버퍼층(121) 상에 무기 발광 소자(130)가 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(130)는 마이크로 LED일 수 있다. 마이크로 LED는 이송 기구에 의해 웨이퍼 상에서 픽업되어, 기판(110)에 전사(transfer)될 수 있다. 여기서, 기판(110)은 평탄화를 위해 제1버퍼층(121)이 형성된 기판일 수 있다.
무기 발광 소자(130)는 p-n 다이오드(131), 애노드(132) 및 캐소드(133)를 포함할 수 있다. 애노드(132) 및 캐소드(133)는 금속, 전도성 산화물 및 전도성 중합체 등의 다양한 전도성 재료로 형성될 수 있다.
p-n 다이오드(131)는 애노드(132) 측의 p-도핑부 및 캐소드(133) 측의 n-도핑부, p-도핑부와 n-도핑부 사이의 양자 우물부를 포함할 수 있다. 반대로, 캐소드(133) 측의 도핑부가 p-도핑부이고, 애노드(132) 측의 도핑부가 n-도핑부인 발광 소자를 사용하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 투명 기판(110)을 향해 광(L)이 방출되는 배면 발광 타입의 디스플레이 장치이다. 따라서, 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)에 구동 전류가 인가되고, 애노드(132)에서 캐소드(133)로 전류가 흐르면 투명 기판(110)을 향해 발광한다.
즉, 무기 발광 소자(130)의 발광면은 투명 기판(110)과 마주보고 있으며, 무기 발광 소자(130)의 p-n 다이오드(131)가 기판(110)과 가까운 하부에 위치하고 애노드(132)와 캐소드(133)가 p-n 다이오드(131)의 상부에 위치할 수 있다.
무기 발광 소자(130) 상에는 제1절연층(151)이 배치될 수 있다. 당해 실시예에서 어느 구성요소가 다른 구성요소 상에 배치된다는 것은 어느 구성요소의 전부가 다른 구성요소의 위에 위치하는 구조 뿐만 아니라, 어느 구성요소의 일부가 다른 구성요소의 측면에 위치하는 구조 또는 어느 구성요소가 다른 구성요소의 전부 또는 일부를 둘러싸거나 덮는 구조도 포함할 수 있다. 또한, 어느 구성요소가 다른 구성요소를 덮는다는 것은 어느 구성요소가 다른 구성요소를 전부 덮는 구조뿐만 아니라, 어느 구성요소에 홀이 형성되어 다른 구성요소의 일부가 해당 홀을 통해 노출되는 경우까지 포함할 수 있다.
제1절연층(151)은 유기 물질로 이루어져 박막 트랜지스터 층의 배치를 위한 평탄면을 제공할 수 있다. 또한, 제1절연층(151)은 투명한 물질로 이루어지는 것도 가능하고, 광을 차단하는 물질로 이루어져 무기 발광 소자(130)에서 방출된 광이 다른 서브 픽셀에 영향을 주는 것을 방지하는 것도 가능하다. 제1절연층(151)이 투명한 물질로 이루어지는 경우에는, 서브 픽셀들 사이에 블랙 매트릭스(BM: Black Matrix)를 배치할 수 있다.
또한, 제1절연층(151) 상에 제2버퍼층(122)이 더 배치되는 것도 가능하다.
제1절연층(151) 또는 제2버퍼층(122) 상에는 박막 트랜지스터(140)가 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(140)는 활성층(141), 게이트 전극(143), 드레인 전극(144) 및 소스 전극(145)을 포함할 수 있다. 활성층(141)과 게이트 전극(143) 사이에는 게이트 절연층(142)이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터(140)는 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터, 산화물(Oxide) 박막 트랜지스터 및 비정질 실리콘(a-Si: amorphous Si) 박막 트랜지스터, 단일 결정(single crystal) 박막 트랜지스터 중 하나일 수 있다.
활성층(141)은 반도체 물질로 이루어질 수 있고, 소스 영역(141a), 드레인 영역(141b) 및 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널 영역(141c)을 포함할 수 있다.
게이트 전극(143)은 활성층(141) 상부에 채널 영역(141c)에 대응하여 배치될 수 있다. 소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)은 활성층(141)의 소스 영역(141a)과 드레인 영역(141b)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
당해 실시예에서는 박막 트랜지스터(140)가 게이트 전극(143)이 활성층(141)의 상부에 배치된 탑 게이트 타입(Top Gate Type)으로 구현되는 경우를 예시하였지만, 게이트 전극(143)이 활성층(141)의 하부에 배치되는 버틈 게이트 타입(Bottom Gate Type)으로 구현되는 것도 가능하다.
활성층(141)과 게이트 전극(143) 사이에는 Sio2와 같은 무기 절연 물질로 이루어진 게이트 절연층(142)이 배치될 수 있고, 게이트 전극(143) 상에는 제2절연층(152)과 제3절연층(153)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)은 제2절연층(152) 상에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 소스 전극(145)은 활성층(141)의 소스 영역(141a)에 전기적으로 연결되고, 드레인 전극(144)은 활성층(141)의 드레인 영역(141b)에 전기적으로 연결된다.
따라서, 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)은 활성층(141)과의 사이에 배치된 게이트 절연층(142) 및 제2절연층(152)을 관통하여 형성된 연결 홀(contact hole)을 통해 각각 소스 영역(141a)과 드레인 영역(141b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3절연층(153) 상에는 박막 트랜지스터(140) 또는 무기 발광 소자(130)에 신호를 인가하기 위한 전극 패드(160)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3절연층(153) 상에는 무기 발광 소자(130)의 캐소드(133)에 기준 전압(Vss)을 인가하기 위한 전극 패드(160)가 배치될 수 있다. 당해 실시예에서는, 드라이버 IC(200) 또는 디스플레이 패널(100) 외부의 구성요소와 전기적으로 연결되거나, 외부에서 신호나 전압을 공급받기 위해 사용되거나, 배선을 위해 사용되는 전극을 전극 패드라 할 수 있다.
전극 패드(160)와 무기 발광 소자(130)의 캐소드(133)는 제3절연층(153), 제2절연층(152), 게이트 절연층(142), 제2버퍼층(122), 제1절연층(151)을 관통하는 연결 홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 전극 패드(160)에는 기준 전압(Vss)이 인가되어, 전극 패드(160)에 연결된 무기 발광 소자(130)에 접지를 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2절연층(152)과 제3절연층(153)을 별도로 마련하여 무기 발광 소자(130) 및 박막 트랜지스터(140)와 전기적으로 연결되는 전극들을 서로 다른 층에 배치함으로써, 팬 아웃(fan-out) 배선을 형성할 수 있고, 팬 아웃 배선을 이용하여 드라이버 IC 칩의 개수를 줄일 수 있다.
다만, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 절연층의 개수를 더 추가하는 것도 가능하고, 다층 구조를 적용하지 않고 제2절연층(152)만 마련되는 것도 가능하다.
당해 실시예에서 두 구성요소가 전기적으로 연결된다는 것은, 전기가 통하는 도전성 물질들이 직접 솔더링되는 경우 뿐만 아니라, 별도의 배선을 통해 연결되는 경우와 이방성 전도 필름(ACF)과 같이 전류가 흐르는 층을 사이에 배치하는 경우도 포함할 수 있다. 연결된 두 구성요소 사이에 전류가 흐르기만 하면 되고 구체적인 연결 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
도 6에 도시된 박막 트랜지스터(140)는 무기 발광 소자(130)를 구동하는 구동 트랜지스터(140D)이다. 따라서, 도 6에 도시된 박막 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)은 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)에 전기적으로 연결되고, 소스 전극(145)에는 전원 전압(VDD)이 인가될 수 있다.
박막 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)과 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)를 전기적으로 연결하기 위해, 제1절연층(151), 제2버퍼층(122), 게이트 절연층(142) 및 제2절연층(152)을 관통하는 연결 홀이 형성될 수 있고, 이 연결 홀을 통해 박막 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)과 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)가 전기적으로 연결될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 소스 전극(145)은 전원 전압(VDD)이 공급되는 전원 배선(VL)과 연결될 수 있고, 게이트 전극(143)은 데이터 전압(VDATA)이 공급되는 데이터 배선(DL)과 연결될 수 있다.
전술한 구조에 따르면, 무기 발광 소자(130)의 발광면 반대 편에 박막 트랜지스터(140)를 비롯한 각종 회로 소자가 배치되기 때문에 회로 소자들이 무기 발광 소자(130)의 발광 영역에 영향을 주지 않고, 무기 발광 소자(130)와 박막 트랜지스터(140)가 수직 방향으로 적층되는 구조가 가능하다.
여기서, 수직 방향으로 적층된다는 것은 무기 발광 소자(130)와 박막 트랜지스터(140)가 배치되는 yz 평면 상에서 봤을 때 박막 트랜지스터(140)의 적어도 일부가 무기 발광 소자(130)의 적어도 일부와 겹치도록 적층되는 것을 의미할 수 있다. 배치에 따라 박막 트랜지스터(140)와 무기 발광 소자(130)가 중심축을 공유할 수도 있으나, 수직 방향으로 적층된다는 것이 반드시 중심축의 공유까지 요구하는 것은 아니다. 박막 트랜지스터(140)의 적어도 일부와 무기 발광 소자(130)의 적어도 일부가 겹치게 적층되기만 하면 중심축의 공유와 무관하게 수직 방향으로 적층된 것으로 볼 수 있다.
무기 발광 소자(130)와 박막 트랜지스터(140)가 수직 방향으로 적층되면 픽셀 면적을 줄일 수 있고, 고해상도 구현에 있어 픽셀 면적으로 인한 제약을 없앨 수 있다.
또한, 박막 트랜지스터(140)가 무기 발광 소자(130)의 발광면 반대 방향에 배치되므로, 무기 발광 소자(130)에서 방출된 광이 박막 트랜지스터(140)에 난반사되어 화면 상에 얼룩을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 배면 발광 타입의 장점은 유지하면서 박막 트랜지스터가 발광 소자의 발광 방향에 위치할 때 발생되는 문제점은 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널이 드라이버 IC와 전기적으로 연결되는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
일 예로, 디스플레이 장치(1)는 FOG(Film on Glass) 본딩을 통해 드라이버 IC(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제2절연층(152) 또는 제3절연층(153) 상에 배치되는 전극 패드(160)가 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7의 예시를 참조하면, 전극 패드(160) 상에 이방성 전도 필름(171: ACF)이 배치될 수 있다. 이방성 전도 필름(171)은 절연성을 갖는 접착성 유기 재료 내부에 도전성 입자를 균일하게 분산시키고 이를 필름 형태로 제조한 것으로서, 필름의 두께 방향으로는 도전성, 면 방향으로는 절연성을 갖는다.
이방성 전도 필름(171)에 열을 가하고 그 위에 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일부를 압착시키면 압력이 가해진 방향으로 전류가 흐를 수 있는 상태가 된다. 따라서, 드라이버 IC(200)와 전극 패드(160)가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 전극 패드(160) 상에 캡핑 층(172: capping layer)이 마련되는 것도 가능하다. 캡핑 층(172)은 전극 또는 배선이 노출되었을 때 산화되는 것을 방지할 수 있으며, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 도체로 이루어질 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 단일 픽셀의 구성을 나타내는 도면이고, 도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 색 변환 층을 더 포함하는 경우의 단일 픽셀의 구성을 나타내는 도면이다. 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 색 변환 층을 더 포함하는 경우의 단일 서브 픽셀에 대한 측단면도이다.
전술한 구조는 단일 서브 픽셀에 대응되는 구조로서, 도 9에 도시된 바와 같이 적색 발광 소자(130R)가 배치된 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(SP(R))이 되고, 녹색 발광 소자(130G)가 배치된 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(SP(G))이 되며, 청색 발광 소자(130B)가 배치된 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(SP(B))이 된다. 서로 인접하게 배치된 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)) 및 청색 서브 픽셀(SP(B))이 하나의 단일 픽셀(P)을 구성할 수 있다.
다른 예로, 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)) 및 청색 서브 픽셀(SP(B))에 동일한 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자를 배치하는 것도 가능하다.
예를 들어, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)) 및 청색 서브 픽셀(SP(B))에 모두 청색 발광 소자(130B)를 배치하고, 청색 발광 소자(130B)와 투명 기판(110) 사이에 색 변환 층(180)을 배치하는 것도 가능하다. 또는 백색 발광 소자를 배치하는 것도 가능하다. 백색 발광 소자는 청색 LED와 황색 형광체 또는 청색 LED와 적색 및 녹색 형광체를 이용하여 구현할 수 있다.
적색 서브 픽셀(SP(R))에 위치하는 적색 영역(180R)에는 청색광을 적색광으로 변환시키는 물질이 포함될 수 있다. 예를 들어, 적색 영역(180R)에는 청색광을 적색광으로 변환시키는 적색 양자점이 포함될 수 있다.
녹색 서브 픽셀(SP(G))에 위치하는 녹색 영역(180G)에는 청색광을 녹색광으로 변환시키는 물질이 포함될 수 있다. 예를 들어, 녹색 영역(180G)에는 청색광을 녹색광으로 변환시키는 녹색 양자점이 포함될 수 있다.
발광 소자(130B)가 청색광을 방출하기 때문에, 청색 서브 픽셀(SP(B))에 위치하는 청색 영역(180B)에는 색 변환 물질이 포함되지 않는다. 청색 영역(180B)은 비어있는 것도 가능하고, 발광 소자(130B)로부터 방출되는 청색광을 산란시키기 위한 산란 입자가 포함되는 것도 가능하다. 청색 영역(180B)에 산란 입자가 포함되면, 입사된 청색광이 산란되면서 확산된 청색광이 방출될 수 있다. 이로써, 다른 서브 픽셀 영역에 비해 색 시야각 열세가 나타나는 것을 방지하고 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
산란 입자는 산화 아연, 산화 티타늄 또는 산화 규소 등의 물질일 수 있고, 임의의 패턴 또는 미리 정의된 패턴에 따라 청색 영역(180B)에 분포될 수 있다.
각각의 서브 픽셀에 배치된 발광 소자(130B)들은 적색 영역(180R), 녹색 영역(180G) 및 청색 영역(180B)의 면적보다 작은 면적으로 구현되어 인접한 서브 픽셀에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 서브 픽셀 간 간섭을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(180M)가 적색 영역(180R), 녹색 영역(180G) 및 청색 영역(180B)의 경계에도 마련될 수 있다.
전술한 예시에서는 색 변환 물질로 양자점을 사용하는 경우를 예로 들었으나, 양자점 외에 형광체를 사용하는 것도 가능하다. 무기 발광 소자(130)로부터 방출되는 광의 색을 변환시키는 물질에 대해서는 제한을 두지 않는다.
한편, 투명 기판(110)과 무기 발광 소자(130) 사이에 색 변환 층(180)이 배치되는 경우에는 제1버퍼층(121)이 생략되는 것도 가능하다.
이하, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에 의해 제조되는 디스플레이 장치는 전술한 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(1)의 구조는 별도의 언급이 없더라도 후술하는 디스플레이 장치의 제조 방법의 실시예에도 적용이 가능하다. 반대로, 후술하는 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 설명 역시 디스플레이 장치(1)의 실시예에도 적용이 가능하다.
후술하는 실시예에서 어느 구성요소 상에 다른 구성요소를 형성한다는 것은 어느 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 없는 경우와 있는 경우를 모두 포함할 수 있다. 즉, 어느 구성요소 상에 또 다른 구성요소가 형성되어 있고, 또 다른 구성요소가 형성된 어느 구성요소 상에 다른 구성요소를 형성하는 경우까지 포함할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 일부 공정을 나타낸 순서도이고, 도 13은 도 12의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 투명 기판(110) 위에 평탄화를 위한 제1버퍼층(121)을 형성한다(410). 제1버퍼층(121)은 전술한 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 투명 기판(110) 위에 증착함으로써 형성될 수 있다.
한편, 전술한 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1버퍼층(121) 대신에 또는 제1버퍼층(121)에 더하여 색 변환 층(180)을 형성하는 것도 가능하다.
제1버퍼층(121) 상에 무기 발광 소자(130)를 전사한다(420).
전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(130)는 마이크로 LED일 수 있다. 웨이퍼 또는 임시 기판 상의 마이크로 LED를 이송 기구에 의해 픽업 후 이송하여 제1버퍼층(121) 또는 색 변환 층(180)이 형성된 투명 기판(110) 상에 전사할 수 있다. 이 때, 무기 발광 소자(130)는 발광면이 투명 기판(110)을 향하도록, 애노드(132)와 캐소드(133)가 위를 향하도록 전사된다. 전사 방식은 레이저를 이용한 방식, 스탬프를 이용한 방식 등 공지된 기술 중 어느 것을 채용해도 무방하다.
무기 발광 소자(130)를 고정하기 위해 제1버퍼층(121)에 무기 발광 소자(130)의 접착을 위한 접착 물질이 포함될 수도 있고, 무기 발광 소자(130)를 제1버퍼층(121) 상에 압착하여 홈을 형성하는 것도 가능하다.
한편, 색 변환 층(180)을 형성하지 않는 경우에는 각각의 서브 픽셀 마다 적색 무기 발광 소자, 녹색 무기 발광 소자 및 청색 무기 발광 소자가 전사될 수 있고, 색 변환 층(180)이 형성되는 경우에는 각각의 서브 픽셀에 모두 청색 무기 발광 소자가 전사될 수 있다. 하나의 픽셀을 구성하는 무기 발광 소자들은 서로 인접한 위치에 전사될 수 있다.
무기 발광 소자(130)가 투명 기판(110) 위에 전사되면 그 위에 제1절연층(151)을 형성한다(430). 무기 발광 소자(130) 상에 제1절연층(151)을 형성한다는 것은, 무기 발광 소자(130)가 전사된 투명 기판(110) 상에 제1절연층(151)을 형성하는 것을 의미할 수 있고, 형성된 제1절연층(151)은 투명 기판(110)과 무기 발광 소자(130)를 덮을 수 있다.
유기 물질로 이루어진 제1절연층(151)은 무기 발광 소자(130)가 배치된 투명 기판(110) 위에 증착되어 평탄면을 제공할 수 있다.
제1절연층(151)까지 형성되면, 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)와 캐소드(133)를 박막 트랜지스터(140) 및 전극 패드(160)와 전기적으로 연결하기 위한 연결 홀(H)을 생성한다(440). 연결 홀(H)을 생성하기 위해, 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)와 캐소드(133)를 덮고 있는 제1절연층(151)의 일부를 식각할 수 있다.
연결 홀(H)의 형성까지 완료되면, 디스플레이 패널(100)의 단일 서브 픽셀은 도 13에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이고, 도 15는 도 14의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 14를 참조하면, 제1절연층(151) 상에 제2버퍼층(122)을 형성한다(510). 제2버퍼층(122)을 형성하기 위해, 제2버퍼층(122)을 구성하는 유기 물질 또는 무기 물질을 제1절연층(151) 위에 증착할 수 있다.
제2버퍼층(122) 위에는 박막 트랜지스터(140)가 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터(140)는 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터일 수도 있고, Oxide 박막 트랜지스터일 수도 있다. 또한, 박막 트랜지스터(140)가 a-Si 박막 트랜지스터나 단일 결정 박막 트랜지스터인 것도 가능하다. 다만, 당해 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 박막 트랜지스터(140)가 LTPS 박막 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명한다.
박막 트랜지스터(140)를 형성하기 위해, 제2버퍼층(122) 상에 활성층(141)을 형성할 수 있다(520).
활성층(141)을 형성하기 위해, a-Si을 증착한 후에 열처리를 수행하여 a-Si에 포함된 수소를 제거할 수 있다. 수소를 제거한 이후에 레이저를 이용하여 a-Si를 결정화시키는 ELA(Excimer Laser Annealing) 공정을 통해 poly-Si를 만들 수 있다. Poly-Si가 만들어지면 패터닝 공정을 통해 설계된 형상에 따라 식각하여 활성층(141)을 형성할 수 있다.
활성층(141) 상에는 게이트 절연층(142)을 형성할 수 있다(530).
활성층(141) 상에 게이트 절연층(142)을 형성한다는 것은, 활성층(141)이 배치된 제2버퍼층(122) 상에 게이트 절연층(142)을 형성하는 것을 의미할 수 있고, 활성층(141)이 배치된 제2버퍼층(122) 상에 형성된 게이트 절연층(142)은 활성층(141)과 제2버퍼층(122)을 덮을 수 있다.
게이트 절연층(142)을 구성하는 Sio2와 같은 무기 절연 물질을 활성층(141)이 배치된 제2버퍼층(122) 상에 증착함으로써 게이트 절연층(142)을 형성할 수 있다.
게이트 절연층(142) 상에는 게이트 전극(143)을 형성할 수 있다(540).
이를 위해, 게이트 전극(143)의 재료가 되는 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등과 같은 금속을 게이트 절연층(142) 상에 증착하고 설계된 형상에 따라 식각할 수 있다. 금속의 증착을 위해, 스퍼터링(sputtering)이 사용될 수 있다.
게이트 전극(143)을 형성한 후에는 활성층(141)에 이온 주입 공정을 통한 도핑을 수행할 수 있고, 이온을 주입한 후에는 활성층(141)을 가열하여 주입된 이온들을 poly-Si 내에 고르게 퍼트리기 위한 이온 활성 과정을 수행할 수 있다.
게이트 전극(143) 상에는 제2절연층(152)을 형성할 수 있다(550).
게이트 전극(143) 상에 제2절연층(152)을 형성한다는 것은, 게이트 전극(143)이 배치된 게이트 절연층(142) 상에 제2절연층(152)을 형성하는 것을 의미할 수 있고, 게이트 전극(143)이 배치된 게이트 절연층(142) 상에 형성된 제2절연층(152)은 게이트 절연층(142)과 게이트 전극(143)을 덮을 수 있다.
제2절연층(152)의 재료가 되는 물질을 게이트 전극(143)이 배치된 게이트 절연층(142) 상에 증착함으로써 제2절연층(152)을 형성할 수 있다.
제2절연층(152)의 재료는 박막 트랜지스터(140)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 당해 예시와 같이 LTPS 박막 트랜지스터를 형성하는 경우에는 게이트 전극(143)과, 드레인 전극(144) 및 소스 전극(145) 사이에 배치되는 제2절연층(152)을 ILD(Inter-Layer Dielectric)로 형성할 수 있다. ILD는 게이트 배선과 데이터 배선을 분리하고 박막 트랜지스터(140)를 보호할 수 있다. 일 예로, SiNx와 SiOx를 제2절연층(152)의 재료로 사용할 수 있다. SiNx에는 다량의 수소가 포함되는바, 이 수소는 LTPS 박막 내의 실리콘 불포화 결합(dangling bond)에 붙어서 결함 밀도를 낮추는 역할을 할 수 있다.
제2절연층(152)까지 형성되면, 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)을 활성층(141)에 전기적으로 연결하기 위한 연결 홀(H)을 형성할 수 있다(560). 연결 홀(H)을 형성하기 위해 제2버퍼층(122), 게이트 절연층(142) 및 제2절연층(152)을 일괄적으로 식각할 수 있다.
구체적으로, 활성층(141)의 소스 영역(141a)과 드레인 영역(141b)이 일부 노출되도록 소스 영역(141a)과 드레인 영역(141b)에 대응되는 위치에서 제2절연층(152) 및 게이트 절연층(142)을 식각할 수 있고, 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)가 일부 노출되도록 애노드(132)에 대응되는 위치에서 제2절연층(152), 게이트 절연층(142) 및 제2버퍼층(122)을 식각할 수 있다.
전술한 연결 홀(H)까지 형성되면 디스플레이 패널(100)의 단일 서브 픽셀은 도 15에 도시된 바와 같이 무기 발광 소자(130) 상에 트랜지스터(140)가 수직 방향으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이고, 도 17은 도 16의 순서도에 따른 공정에 의해 제조되는 디스플레이 장치를 나타낸 측단면도이다.
소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)과의 전기적 연결을 위한 연결 홀(H)까지 형성되면, 도 16에 도시된 바와 같이, 제2절연층(152) 상에 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)을 형성할 수 있다(610).
이를 위해, 소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)의 재료가 되는 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등과 같은 금속을 제2절연층(152) 상에 증착하고 설계된 형상에 따라 식각할 수 있다.
소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)의 형성 전에는 소스 영역(141a) 및 드레인 영역(141b)에 대응되는 위치에 연결 홀(H)이 형성되어 소스 영역(141a)과 드레인 영역(141b)이 노출되어 있다. 따라서, 제2절연층(152) 상에 증착된 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)은 연결 홀(H)을 통해 소스 영역(141a) 및 드레인 영역(141b)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 전술한 단계(560)에서 연결 홀(H)을 형성하여 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)가 노출된 상태였으므로, 박막 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)이 연결 홀(H)을 통해 노출된 무기 발광 소자(130)의 애노드(132)에 전기적으로 연결될 수 있다. 박막 트랜지스터(140)가 무기 발광 소자(130)와 적어도 일부 겹치게 배치되어 있으므로, 드레인 전극(144)을 길게 연장하여 연결 브릿지를 형성하거나 별도의 연결 전극을 추가할 필요가 없다.
소스 전극(145) 및 드레인 전극(144) 상에 제3절연층(153)을 형성할 수 있다(620).
소스 전극(145) 및 드레인 전극(144) 상에 제3절연층(153)을 형성한다는 것은, 소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)이 배치된 제2절연층(152) 상에 제3절연층(153)을 형성하는 것을 의미할 수 있고, 형성된 제3절연층(153)은 소스 전극(145), 드레인 전극(144) 및 제2절연층(152)을 덮을 수 있다.
제3절연층(153)의 재료가 되는 물질을 소스 전극(145)과 드레인 전극(144)이 배치된 제2절연층(152) 상에 증착함으로써 제3절연층(153)을 형성할 수 있다. 제3절연층(153)의 재료는 제2절연층(152)에 사용 가능한 재료와 동일할 수 있다.
전술한 바와 같이, 별도의 제3절연층(153)을 형성하는 것은 다층 구조를 적용하여 팬 아웃 배선을 형성하기 위함이다. 따라서, 팬 아웃 배선을 적용하지 않는 경우에는 제3절연층(153)을 형성하지 않고 전극 패드(160)를 소스 전극(145) 및 드레인 전극(144)과 동일한 층에 형성하는 것도 가능하다.
제3절연층(153)이 형성되면, 무기 발광 소자(130)의 캐소드(133)에 대응되는 위치에서 제3절연층(153), 제2절연층(152), 게이트 절연층(142) 및 제2버퍼층(!22)을 일괄적으로 식각하여 전극 패드(160)와 캐소드(133)의 전기적 연결을 위한 연결 홀(H)을 형성할 수 있다.
연결 홀(H)까지 형성되면 디스플레이 패널(100)의 단일 서브 픽셀은 도 17에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 다른 일부 공정을 나타낸 순서도이다.
전극 패드(160)의 연결을 위한 연결 홀(H)까지 형성되면, 도 18에 도시된 바와 같이, 제3절연층(153) 상에 전극 패드(160)를 형성할 수 있다(710).
이를 위해, 전극 패드(160)의 재료가 되는 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등과 같은 금속을 제3절연층(153) 상에 증착하고 설계된 형상에 따라 식각할 수 있다.
전극 패드(160)의 형성 전에는 무기 발광 소자(130)의 캐소드(133)에 대응되는 위치에 연결 홀(H)이 형성되어 캐소드(133)가 노출되어 있다. 따라서, 제3절연층(153) 상에 증착된 전극 패드(160)는 연결 홀(H)을 통해 무기 발광 소자(130)의 캐소드(133)에 전기적으로 연결될 수 있다.
전극 패드(160) 상에 이방성 전도 필름(171)을 형성할 수 있다(720).
예를 들어, 절연성 접착 수지 내에 전도성 입자를 분산시킨 후, 전도성 입자가 분산된 절연성 접착 수지를 전극 패드(160) 상에 도포함으로써 이방성 전도 필름(171)을 형성할 수 있다.
이방성 전도 필름(171)이 형성되면, 이방성 전도 필름(171)을 통해 전극 패드(160)와 드라이버 IC(200)를 전기적으로 연결할 수 있다(730).
전술한 바와 같이, 드라이버 IC(200)가 필름(201)에 실장된 형태로 디스플레이 패널(100)과 본딩되는 경우에는, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)을 가열된 이방성 전도 필름(171)에 압착시킴으로써 드라이버 IC(200)와 전극 패드(160)를 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC(200)와의 전기적 연결이 완료되면, 디스플레이 패널(100)의 단일 서브 픽셀은 앞서 설명한 도 7에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 또한, 전극 패드(160)의 산화를 방지하기 위해 캡핑 층(172)이 형성된 경우에는 앞서 설명한 도 8에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
한편, 도 12 내지 도 18을 참조하여 설명한 방법은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 일 예시에 불과하다. 투명 기판(110) 상에 무기 발광 소자(130)가 발광면이 투명 기판(110)을 향하도록 전사하고, 무기 발광 소자(130) 상에 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 방법이면, 전술한 과정 중 일부를 변경 또는 생략하거나, 다른 과정을 추가하더라도 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 범위에 포함될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 배면 발광 타입의 디스플레이 장치에 있어서,
    투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되고, 상기 투명 기판을 향하여 발광하는 무기 발광 소자, 상기 무기 발광 소자 상에 배치되는 제1절연층, 및 상기 제1절연층 상에 배치되는 박막 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널을 구동하는 드라이버 IC;를 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부는,
    상기 박막 트랜지스터와 다른 층에 배치되는 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 적층되는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판과 상기 무기 발광 소자 사이에 배치되고, 접착성 물질을 포함하는 제1버퍼층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무기 발광 소자는,
    상기 투명 기판을 향하도록 배치되는 발광면; 및
    상기 발광면의 발광 방향의 반대 방향에 상기 제1절연층을 향하여 배치되는 한 쌍의 전극; 을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부는,
    상기 투명 기판이 배치되는 평면 상에서 상기 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 배치되는 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서
    상기 드라이버 IC는,
    상기 발광면의 반대 방향에서 상기 디스플레이 패널의 상부에 배치되는 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    2차원으로 배열되는 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 서브 픽셀 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 적어도 3개의 서브 픽셀 중 적색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 적색 무기 발광 소자이고,
    상기 적어도 3개의 서브 픽셀 중 녹색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 녹색 무기 발광 소자이고,
    상기 적어도 3개의 서브 픽셀 중 청색 서브 픽셀에 포함되는 상기 무기 발광 소자는 청색 무기 발광 소자인 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 서브 픽셀 각각은,
    동일한 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 투명 기판과 상기 무기 발광 소자 사이에 배치되는 색 변환 층;을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는,
    게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 게이트 전극과, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 배치되는 제2절연층;을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는,
    LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2절연층은,
    ILD(Inter-Layer Dielectric)를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 제2절연층 상에 배치되는 제3절연층; 및
    상기 제3절연층 상에 배치되고 상기 드라이버 IC와 전기적으로 연결되는 전극 패드;를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11 항에 있어서
    상기 전극 패드는,
    상기 제3절연층, 상기 제2절연층 및 상기 제1절연층을 관통하여 형성된 연결 홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 디스플레이 장치.
  13. 배면 발광 타입의 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하고;
    상기 무기 발광 소자 상에 제1절연층을 형성하고;
    상기 제1절연층을 관통하는 연결홀을 통해 상기 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터를 상기 제1절연층 상에 형성하는 것;을 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터를 형성하는 것은,
    상기 박막 트랜지스터의 적어도 일부가 상기 투명 기판 상에 전사된 무기 발광 소자의 적어도 일부와 겹치게 적층시키는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것은,
    상기 투명 기판 상에 접착성 물질을 포함하는 제1버퍼층을 형성하고;
    상기 제1버퍼층이 형성된 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명 기판 상에 무기 발광 소자를 전사하는 것은,
    상기 무기 발광 소자의 발광면은 상기 투명 기판을 향하고, 상기 무기 발광 소자의 한 쌍의 전극은 상기 제1절연층 향하도록 상기 무기 발광 소자를 전사하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
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