[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20220043742A - 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 - Google Patents

마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20220043742A
KR20220043742A KR1020200127489A KR20200127489A KR20220043742A KR 20220043742 A KR20220043742 A KR 20220043742A KR 1020200127489 A KR1020200127489 A KR 1020200127489A KR 20200127489 A KR20200127489 A KR 20200127489A KR 20220043742 A KR20220043742 A KR 20220043742A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
micro led
wavelength conversion
blue
semiconductor layer
Prior art date
Application number
KR1020200127489A
Other languages
English (en)
Inventor
지츠오 오타
강지훈
김명희
서정훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200127489A priority Critical patent/KR20220043742A/ko
Priority to PCT/KR2021/012472 priority patent/WO2022071679A1/ko
Priority to EP21875954.6A priority patent/EP4160703A4/en
Publication of KR20220043742A publication Critical patent/KR20220043742A/ko
Priority to US18/094,718 priority patent/US20230163260A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

마이크로 LED 및 이를 구비한 디스플레이 모듈이 개시된다. 개시된 마이크로 LEDS는 발광면을 가지며 제1 전극이 전기적으로 연결된 제1 반도체 층과, 제2 전극이 전기적으로 연결된 제2 반도체 층과, 제1 및 제2 반도체 층 사이에 배치된 활성층과, 제1 반도체 층의 발광면에 적층된 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층을 포함한다.

Description

마이크로 LED 및 이를 구비한 디스플레이 모듈{MICRO LED AND DISPLAY MODULE HAVING THE SAME}
본 개시는 마이크로 LED 및 이를 구비한 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 파장 변환층이 형성된 마이크로 LED 및 TFT 기판에 상기 다수의 마이크로 LED가 픽셀단위로 배열된 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 비교적 높은 발광 효율과 긴 수명으로 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 특히, LED는 일반 조명뿐만 아니라 디스플레이 분야에서 실용화되고 있다.
요즘 개발되고 있는 LED 디스플레이(예를 들면 Full-color 마이크로 LED 디스플레이)에는 하나의 화소에 적어도 R/G/B 3색의 마이크로 LED가 집적되어 있다. 그런데 디스플레이의 고성능화 및 고효율화의 추세에 따라, LED 소자의 발광 효율 향상에 대한 요구는 계속되고 있다. 특히, 마이크로 LED와 같은 초소형 LED 개발 분야에 있어서 LED의 발광 효율 향상은 공정 상의 효율성 향상과 함께 중요한 해결 과제로 부각되고 있다.
마이크로 LED의 경우, 제조 공정 중 메사 에칭(mesa etching)에 의해 형성되는 측벽 주변에서 비발광 재결합(non-radiative recombination)이 나타난다. 비발광 재결합은 마이크로 LED의 퀀텀 효율(quantum efficiency)을 감소시키는 것은 물론 열 처짐(thermal droop)의 요인이 된다. 열 처짐 온도가 증가하면 마이크로 LED의 광 출력은 감소하게 된다.
한편, 디스플레이에 적용되는 종래의 파장 변환 기술에 있어서, 양자점(quantum dots) 또는 희토류 원소가 도핑된 형광체 재료가 널리 사용되고 있다. 양자점은 InP 및 CdSe와 같은 반도체 나노 입자를 기반으로 한다.
　양자점은 열적 및 화학적으로 불안정한 성질이 있다. 따라서 LED 패키지에 구비된 양자점 층은 열화를 피하기 위해 열원 및 광원인 마이크로 LED로부터 최대한 이격 배치된다. 이를 위해 LED 패키지는 양자점 층과 청색 마이크로 LED 사이에 커버 층을 갖는다. 그런데, 양자점 층의 두께는 약 104 cm-1 이하의 낮은 흡광 계수로 인해 일반적으로 5㎛를 초과하도록 제작되고 있다. 이로 인해 LED 패키지의 두께가 증가하게 되고 구조가 복잡해지는 문제가 있었다.　
또한, 희토류 원소가 도핑된 형광체는 파장 변환을 위한 주요 재료 중 하나이다. 현재까지 Ce 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(yttrium aluminum garnet), Eu 도핑된 CaAlSiN 및 Eu 도핑된 SiAlON과 같은 다양한 유형의 재료가 조명 및 액정 디스플레이 분야에서 사용되어 왔다. 그러나, 청색 및 UV 파장 영역에서 이들 물질의 낮은 흡광 계수(103 cm-1 이하)로 인해, 희토류 원소가 도핑된 형광체의 필요한 두께는 수십 ㎛이다. 따라서, 구조적 취약성을 피하기 위해 일반적으로 지지 구조가 요구된다. 또한, 파장 변환층을 통한 청색 및 UV 여기광의 부분 투과가 있는 경우, 투과된 여기광은 디스플레이의 색재현성을 저하시키기 때문에 여기광을 차단할 수 있는 컬러 필터가 필요하다. 이로 인해, LED 패키지에 적용하는 종래의 파장 변환 재료의 사용에 있어서 복잡한 구조 및 공정이 필요하므로 비용 증가와 생산성이 저하되는 문제가 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 개시는 컬러 필터 및 커버 층이 구비되지 않은 얇은 파장 변환층을 포함한 심플한 구조의 마이크로 LED 및 이를 구비한 디스플레이 모듈을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 발광면을 가지며 제1 전극이 전기적으로 연결된 제1 반도체 층; 제2 전극이 전기적으로 연결된 제2 반도체 층; 상기 제1 및 제2 반도체 층 사이에 배치된 활성층; 및 상기 제1 반도체 층의 발광면에 적층된 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층;을 포함하는 마이크로 LED를 제공한다.
상기 파장 변환층은 상기 파장 변환층은 화학 조성이 XYZ2로 기술되며, X는 I족 원소인 Ag 및 Cu를 포함하고, Y는 Ⅲ족 원소인 In, Ga, Al을 포함하고, Z는 Ⅵ족 원소인 Se 및 S를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층은 Zn, Sn, Si 및 Te가 도핑될 수 있다.
상기 파장 변환층은 상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층의 두께의 총합보다 작은 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 파장 변환층의 두께는 2㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층은 450~490 nm의 발광 파장을 가지는 청색 마이크로 LED를 이룰 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 청색 마이크로 LED에서 발산하는 청색광에 여기되어 적색광을 발산하도록 적색광 파장 영역을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 청색 마이크로 LED에서 발산하는 청색광에 여기되어 녹색광을 발산하도록 녹색광 파장 영역을 포함할 수 있다. 상기 청색 마이크로 LED의 측면에 적층되는 패시베이션 층을 더 포함할 수 있다. 상기 패시베이션 층의 외면에 적층되는 미러 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층은 360~410 nm의 발광 파장을 가지는 UV(Ultra-Violet) 마이크로 LED를 이룰 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 청색광을 발산하도록 청색광 파장 영역을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 적색광을 발산하도록 적색광 파장 영역을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 녹색광을 발산하도록 녹색광 파장 영역을 포함할 수 있다. 상기 UV 마이크로 LED의 측면에 적층되는 패시베이션 층을 더 포함할 수 있다. 상기 패시베이션 층의 외면에 적층되는 미러 층을 더 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층의 양면에 각각 적층 형성되는 제1 및 제2 패시베이션 층을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 패시베이션 층은 ZnS, (Mg)ZnO, Al2O3, SiNx, SiON 및 SiO2 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
상기 마이크로 LED는 최대 측면 치수가 60㎛ 이하일 수 있다.
또한, 본 개시는, 웨이퍼 상에 제1 반도체 층, 활성층, 제2 반도체 층이 순차적으로 적층된 반도체 에피택셜 구조를 다수의 마이크로 LED로 아이솔레이션 하기 위해 메사 에칭하는 단계; 상기 다수의 마이크로 LED에 각각 제1 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 다수의 마이크로LED의 측벽에 패시베이션 층을 적층 형성하는 단계; 상기 다수의 마이크로 LED를 캐리어 기판의 접착층에 부착하는 단계; 상기 다수의 마이크로 LED로부터 웨이퍼를 분리하는 단계; 및 상기 다수의 마이크로 LED의 발광면에 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층을 형성하는 단계;를 포함하는 제조 공정을 통해서 상기 마이크로 LED를 제공할 수 있다.
상기 파장 변환층 형성 단계에서, 기본 소스 물질인 Cu, Ag, In, Ga, Al, S 및 Se의 공급 비율에 따라 광 파장 영역을 제어할 수 있다.
또한, 본 개시는, 글라스 기판과 상기 글라스 기판의 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층을 포함하는 TFT 기판; 및 상기 TFT 층에 형성된 다수의 TFT 전극에 전기적으로 연결된 다수의 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode);를 포함하며, 상기 다수의 마이크로 LED는 각각,　발광면을 가지며 제1 전극이 전기적으로 연결되며 픽셀 단위로 배열된 제1 반도체 층과, 제2 전극이 전기적으로 연결된 제2 반도체 층과, 상기 제1 및 제2 반도체 층 사이에 배치된 활성층과, 상기 제1 반도체 층의 발광면에 적층된 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층을 포함하는 디스플레이 모듈을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 제1 반도체 층, 상기 활성층, 상기 제2 반도체 층은 청색 마이크로 LED 또는 UV 마이크로 LED를 이룰 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 R/G/B 서브 픽셀을 갖는 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 적색 파장 변환층(Red Wavelength conversion layer)을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 3b는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적색 파장 변환층의 양면에 각각 패시베이션 층을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 녹색 파장 변환층을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 청색 파장 변환층을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 6은 격자 상수와 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure) 파장 변환층의 밴드갭 에너지로부터 계산된 해당 파장 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 10은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀의 다른 예를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 LED 디스플레이에서의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 개시의 마이크로 LED와 종래의 마이크로 LED의 효율을 비교한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 개시에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 개시에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 개시에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 후면에 TFT 층의 TFT 회로를 구동하기 위한 구동 회로가 배치될 수 있다. 글라스 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다.　 구체적으로, 글라스 기판은 직사각형(rectangle) 또는 정사각형(square)으로 형성될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판에 TFT 층(또는 백플레인(backplane))이 적층된 기판을 TFT 기판으로 칭할 수 있다. TFT 기판은 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예컨데, 본 개시에서 인용된 TFT 기판은 LTPS(Low Temperature Polycystalline Silicon) TFT 외 Oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)공정에서 P-타입(또는 N-타입) MOSFET(Metal oxide semiconductor field effect transistor)만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서, TFT 층이 배치된 글라스 기판의 전면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 글라스 기판의 일면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 글라스 기판의 일면에서 에지 영역에 해당할 수 있다. 에지 영역은 글라스 기판의 측면을 포함할 수 있다. 또한, 에지 영역은 글라스 기판의 전면에 TFT 회로가 배치된 영역 및 후면에 배치된 구동 회로가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다. 또한, 에지 영역은 글라스 기판의 측면과 이 측면에 인접한 글라스 기판의 전면 일부와 글라스 기판의 후면 일부를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면의 에지 영역에 배선을 통해 TFT 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 전면 접속 패드와, 후면의 에지 영역에 배선을 통해 구동 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 후면 접속 패드가 형성될 수 있다. 다수의 전면 및 후면 접속 패드는 글라스 기판의 측면으로부터 글라스 기판 내측으로 일정한 거리만큼 각각 인입되게 배치될 수 있다. 글라스 기판의 전면 및 후면에 각각 형성된 접속 패드들은 글라스 기판의 에지 영역에 형성되는 측면 배선에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판의 TFT 층에는 다수의 픽셀이 배열될 수 있다. 각 픽셀은 다수의 서브 픽셀로 이루어질 수 있으며, 하나의 서브 픽셀은 하나의 마이크로 LED에 대응할 수 있다. TFT 층에는 각 픽셀을 구동하기 위한 TFT 회로를 포함할 수 있다. 마이크로 LED는 무기 발광물질로 이루어지고, 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 또한, 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, TFT 기판(글라스 기판과 글라스 기판에 적층된 TFT층을 포함함)에 실장된 픽셀 수는 디스플레이의 해상도에 의해 결정될 수 있다. 또한, 본 개시에서는 마이크로 LED가 TFT 기판에 픽셀 단위로 배열된다. 여기서, "픽셀 단위로 배열된다"는 것은 동일한 패턴을 갖는 복수의 픽셀이 배열된다는 것을 의미한다.
본 개시에서, 글라스 기판 상에 적층 형성된 TFT 층은 마이크로 LED가 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 마이크로 LED의 전극 패드는 TFT 층 상의 전극 패드에 전기적으로 연결되며, 마이크로 LED의 전극과 TFT 전극은 금속결합 상태의 접합구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널일 수 있다. 마이크로 LED는 100㎛ 이하의 크기를 갖는 무기 발광 다이오드(inorganic LED)일 수 있다. 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 모듈은 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 더 빠른 응답 시간 및 높은 에너지 효율을 제공할 수 있다. 유기 발광 소자인 OLED(Organic Light Emmiting Diode)와 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 모두 에너지 효율이 좋지만, 마이크로 LED는 OLED보다 밝기, 발광효율, 수명이 길다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 층 상에 배열된 다수의 마이크로 LED 사이로 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스는 서로 인접한 마이크로 LED의 주변부에서 광이 누설하는 것을 차단하여 명암비(Contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 마이크로 LED가 발광하는 측에 배치되는 터치 스크린 패널을 더 포함할 수 있으며 이 경우, 터치 스크린 패널을 구동하기 위한 터치 스크린 구동부를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 글라스 기판의 후면에 배치되며 FPC(Flexible Printed Circuit) 등을 통해 전기적으로 연결되는 후방 기판을 더 포함할 수 있고, 디스플레이 모듈은 데이터를 수신할 수 있는 통신장치를 더 포함할 수 있다.
본 개시에서, 마이크로 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 글라스 기판을 디스플레이 모듈로 칭할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 R/G/B 서브 픽셀을 갖는 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 TFT 기판(30), 패널 구동부(미도시) 및 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, TFT 기판(30)은 글라스 기판(31)과 글라스 기판(31)의 전면에 형성된 TFT 층(33)을 포함할 수 있다. TFT 층(33)은 다수의 픽셀 영역(40)을 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(40)에는 다수의 서브 픽셀과 각 서브 픽셀을 구동하기 위한 픽셀 회로를 다수 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(40)에 배치된 다수의 서브 픽셀과 다수의 픽셀 회로는 하기에서 상세히 설명한다.
TFT 기판(30)은 게이트 라인들과 데이터 라인들이 상호 교차하도록 형성되고, 그 교차로 마련되는 영역에 픽셀 회로가 형성될 수 있다.
패널 구동부는 프로세서의 제어에 따라 TFT 기판(30)의 다수의 픽셀 회로를 구동하며, 타이밍 컨트롤러, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러는 외부로부터 입력 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 메인 클럭 신호 등을 입력받아 영상 데이터 신호, 주사 제어 신호, 데이터 제어 신호, 발광 제어 신호 등을 생성하여 TFT 기판(30), 데이터 구동부, 게이트 구동부 등에 제공할 수 있다.
특히, 타이밍 컨트롤러는 R, G, B 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀을 선택하기 위한 제어 신호(MUX Sel R, G, B)를 구동 회로에 인가할 수 있다.
데이터 구동부(또는 소스 드라이버, 데이터 드라이버)는, 데이터 신호를 생성하는 수단으로, 프로세서로부터 R/G/B 성분의 영상 데이터 등 전달받아 데이터 전압(예를 들어, PWM 데이터 전압, PAM 데이터 전압)를 생성한다. 또한, 데이터 구동부는 생성된 데이터 신호를 TFT 기판(30)에 인가할 수 있다.
게이트 구동부(또는, 게이트 드라이버)는 제어 신호(SPWM(n)), 제어 신호(SPAM) 등 각종 제어 신호를 생성하는 수단으로, 생성된 각종 제어 신호를 TFT 기판(30)의 특정한 행(또는, 특정한 가로 라인)에 전달하거나, 전체 라인에 전달한다. 또한, 게이트 구동부는, 실시 예에 따라 구동 회로의 구동 전압 단자에 구동 전압(VDD)을 인가할 수 있다.
한편, 데이터 구동부 및 게이트 구동부는, 그 전부 또는 일부가 TFT 층(33)에 구현되거나 별도의 반도체 IC로 구현되어 글라스 기판(31)의 후면에 배치될 수 있다.
프로세서는 디스플레이 모듈(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서는 패널 구동부를 제어하여 TFT 기판(30)을 구동함으로써, 다수의 픽셀 회로가 상술한 동작들을 수행하도록 할 수 있다.
이를 위해, 프로세서는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), micro-controller, 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 이상으로 구현될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서는, PWM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 펄스 폭을 설정하고, PAM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 진폭을 설정하도록 패널 구동부를 제어할 수 있다. 이때, 프로세서는 TFT 기판(30)이 n 개의 행과 m 개의 열로 구성된 경우, 행 단위(가로 라인 단위)로 PWM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서는 TFT 층(33)의 전체 서브 픽셀에 일괄적으로 PAM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부를 제어할 수 있다. 이후, 프로세서는 TFT 층(33)에 포함된 다수의 픽셀 회로에 일제히 구동 전압(VDD)을 인가하고, 다수의 픽셀 회로 각각의 PWM 구동 회로에 선형 변화 전압(스위프 전압)이 인가되도록 패널 구동부를 제어함으로써, 영상을 디스플레이할 수 있다.
한편, 본 개시에서는 프로세서와 타이밍 컨트롤러를 별도의 구성요소로 설명하였으나, 실시 예에 따라 프로세서 없이, 타이밍 컨트롤러가 프로세서의 기능을 수행할 수도 있다.
도 2를 참조하면, TFT 층(33)에 형성된 각 픽셀 영역(40)에는 다수의 서브 픽셀(51, 52, 53)과, 각 서브 픽셀을 구동하기 위한 다수의 픽셀 회로(61, 62, 63)가 배치될 수 있다.　
TFT 층(33)은 글라스 기판(31)의 전면에 형성되며 다층 구조로 이루어질 수 있다. 일 예로서, TFT 층(33)은 글라스 기판(31)의 전면에 적층된 버퍼 층과, 버퍼 층에 적층된 게이트 절연 층과, 게이트 절연 층에 적층된 층간 절연 층과, 층간 절연 층 상에 순차적으로 적층된 다수의 패시베이션 층을 포함할 수 있다. 또한, TFT 층(33)은 전압(VDD, VSS) 단자에 전기적으로 연결되는 배선을 포함할 수 있다.
본 개시에서는 3개의 서브 픽셀(51, 52, 53)이 하나의 픽셀을 이룬다. 각 서브 픽셀은 발광 소자 예를 들면, 마이크로 LED일 수 있다. 본 개시에서 '서브 픽셀'은 '마이크로 LED'와 동일한 의미로 사용할 수 있다.
본 개시에서는 다수의 서브 픽셀을 R/G/B(적색/녹색/청색) 컬러에 해당하는 3개의 마이크로 LED로 이루어진 것을 예로 들었으나, 이에 한정될 필요는 없다. 즉, 다수의 서브 픽셀은 R/B(적색/청색), R/G(적색/녹색) 또는 G/B(녹색/청색)의 2개의 마이크로 LED로 이루어지거나, R/B/W(적색/청색/백색)의 3개의 마이크로 LED로 이루어지거나, R/G/B/W(적색/녹색/청색/백색), R/G/G/W(적색/녹색/녹색/백색) 또는 R/G/B/Y(적색/녹색/청색/황색)의 4개의 마이크로 LED로 이루어지거나, R/G/B/Y/C/(적색/녹색/청색/황색/시안(Cyan))의 5개의 마이크로 LED로 이루어질 수 있다. 이 경우, 픽셀 회로의 개수는 서브 픽셀의 개수에 대응한다.
다수의 서브 픽셀(51, 52, 53)은 각각 제1 전극(애노드 전극)(51a, 52a, 53a) 및 제2 전극(캐소드 전극)(51b, 52b, 53b)을 구비한다.
각 서브 픽셀의 제1 전극(51a, 52a, 53a)은 각각 제1 TFT 전극(35a, 36a, 36b)에 솔더링되며 제1 TFT 전극(35a, 36a, 37a)을 통해 구동 전압(VDD) 단자에 연결된다. 또한, 각 서브 픽셀의 제2 전극(51b, 52b, 53b)은 각각 제2 TFT 전극(35b, 36b, 37b)에 솔더링되며 제2 TFT 전극(35b, 36b, 37b)을 통해 그라운드 전압(VSS) 단자에 연결된다.
다수의 픽셀 회로(61, 62, 63)는 각 서브 픽셀(51, 52, 53)과 전기적으로 연결되며 각각 대응하는 각 서브 픽셀(51, 52, 53)을 점등 또는 점멸 구동하도록 제어한다.
도 2에 도시된 R/G/B 서브 픽셀(51, 52, 53)은 일 예로서 하기와 같이 각각 구성될 수 있다. 적색 서브 픽셀(51)은 청색 마이크로 LED와 청색 마이크로 LED의 발광면에 적층된 적색 파장 변환층을 포함할 수 있다. 녹색 서브 픽셀(52)은 청색 마이크로 LED와 청색 마이크로 LED의 발광면에 적층된 녹색 파장 변환층을 포함할 수 있다. 청색 서브 픽셀(53)은 청색 마이크로 LED만으로 이루어질 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED의 구조를 설명한다. 본 개시에서는, 플립칩 수평형 마이크로 LED를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않고 도시하지 않은 수직형 마이크로 LED 구조를 취할 수도 있다.
도 3a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 적색 파장 변환층(Red Wavelength conversion layer)을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.　
도 3a를 참조하면, 적색광을 발산하는 제1 마이크로 LED(51)는 최대 측면 길이(L)가 예를 들면 60㎛ 이하일 수 있다.　
제1 마이크로 LED(51)는 제1 반도체 층(511), 제2 반도체 층(513), 제1 및 제2 반도체 층 사이에 형성된 활성층(515), 제1 반도체 층에 형성된 제1 LED 전극(516a), 제2 반도체 층에 형성된 제2 LED 전극(516b), 제2 반도체 층의 발광면(511a) 상에 적층 형성된 파장 변환층(518)을 포함할 수 있다.　
제1 반도체 층(511)은 도전형 반도체 층(conductivity type semiconductor layer)으로서 n형(또는 p형) 반도체 층일 수 있다. 제2 반도체 층(513)은 도전형 반도체 층으로서 p형(또는 n형) 반도체 층일 수 있다.　
제1 반도체 층(511)이 n형 반도체 층일 경우, 제2 반도체 층(513)은 p형 반도체 층으로 이루어지며, 반대로, 제1 반도체 층(511)이 p형 반도체 층일 경우, 제2 반도체 층(513)은 n형 반도체 층으로 이루어진다.
제1 및 제2 반도체 층(511, 513) 사이에 형성된 활성층(515)은 소위 MQW(multiple-quantum-well) 또는 SQW(single-quantum-well)로 구성될 수 있다.
제1 전극(516a)은 제1 반도체 층(511)에 전기적으로 연결되며, Al, Ti, Cr, Ni, Pd, Ag, Ge, Au 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(516a)과 제1 반도체 층(511) 간의 오믹 컨택(ohmic contacts)을 위해 전기 전도성 산화물과 같은 ITO(indium tin oxide) 및 ZnO이 사용될 수 있다.
제2 전극(516b)은 제2 반도체 층(513)에 전기적으로 연결되며, Al, Ti, Cr, Ni, Pd, Ag, Ge, Au 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 전극(516b)과 제2 반도체 층(513) 간의 오믹 컨택(ohmic contacts)을 위해 전기 전도성 산화물과 같은 ITO(indium tin oxide) 및 ZnO이 사용될 수 있다.
전술한 제1 반도체 층(511), 제2 반도체 층(513), 활성층(515), 제1 LED 전극(516a) 및 제2 LED 전극(516b)을 포함하여 450~490 nm의 발광 파장을 가지는 청색 마이크로 LED 또는 360~410 nm의 발광 파장을 가지는 UV 마이크로 LED일 수 있다. 이 경우, 청색 및 UV 마이크로 LED는 일 예로서 AlInGaN 기반 반도체일 수 있다.
파장 변환층(518)은 캘커파이라이트 구조 반도체(chalcopyrite-structure semiconductors)의 다결정 필름(poly-crystalline films)으로 구성될 수 있다. 여기서, "캘커파이라이트 구조"는 결정 구조를 의미한다. 캘커파이라이트 구조 반도체는 일반적으로 I-Ⅲ-Ⅵ2 화합물로서 기술될 수 있으며, 여기서 I, Ⅲ 및 Ⅵ은 주기율표의 원소 그룹을 나타낸다.
파장 변환층(518)의 화학식은 기본적으로 XYZ2로 기술될 수 있다. 여기서 X는 Ag 및 Cu와 같은 I 족 원소를 포함하고, Y는 In, Ga, Al과 같은 Ⅲ 족 원소를 포함하고, Z는 Se 및 S와 같은 Ⅵ 족 원소를 포함한다.　
파장 변환층(518)은 청색 마이크로 LED 또는 UV 마이크로 LED에 의해 여기(excitation)되어 적색을 발산한다. 파장 변환층(518)은 여기광(excitation light)을 흡수하는 데 필요한 두께 예를 들면, 최대 2㎛ 정도의 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 파장 변환층(518)의 두께는 제1 및 제2 반도체 층(511, 513) 및 활성층(515)의 총 두께의 합보다 얇을 수 있다.　
예를 들어, 청색 마이크로 LED 또는 UV 마이크로 LED의 제1 및 제2 반도체 층(511, 513) 및 활성층(515)의 총 두께의 합은 예를 들어 4㎛인 경우, 적색 파장 변환층(518)의 두께는 최대 2㎛일 수 있다.
또한, 본 개시의 제1 마이크로 LED(51)는 청색 마이크로 LED 또는 UV 마이크로 LED의 활성층(515)으로부터의 여기광이 파장 변환층(518)에 완전히 흡수될 수 있기 때문에 나머지 여기광을 차단하기 위한 별도의 컬러 필터를 필요로 하지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 적색광을 발산하는 제1 마이크로 LED(51)의 동작은 다음과 같다.
전류가 TFT 회로로부터 제1 및 제2 전극(516a, 516b)을 통해 청색 마이크로 LED에 인가되면, 캐리어의 발광 재결합이 활성층(515)에서 발생한다. 이에 따라 활성층(515)에서는 밴드갭 에너지에 대응하는 광을 방출한다.
청색 마이크로 LED로부터의 광은 파장 변환층(518)에서 캐리어를 여기시킨다. 그리고, 여기된 캐리어의 발광 재결합은 파장 변환층(518)으로부터의 발광으로 이어진다. 예를 들어, 파장 변환층(518)은 파장 변환층(518)의 하부에 위치한 청색 마이크로 LED로부터 방출된 청색광의 발산에 의해 적색광을 방출할 수 있다.
도 3b는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적색 파장 변환층의 양면에 각각 패시베이션 층을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 3b를 참조하면, 제1 마이크로 LED(51')는 적색 파장 변환층(518)의 발광 효율을 향상시키기 위해, 파장 변환층(518)의 상부 표면 및 하부 표면에는 각각 제1 및 제2 패시베이션 층(passivation layer)(519a, 519b)이 적층 형성될 수 있다.
제1 및 제2 패시베이션 층(519a, 519b)은 ZnS, (Mg)ZnO, Al2O3, SiNx, SiON 및 SiO2 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.　 제1 및 제2 패시베이션 층(519a, 519b)은 적색 파장 변환층(518)에서 여기된 캐리어의 표면 재결합을 억제할 수 있다. 제1 및 제2 패시베이션 층(519a, 519b)의 두께는 각각 10 nm 내지 1000 nm의 범위 일 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 녹색 파장 변환층(Green Wavelength conversion layer)을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.　
도 4를 참조하면, 녹색광을 발산하는 제2 마이크로 LED(52)는 전술한 적색광을 발산하는 제1 마이크로 LED(51)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 다만, 제2 마이크로 LED(52)는 녹색광을 발산하는 파장 변환층(528)을 포함한다는 점에서 제1 마이크로 LED(51)와 차이가 있다.
제2 마이크로 LED(52)는 제1 반도체 층(521), 제2 반도체 층(523), 제1 및 제2 반도체 층 사이에 형성된 활성층(525), 제1 반도체 층에 형성된 제1 LED 전극(526a), 제2 반도체 층에 형성된 제2 LED 전극(526b), 제2 반도체 층의 발광면(523a) 상에 적층 형성된 파장 변환층(528)을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 녹색광을 발산하는 제2 마이크로 LED(52)의 동작은 다음과 같다.
전류가 TFT 회로로부터 제1 및 제2 전극(526a, 526b)을 통해 청색 마이크로 LED에 인가되면, 캐리어의 발광 재결합이 활성층(525)에서 발생한다. 이에 따라 활성층(525)에서는 밴드갭 에너지에 대응하는 광을 방출한다.
청색 마이크로 LED로부터의 광은 파장 변환층(528)에서 캐리어를 여기시킨다. 그리고, 여기된 캐리어의 발광 재결합은 파장 변환층(528)으로부터의 발광으로 이어진다. 예를 들면, 파장 변환층(528)은 파장 변환층(528)의 하부에 위치한 청색 마이크로 LED로부터 방출된 청색광의 발산에 의해 녹색광을 방출할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 청색 파장 변환층(Green Wavelength conversion layer)을 갖는 마이크로 LED를 나타낸 개략도이다.
도 5를 참조하면, 청색광을 발산하는 제3 마이크로 LED(53)는 전술한 적색광을 발산하는 제1 마이크로 LED(51)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 다만, 제3 마이크로 LED(53)는 청색광을 발산하는 파장 변환층(538)을 포함한다는 점과 청색 마이크로 LED 대신 UV 마이크로 LED를 사용한다는 점에서 제1 마이크로 LED(51)와 차이가 있다.
제3 마이크로 LED(53)는 제1 반도체 층(531), 제2 반도체 층(533), 제1 및 제2 반도체 층 사이에 형성된 활성층(535), 제1 반도체 층에 형성된 제1 LED 전극(536a), 제2 반도체 층에 형성된 제2 LED 전극(536b), 제2 반도체 층의 발광면(533a) 상에 적층 형성된 파장 변환층(538)을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 청색광을 발산하는 제2 마이크로 LED(53)의 동작은 다음과 같다.
전류가 TFT 회로로부터 제1 및 제2 전극(536a, 536b)을 통해 청색 마이크로 LED에 인가되면, 캐리어의 발광 재결합이 활성층(535)에서 발생한다. 이에 따라 활성층(535)에서는 밴드갭 에너지에 대응하는 광을 방출한다.
UV 마이크로 LED로부터의 광은 파장 변환층(538)에서 캐리어를 여기시킨다. 그리고, 여기된 캐리어의 발광 재결합은 파장 변환층(538)으로부터의 발광으로 이어진다. 예를 들면, 파장 변환층(538)은 파장 변환층(538)의 하부에 위치한 UV 마이크로 LED로부터 방출된 UV 광의 발산에 의해 청색광을 방출할 수 있다. 이 경우, 파장 변환층(538)은 대역 간 전이에 대한 에너지 요건으로 인해 UV 마이크로 LED에 의해서만 여기 될 수 있다.　
도 6은 격자 상수와 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure) 파장 변환층의 밴드갭 에너지로부터 계산된 해당 파장 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 마이크로 LED에 구비된 캘커파이라이트 구조 파장 변환층은 화학 성분을 변경하여 적외선으로부터 UV에 이르는 넓은 파장 범위를 커버할 수 있다.
파장 변환층은 디스플레이 애플리케이션을 구성하기 위해 X, Y 및 Z의 조성을 조정함으로써, 밴드갭은 필요한 발광 파장 영역, 즉 적색(600~750 nm), 녹색(520~560 nm) 및 청색(450~490 nm)에 대응할 수 있다. Zn, Sn, Si, 및 Te와 같은 약간의 추가적인 요소들은 재료 특성의 향상을 위해 파장 변환 재료에 도핑될 수 있다.
I-Ⅲ-Ⅵ2 화합물로 이루어진 캘커파이라이트 구조의 파장 변환층은 다음과 같은 특징을 갖는다.
파장 변환층은 직접 천이형 밴드 구조를 갖는다. 이러한 특징은 파장 변환층이 강렬한 발광 가능성이 높다는 것을 나타낸다.
또한, 파장 변환층은 큰 흡광 계수(~105cm-1)를 갖는다. 이러한 특징은 여기광을 흡수하는 데 필요한 두께가 최대 2㎛만큼 얇을 수 있음을 나타낸다. 따라서, 캘커파이라이트 구조 반도체를 포함하는 파장 변환층의 막 두께는 제1 및 제2 반도체 층 및 활성층의 총 두께보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 청색 마이크로 LED(또는 UV 마이크로 LED)의 제1 및 제2 반도체 층 및 활성층의 총 두께는 4㎛ 인 반면, 파장 변환층의 두께는 2㎛ 정도일 수 있다. 또한, 본 개시의 마이크로 LED 디바이스는 청색 마이크로 LED(또는 UV 마이크로 LED)의 활성층으로부터의 여기광이 파장 변환층에 완전히 흡수될 수 있기 때문에 나머지 여기광을 차단하기 위해 컬러 필터가 필요 없다.
또한, 파장 변환층은 결정 결함에 대한 전기적 및 광학적 특성의 낮은 감도를 갖는다. 이러한 특징은 파장 변환층이 다결정 형태에서도 고성능의 가능성을 나타낸다. 이에 따라 I-Ⅲ-Ⅵ2 화합물 기반의 파장 변환층은 얇은 다결정 막으로 형성되며 컬러 필터없이 고성능의 파장 변환층으로 작용할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 8a 내지 도 8g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 8a를 참조하면, 웨이퍼(100) 상에 예를 들면, 에피 택시 공정을 통해 청색 마이크로 LED를 이루기 위한 적층된 반도체 에픽 택셜 구조를 형성한다(S21).
이 경우, 웨이퍼 상에 적층된 구조는 청색 마이크로 LED를 이루기 위한 구조에 한정되지 않고 UV 마이크로 LED를 이루기 위한 구조일 수도 있다.
웨이퍼(100) 상에는 제1 반도체 층(110)과, 활성층(120)과, 제2 반도체 층(130)의 적층 순서를 갖는 반도체 에피택셜 구조는 MOVPE(metalorganic vapor phase epitaxy), MBE(molecular beam epitaxy) 및 스퍼터링과 같은 에피택셜 성장 기술에 의해 웨이퍼(100) 상에 형성된다. 웨이퍼(100)는 일반적으로 사파이어, Si, SiC, GaAs, GaP 및 GaN의 단결정 벌크 웨이퍼이다.
제1 반도체 층(110)은 도전형 반도체 층으로서 n형 반도체 층이고, 제2 반도체 층(130)은 도전형 반도체 층으로서 p형 반도체 층일 수 있다. 반대로, 제1 반도체 층(110)이 p형 반도체 층이고, 제2 반도체 층(130)이 p형 반도체 층일 수 있다.　
도 8b를 참조하면, 반도체 에피택셜 구조에 메사 에칭(mesa etching) 공정을 수행한다(S22).
메사 에칭 공정은 예를 들면, 포토 리소그래피 및 건식 에칭 공정에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라, 반도체 에피택셜 구조에는 다수의 청색 마이크로 LED가 일정한 간격을 두고 각각 독립적으로 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 반도체 층(110)의 일면(웨이퍼(100)와 접하는 면)은 발광면으로 사용된다.　
또한, 제1 반도체 층(110) 상에 제1 전극(151)을 형성하고, 제2 반도체 층(130) 상에 제2 전극(153)을 형성한다(S23).　
제1 및 제2 전극(151, 153)은 예를 들면, 리프트 오프(lift-off) 공정에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 제1 전극(151)과 제1 반도체 층(110) 사이 그리고 제2 전극(153)과 제2 반도체 층(130) 사이의 오믹 컨택(ohmic contacts)을 위해 전기 전도성 산화물과 같은 ITO(indium tin oxide) 및 ZnO이 사용될 수 있다. 이러한 오믹 물질은 스퍼터링, 증발(evaporation) 및 스핀 코팅과 같은 다양한 기술에 제1 및 제2 반도체 층(110, 130)에 증착될 수 있다.
본 개시에서는, 제1 반도체 층(110), 활성층(120), 제2 반도체 층(130), 제1 및 제2 전극(151, 153)을 포함한 구조를 청색 마이크로 LED(200)로 칭한다.　　
도 8c를 참조하면, 청색 마이크로 LED(200)의 표면에 패시베이션 층(160)을 형성한다(S24).
이 경우, 패시베이션 층(160)은 청색 마이크로 LED(200)의 표면에 적층 형성될 때 제1 및 제2 전극(151, 153)을 덮지 않도록 형성된다.
패시베이션 층(160)은 Al2O3, SiO2, 및 SiN와 같은 물질로 이루어질 수 있다. 패시베이션 층은 원자 층 증착, e-빔 증착, 스퍼터링, 화학 기상 증착 및 스핀 코팅과 같은 다양한 기술에 의해 형성될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 패시베이션 층(160)을 형성한 후, 마이크로 LED의 광 추출 효율 향상을 위해 DBR(distributed Bragg reflectors)과 같은 미러 층이 패시베이션 층 상에 적층 형성될 수도 있다.
도 8d를 참조하면, 캐리어 기판(260)을 웨이퍼(100) 측으로 이동하여 캐리어 기판(260)의 일면을 다수의 청색 마이크로 LED(200)와 부착한다(S25).
　캐리어 기판(260)은 웨이퍼(100)로부터 분리될 다수의 마이크로 LED(210)를 TFT 기판(30)으로 이송하기 위한 기판이다.
캐리어 기판(260)의 일면에는 접착층(270)이 형성된다. 다수의 청색 마이크로 LED(200)는 접착층(270)에 의해 캐리어 기판(260)과 안정적인 부착 상태를 이룰 수 있다.
접착층(270)은 다이나믹 릴리즈 레이어(Dynamic Release Layer, DRL)로 칭할 수 있으며, 레이저를 이용한 전사 방식으로 후술하는 마이크로 LED(210, 도 8g 참조)를 TFT 기판(30, 도 2 참조)의 TFT 층(33)으로 전사 시 캐리어 기판(260)으로부터 분리가 용이한 재질(예를 들면, Polyimide)로 형성될 수 있다. 레이저 전사 방식은 예를 들면 캐리어 기판(260)을 TFT 기판(30)의 상측에 일정한 간격을 두고 위치시킨 후, 캐리어 기판에 레이저 빔을 조사하여 마이크로 LED(210)가 고정된 접착층(270)의 일부를 가열함으로써 캐리어 기판(260)으로부터 마이크로 LED(210)를 분리하여 TFT 기판(30)으로 전사하는 방식이다.
도 8e 및 도 8f를 참조하면, 웨이퍼(100)의 후면에 레이저 빔을 조사하여 캐리어 기판(260)에 접착된 다수의 청색 마이크로 LED(200)와 웨이퍼(100)를 분리한다(S25).
웨이퍼(100)는 분쇄, 습식 에칭, 건식 에칭 및 레이저 리프트 오프(LLO)와 같은 기술에 의해 다수의 청색 마이크로 LED(200)와 분리된다. 다수의 청색 마이크로 LED(200)는 웨이퍼(100)와 분리되는 공정 동안 표면에 접착층(270)을 갖는 캐리어 기판(260)에 의해 지지된다.
도 8g를 참조하면, 웨이퍼(100)가 분리된 상태에서 각 청색 마이크로 LED(200)의 제2 반도체 층(130)의 발광면(130a)에 파장 변환층(170)을 적층 형성한다(S170).　
이와 같이 본 개시의 일 실시예에 따른 마이크로 LED(210)는 청색 마이크로 LED(200)과 청색 마이크로 파장 변환층(170)을 포함할 수 있다.　
파장 변환층(170)은 캘커파이라이트 구조의 반도체 다결정 박막으로 구성된다. 이 경우, 파장 변환층(170)은 예를 들면 스퍼터링 및 공동 증발(co-evaporation)과 같은 기술에 의해 청색 마이크로 LED(200)의 제2 반도체 층(130)의 발광면(130a)에 박막 증착될 수 있다.
파장 변환층(170)의 조성은 디스플레이 애플리케이션에서 요구하는 파장에 맞게 조정될 수 있다. 예를 들면, 파장 변환층(170)의 조성은 Cu, Ag, In, Ga, Al, S 및 Se와 같은 공급된 원소 소스 물질의 비율에 의해 조정된다.
다시 도 2를 참조하면, 다수의 마이크로 LED(51, 52, 53)는 전사 공정을 통해 TFT 기판(30)의 TFT 회로 및/또는 Si 기반 집적 회로와 같은 드라이버 회로에 연결될 수 있다. 여기서 전사 공정은 예를 들면 레이저 기반 전사, 스탬프 기반 전사, 롤 전사 등일 수 있다.
각 마이크로 LED의 제1 전극(51a, 52a, 53a) 및 제2 전극(51b, 52b, 53b)은 TFT 층(33)의 제1 TFT 전극(35a, 36a, 37a) 및 제2 전극(51b, 52b, 53b)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 각 마이크로 LED(51, 52, 53)는 디스플레이 모듈(10)의 자발광 서브 픽셀이 되며, 하나의 픽셀을 이룬다.
하나의 픽셀은 3개의 서브 픽셀(R/G/B)로 구성될 수 있다. 이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 3개의 서브 픽셀의 다양한 조합을 설명한다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 모듈(10a)에 형성된 픽셀은 적색을 발광하는 적색 서브 픽셀(351)과, 녹색을 발광하는 녹색 서브 픽셀(352)과, 청색을 발광하는 청색 서브 픽셀(353)로 이루어질 수 있다.
적색 서브 픽셀(351)은 제1 청색 마이크로 LED(351a)와, 제1 청색 마이크로 LED(351a)의 발광면에 박막 형성된 적색 파장 변환층(351b)을 포함할 수 있다. 적색 서브 픽셀(351)은 제1 청색 마이크로 LED(351a)에서 발산되는 청색광에 의해 적색 파장 변환층(351b)이 여기되어 적색을 발산한다.
녹색 서브 픽셀(352)은 제2 청색 마이크로 LED(352a)와, 제2 청색 마이크로 LED(352a)의 발광면에 박막 형성된 녹색 파장 변환층(352b)을 포함할 수 있다. 녹색 서브 픽셀(352)은 제2 청색 마이크로 LED(352a)에서 발산되는 청색광에 의해 녹색 파장 변환층(352b)이 여기되어 녹색을 발산한다.
청색 서브 픽셀(353)은 청색광을 발산하는 제3 청색 마이크로 LED(353)만으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, R/G/B 서브 픽셀의 조합은 적색 및 녹색 서브 픽셀(351, 352)이 각각 적색 파장 변환층(351b) 및 녹색 파장 변환층(352b)을 갖지만, 청색 서브 픽셀(353)은 청색 파장 변환층 없이 구성될 수 있다.
도 9에서 미설명 부호 300은 TFT 기판이고, 310은 글라스 기판이고, 330은 TFT 층이다.
도 10은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀의 다른 예를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 모듈(10b)에 형성된 픽셀은 적색을 발광하는 적색 서브 픽셀(1351)과, 녹색을 발광하는 녹색 서브 픽셀(1352)과, 청색을 발광하는 청색 서브 픽셀(1353)로 이루어질 수 있다.
적색 서브 픽셀(1351)은 제1 청색 마이크로 LED(1351a)와, 제1 청색 마이크로 LED(1351a)의 발광면에 박막 형성된 적색 파장 변환층(1351b)을 포함할 수 있다. 적색 서브 픽셀(1351)은 제1 청색 마이크로 LED(1351a)에서 발산되는 청색광에 의해 적색 파장 변환층(1351b)이 여기되어 적색을 발산한다.
녹색 서브 픽셀(1352)은 녹색광을 발산하는 녹색 마이크로 LED(1352)만으로 이루어질 수 있다.
청색 서브 픽셀(1353)은 청색광을 발산하는 청색 마이크로 LED(1353)만으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, R/G/B 서브 픽셀의 조합은 적색 서브 픽셀(1351)이 적색 파장 변환층(1351b)을 갖지만, 녹색 및 청색 서브 픽셀(1354, 1352)은 청색 파장 변환층 없이 구성될 수 있다.
도 10에서 미설명 부호 1300은 TFT 기판이고, 1310은 글라스 기판이고, 1330은 TFT 층이다.
도 11은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 LED 디스플레이에서의 픽셀을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 모듈(10c)에 형성된 픽셀은 적색을 발광하는 적색 서브 픽셀(2351)과, 녹색을 발광하는 녹색 서브 픽셀(2352)과, 청색을 발광하는 청색 서브 픽셀(2353)로 이루어질 수 있다.
적색 서브 픽셀(2351)은 제1 UV 마이크로 LED(2351a)와, 제1 UV 마이크로 LED(2351a)의 발광면에 박막 형성된 적색 파장 변환층(2351b)을 포함할 수 있다. 적색 서브 픽셀(2351)은 제1 UV 마이크로 LED(2351a)에서 발산되는 UV 광에 의해 적색 파장 변환층(2351b)이 여기되어 적색을 발산한다.
녹색 서브 픽셀(2352)은 제2 UV 마이크로 LED(2352a)와, 제2 UV 마이크로 LED(2352a)의 발광면에 박막 형성된 녹색 파장 변환층(2352b)을 포함할 수 있다. 녹색 서브 픽셀(2352)은 제2 UV 마이크로 LED(2352a)에서 발산되는 UV 광에 의해 녹색 파장 변환층(2352b)이 여기되어 녹색을 발산한다.
청색 서브 픽셀(2353)은 제3 UV 마이크로 LED(2353a)와, 제3 UV 마이크로 LED(2353a)의 발광면에 박막 형성된 청색 파장 변환층(2353b)을 포함할 수 있다. 청색 서브 픽셀(2353)은 제3　UV 마이크로 LED(2353a)에서 발산되는 UV 광에 의해 청색 파장 변환층(2353b)이 여기되어 청색을 발산한다.　
이와 같이, R/G/B 서브 픽셀의 조합은 적색 및 녹색 서브 픽셀(351, 352)이 각각 적색 파장 변환층(351b) 및 녹색 파장 변환층(352b)을 갖지만, 청색 서브 픽셀(353)은 청색 파장 변환층 없이 구성될 수 있다.
한편, 적색 및 녹색 파장 변환층(351b, 1351b)은 청색 마이크로 LED 및 UV 마이크로 LED에 의해 여기될 수 있다. 하지만, 청색 파장 변환층(2353b)은 대역 간 전이에 대한 에너지 요건으로 인해 UV 마이크로 LED에 의해서만 여기 될 수 있다.　
도 11에서 미설명 부호 2300은 TFT 기판이고, 2310은 글라스 기판이고, 2330은 TFT 층이다.
상기한 바와 같이, 본 개시에 따른 마이크로 LED는 파장 변환층으로 I-Ⅲ-Ⅵ2 화합물 기반의 캘커파이라이트 구조의 반도체 층으로 이루어질 수 있다. 파장 변환층의 두께가 청색 마이크로 LED(제1 및 제2 반도체 층 및 활성층)의 총 두께보다 얇게 형성된다.
이에 따라 본 개시에 따른 마이크로 LED는 심플한 구조와 효율적인 발광 능력을 가질 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 따른 마이크로 LED는 종래기술에 따른 형광체를 가지는 LED에서 요구되는 캡슐화 구조가 불필요하고, 파장 변환층을 마이크로 LED로부터 멀어지게 하는 별도의 커버 층을 형성할 필요가 없고, 파장 변환층으로부터의 광만을 투과시키는 컬러 필터 층을 형성할 필요가 없다.
본 개시에 따른 마이크로 LED는 도 12와 같이 종래의 적색 마이크로 LED 대비 높은 효율을 나타낸다.
도 12에서 점선은 종래의 AlGaInP 기반 적색 마이크로 LED의 곡선이고, 실선은 적색 파장 변환층을 구비한 청색 마이크로 LED의 곡선이다. 디스플레이 모듈에서 마이크로 LED 동작에 일반적으로 사용되는 저전류 동작 영역(0.1 ~ 10 A/cm2)의 효율은 종래의 적색 마이크로 LED에 비해 크게 개선됨을 알 수 있다.
또한, 청색 마이크로 LED와 이에 적층된 적색 파장 변환층으로 이루어진 구조하에서는 적색광 세기의 열 안정성이 높일 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 마이크로 LED를 적용한 디스플레이 모듈은 고효율 및 열적으로 안정한 마이크로 LED를 서브 픽셀 구성 요소로 사용하므로 높은 색재현성, 낮은 전력 소비, 높은 동적 범위 및 높은 콘트라스트를 가질 수 있다.　
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
10: 디스플레이 모듈
30: TFT 기판
31: 글라스 기판
33: TFT 층
51, 52, 53: 서브 픽셀

Claims (20)

  1. 발광면을 가지며 제1 전극이 전기적으로 연결된 제1 반도체 층;
    제2 전극이 전기적으로 연결된 제2 반도체 층;
    상기 제1 및 제2 반도체 층 사이에 배치된 활성층; 및
    상기 제1 반도체 층의 발광면에 적층된 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층;을 포함하는, 마이크로 LED.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 파장 변환층은 화학 조성이 XYZ2로 기술되며,
    X는 I족 원소인 Ag 및 Cu를 포함하고,
    Y는 Ⅲ족 원소인 In, Ga, Al을 포함하고,
    Z는 Ⅵ족 원소인 Se 및 S를 포함하는, 마이크로 LED.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    Zn, Sn, Si 및 Te가 도핑된, 마이크로 LED.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층의 두께의 총합보다 작은 두께를 가지는, 마이크로 LED.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층은 청색 마이크로 LED를 이루는, 마이크로 LED.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 청색 마이크로 LED에서 발산하는 청색광에 여기되어 적색광을 발산하도록 적색광 파장 영역을 포함하는, 마이크로 LED.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 청색 마이크로 LED에서 발산하는 청색광에 여기되어 녹색광을 발산하도록 녹색광 파장 영역을 포함하는, 마이크로 LED.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 청색 마이크로 LED의 측면에 적층되는 패시베이션 층을 더 포함하는, 마이크로 LED.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패시베이션 층의 외면에 적층되는 미러 층을 더 포함하는, 마이크로 LED.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반도체 층, 상기 활성층 및 상기 제2 반도체 층은 UV(Ultra-Violet) 마이크로 LED를 이루는, 마이크로 LED.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 청색광을 발산하도록 청색광 파장 영역을 포함하는, 마이크로 LED.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 적색광을 발산하도록 적색광 파장 영역을 포함하는, 마이크로 LED.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 파장 변환층은,
    상기 UV 마이크로 LED에서 발산하는 UV광에 여기되어 녹색광을 발산하도록 녹색광 파장 영역을 포함하는, 마이크로 LED.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 UV 마이크로 LED의 측면에 적층되는 패시베이션 층을 더 포함하는, 마이크로 LED.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 패시베이션 층의 외면에 적층되는 미러 층을 더 포함하는, 마이크로 LED.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층의 양면에 각각 적층 형성되는 제1 및 제2 패시베이션 층을 더 포함하는, 마이크로 LED.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패시베이션 층은,
    ZnS, (Mg)ZnO, Al2O3, SiNx, SiON 및 SiO2 중 어느 하나의 물질로 이루어지는, 마이크로 LED.
  18. 디스플레이 모듈에 있어서,
    글라스 기판과 상기 글라스 기판의 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층을 포함하는 TFT 기판; 및
    상기 TFT 층에 형성된 다수의 TFT 전극에 전기적으로 연결되며 픽셀 단위로 배열되는 다수의 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode);를 포함하며,
    상기 TFT 층은 각 마이크로 LED에 병렬로 연결되어 상기 TFT 층에 발생하는 정전기를 흡수하는 희생 스위칭 소자를 다수 포함하고,
    상기 다수의 마이크로 LED는 각각,　
    발광면을 가지며 제1 전극이 전기적으로 연결된 제1 반도체 층과, 제2 전극이 전기적으로 연결된 제2 반도체 층과, 상기 제1 및 제2 반도체 층 사이에 배치된 활성층과, 상기 제1 반도체 층의 발광면에 적층된 캘커파이라이트 구조(chalcopyrite-structure)의 반도체로 이루어진 파장 변환층을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 반도체 층, 상기 활성층, 상기 제2 반도체 층은 청색 마이크로 LED를 이루는, 디스플레이 모듈.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 반도체 층, 상기 활성층, 상기 제2 반도체 층은 UV 마이크로 LED를 이루는, 디스플레이 모듈.
KR1020200127489A 2020-09-29 2020-09-29 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 KR20220043742A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127489A KR20220043742A (ko) 2020-09-29 2020-09-29 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈
PCT/KR2021/012472 WO2022071679A1 (ko) 2020-09-29 2021-09-14 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈
EP21875954.6A EP4160703A4 (en) 2020-09-29 2021-09-14 MICRO-LED AND DISPLAY MODULE INCLUDING SAME
US18/094,718 US20230163260A1 (en) 2020-09-29 2023-01-09 Micro led and display module having same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127489A KR20220043742A (ko) 2020-09-29 2020-09-29 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220043742A true KR20220043742A (ko) 2022-04-05

Family

ID=80950735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200127489A KR20220043742A (ko) 2020-09-29 2020-09-29 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230163260A1 (ko)
EP (1) EP4160703A4 (ko)
KR (1) KR20220043742A (ko)
WO (1) WO2022071679A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024167247A1 (ko) * 2023-02-07 2024-08-15 웨이브로드 주식회사 마이크로디스플레이 패널 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220246673A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Display module and manufacturing method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7361938B2 (en) * 2004-06-03 2008-04-22 Philips Lumileds Lighting Company Llc Luminescent ceramic for a light emitting device
KR20130071077A (ko) * 2011-12-20 2013-06-28 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이의 제조 방법
US10246638B1 (en) * 2017-11-20 2019-04-02 eLux, Inc. Quantum dot light emitting diode (LED) with suppressed photobrightening
JP2016134501A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
EP3281234A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-14 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device for colored light
KR20170028082A (ko) * 2015-09-03 2017-03-13 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 및 제조방법
US10886437B2 (en) * 2016-11-03 2021-01-05 Lumileds Llc Devices and structures bonded by inorganic coating
US11193059B2 (en) * 2016-12-13 2021-12-07 Current Lighting Solutions, Llc Processes for preparing color stable red-emitting phosphor particles having small particle size
US11749790B2 (en) * 2017-12-20 2023-09-05 Lumileds Llc Segmented LED with embedded transistors
KR102180807B1 (ko) * 2018-03-27 2020-11-19 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024167247A1 (ko) * 2023-02-07 2024-08-15 웨이브로드 주식회사 마이크로디스플레이 패널 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP4160703A1 (en) 2023-04-05
WO2022071679A1 (ko) 2022-04-07
EP4160703A4 (en) 2024-01-10
US20230163260A1 (en) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10332949B2 (en) Display apparatus
KR101476207B1 (ko) 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치
KR102625489B1 (ko) 마이크로 led 표시 패널 및 그 제조 방법
EP2888729B1 (en) Display device using semiconductor light emitting devices
US9406656B2 (en) Display device using semiconductor light emitting device and method of fabricating the same
KR102039838B1 (ko) 마이크로 ｌｅｄ 디스플레이 화소 조립체 및 이의 제조방법
US20150228865A1 (en) Display device using semiconductor light emitting device
KR20190073133A (ko) 마이크로led 표시장치
US20230163260A1 (en) Micro led and display module having same
KR20170143336A (ko) 반도체 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101888857B1 (ko) 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
KR20180053864A (ko) 마이크로 ｌｅｄ 디스플레이 화소 조립체 및 이의 제조방법
KR102073572B1 (ko) 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법
US20230207739A1 (en) Display device and method for manufacturing same, and multi-screen display device using same
US20230037052A1 (en) Led display apparatus and manufacturing method of the same
CN110993761A (zh) 有源矩阵彩色显示器件
KR102367758B1 (ko) 반도체 소자
US20240282804A1 (en) Display module and manufacturing method therefor
US20230132423A1 (en) Light emitting diode array with inactive implanted isolation regions and methods of forming the same
KR101613958B1 (ko) 디스플레이 소자의 제조방법
JP2024541078A (ja) 不活性な注入されたアイソレーション領域を有する発光ダイオードアレイおよびその形成方法
CN118176582A (zh) 显示模块及其制造方法
KR20230063824A (ko) 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법
KR20220040101A (ko) 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈
CN118338730A (zh) 一种Micro-LED和QLED混合全彩显示器件单片集成结构及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination