WO2025100577A1 - 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판 및 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판 및 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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semiconductor light
substrate
insulating layer
organic film
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김영도
양두환
이경동
최진혁
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LG Electronics Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations

Definitions

  • the present invention relates to a substrate for transferring a semiconductor light-emitting element for a display pixel and a display device including the semiconductor light-emitting element.
  • LCDs liquid crystal displays
  • OLED displays OLED displays
  • micro-LED displays micro-LED displays
  • a micro-LED display is a display that uses micro-LEDs, which are semiconductor light-emitting elements with a diameter or cross-sectional area of 100 ⁇ m or less, as display elements.
  • Micro-LED displays use semiconductor light-emitting elements, such as micro-LEDs, as display elements, and therefore have superior performance in many characteristics, including contrast ratio, response speed, color reproducibility, viewing angle, brightness, resolution, lifespan, luminous efficacy, and brightness.
  • micro-LED displays have the advantage of being able to freely adjust the size and resolution by separating and combining the screen in a modular manner, and of being able to implement a flexible display.
  • micro-LED displays require millions or more micro-LEDs, there is a technical challenge in quickly and accurately transferring micro-LEDs to the display panel.
  • the self-assembly method is advantageous for implementing large-screen display devices, as it is a method in which semiconductor light-emitting elements find their own assembly positions within a fluid.
  • One of the technical challenges of the embodiment is to implement a high PPI display panel.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to implement a large-area display panel.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to pick up a semiconductor light-emitting device assembled on an assembly substrate while the semiconductor light-emitting device is picked up by a stamp during a transfer process.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to improve the heat dissipation performance of semiconductor light-emitting devices and thin-film transistors.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to make the transfer rate uniform regardless of the area of the stamp during the transfer process.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to improve light efficiency in a display device.
  • a substrate for transferring a semiconductor light-emitting element for a display pixel comprises: a substrate; a plurality of assembly wires arranged on the substrate; an insulating layer arranged on the plurality of assembly wires; and an organic film arranged on the insulating layer and having an assembly hole in which a semiconductor light-emitting element is assembled; wherein the insulating layer includes a first region, and the first region can have a height lower than that of the organic film.
  • a transfer substrate of a semiconductor light-emitting element for a display pixel includes: a substrate; an insulating layer disposed on the substrate; a plurality of organic films disposed spaced apart from each other on the insulating layer; a plurality of panel electrodes disposed on the organic films; the plurality of panel electrodes; and a second insulating layer disposed thereon, and may include a trench between the plurality of organic films.
  • the insulating layer includes a first region outside the organic film, and the first region may have a lower height than the organic film.
  • the panel electrode includes a first assembly hole in which a first semiconductor light-emitting element is assembled and a second assembly hole in which a second semiconductor light-emitting element is assembled, and the second semiconductor light-emitting element may be a redundancy chip of the first semiconductor light-emitting element.
  • the organic film may be surrounded by the first region.
  • a display device including a semiconductor light-emitting element includes: a substrate; an insulating layer disposed on the substrate; a plurality of organic films disposed spaced apart from each other on the insulating layer; a panel wiring disposed on the organic films; an adhesive layer disposed on the panel wiring; and a semiconductor light-emitting element disposed on the adhesive layer, wherein the semiconductor light-emitting element is electrically connected to the panel wiring through a side wiring, and a trench may be included between the plurality of organic films.
  • the adhesive layer may have different heights in a region vertically overlapping with the organic film and a region vertically overlapping with the trench.
  • the embodiment further includes a flattening layer covering the adhesive layer, and the flattening layer can be arranged to correspond to the shape of the adhesive layer.
  • the adhesive layer may further include a light control material.
  • a second region may be further included on the trench, and the second region may be positioned lower than the semiconductor light emitting element.
  • a substrate for transferring a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to an embodiment has a technical effect capable of implementing a high PPI display panel.
  • the embodiment provides a separate area where bubbles are trapped during the transfer process, a flat stamp can be utilized in the transfer process, thereby enabling a high ppi display panel to be implemented.
  • the embodiment has a technical effect that can implement a large-area display panel.
  • the embodiment provides a separate area where bubbles are trapped during the transfer process, so that a flat stamp can be used in the transfer process, thereby preventing transfer defects in an area where stampings overlap, and thus enabling the implementation of a large-area display panel.
  • the embodiment has a technical effect of making the transfer rate uniform regardless of the area on the stamp.
  • the embodiment can make the transfer rate uniform regardless of the center and periphery areas by using a flat stamp without protrusions.
  • the embodiment has a technical effect that can improve the heat dissipation performance of a display device.
  • a semiconductor light-emitting element is disposed on an organic film, so that the distance from the thin film transistor increases, thereby improving heat dissipation performance.
  • the embodiment has a technical effect that can improve the light efficiency of a display device.
  • the embodiment can improve the light efficiency of the display device through light reflection and scattering by adding a light control material to the adhesive layer.
  • the embodiment has a technical effect of being able to pick up a semiconductor light-emitting device assembled on an assembly substrate in a state where the semiconductor light-emitting device is picked up on a stamp during a transfer process.
  • the embodiment can implement multiple pick-up and place by having the semiconductor light-emitting element picked up by the stamp be positioned on the first region and the assembled semiconductor light-emitting element picked up by the stamp.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram of a living room of a house in which a display device according to an embodiment is placed.
  • Figure 2 is an enlarged view of the first panel area in the display device of Figure 1.
  • Figure 3 is a cross-sectional view along line B1-B2 of area A2 of Figure 2.
  • Figure 4 is an exemplary diagram showing a light-emitting element according to an embodiment being assembled on a substrate by a self-assembly method.
  • FIG. 5 is a plan view of a transfer substrate for a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to the first embodiment.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view showing a cross-section of line AA' of Fig. 5.
  • Fig. 7 is a conceptual diagram of a transfer substrate for a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to a second embodiment.
  • Fig. 8 is a conceptual diagram of a transfer substrate for a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to a third embodiment.
  • Fig. 9 is a conceptual diagram of a transfer substrate for a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to the fourth embodiment.
  • Fig. 10 is a conceptual diagram of a transfer substrate for a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to the fifth embodiment.
  • FIGS. 11 and 12 are conceptual diagrams of a display device including a semiconductor light-emitting element according to the sixth embodiment.
  • Fig. 13 is a conceptual diagram of a transfer donor of a semiconductor light-emitting device according to the seventh embodiment.
  • the display devices described in this specification may include digital TVs, mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation devices, slate PCs, tablet PCs, Ultra-Books, desktop computers, and the like.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • navigation devices slate PCs, tablet PCs, Ultra-Books, desktop computers, and the like.
  • slate PCs slate PCs
  • tablet PCs tablet PCs
  • Ultra-Books Ultra-Books
  • desktop computers and the like.
  • the configuration according to the embodiments described in this specification may also be applied to devices capable of displaying, even if they are new product types developed in the future.
  • a light-emitting element and a display device including the same according to the following embodiments are described.
  • FIG. 1 illustrates a living room of a house in which a display device (100) according to an embodiment is placed.
  • the display device (100) of the embodiment can display the status of various electronic products such as a washing machine (101), a robot vacuum cleaner (102), and an air purifier (103), and can communicate with each electronic product based on IoT and control each electronic product based on the user's setting data.
  • a washing machine 101
  • a robot vacuum cleaner 102
  • an air purifier 103
  • a display device (100) may include a flexible display manufactured on a thin and flexible substrate.
  • the flexible display can be bent or rolled like paper while maintaining the characteristics of a conventional flat panel display.
  • a unit pixel means a minimum unit for implementing one color.
  • the unit pixel of a flexible display can be implemented by a light-emitting element.
  • the light-emitting element may be a Micro-LED or a Nano-LED, but is not limited thereto.
  • Figure 2 is an enlarged view of the first panel area (A1) in the display device of Figure 1.
  • the display device (100) of the embodiment can be manufactured by mechanically and electrically connecting a plurality of panel areas, such as the first panel area (A1), through tiling.
  • a unit pixel may include a first sub-pixel (PX1), a second sub-pixel (PX2), and a third sub-pixel (PX3).
  • a plurality of red light-emitting elements (150R) may be arranged in the first sub-pixel (PX1)
  • a plurality of green light-emitting elements (150G) may be arranged in the second sub-pixel (PX2)
  • a plurality of blue light-emitting elements (150B) may be arranged in the third sub-pixel (PX3).
  • the unit pixel (PX) may further include a fourth sub-pixel in which no light-emitting element is arranged, but this is not limited thereto.
  • the light-emitting element (150) may be a semiconductor light-emitting element.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view along line B1-B2 of area A2 of Fig. 2.
  • the display device (100) of the embodiment may include a substrate (200), an assembly wiring (201, 202), a first insulating layer (211a), a second insulating layer (211b), a third insulating layer (206), and a plurality of light-emitting elements (150).
  • the assembly wiring may include a first assembly wiring (201) and a second assembly wiring (202) that are spaced apart from each other.
  • the first assembly wiring (201) and the second assembly wiring (202) may be provided to generate a dielectrophoretic force for assembling the light emitting element (150).
  • the first assembly wiring (201) and the second assembly wiring (202) may be electrically connected to an electrode of the light emitting element to function as an electrode of the display panel.
  • the assembly wiring (201, 202) may be formed of a light-transmitting electrode (ITO) or may include a metal material having excellent electrical conductivity.
  • the assembly wiring (201, 202) may be formed of at least one of titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), platinum (Pt), gold (Au), tungsten (W), and molybdenum (Mo), or an alloy thereof.
  • a first insulating layer (211a) may be placed between the first assembly wiring (201) and the second assembly wiring (202), and a second insulating layer (211b) may be placed on the first assembly wiring (201) and the second assembly wiring (202).
  • the first insulating layer (211a) and the second insulating layer (211b) may be an oxide film, a nitride film, or the like, but are not limited thereto.
  • the light-emitting element (150) may include a red light-emitting element (150), a green light-emitting element (150G), and a blue light-emitting element (150B0) to form a unit pixel (sub-pixel), but is not limited thereto, and may also implement red and green colors by providing a red fluorescent substance and a green fluorescent substance, etc.
  • the substrate (200) may be formed of glass or polyimide.
  • the substrate (200) may include a flexible material such as PEN (Polyethylene Naphthalate) or PET (Polyethylene Terephthalate).
  • the substrate (200) may be a transparent material, but is not limited thereto.
  • the third insulating layer (206) may include an insulating and flexible material such as polyimide, PEN, PET, etc., and may be formed integrally with the substrate (200) to form a single substrate.
  • the third insulating layer (206) may be a conductive adhesive layer having adhesive properties and conductivity, and the conductive adhesive layer may be flexible to enable a flexible function of the display device.
  • the third insulating layer (206) may be a conductive adhesive layer such as an anisotropic conductive film (ACF) or an anisotropic conductive medium, a solution containing conductive particles, etc.
  • the conductive adhesive layer may be a layer that is electrically conductive in a direction vertical to the thickness, but electrically insulating in a direction horizontal to the thickness.
  • the third insulating layer (206) may include an assembly hole (203) into which a light-emitting element (150) is inserted. Therefore, during self-assembly, the light-emitting element (150) may be easily inserted into the assembly hole (203) of the third insulating layer (206).
  • the assembly hole (203) may be called an insertion hole, a fixing hole, an alignment hole, or the like.
  • the gap between the assembly wires (201, 202) is formed smaller than the width of the light emitting element (150) and the width of the assembly hole (203), so that the assembly position of the light emitting element (150) can be fixed more precisely using an electric field.
  • a third insulating layer (206) is formed on the assembly wiring (201, 202) to protect the assembly wiring (201, 202) from the fluid (1200) and prevent leakage of current flowing in the assembly wiring (201, 202).
  • the third insulating layer (206) may be formed as a single layer or multiple layers of an inorganic insulator such as silica or alumina or an organic insulator.
  • the third insulating layer (206) may include an insulating and flexible material such as polyimide, PEN, PET, etc., and may be formed integrally with the substrate (200) to form a single substrate.
  • the third insulating layer (206) may be an adhesive insulating layer or a conductive adhesive layer having conductivity.
  • the third insulating layer (206) may be flexible to enable a flexible function of the display device.
  • the third insulating layer (206) has a partition wall, and an assembly hole (203) can be formed by this partition wall. For example, when forming the substrate (200), a part of the third insulating layer (206) is removed, so that each of the light-emitting elements (150) can be assembled into the assembly hole (203) of the third insulating layer (206).
  • An assembly hole (203) is formed in the substrate (200) into which light-emitting elements (150) are coupled, and the surface on which the assembly hole (203) is formed can come into contact with a fluid (1200).
  • the assembly hole (203) can guide the exact assembly position of the light-emitting elements (150).
  • the assembly hole (203) may have a shape and size corresponding to the shape of the light emitting element (150) to be assembled at the corresponding position. Accordingly, it is possible to prevent another light emitting element from being assembled in the assembly hole (203) or multiple light emitting elements from being assembled.
  • FIG. 4 is a drawing showing an example in which a light-emitting element according to an embodiment is assembled on a substrate by a self-assembly method, and the self-assembly method of the light-emitting element is explained with reference to the drawings.
  • the substrate (200) may be a panel substrate of a display device.
  • the substrate (200) is described as a panel substrate of a display device, but the embodiment is not limited thereto.
  • a plurality of light-emitting elements (150) can be placed in a chamber (1300) filled with a fluid (1200).
  • the fluid (1200) can be water such as ultrapure water, but is not limited thereto.
  • the chamber can be called a tank, a container, a vessel, etc.
  • the substrate (200) may be placed on the chamber (1300). Depending on the embodiment, the substrate (200) may be introduced into the chamber (1300).
  • a pair of assembly wirings (201, 202) corresponding to each light-emitting element (150) to be assembled may be arranged on the substrate (200).
  • an assembly device (1100) including a magnetic body can move along the substrate (200).
  • a magnet or an electromagnet can be used as the magnetic body.
  • the assembly device (1100) can move in contact with the substrate (200) to maximize the area affected by the magnetic field into the fluid (1200).
  • the assembly device (1100) may include a plurality of magnetic bodies or may include magnetic bodies having a size corresponding to that of the substrate (200). In this case, the movement distance of the assembly device (1100) may be limited within a predetermined range.
  • the light emitting element (150) within the chamber (1300) can move toward the assembly device (1100).
  • the light emitting element (150) may move toward the assembly device (1100) and enter the assembly hole (203) by the dielectrophoretic force (DEP force) to come into contact with the substrate (200).
  • DEP force dielectrophoretic force
  • the assembly wiring (201, 202) forms an electric field by an externally supplied power source, and a dielectric force can be formed between the assembly wiring (201, 202) by this electric field.
  • the light-emitting element (150) can be fixed to the assembly hole (203) on the substrate (200) by this dielectric force.
  • the light emitting element (150) in contact with the substrate (200) can be prevented from being detached by the movement of the assembly device (1100) due to the electric field applied by the assembly wiring (201, 202) formed on the substrate (200).
  • the time required for each of the light emitting elements (150) to be assembled on the substrate (200) can be drastically shortened by the self-assembly method using the above-described electromagnetic field, so that a large-area, high-pixel display can be implemented more quickly and economically.
  • a predetermined solder layer (not shown) is formed between the light-emitting element (150) assembled on the assembly hole (203) of the substrate (200) and the assembly electrode, thereby improving the bonding strength of the light-emitting element (150).
  • a molding layer (not shown) may be formed in the assembly hole (203) of the substrate (200).
  • the molding layer may be a light-transmitting resin or a resin containing a reflective material or a scattering material.
  • FIG. 5 is a plan view of a transfer substrate of a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to the first embodiment.
  • an insulating layer (130) may be arranged on a substrate (not shown) in the transfer substrate.
  • An assembly wiring (120) is connected to a panel wiring (122a, 122b) on the insulating layer (130), and an assembly hole (155) may be arranged on a plurality of assembly wirings.
  • the assembly holes (155) may include a plurality of numbers, and a redundancy chip may be assembled.
  • an organic film (135) may be arranged to vertically overlap with the assembly wiring (120).
  • the organic film (135) may have an assembly hole (155) and may perform a partition function.
  • the insulating layer (130) may include a first region (140) in which the organic film (135) is not arranged.
  • the stamp may not come into contact with the first region (140). Meanwhile, air bubbles generated during the transfer process may gather in the first region (140). In addition, the air bubbles may be released to the outside of the transfer substrate through the first region (140).
  • the transfer substrate of the semiconductor light-emitting device being studied in internal technology is formed so that the organic film covers the entire insulating layer, and accordingly, when using a stamp in the transfer process, a stamp with protrusions had to be used to prevent the problem of the stamp being pushed due to air bubbles being trapped between the substrate and the stamp.
  • stamps with protrusions have chips positioned at the edges of the protrusions, which can cause uneven transfer rates depending on the location and problems with transfer failures.
  • stamps with protrusions have chips positioned at the edges of the protrusions, which can cause uneven transfer rates depending on the location and problems with transfer failures.
  • a flat stamp without protrusions can be used in the transfer process, thereby enabling the implementation of a high-ppi display panel and a large-area display panel, and there is a technical effect of making the transfer rate uniform according to the area of the stamp.
  • the embodiment has a special technical effect in that the semiconductor light-emitting element picked up by the stamp is positioned on the first region (140) during the pick-and-place process, thereby enabling additional pickup of the semiconductor light-emitting element of the assembly substrate while the semiconductor light-emitting element is picked up by the stamp.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-section of line AA' of FIG. 5.
  • a plurality of assembly wirings (120) may be arranged on an assembly board (115).
  • an insulating layer (130) may be arranged to cover the plurality of assembly wirings (120) and the assembly board (115).
  • the insulating layer (130) may include an inorganic material.
  • the insulating layer (130) may be called an inorganic film.
  • a partition wall (160) having an assembly hole (155) may be arranged on the plurality of assembly wires (120).
  • the partition wall (160) may include an organic material.
  • the partition wall (160) may be referred to as an organic film.
  • a semiconductor light-emitting element may be assembled within the assembly hole (155). The height of the partition wall may be positioned lower than the upper surface of the semiconductor light-emitting element.
  • the first embodiment of FIG. 6 may be a first region in which a partition wall (160) is arranged in an area overlapping the assembly wiring (120), and no partition wall is arranged in an area where the assembly wiring (120) is not located.
  • the first region (140) may be an area in which an organic film is not arranged.
  • An insulating layer (130) may be exposed in the first region (140).
  • the first region (140) may have a lower height than the partition wall (160).
  • the first region (140) can be used as a passage through which air bubbles escape to the outside of the substrate during a transfer process using a PDMS stamp. Accordingly, the embodiment can use a PDMS stamp without protrusions in the transfer process.
  • the embodiment has a technical effect of enabling implementation of a high PPI display panel by utilizing a flat PDMS stamp in the transfer process.
  • the embodiment has a first region (140), there is a technical effect that allows the semiconductor light-emitting element assembled on the assembly substrate (115) to be picked up in a state where the semiconductor light-emitting element is picked up on the stamp.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a transfer substrate of a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to a second embodiment.
  • an insulating layer (130) may be disposed on a substrate (115).
  • the insulating layer (130) may include an inorganic material.
  • a plurality of organic films (135) may be disposed on the insulating layer (130).
  • the organic films (135) may have a predetermined height.
  • the organic films (135) may include an organic material.
  • a panel wiring (125) may be disposed on the organic films (135).
  • the panel wiring (125) may include a plurality of panels.
  • the panel wiring (125) may include a first panel wiring (125a) and a second panel wiring (125b).
  • a second insulating layer (132) may be disposed to cover the panel wiring (125).
  • the second insulating layer (132) may be connected to the insulating layer (130).
  • a semiconductor light-emitting element (not shown) may be placed on the panel wiring (125). The semiconductor light-emitting element may be electrically connected to the panel wiring (125).
  • the substrate (115) may include a thin film transistor.
  • an organic film (135) is disposed on the substrate and a semiconductor light-emitting element is disposed on the organic film (135), there is a technical effect that the distance between the thin film transistor and the semiconductor light-emitting element increases, thereby improving heat dissipation performance.
  • the plurality of organic films (135) may be arranged to be spaced apart from each other, and a trench (145) may be formed therebetween. Accordingly, when the substrate and the PDMS stamp are bonded during the transfer process of the semiconductor light-emitting element, air bubbles generated may be collected in the trench (145), and the air bubbles may be released to the outside of the substrate. Accordingly, the second embodiment has a technical effect that a PDMS stamp without a protrusion can be utilized in the transfer process because the trench (145) prevents air bubbles from being trapped in the substrate, and thus a high-ppi transfer substrate can be implemented.
  • Fig. 8 is a conceptual diagram of a transfer substrate of a semiconductor light-emitting device according to the third embodiment. Referring to Fig. 8, an organic film (135) may be placed on an insulating layer (130).
  • a plurality of panel wirings (125) may be arranged on the organic film (135).
  • a semiconductor light-emitting element (157) may be arranged on each of the plurality of panel wirings (125).
  • the semiconductor light-emitting element (157) may include a first-first semiconductor light-emitting element (157a) and a first-second semiconductor light-emitting element (157b).
  • the first-second semiconductor light-emitting element (157b) may be a redundancy chip of the first-first semiconductor light-emitting element (157a).
  • the plurality of panel wirings (125) may include a first panel wiring (125a), a second panel wiring (125b), and a third panel wiring (125c).
  • Semiconductor light-emitting elements that emit light of different colors may be arranged in the first panel wiring (125a), the second panel wiring (125b), and the third panel wiring (125c).
  • the above organic film (135) may include a first organic film (135a) and a second organic film (135b).
  • the first organic film (135a) and the second organic film (135b) may be arranged to be spaced apart from each other.
  • the first organic film (135a) and the second organic film (135b) may have a predetermined height. Accordingly, the area between the first organic film (135a) and the second organic film (135b) may be a trench (145).
  • the drawing illustrates that three panel wirings (125) are arranged on the first organic film (135a), the present invention is not limited thereto.
  • the organic films (135) on which the panel wiring (125) is arranged are spaced apart from each other, a trench (145) is formed, and after air bubbles gather in the trench during the transfer process, they can be released to the outside of the substrate.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a transfer substrate of a semiconductor light-emitting device according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment may adopt the technical features of the third embodiment. For example, since a trench is formed between the first organic film (135a) and the second organic film (135b), the fourth embodiment prevents air bubbles from gathering in the trench (145) during the transfer process and trapping the air bubbles in the substrate, thereby allowing a PDMS stamp without protrusions to be used in the transfer process, and thus has the technical effect of enabling implementation of a high-ppi transfer substrate.
  • the organic film (135) may partially overlap the panel wiring (125).
  • the insulating layer (130) may include a first region (140) where the organic film (135) is not disposed.
  • the organic film (135) and the first region (140) may have a step.
  • the above organic film (135) may be surrounded by the first region (140) and the trench (145).
  • the fourth embodiment has a technical effect of enabling a high-resolution display device to be implemented by performing a transfer process using a flat PDMS stamp with bubbles trapped in the first region and trench, and preventing transfer defects caused by bubbles.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram of a transfer substrate of a semiconductor light-emitting device according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment can adopt the technical features of the fourth embodiment.
  • a trench is formed between a first organic film (135a) and a second organic film (135b), and a first region (140) is formed on the outer surface of the organic film, air bubbles gather in the trench and the first region during the transfer process, and since the air bubbles are prevented from being trapped in the substrate, a PDMS stamp without protrusions can be utilized in the transfer process, and there is a technical effect that a high PPI transfer substrate can be implemented.
  • a plurality of organic films vertically overlapping with one panel wiring (125) may be included, and the plurality of organic films may include a third organic film (135c) and a fourth organic film (135d) that are spaced apart from each other.
  • a second region (142) may be arranged between the third organic film (135c) and the fourth organic film (135d).
  • the organic film and the second region (142) may have a step.
  • the second region (142) may correspond to the depth of the trench (145). Accordingly, each of the organic films (135) may be surrounded by the first region (140), the second region (142), and the trench (145).
  • a first semiconductor light-emitting element (157a) may be disposed on the third organic film (135c), and a second semiconductor light-emitting element (157b) may be disposed on the fourth organic film (135d).
  • the second semiconductor light-emitting element (157b) may be a redundancy chip of the first semiconductor light-emitting element (157a).
  • the fifth embodiment has a technical effect of enabling a high-resolution display device to be implemented by trapping bubbles in the first region and second region trenches and performing a transfer process using a flat PDMS stamp, while preventing transfer defects caused by bubbles.
  • FIG. 11 and FIG. 12 are conceptual diagrams of a display device including a semiconductor light-emitting element according to the sixth embodiment.
  • an insulating layer (130) may be disposed on a substrate (110)
  • an organic film (135) may be disposed on the insulating layer (130)
  • a panel wiring (125) may be disposed on the organic film (135).
  • a second insulating layer (132) may be disposed to cover the organic film (135) and the panel wiring (125).
  • an adhesive layer (165) may be disposed to cover the substrate (110) and the second insulating layer (132).
  • a semiconductor light-emitting element (150) may be transferred onto the adhesive layer (165).
  • the organic film (135) includes a first organic film (135a) and a second organic film (135b), and the first organic film (135a) and the second organic film (135b) are spaced apart from each other so that a trench (145) can be formed therebetween.
  • the adhesive layer (165) can be formed to have a step by the height of the organic film, and can include a second region (142) on the trench (145).
  • the sixth embodiment when transferring the semiconductor light-emitting element (150), bubbles can gather in the second region and escape to the outer periphery of the substrate. Accordingly, the sixth embodiment can perform the transfer process using a flat PDMS stamp, and has a technical effect of implementing a high-resolution display device compared to when the transfer process is performed using a stamp having protrusions. In addition, by performing the transfer process using a flat PDMS stamp, there is a technical effect of uniform transfer rate regardless of the central and outer regions of the stamp.
  • the semiconductor light-emitting element (150a, 150b) disposed on the adhesive layer (165) may be electrically connected to the panel wiring (125) through the side wiring (159).
  • a planarization layer (185) may be disposed on the adhesive layer (165), and an upper wiring (158) may be disposed on the planarization layer (185) to be electrically connected to the semiconductor light-emitting element (150a, 150b).
  • the adhesive layer (165) may further include a light control material (190).
  • the light control material (190) may include a light reflector and a light scattering agent.
  • the light control material (190) may be positioned lower than the semiconductor light-emitting element (150a, 150b). Accordingly, the sixth embodiment has a technical effect of improving light efficiency by reflecting and scattering light directed downward among the light emitted from the semiconductor light-emitting element.
  • the semiconductor light-emitting element (150a, 150b) is placed on an organic film (135) having a predetermined height, the distance from the thin film transistor of the substrate (110) increases, thereby providing a technical effect in which the heat dissipation performance of the display device can be improved.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram of a transfer donor of a semiconductor light-emitting device according to the seventh embodiment.
  • the donor according to the seventh embodiment may include a donor substrate (170), a donor adhesive layer (173) disposed on the donor substrate (170), and PDMS (175) disposed on the donor adhesive layer (173).
  • the donor may be referred to as a PDMS stamp. Since air bubbles generated during the transfer process in the first to sixth embodiments can be trapped by the steps of the organic film and escape to the outside, the PDMS (175) can have a flat structure. Accordingly, a high PPI display panel can be implemented, and the problem of protrusions not being aligned in an overlapping area when performing the stamping process multiple times is prevented, so that a technical effect of implementing a large-area display panel is present.
  • a substrate for transferring a semiconductor light-emitting element for a display pixel according to an embodiment has a technical effect capable of implementing a high PPI display panel.
  • the embodiment provides a separate area where bubbles are trapped during the transfer process, a flat stamp can be utilized in the transfer process, thereby enabling a high ppi display panel to be implemented.
  • the embodiment has a technical effect that can implement a large-area display panel.
  • the embodiment provides a separate area where bubbles are trapped during the transfer process, so that a flat stamp can be used in the transfer process, thereby preventing transfer defects in an area where stampings overlap, and thus enabling the implementation of a large-area display panel.
  • the embodiment has a technical effect of making the transfer rate uniform regardless of the area on the stamp.
  • the embodiment can make the transfer rate uniform regardless of the center and periphery areas by using a flat stamp without protrusions.
  • the embodiment has a technical effect that can improve the heat dissipation performance of a display device.
  • a semiconductor light-emitting element is disposed on an organic film, so that the distance from the thin film transistor increases, thereby improving heat dissipation performance.
  • the embodiment has a technical effect that can improve the light efficiency of a display device.
  • the embodiment can improve the light efficiency of the display device through light reflection and scattering by adding a light control material to the adhesive layer.
  • the embodiment has a technical effect of being able to pick up a semiconductor light-emitting device assembled on an assembly substrate in a state where the semiconductor light-emitting device is picked up on a stamp during a transfer process.
  • the embodiment can implement multiple pick-up and place by having the semiconductor light-emitting element picked up by the stamp be positioned on the first region and the assembled semiconductor light-emitting element picked up by the stamp.
  • the embodiment can be applied to a display device, but is not limited thereto.
  • the embodiment can be applied to a micro-LED display using an inorganic light-emitting element, an LED, as a light-emitting pixel, but is not limited thereto.

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Abstract

실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판은 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선; 상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치되며, 반도체 발광소자가 조립되는 조립 홀을 구비하는 유기막;을 포함하며, 상기 절연층은 제1 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 상기 유기막보다 낮은 높이를 가질 수 있다.

Description

디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판 및 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치
실시예는 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판 및 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
대면적 디스플레이는 액정디스플레이(LCD), OLED 디스플레이, 그리고 마이크로-LED 디스플레이(Micro-LED display) 등이 있다.
마이크로-LED 디스플레이는 100㎛ 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하는 디스플레이이다.
마이크로-LED 디스플레이는 반도체 발광소자인 마이크로-LED를 표시소자로 사용하기 때문에 명암비, 응답속도, 색 재현률, 시야각, 밝기, 해상도, 수명, 발광효율이나 휘도 등 많은 특성에서 우수한 성능을 가지고 있다.
특히 마이크로-LED 디스플레이는 화면을 모듈 방식으로 분리, 결합할 수 있어 크기나 해상도 조절이 자유로운 장점 및 플렉서블 디스플레이 구현이 가능한 장점이 있다.
그런데 대형 마이크로-LED 디스플레이는 수백만 개 이상의 마이크로-LED가 필요로 하기 때문에 마이크로-LED를 디스플레이 패널에 신속하고 정확하게 전사하기 어려운 기술적 문제가 있다.
최근 개발되고 있는 전사기술에는 픽앤-플레이스 공법(pick and place process), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off method) 또는 자가조립 방식(self-assembly method) 등이 있다.
이 중에서, 자가조립 방식은 유체 내에서 반도체 발광소자가 조립위치를 스스로 찾아가는 방식으로서 대화면의 디스플레이 장치의 구현에 유리한 방식이다.
최근에 미국등록특허 제9,825,202에서 자가조립에 적합한 마이크로-LED 구조를 제시한 바 있으나, 아직 마이크로-LED의 자가조립을 통하여 디스플레이를 제조하는 기술에 대한 연구가 미비한 실정이다.
특히 종래기술에서 대형 디스플레이에 수백만 개 이상의 반도체 발광소자를 신속하게 전사하는 경우 전사 속도(transfer speed)는 향상시킬 수 있으나 전사 불량률(transfer error rate)이 높아질 수 있어 전사 수율(transfer yield)이 낮아지는 기술적 문제가 있다.
한편, 관련 기술에서 유전영동(dielectrophoresis, DEP)을 이용한 자가조립 방식의 전사공정이 시도되고 있으나 DEP force의 불균일성 등으로 인해 자가 조립률이 낮은 문제가 있다.
한편, 대면적의 디스플레이 패널 제작에 있어서, 스탬프 공정을 반복적하여 진행할 때, 중첩 영역에서 스탬프의 돌기로 인해 고ppi의 디스플레이 패널 제작에 어려움이 있다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는 고ppi의 디스플레이 패널을 구현하는 것이다.
또한, 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 대면적의 디스플레이 패널을 구현하는 것이다.
또한, 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 전사 공정 시 스탬프에 반도체 발광소자가 픽업된 상태에서 조립 기판에 조립된 반도체 발광소자를 픽업하는 것이다.
또한, 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 반도체 발광소자와 박막 트랜지스터의 방열 성능을 향상시키는 것이다.
또한, 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 전사 공정 시 스탬프의 영역에 관계없이 전사율을 균일하게 하는 것이다.
또한, 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 디스플레이 장치에서 광 효율을 향상시키는 것이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판은 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선; 상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치되며, 반도체 발광소자가 조립되는 조립 홀을 구비하는 유기막;을 포함하며, 상기 절연층은 제1 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 상기 유기막보다 낮은 높이를 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판은 기판; 상기 기판 상에 배치되는 절연층; 상기 절연층 상에 서로 이격되어 배치되는 복수의 유기막; 상기 유기막 상에 배치되는 복수 개의 패널 전극; 상기 복수 개의 패널 전극; 및 상에 배치되는 제2 절연층을 포함하며, 상기 복수의 유기막 사이에 트렌치를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 절연층은, 상기 유기막 외측의 제1 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 상기 유기막보다 높이가 낮을 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 패널 전극에는 제1 반도체 발광소자가 조립되는 제1 조립 홀 및 제2 반도체 발광소자가 조립되는 제2 조립 홀을 포함하며, 상기 제2 반도체 발광소자는 상기 제1 반도체 발광소자의 리던던시 칩일 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 유기막은 상기 제1 영역으로 에워싸일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 절연층; 상기 절연층 상에 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 유기막; 상기 유기막 상에 배치되는 패널 배선; 상기 패널 배선 상에 배치되는 접착층; 및 상기 접착층 상에 배치되는 반도체 발광소자를 포함하며, 상기 반도체 발광소자는 측면 배선을 통해 상기 패널 배선과 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 유기막 사이에는 트렌치를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 접착층은 상기 유기막과 수직으로 중첩되는 영역과 상기 트렌치와 수직으로 중첩되는 영역의 높이가 상이할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 접착층을 덮는 평탄화층을 더 포함하며, 상기 평탄화층은 상기 접착층의 형태에 대응되도록 배치될 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 접착층은 광 제어물질을 더 포함할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 트렌치 상에 제2 영역을 더 포함하며, 상기 제2 영역은 상기 반도체 발광소자보다 낮게 위치할 수 있다.
실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판은 고ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 전사 공정 시 기포가 트랩되는 영역을 별도로 구비하여, 평평한 스탬프를 전사 공정에 활용 가능하기 때문에, 고 ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
또한, 실시예는 대면적의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 실시예는 전사 공정 시 기포가 트랩되는 영역을 별도로 구비하여, 평평한 스탬프를 전사 공정에 활용 가능하기 때문에 스탬핑이 중첩되는 영역에서 전사 불량을 방지할 수 있으므로, 대면적의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
또한, 실시예는 스탬프에 영역에 관계없이 전사율을 균일하게 하는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 돌기를 구비하지 않은 평평한 스탬프를 이용하여, 중심과 외곽 영역에 관계없이 전사율을 균일하게 할 수 있다.
또한, 실시예는 디스플레이 장치의 방열 성능을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 반도체 발광소자가 유기막 상에 배치되어, 박막 트랜지스터와의 거리가 증가하여 방열 성능이 향상될 수 있다.
또한, 실시예는 디스플레이 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 접착층에 광 제어물질을 첨가하여 광 반사 및 산란을 통해 디스플레이 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 전사 공정 시 스탬프에 반도체 발광소자가 픽업된 상태에서 조립 기판에 조립된 반도체 발광소자를 픽업할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 스탬프에 픽업된 반도체 발광소자는 제1 영역 상에 위치하도록 하고, 조립된 반도체 발광소자를 스탬프가 픽업하여, 다중 픽업 및 플레이스를 구현할 수 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실에 대한 예시도.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도.
도 3은 도 2의 A2 영역의 B1-B2 선을 따른 단면도.
도 4는 실시예에 따른 발광 소자가 자가 조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예시도.
도 5는 제1 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 평면도.
도 6은 도 5의 AA' 라인의 단면을 나타낸 단면도.
도 7은 제2 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도.
도 8은 제3 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도.
도 9는 제4 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도.
도 10은 제5 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도.
도 11 및 도 12는 제6 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치의 개념도.
도 13은 제7 실시예에 따른 반도체 발광소자의 전사용 도너의 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 디지털 TV, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트(Slate) PC, 태블릿(Tablet) PC, 울트라 북(Ultra-Book), 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.
이하 실시예에 따른 발광소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 세탁기(101), 로봇 청소기(102), 공기 청정기(103) 등의 각종 전자 제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수도 있다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.
플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 발광소자에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 발광소자는 Micro-LED나 Nano-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역(A1)의 확대도이다.
도 2에 의하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(A1)과 같은 복수의 패널영역들이 타일링에 의해 기구적, 전기적 연결되어 제조될 수 있다.
제1 패널영역(A1)은 단위 화소(도 2의 PX) 별로 배치된 복수의 발광소자(150)를 포함할 수 있다.
예컨대, 단위 화소(PX)는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 적색 발광소자(150R)가 제1 서브 화소(PX1)에 배치되고, 복수의 녹색 발광소자(150G)가 제2 서브 화소(PX2)에 배치되며, 복수의 청색 발광소자(150B)가 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 단위 화소(PX)는 발광소자가 배치되지 않는 제4 서브 화소를 더 포함할 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 한편, 발광소자(150)는 반도체 발광소자일 수 있다.
다음으로 도 3은 도 2의 A2 영역의 B1-B2 선을 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 기판(200), 조립 배선(201, 202), 제1 절연층(211a), 제2 절연층(211b), 제3 절연층(206) 및 복수의 발광소자(150)를 포함할 수 있다.
조립 배선은 서로 이격된 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)을 포함할 수 있다. 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)은 발광소자(150)를 조립하기 위해 유전영동 힘을 생성하기 위해 구비될 수 있다. 또한 상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202)은 상기 발광소자의 전극과 전기적으로 연결되어 디스플레이 패널의 전극으로 기능할 수도 있다.
조립 배선(201, 202)은 투광성 전극(ITO)으로 형성되거나, 전기 전도성이 우수한 금속물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조립 배선(201, 202)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202) 사이에 제1 절연층(211a)이 배치될 수 있고, 상기 제1 조립 배선(201) 및 제2 조립 배선(202) 상에 제2 절연층(211b)이 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(211a)과 상기 제2 절연층(211b)은 산화막, 질화막 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
발광소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색 발광소자(150), 녹색 발광소자(150G) 및 청색 발광소자(150B0를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 적색 형광체와 녹색 형광체 등을 구비하여 각각 적색과 녹색을 구현할 수도 있다.
기판(200)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 기판(200)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(200)은 투광성한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제3 절연층(206)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
제3 절연층(206)은 접착성과 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있고, 전도성 접착층은 연성이 있어서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(206)은 이방성 전도성 필름(ACF, anisotropy conductive film)이거나 이방성 전도매질, 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등의 전도성 접착층일 수 있다. 전도성 접착층은 두께에 대해 수직방향으로는 전기적으로 전도성이나, 두께에 대해 수평방향으로는 전기적으로 절연성을 가지는 레이어일 수 있다.
제3 절연층(206)은 발광소자(150)가 삽입되기 위한 조립 홀(203)을 포함할 수 있다. 따라서, 자가 조립시, 발광소자(150)가 제3 절연층(206)의 조립 홀(203)에 용이하게 삽입될 수 있다. 조립 홀(203)은 삽입 홀, 고정 홀, 정렬 홀 등으로 불릴 수 있다.
조립 배선(201, 202) 간의 간격은 발광소자(150)의 폭 및 조립 홀(203)의 폭보다 작게 형성되어, 전기장을 이용한 발광소자(150)의 조립 위치를 보다 정밀하게 고정할 수 있다.
조립 배선(201, 202) 상에는 제3 절연층(206)이 형성되어, 조립 배선(201, 202)을 유체(1200)로부터 보호하고, 조립 배선(201, 202)에 흐르는 전류의 누출을 방지할 수 있다. 제3 절연층(206)은 실리카, 알루미나 등의 무기물 절연체 또는 유기물 절연체가 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한 제3 절연층(206)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
제3 절연층(206)은 접착성이 있는 절연층일 수 있거나, 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있다. 제3 절연층(206)은 연성이 있어서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다.
제3 절연층(206)은 격벽을 가지고, 이 격벽에 의해 조립 홀(203)이 형성될 수 있다. 예컨대, 기판(200)의 형성 시, 제3 절연층(206)의 일부가 제거됨으로써, 발광소자(150)들 각각이 제3 절연층(206)의 조립 홀(203)에 조립될 수 있다.
기판(200)에는 발광소자(150)들이 결합되는 조립 홀(203)이 형성되고, 조립 홀(203)이 형성된 면은 유체(1200)와 접촉할 수 있다. 조립 홀(203)은 발광소자(150)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있다.
한편, 조립 홀(203)은 대응하는 위치에 조립될 발광소자(150)의 형상에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 조립 홀(203)에 다른 발광소자가 조립되거나 복수의 발광소자들이 조립되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자가 자가 조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 나타내는 도면이며, 도면들을 참조하여 발광소자의 자가 조립 방식을 설명한다.
기판(200)은 디스플레이 장치의 패널 기판일 수 있다. 이후 설명에서는 기판(200)은 디스플레이 장치의 패널 기판인 경우로 설명하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 복수의 발광소자(150)는 유체(1200)가 채워진 챔버(1300)에 투입될 수 있다. 유체(1200)는 초순수 등의 물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 챔버는 수조, 컨테이너, 용기 등으로 불릴 수 있다.
이 후, 기판(200)이 챔버(1300) 상에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 기판(200)은 챔버(1300) 내로 투입될 수도 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 기판(200)에는 조립될 발광소자(150) 각각에 대응하는 한 쌍의 조립 배선(201, 202)이 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 기판(200)이 배치된 후, 자성체를 포함하는 조립 장치(1100)가 기판(200)을 따라 이동할 수 있다. 자성체로 예컨대, 자석이나 전자석이 사용될 수 있다. 조립 장치(1100)는 자기장이 미치는 영역을 유체(1200) 내로 최대화하기 위해, 기판(200)과 접촉한 상태로 이동할 수 있다. 실시예에 따라서는, 조립 장치(1100)가 복수의 자성체를 포함하거나, 기판(200)과 대응하는 크기의 자성체를 포함할 수도 있다. 이 경우, 조립 장치(1100)의 이동 거리는 소정 범위 이내로 제한될 수도 있다.
조립 장치(1100)에 의해 발생하는 자기장에 의해, 챔버(1300) 내의 발광소자(150)는 조립 장치(1100)를 향해 이동할 수 있다.
발광소자(150)는 조립 장치(1100)를 향해 이동 중, 유전영동 힘(DEP force)에 의해 조립 홀(203)로 진입하여 기판(200)과 접촉될 수 있다.
구체적으로 조립 배선(201, 202)은 외부에서 공급된 전원에 의해 전기장을 형성하고, 이 전기장에 의해 유전영동 힘이 조립 배선(201, 202) 사이에 형성될 수 있다. 이 유전영동 힘에 의해 기판(200) 상의 조립 홀(203)에 발광소자(150)를 고정시킬 수 있다.
기판(200)에 형성된 조립 배선(201, 202)에 의해 가해지는 전기장에 의해, 기판(200)에 접촉된 발광소자(150)가 조립 장치(1100)의 이동에 의해 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 실시예에 의하면, 상술한 전자기장을 이용한 자가 조립 방식에 의해, 발광소자(150)들 각각이 기판(200)에 조립되는 데 소요되는 시간을 급격히 단축시킬 수 있으므로, 대면적 고화소 디스플레이를 보다 신속하고 경제적으로 구현할 수 있다.
이때 기판(200)의 조립 홀(203) 상에 조립된 발광소자(150)와 조립 전극 사이에 소정의 솔더층(미도시)이 형성되어 발광소자(150)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
다음으로 기판(200)의 조립 홀(203)에 몰딩층(미도시)이 형성될 수 있다. 몰딩층은 투광성 레진이거나 또는 반사물질, 산란물질이 포함된 레진일 수 있다.
도 5는 제1 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 평면도이다. 도 5를 참조하면, 전사용 기판에서 기판(미도시) 상에 절연층(130)이 배치될 수 있다. 상기 절연층(130) 상에 패널 배선(122a, 122b)에 조립 배선(120)이 연결되며, 복수의 조립 배선 상에 조립 홀(155)이 배치될 수 있다. 상기 조립 홀(155)은 복수 개를 포함할 수 있으며, 리던던시 칩이 조립될 수 있다.
한편, 조립 배선(120)과 수직으로 중첩되도록 유기막(135)이 배치될 수 있다. 상기 유기막(135)은 조립 홀(155)을 구비할 수 있으며, 격벽 기능을 수행할 수 있다. 상기 절연층(130)은 유기막(135)이 배치되지 않는 제1 영역(140)을 포함할 수 있다.
한편, 유기막(135)과 제1 영역(140)은 높이 차이가 존재할 수 있다. 이에 따라, 픽앤 플레이스 전사 공정 시 스탬프가 전사용 기판에서 반도체 발광소자를 픽업할 때, 스탬프가 제1 영역(140)과는 접촉하지 않을 수 있다. 한편, 전사 공정 시 발생하는 기포가 제1 영역(140)으로 모일 수 있다. 또한, 기포는 제1 영역(140)을 통해 전사용 기판의 외부로 방출될 수 있다.
한편, 내부기술에서 연구되는 반도체 발광소자의 전사용 기판은 유기막이 절연층을 모두 덮도록 형성되며, 이에 따라, 전사 공정에서 스탬프를 이용할 때, 기판과 스탬프 사이에 기포가 트랩되어 스탬프가 밀리는 문제를 방지하기 위해 돌기를 구비한 스탬프를 이용해야 했다.
하지만, 돌기를 구비한 스탬프는 칩이 돌기의 가장자리에 위치하게 되어, 위치에 따른 전사율이 불균일하며, 전사 불량의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 대면적의 디스플레이 패널 제작에서 여러 차례 스탬프 공정 시 중첩되는 영역에서 돌기로 인한 고ppi의 디스플레이 패널을 구현하기 어려운 문제가 있었다.
한편, 실시예는 기포가 제1 영역(140)을 통해 전사용 기판의 외부로 방출되기 때문에, 돌기를 구비하지 않은 평평한 스탬프를 전사 공정에 이용할 수 있으며, 이에 따라, 고ppi의 디스플레이 패널과 대면적의 디스플레이 패널의 구현이 가능하고, 스탬프의 영역에 따른 전사율을 균일하게 하는 기술적 효과가 있다.
또한, 실시예는 픽앤 플레이스 공정 시 스탬프에 픽업된 반도체 발광소자가 제1 영역(140) 상에 위치하도록 하여, 스탬프에 반도체 발광소자가 픽업된 상태에서 조립 기판의 반도체 발광소자를 추가로 픽업할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
도 6은 도 5의 AA' 라인의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 6을 참조하면, 조립 기판(115) 상에 복수의 조립 배선(120)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 조립 배선(120) 및 상기 조립 기판(115)을 덮도록 절연층(130)이 배치될 수 있다. 상기 절연층(130)은 무기물을 포함할 수 있다. 상기 절연층(130)은 무기막으로 불릴 수 있다.
또한, 상기 복수의 조립 배선(120) 상에 조립 홀(155)을 구비하는 격벽(160)이 배치될 수 있다. 상기 격벽(160)은 유기물을 포함할 수 있다. 상기 격벽(160)은 유기막으로 불릴 수 있다. 상기 조립 홀(155) 내에 반도체 발광소자가 조립될 수 있다. 상기 격벽의 높이는 상기 반도체 발광소자의 상면보다 낮게 위치할 수 있다.
한편, 도 6의 제1 실시예는 조립 배선(120)에 중첩하는 영역에 격벽(160)이 배치되며, 조립 배선(120)이 위치하지 않는 영역에는 격벽이 배치되지 않는 제1 영역일 수 있다. 상기 제1 영역(140)은 유기막이 배치되지 않는 영역일 수 있다. 상기 제1 영역(140)에는 절연층(130)이 노출될 수 있다. 상기 제1 영역(140)은 격벽(160)보다 낮은 높이를 가질 수 있다.
이 때, 상기 제1 영역(140)은 PDMS 스탬프를 이용한 전사 공정 시 기포가 기판의 외측으로 빠져나가는 통로로 활용될 수 있다. 이에 따라, 실시예는 돌기를 구비하지 않은 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용할 수 있다.
따라서, 실시예는 평평한 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용함에 따라, 고ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 실시예는 제1 영역(140)을 구비함에 따라, 스탬프에 반도체 발광소자가 픽업된 상태로, 조립 기판(115)에 조립된 반도체 발광소자를 픽업할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 7은 제2 실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도이다. 도 7을 참조하면, 기판(115) 상에 절연층(130)이 배치될 수 있다. 상기 절연층(130)은 무기물을 포함할 수 있다. 상기 절연층(130) 상에 복수의 유기막(135)이 배치될 수 있다. 상기 유기막(135)은 소정의 높이를 가질 수 있다. 상기 유기막(135)은 유기물을 포함할 수 있다. 상기 유기막(135) 상에 패널 배선(125)이 배치될 수 있다. 상기 패널 배선(125)은 복수 개를 포함할 수 있다. 상기 패널 배선(125)은 제1 패널 배선(125a) 및 제2 패널 배선(125b)을 포함할 수 있다. 상기 패널 배선(125)을 덮도록 제2 절연층(132)이 배치될 수 있다. 상기 제2 절연층(132)은 상기 절연층(130)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 패널 배선(125) 상에 반도체 발광소자(미도시)가 배치될 수 있다. 반도체 발광소자는 상기 패널 배선(125)과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 기판(115)은 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판 상에 유기막(135)이 배치되고, 상기 유기막(135) 상에 반도체 발광소자가 배치됨에 따라, 박막 트랜지스터와 반도체 발광소자의 거리가 증가하여 방열 성능이 향상될 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 상기 복수의 유기막(135)은 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 사이에 트렌치(145)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광소자의 전사 공정 시 기판과 PDMS 스탬프가 접착하며 생기는 기포가 트렌치(145)로 모이게 되며, 기포가 기판의 외부로 방출될 수 있다. 따라서, 제2 실시예는 트렌치(145)가 기판에 기포가 트랩되는 것을 방지함에 따라, 돌기를 구비하지 않은 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용할 수 있으며, 고ppi의 전사 기판 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
도 8은 제3 실시예에 따른 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도이다. 도 8을 참조하면, 절연층(130) 상에 유기막(135)이 배치될 수 있다.
상기 유기막(135) 상에 복수의 패널 배선(125)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 패널 배선(125)의 각각에는 반도체 발광 소자(157)가 배치될 수 있다. 상기 반도체 발광소자(157)는 제1-1 반도체 발광소자(157a) 및 제1-2 반도체 발광소자(157b)를 포함할 수 있다. 상기 제1-2 반도체 발광소자(157b)는 상기 제1-1 반도체 발광소자(157a)의 리던던시 칩일 수 있다.
또한, 상기 복수의 패널 배선(125)은 제1 패널 배선(125a), 제2 패널 배선(125b) 및 제3 패널 배선(125c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 패널 배선(125a), 제2 패널 배선(125b) 및 제3 패널 배선(125c)에는 서로 다른 컬러를 발광하는 반도체 발광소자가 배치될 수 있다.
상기 유기막(135)은 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)은 소정의 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)의 사이 영역은 트렌치(145)일 수 있다. 도면에는 상기 제1 유기막(135a) 상에 세 개의 패널 배선(125)이 배치된 것으로 도시되었지만, 이에 한정하지 않는다.
따라서, 제3 실시예는 패널 배선(125)이 배치되는 유기막(135)이 서로 이격되어 배치됨에 따라, 트렌치(145)가 형성되며, 전사공정 시 트렌치에 기포가 모인 후, 기판의 외부로 방출될 수 있다.
이에 따라, 제3 실시예는 전사 공정 시 트렌치(145)에 기포가 모이게 되며, 기판에 기포가 트랩되는 것을 방지함에 따라, 돌기를 구비하지 않은 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용할 수 있으며, 고ppi의 전사 기판 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
도 9는 제4 실시예에 따른 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도이다. 제4 실시예는 제3 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있다. 예를 들어, 제4 실시예는 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b) 사이에 트렌치가 형성됨에 따라, 전사 공정 시 트렌치(145)에 기포가 모이게 되며, 기판에 기포가 트랩되는 것을 방지함에 따라, 돌기를 구비하지 않은 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용할 수 있으며, 고ppi의 전사 기판 구현이 가능한 기술적 효과가 있다. 도 9를 참조하면, 제4 실시예는 유기막(135)이 패널 배선(125)과 일부 중첩할 수 있다. 절연층(130)은 유기막(135)이 배치되지 않는 제1 영역(140)을 포함할 수 있다. 상기 유기막(135)과 상기 제1 영역(140)은 단차를 가질 수 있다. 상기 유기막(135)은 상기 제1 영역(140) 및 트렌치(145)에 에워싸일 수 있다.
이에 따라, 제4 실시예는 제1 영역 및 트렌치에 기포가 트랩되어, 평평한 PDMS 스탬프를 이용하여 전사 공정을 진행할 수 있어서 고해상도의 디스플레이 장치를 구현할 수 있으며, 기포로 인한 전사 불량을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 10은 제5 실시예에 따른 반도체 발광소자의 전사용 기판의 개념도이다. 제5 실시예는 제4 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있다. 예를 들어, 제5 실시예는 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b) 사이에 트렌치가 형성되고, 유기막의 외각에 제1 영역(140)이 형성됨에 따라, 전사 공정 시 트렌치 및 제1 영역에 기포가 모이게 되며, 기판에 기포가 트랩되는 것을 방지함에 따라, 돌기를 구비하지 않은 PDMS 스탬프를 전사 공정에 활용할 수 있으며, 고ppi의 전사 기판 구현이 가능한 기술적 효과가 있다. 도 10을 참조하면, 하나의 패널 배선(125)과 수직으로 중첩되는 유기막은 복수 개를 포함하며, 상기 복수 개의 유기막은 서로 이격되는 제3 유기막(135c) 및 제4 유기막(135d)을 포함할 수 있다.
상기 제3 유기막(135c) 및 제4 유기막(135d)의 사이에는 제2 영역(142)이 배치될 수 있다. 상기 유기막과 제2 영역(142)은 단차를 가질 수 있다. 상기 제2 영역(142)은 트렌치(145)의 깊이에 대응될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기막(135) 각각은 제1 영역(140), 제2 영역(142) 및 트렌치(145)로 에워싸일 수 있다.
또한, 상기 제3 유기막(135c) 상에 제1 반도체 발광소자(157a)가 배치되며, 상기 제4 유기막(135d) 상에 제2 반도체 발광소자(157b)가 배치될 수 있다. 상기 제2 반도체 발광소자(157b)는 제1 반도체 발광소자(157a)의 리던던시 칩일 수 있다.
이에 따라, 제5 실시예는 제1 영역, 제2 영역 트렌치에 기포가 트랩되어, 평평한 PDMS 스탬프를 이용하여 전사 공정을 진행할 수 있어서 고해상도의 디스플레이 장치를 구현할 수 있으며, 기포로 인한 전사 불량을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 11 및 도 12는 제6 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치의 개념도이다. 도 11을 참조하면, 기판(110) 상에 절연층(130)이 배치되며, 상기 절연층(130) 상에 유기막(135)이 배치되며, 상기 유기막(135) 상에 패널 배선(125)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 유기막(135) 및 패널 배선(125)을 덮도록 제2 절연층(132)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판(110) 및 제2 절연층(132)을 덮도록 접착층(165)이 배치될 수 있다. 상기 접착층(165) 상에 반도체 발광소자(150)가 전사될 수 있다.
한편, 상기 유기막(135)은 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)을 포함하며, 상기 제1 유기막(135a) 및 제2 유기막(135b)는 서로 이격되어 배치됨에 따라 사이에 트렌치(145)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 접착층(165)은 상기 유기막의 높이에 의해 단차를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 트렌치(145) 상에서 제2 영역(142)을 포함할 수 있다.
따라서, 제6 실시예는 반도체 발광소자(150)의 전사 시 기포가 제2 영역에 모일 수 있으며, 기판의 외곽으로 빠져나갈 수 있다. 이에 따라, 제6 실시예는 플랫한 PDMS 스탬프를 이용하여 전사 공정을 진행할 수 있으며, 돌기를 구비한 스탬프를 이용해 전사 공정을 진행하는 경우보다 고해상도의 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다. 또한, 플랫한 PDMS 스탬프를 이용해 전사 공정을 진행하여, 스탬프의 중앙과 외곽의 영역에 관계없이 전사율이 균일한 기술적 효과가 있다.
이어서 도 12를 참조하면, 접착층(165) 상에 배치된 반도체 발광소자(150a, 150b)는 측면 배선(159)을 통해서 패널 배선(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 접착층(165) 상에 평탄화층(185)이 배치될 수 있으며, 상기 평탄화층(185) 상에 상부 배선(158)이 배치되어, 반도체 발광소자(150a, 150b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 접착층(165)는 광 제어물질(190)을 더 포함할 수 있다. 상기 광 제어물질(190)은 광 반사제 및 광 산란제를 포함할 수 있다. 상기 광 제어물질(190)은 상기 반도체 발광소자(150a, 150b)보다 낮게 위치할 수 있다. 이에 따라, 제6 실시예는 반도체 발광소자에서 발광한 빛 중 하부로 향하는 빛을 반사 및 산란시켜 광 효율을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 상기 반도체 발광소자(150a, 150b)는 소정의 높이를 갖는 유기막(135) 상에 배치됨에 따라, 기판(110)의 박막트랜지스터와 거리가 증가하여, 디스플레이 장치의 방열 성능이 향상될 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 13은 제7 실시예에 따른 반도체 발광소자의 전사용 도너의 개념도이다. 도 13의 (a)를 참조하면, 제7 실시예에 따른 도너는 도너 기판(170), 상기 도너 기판(170) 상에 배치되는 도너 접착층(173) 및 상기 도너 접착층(173) 상에 배치되는 PDMS(175)를 포함할 수 있다. 상기 도너는 PDMS 스탬프로 불릴 수 있다. 제1 내지 제6 실시예에서 전사 공정 시 발생하는 기포가 유기막의 단차에 의해 트랩되어 외부로 빠져나갈 수 있기 때문에, 상기 PDMS(175)는 플랫한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 고ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있으며, 여러 차례 스탬프 공정을 진행할 때, 중첩 영역에서 돌기가 얼라인 되지 않는 문제가 방지되어, 대면적의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 13의 (b)를 참조하면, PDMS(175)는 플랫한 구조를 가짐에 따라, 칩이 돌기의 특정 영역에 위치하는 문제가 방지되어, PDMS(175)의 중심영역과 외곽영역에 관계없이 전사율이 균일한 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판은 고ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 전사 공정 시 기포가 트랩되는 영역을 별도로 구비하여, 평평한 스탬프를 전사 공정에 활용 가능하기 때문에, 고 ppi의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
또한, 실시예는 대면적의 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 실시예는 전사 공정 시 기포가 트랩되는 영역을 별도로 구비하여, 평평한 스탬프를 전사 공정에 활용 가능하기 때문에 스탬핑이 중첩되는 영역에서 전사 불량을 방지할 수 있으므로, 대면적의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
또한, 실시예는 스탬프에 영역에 관계없이 전사율을 균일하게 하는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 돌기를 구비하지 않은 평평한 스탬프를 이용하여, 중심과 외곽 영역에 관계없이 전사율을 균일하게 할 수 있다.
또한, 실시예는 디스플레이 장치의 방열 성능을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 반도체 발광소자가 유기막 상에 배치되어, 박막 트랜지스터와의 거리가 증가하여 방열 성능이 향상될 수 있다.
또한, 실시예는 디스플레이 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 접착층에 광 제어물질을 첨가하여 광 반사 및 산란을 통해 디스플레이 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 전사 공정 시 스탬프에 반도체 발광소자가 픽업된 상태에서 조립 기판에 조립된 반도체 발광소자를 픽업할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 스탬프에 픽업된 반도체 발광소자는 제1 영역 상에 위치하도록 하고, 조립된 반도체 발광소자를 스탬프가 픽업하여, 다중 픽업 및 플레이스를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
실시예는 디스플레이 장치에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예는 무기 발광소자인 LED를 발광화소로 하는 마이크로-LED 디스플레이(Micro-LED display)에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 조립 배선;
    상기 복수의 조립 배선 상에 배치되는 절연층; 및
    상기 절연층 상에 배치되며, 반도체 발광소자가 조립되는 조립 홀을 구비하는 유기막;을 포함하며,
    상기 절연층은 제1 영역을 포함하며,
    상기 제1 영역은 상기 유기막보다 낮은 높이를 갖는, 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판.
  2. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 절연층;
    상기 절연층 상에 서로 이격되어 배치되는 복수의 유기막;
    상기 유기막 상에 배치되는 복수 개의 패널 전극; 및
    상기 복수 개의 패널 전극; 상에 배치되는 제2 절연층을 포함하며,
    상기 복수의 유기막 사이에 트렌치를 포함하는, 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연층은,
    상기 유기막 외측의 제1 영역을 포함하며,
    상기 제1 영역은 상기 유기막보다 높이가 낮은, 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 패널 전극에는 제1 반도체 발광소자가 조립되는 제1 조립 홀 및 제2 반도체 발광소자가 조립되는 제2 조립 홀을 포함하며,
    상기 제2 반도체 발광소자는 상기 제1 반도체 발광소자의 리던던시 칩인, 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 제1 영역으로 에워싸이는, 디스플레이 화소용 반도체 발광소자의 전사용 기판.
  6. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 절연층;
    상기 절연층 상에 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 유기막;
    상기 유기막 상에 배치되는 패널 배선;
    상기 패널 배선 상에 배치되는 접착층; 및
    상기 접착층 상에 배치되는 반도체 발광소자를 포함하며,
    상기 반도체 발광소자는 측면 배선을 통해 상기 패널 배선과 전기적으로 연결되며,
    상기 복수 개의 유기막 사이에는 트렌치를 포함하는, 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 유기막과 수직으로 중첩되는 영역과 상기 트렌치와 수직으로 중첩되는 영역의 높이가 상이한, 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 접착층을 덮는 평탄화층을 더 포함하며,
    상기 평탄화층은 상기 접착층의 형태에 대응되도록 배치되는, 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 접착층은 광 제어물질을 더 포함하는, 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 트렌치 상에 제2 영역을 더 포함하며,
    상기 제2 영역은 상기 반도체 발광소자보다 낮게 위치하는, 반도체 발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
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