KR102450451B1 - Led array display panel and method for making the same - Google Patents
Led array display panel and method for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102450451B1 KR102450451B1 KR1020180003985A KR20180003985A KR102450451B1 KR 102450451 B1 KR102450451 B1 KR 102450451B1 KR 1020180003985 A KR1020180003985 A KR 1020180003985A KR 20180003985 A KR20180003985 A KR 20180003985A KR 102450451 B1 KR102450451 B1 KR 102450451B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- epitaxial
- layer
- base
- sapphire substrate
- display panel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Abstract
엘이디 디스플레이 패널이 개시된다. 이 엘이디 디스플레이 패널은, 제1 면과 그 반대편의 제2 면을 포함하는 투광성의 베이스부; 상기 베이스부의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판; 상기 베이스부와 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되고, 상기 베이스부의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀; 및 상기 베이스부의 제1 면에 결합되며, 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하며, 상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름의 상면에 형성된 투광성의 상부 보호층을 포함하고, 상기 상부 보호층에는 각각이 복수개의 에피텍셜 셀(EC) 각각에 대응되는 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)이 형성된다.An LED display panel is disclosed. The LED display panel includes a light-transmitting base portion including a first surface and a second surface opposite thereto; a submount substrate facing the second surface of the base part; a plurality of epitaxial cells interposed between the base part and the submount substrate and arranged in a matrix arrangement on a second surface of the base part; and a wavelength conversion unit coupled to the first surface of the base unit and converting wavelengths of the light emitted from the plurality of epitaxial cells, wherein the wavelength conversion unit includes a quantum dot film and an upper surface of the quantum dot film. and a light-transmitting upper passivation layer formed on the upper passivation layer, wherein a plurality of anti-spreading patterns respectively corresponding to the plurality of epitaxial cells EC are formed on the upper passivation layer.
Description
본 발명은, 복수의 에피택셜 셀이 형성된 마이크로 엘이디와 복수의 에피텍셜 셀에서 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하는 엘이디 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 해당 에피택셜 셀로부터 나와 파장변환부를 지나는 광 경로를 따라 방출되는 광이 인접 해당 에피택셜에서 나온 광이 진행되는 인접 광 경로에 영향을 미치는 것을 억제하여, 콘트라스트(contrast)가 획기적으로 향상된 엘이디 디스플레이 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an LED display panel including a micro LED in which a plurality of epitaxial cells are formed and a wavelength conversion unit for wavelength-converting light emitted from the plurality of epitaxial cells, and more particularly, to a wavelength emitted from the epitaxial cell. The present invention relates to an LED display panel in which contrast is remarkably improved by suppressing light emitted along a light path passing through a conversion unit from affecting an adjacent light path through which light emitted from an adjacent corresponding epitaxial proceeds.
본 발명의 출원인에 의해, 엘이디 디스플레이 패널에 대한 연구가 이루어지고 있다. 연구 중에 있는 엘이디 디스플레이 패널은 사파이어 기판 및/또는 에피택셜 베이스를 포함하는 베이스부과, 그 베이스부 상에 행렬 배열로 어레이되어 있는 복수의 질화갈륨계 에피택셜 셀을 포함하는 마이크로 엘이디를 서브마운트 기판에 플립칩 본딩 방식으로 마운팅하여 제조된다.By the applicant of the present invention, research on the LED display panel is being made. An LED display panel under study is a micro LED including a sapphire substrate and/or a base including an epitaxial base, and a plurality of gallium nitride-based epitaxial cells arranged in a matrix arrangement on the base on a submount substrate. It is manufactured by mounting by a flip chip bonding method.
마이크로 엘이디는, 사파이어 기판 상에 언도프트 GaN 반도체층과, n형 반도체층과, 활성층과, p형 반도체층을 차례로 포함하는 에피택셜 층이 성장된 후, 적어도 p형 반도체층의 두께와 활성층의 두께를 포함하는 깊이로 격자형 도랑이 형성되어, n형 반도체층을 포함하는 에피택셜 베이스와, 적어도 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 복수개의 에피택셜 셀을 포함하도록 제조된 것이다. 그러나, 질화갈륨계 마이크로 엘이디는 각각의 에피택셜 셀에 전류 인가시 청색광, 녹색광 또는 자외선광을 발할 수 있지만, 적색광을 발할 수 없으므로, 디스플레이 용도로 사용되기에 한계가 있다. 이에 대하여, 에피택셜 셀에서 나온 청색광을 적색광으로 파장 변환하는 퀀텀닷(quantum dot)을 이용하는 것이 고려될 수 있다. 그러나, 퀀텀닷을 적용할 경우에, 그 퀀텀탓과 에피택셜 셀 사이에는 에피택셜 베이스 외에도 그보다 더 큰 두께를 갖는 사파이어 기판이 존재하여, 에피택셜 셀에서 나온 광이 사파이어 기판을 거치면서 퍼져 나가게 되며, 이는 콘트라스트 불량을 야기한다.The micro LED is an undoped GaN semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, an active layer, and an epitaxial layer including a p-type semiconductor layer, which are sequentially grown on a sapphire substrate, and then at least the thickness of the p-type semiconductor layer and the active layer A lattice-type trench is formed to a depth including the thickness, and is manufactured to include an epitaxial base including an n-type semiconductor layer, and a plurality of epitaxial cells including at least an active layer and a p-type semiconductor layer. However, the gallium nitride-based micro LED can emit blue light, green light, or ultraviolet light when a current is applied to each epitaxial cell, but cannot emit red light, so there is a limitation in being used for display purposes. In contrast, it may be considered to use a quantum dot for wavelength-converting blue light emitted from an epitaxial cell into red light. However, when a quantum dot is applied, there is a sapphire substrate having a greater thickness in addition to the epitaxial base between the quantum dot and the epitaxial cell, and the light emitted from the epitaxial cell is spread through the sapphire substrate. , which causes poor contrast.
이에 대하여, 에피택셜 베이스로부터 사파이어 기판을 제거하거나 또는 사파이어 기판 상에 형성되어 있는 에피택셜 베이스의 두께를 줄이는 가공을 통해 콘트라스트(contrast)를 개선하고자 하는 연구가 본 발명의 발명자에 의해 이루어졌다.On the other hand, the inventor of the present invention has made a study to improve the contrast by removing the sapphire substrate from the epitaxial base or by reducing the thickness of the epitaxial base formed on the sapphire substrate.
그러나, 파장 변환된 광이 최종적으로 나가는 파장변환부에서의 광 퍼짐과 그로 인한 콘트라스트 저하의 문제점은 여전히 존재하였다. However, there was still a problem of light spreading in the wavelength conversion unit from which the wavelength-converted light finally exits, and a decrease in contrast resulting therefrom.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 해당 에피택셜 셀로부터 나와 파장변환패널을 거쳐 나가는 광의 퍼짐 현상을 줄이는 수단을 파장변환패널에 제공함으로써, 해당 에피택셜 셀에서 나와 파장변환패널을 거치는 광 경로를 따라 진행하는 특정 광이 인접 해당 에피택셜에서 나온 인접 광 경로에 영향을 미치는 것을 억제하여, 콘트라스트(contrast)가 획기적으로 향상된 엘이디 디스플레이 패널에 관한 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a wavelength conversion panel with means for reducing the spread of light coming out of the corresponding epitaxial cell and going through the wavelength conversion panel, so that the optical path from the epitaxial cell through the wavelength conversion panel It relates to an LED display panel in which contrast is remarkably improved by suppressing the influence of a specific light traveling along the adjacent light path from an adjacent corresponding epitaxial.
본 발명의 일측면에 따른 엘이디 디스플레이 패널은, 제1 면과 그 반대편의 제2 면을 포함하는 투광성의 베이스부; 상기 베이스부의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판; 상기 베이스부와 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되고, 상기 베이스부의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀; 및 상기 복수개의 에피택셜 셀에 대응되도록 상기 베이스부의 제1 면에 결합되며, 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하며, 상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름의 상면에 형성된 투광성의 상부 보호층을 포함하고, 상기 상부 보호층에는 각각이 복수개의 에피텍셜 셀(EC) 각각에 대응되는 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)이 형성되며, 상기 반확산 패턴(anti-spreading pattern)은 해당 에피택셜 셀로부터 발광되어 상기 파장변환부를 통과하는 광이 상기 해당 에피택셜 셀과 인접하는 다른 에피택셜 셀의 광 진행 경로까지 확산되는 것을 억제한다.An LED display panel according to an aspect of the present invention includes a light-transmitting base portion including a first surface and a second surface opposite thereto; a submount substrate facing the second surface of the base part; a plurality of epitaxial cells interposed between the base part and the submount substrate and arranged in a matrix arrangement on a second surface of the base part; and a wavelength conversion unit coupled to the first surface of the base unit to correspond to the plurality of epitaxial cells and converting wavelengths of light emitted from the plurality of epitaxial cells, wherein the wavelength conversion unit is a quantum dot film (Quantum dot film). ) and a light-transmitting upper passivation layer formed on the upper surface of the quantum dot film, wherein the upper passivation layer has a plurality of anti-spreading patterns each corresponding to a plurality of epitaxial cells EC. is formed, and the anti-spreading pattern is such that light emitted from the corresponding epitaxial cell and passing through the wavelength conversion unit is diffused to the light propagation path of another epitaxial cell adjacent to the corresponding epitaxial cell. restrain
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 상기 반확산 패턴(anti-spreading pattern)은 상기 상부 보호층의 출광면에 형성된다.In an embodiment, the plurality of anti-spreading patterns are formed on a light exit surface of the upper passivation layer.
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 상기 반확산 패턴(anti-spreading pattern) 각각은 복수개의 v형 그루브를 포함한다.According to an embodiment, each of the plurality of anti-spreading patterns includes a plurality of v-shaped grooves.
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)은 프레넬 렌즈 패턴 또는 프리즘 렌즈 패턴을 포함한다.According to an embodiment, the plurality of anti-spreading patterns include a Fresnel lens pattern or a prism lens pattern.
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)은 통과하는 광을 모으는 오목 패턴을 포함하다.According to an embodiment, the plurality of anti-spreading patterns include a concave pattern collecting light passing therethrough.
일 실시예에 따라, 상기 파장변환부는 상기 퀀텀닷 필름의 저면에 형성된 투광성의 하부 보호층을 더 포함한다.According to an embodiment, the wavelength converter further includes a light-transmitting lower protective layer formed on a bottom surface of the quantum dot film.
일 실시예에 따라, 상기 퀀텀닷 필름은 100um 이하의 두께를 갖는다.According to an embodiment, the quantum dot film has a thickness of 100 μm or less.
일 실시예에 따라, 상기 반확산 패턴(anti-spreading pattern)은 식각 또는 레이저 가공에 의해 형성된다.According to an embodiment, the anti-spreading pattern is formed by etching or laser processing.
일 실시예에 따라, 상기 베이스부는 사파이어 기판이 제거된 베이스 에피택셜 층으로 이루어지고, 상기 베이스 에피택셜 층의 상기 사파이어 기판이 제거된 면에 상기 파장변환부가 결합된다.In an exemplary embodiment, the base part includes a base epitaxial layer from which the sapphire substrate is removed, and the wavelength converter is coupled to a surface of the base epitaxial layer from which the sapphire substrate is removed.
일 실시예에 따라, 상기 베이스부는 두께 감소된 사파이어 기판과, 상기 두께 감소된 사파이어 기판에 형성된 베이스 에피택셜 층으로 이루어지고, 상기 사파이어 기판의 두께 감소면에 상기 파장변환부가 결합된다.In an exemplary embodiment, the base part includes a sapphire substrate having a reduced thickness and a base epitaxial layer formed on the sapphire substrate having a reduced thickness, and the wavelength converter is coupled to a reduced thickness surface of the sapphire substrate.
본 발명의 따른 측면에 따른 엘이디 디스플레이 패널은, 제1 면과 그 반대편의 제2 면을 포함하는 투광성의 베이스부; 상기 베이스부의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판; 상기 베이스부와 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되고, 상기 베이스부의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀; 및 상기 복수개의 에피택셜 셀에 대응되도록 상기 베이스부의 제1 면에 결합되며, 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하며, 상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름 상측에 위치하는 홀층을 포함하며, 상기 홀층은 상기 복수개의 에피택셜 셀에 대응되게 상기 복수개의 에피택셜 셀 직상에 형성된 복수개의 홀을 포함하며, 상기 홀층은 해당 에피택셜 셀로부터 발광되어 상기 파장변환부를 통과하는 광을 상기 홀을 통해서만 방출한다. An LED display panel according to an aspect of the present invention includes a light-transmitting base portion including a first surface and a second surface opposite thereto; a submount substrate facing the second surface of the base part; a plurality of epitaxial cells interposed between the base part and the submount substrate and arranged in a matrix arrangement on a second surface of the base part; and a wavelength conversion unit coupled to the first surface of the base unit to correspond to the plurality of epitaxial cells and converting wavelengths of light emitted from the plurality of epitaxial cells, wherein the wavelength conversion unit is a quantum dot film (Quantum dot film). ) and a hole layer positioned above the quantum dot film, wherein the hole layer includes a plurality of holes formed directly on the plurality of epitaxial cells to correspond to the plurality of epitaxial cells, and the hole layer includes a corresponding epitaxial cell. Light emitted from the cell and passing through the wavelength conversion unit is emitted only through the hole.
이때, 상기 파장변환부는 상기 퀀텀닷 필름과 상기 홀층과의 사이의 투광성을 갖는 상부 보호층을 더 포함하며, 상기 홀층은 상기 상부 보호층의 상면에 코팅된 광 불투과 물질층에 복수개의 홀이 형성되어 이루어진다.In this case, the wavelength conversion unit further includes an upper protective layer having light transmittance between the quantum dot film and the hole layer, wherein the hole layer has a plurality of holes in the light opaque material layer coated on the upper surface of the upper protective layer. formed and made
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 반확산 패턴을 포함하는 파장변환부를 포함하는 엘이디 디스플레이 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 반확산 패턴과 다른 예의 반확산 패턴을 포함하는 엘이디 디스플레이 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 사파이어 기판 상에 에피택셜 베이스와 복수개의 에피택셜 셀을 포함하는 마이크로 엘이디를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 마이크로 엘이디가 마운팅되는 서브마운트 기판을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 마이크로 엘이디가 도 3에 도시된 서브마운트 기판 마운팅되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 에너지 흡수층 또는 결합력 강화층이 마이크로 엘이디와 서브마운트 기판 사이에 채워진 것을 도시된 도면이다.
도 7은 레이저 리프트 오프에 의한 사파이어 제거를 도시한 도면이다.
도 8은 퀀텀닷 필름을 포함하는 파장변환부를 도 6의 사파이어 기판이 제거된 면에 결합하는 것을 도시한 도면이다.
도 9 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a cross-sectional view for explaining an LED display panel including a wavelength converter including a semi-diffusion pattern according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an LED display panel including a semi-diffusion pattern of FIG. 1 and a semi-diffusion pattern of another example.
3 is a diagram illustrating a micro LED including an epitaxial base and a plurality of epitaxial cells on a sapphire substrate.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a submount substrate on which the micro LED shown in FIG. 2 is mounted.
FIG. 5 is a view for explaining that the micro LED shown in FIG. 2 is mounted on the submount substrate shown in FIG. 3 .
6 is a diagram illustrating that an energy absorbing layer or a bonding force enhancing layer is filled between the micro LED and the submount substrate.
7 is a diagram illustrating sapphire removal by laser lift-off.
FIG. 8 is a view illustrating coupling a wavelength converter including a quantum dot film to the surface from which the sapphire substrate of FIG. 6 is removed.
9 is a view for explaining other embodiments of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면들 및 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 이해할 수 있도록 간략화되고 예시된 것이므로, 도면들 및 실시예들이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Since the accompanying drawings and embodiments are simplified and exemplified so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertain can easily understand, the drawings and embodiments should not be construed as limiting the scope of the present invention. no it will be
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 패널은 투광성을 갖는 베이스부(B) 및 상기 베이스부(B) 상에 형성된 복수개의 에피택셜 셀(EC)을 포함하는 마이크로 엘이디(100)와, 상기 마이크로 엘이디(100)가 플립칩 본딩 방식으로 마운팅되는 서브마운트 기판(200)과, 상기 베이스부(B)에 결합되는 파장변환부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an LED display panel according to an embodiment of the present invention includes a micro LED ( 100), a
상기 마이크로 엘이디(100)에 있어서, 상기 베이스부(B)은 제1 면과 그와 반대편에 있는 제2 면을 포함한다. 그리고, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)은 상기 베이스부(B)의 제2 면에 형성된 채 행렬 배열로 어레이되어 있다. 상기 베이스부(B)는 사파이어 기판 상에서 형성된 후 상기 사파이어 기판이 제거된 후 남은 언도프트(undoped) 반도체층(112)과 상기 언도프트 반도체층(112) 상에 형성된 n형 반도체층(114)을 포함하는 베이스 에피택셜 층을 포함한다. 또한, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC) 각각은 활성층(116)과 p형 반도체층(118)을 포함한다. 이때, 상기 n형 반도체층(114)의 일부는 상기 에피택셜 셀(EC) 내에도 포함되어 있을 수 있다. 본 실시예에서는, 사파이어 기판이 완전히 제거됨으로써, 베이스부(B)가 에피택셜 층만으로 이루어지만, 사파이어 기판의 두께 일부만이 제거된 경우에는, 상기 베이스부(B)는, 베이스 에피택셜 층과 더불어, 두께가 감소된 사파이어 기판을 더 포함할 수 있다.In the
상기 에피택셜 셀(EC) 각각의 p형 반도체층(118) 상에는 개별 전극 패드(150)가 형성되고, 상기 베이스부(B)의 제2 면은, 상기 n형 반도체층(114)의 노출면으로서, 공통 전극패드(160)이 형성된다. 상기 공통 전극패드(160)는, 상기 베이스부(B)의 제2 면 영역 중에서, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)이 형성된 중앙 영역이 아닌, 그 중앙 영역을 둘러싸는 외곽 영역에 형성된다. An
상기 서브마운트 기판(200)은 복수개의 개별 전극 패드(150)에 대응되는 복수개의 내측 전극(250)과 상기 공통 전극 패드(160)에 대응되는 외곽 전극(240)을 상기 마이크로 엘이디(100)와 마주하는 면에 구비한다. 상기 서브마운트 기판(200)은 상기 마이크로 엘이디(100)에 구비된 복수개의 에피택셜 셀(EC)에 대응되는 복수개의 CMOS셀(미도시됨)들을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 CMOS셀들 각각에 전술한 내측 전극(250) 또는 외곽 전극(240)이 연결될 수 있다. 상기 마이크로 엘이디(100)가 상기 서브마운트 기판(200)에 마운팅된 상태에서, 상기 서브마운트 기판(200)은 상기 베이스부(B)의 제2 면과 마주하고 있으며, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)은 상기 베이스부(B)의 제2 면과 상기 서브마운트 기판(200) 사이에 개재된다.The
이때, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)의 p형 반도체층(118)에 형성된 복수개의 개별 전극 패드(150)는 복수개의 내측 솔더 범프(270)에 의해 상기 복수개의 내측 전극(250)들과 본딩되고, 상기 베이스부(B)의 n형 반도체층(114)에 형성된 공통 전극 패드(160)는 외곽 솔더 범프(260)에 의해 외곽 전극(240)에 연결된다.At this time, the plurality of
또한, 상기 베이스부(B)는, 앞에서 언급한 바와 같이, 에피텍셜 셀(EC)들이 형성된 제2 면과 그 반대편의 제1 면을 포함하며, 상기 제1 면은 사파이어 기판이 완전히 제거된 에피텍셜층이 표면이거나 또는 사파이어 기판의 일부가 제거되고 남은 사파이어 기판 표면일 수 있다.In addition, as mentioned above, the base portion B includes a second surface on which the epitaxial cells EC are formed and a first surface opposite thereto, and the first surface is an epitaxial surface from which the sapphire substrate is completely removed. The taxial layer may be the surface or the sapphire substrate surface remaining after a portion of the sapphire substrate has been removed.
본 실시예에 있어서는, 사파이어 기판은 레이저 리프트 오프 공정에 의해 제거되는데, 사파이어를 투과한 레이저가 언도프트 반도체층(112), 즉, u-GaN층(112)을 가열하고, 이 가열에 의해, u-GaN층이 Ga과 N으로 분해됨으로써, 사파이어 기판이 제거될 수 있다.In this embodiment, the sapphire substrate is removed by a laser lift-off process, the laser passing through the sapphire heats the
본 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 패널은 상기 베이스부(B)의 제1 면에 결합된 파장변환부(300)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 파장변환부(300)는 일정 두께를 갖는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film; 302)과, 상기 퀀텀닷 필름(302)의 저면에 형성된 하부 보호층(301)과 상기 퀀텀닷 필름(302)의 상면에 형성된 상부 보호층(303)을 포함한다.The LED display panel according to the present embodiment includes a
상기 퀀텀닷 필름(302)은 청색광을 적색광으로 파장 변환할 수 있는 퀀텀닷 입자들을 광 투광성 수지에 혼합한 재료를 이용하여 필름 형태로 제작된 것이 이용된다. 상기 퀀텀닷 필름(302)은, 기존 퀀텀닷 필름의 두께보다 작은 두께, 즉, 100um 이하의 두께를 가지며, 또한, 기존 퀀텀닷 필름 내 퀀텀닷 농도보다 높은 퀀텀닷 농도를 가짐으로써, 적색 파장의 반치폭을 감소시키고 광 추출 효율을 향상시키도록 구성된다.The
상기 하부 보호층(301)과 상기 상부 보호층(303)은 경도값 5~9H를 갖는 것이 바람직하며, PET 재료를 상기 퀀텀닷 필름(302)의 상면 및 저면에 코팅하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하부 보호층(301)과 상기 상부 보호층(303)은 열과 습기에 취약한 퀀텀닷 필름(302) 내 퀀텀닷 입자들을 상기 열과 습기로부터 보호하는 역할을 한다.The lower
또한, 상기 하부 보호층(301)은, 상기 퀀텀닷 필름(302)과 상기 베이스부(B) 사이에 개재되는 부분으로, 그 두께가 작을수록, 목표로 한 방향에서 벗어나 퍼져나가는 광의 양을 줄일 수 있고 또한 광의 손실을 줄여, 광 효율을 높일 수 있다.In addition, the lower
또한, 상기 상부 보호층(303)은, 두께가 작을수록, 목표로 한 경로를 벗어나 퍼져나가는 광의 양을 줄일 수 있고, 또한, 광의 손실을 줄여, 광 효율을 높일 수 있다. 그러나, 상기 하부 보호층(301)과 상기 상부 보호층(303)의 두께를 줄이는 것은 한계가 있고, 두께를 줄인다 하더라도, 상기 상부 보호층(303)과 외부 공기와의 굴절률 차이로 인해 광이 퍼져나가는 것을 억제하는데 한계가 있다.In addition, as the thickness of the upper
특히, 상기 상부 호보층(303)은 상기 퀀텀닷 필름(302)과 접하는 입광면과 그 반대측에서 공기와 접해 있는 출광면을 포함하는데, 상기 출광면에서의 광 퍼짐이 심하고, 그로 인해, 해당 에피택셜 셀(EC)에서 나온 광이 그 광이 지나야 하는 목표 광 경로를 지나 인접 에피택셜 셀(EC)로부터 나온 광 경로에 영향을 미칠 수 있다.In particular, the
이에 대하여, 본 발명의 실시예에 따른 파장변환부(300)는, 각각이 복수개의 에피텍셜 셀(EC) 각각에 대응되게 형성되어, 해당 에피택셜 셀(EC)로부터 발광되어 상기 파장변환부(300)의 통과하는 광이 인접 에피택셜 셀(EC)에서 발광되는 광의 진행 경로로 확산되는 것을 막 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern; 303a)을 상기 상부 보호층(303)의 출광면에 포함한다. 상기 반확산 패턴(303a)은, 본 실시예에서와 같이, 통과하는 광을 평행광으로 변환하여 내보낼 수 있는 프레넬 패턴일 수 있다. 대안적으로, 상기 반확산 패턴(303a)은 다수의 v형 그루브로 이루어진 프리즘형 반확산 패턴이거나(미도시됨) 또는 퍼져 들어오는 광을 모아 방출하는 오목 렌즈형 반확산 패턴(303b; 도 2 참조)일 수 있다. In contrast, the
다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 패널은 상기 서브마운트 기판(200) 측의 내측 및 외곽 전극들(250, 240) 각각을 상기 마이크로 엘이디(100) 측 전극패드(150, 160)들에 연결하는 다수의 본딩 연결부(260, 270)들, 즉, 외곽 솔더 범프(260) 및 내측 솔더 범프(270)를 포함한다.Referring back to FIG. 1 , the LED display panel according to the present embodiment includes the inner and
본 실시예에서, 상기 다수의 본딩 연결부(270, 260)들 각각은 Cu 필라와, 상기 Cu 필라 상단에 형성된 솔더를 포함할 수 있다. Cu 필라를 포함하는 범프(270, 260)를 대신하여 다른 금속 재료를 포함하는 솔더 범프 또는 솔더볼 또는 ACF 등이 이용될 수 있다. In the present embodiment, each of the plurality of
상기 본딩 연결부(270, 260)의 적어도 일부를 구성하는 솔더는, SnAg 솔더 재료로 형성된 것으로서, 원래 반구 형태를 유지하지만, 반용융 상태에서 압축 변형되어 상기 전극패드(160, 150)에 접합된다.The solder constituting at least a portion of the
또한, 본 실시예에 따른 마이크로 엘이디 모듈은 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 에너지 흡수층(700)을 포함한다. 상기 에너지 흡수층(700)은, 예컨대 에폭시 또는 실리콘 등과 같이 접착력을 갖는 절연성 접착 재료로 형성된 것으로서, 상기 마이크로 엘이디(100)가 서브마운트 기판(200)에 마운팅된 후, 레이저 리프트 오프 공정에 의해 마이크로 엘이디(100)의 n형 반도체층(114)으로로부터 사파이어 기판과 언도프트 반도체층을 제거하고자 할 때, 에피텍셜 셀(EC)가 없어 두께가 얇은 베이스부(B)를 통과한 레이저 에너지를 흡수하여 그 에너지에 의해 서브마운트 기판 상의 회로가 손상되는 것을 방지한다. 또한, 상기 에너지 흡수층(700)은 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 결합력을 강화시켜주는 결합력 강화부의 역할을 하여, 레이저 리프트 오프 공정시 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 가해지는 인장력이 상기 결합력 강화층(700)에 의해 보강된 서브마운트(200)과 마이크로 엘이디(100) 사이의 결합력보다 작게 해주고, 이를 통해, 사파이어 기판이 안정적으로 분리될 수 있다.In addition, the micro LED module according to the present embodiment includes an
상기 에너지 흡수층(700)은, 상기 마이크로 엘이디(100)와 상기 서브마운트 기판(200) 사이에 전체적으로 채워져, 전극패드(150, 160)와 전극(240, 250)을 연결하는 본딩 연결부(260, 270)들 각각의 측면을 전체적으로 덮는다.The
이하에서는, 마이크로 엘이디 제작 공정과, 마이크로 엘이디를 서브마운트 기판에 마운팅하는 공정에 대해 차례로 설명한다.Hereinafter, the micro LED manufacturing process and the micro LED mounting process on the submount substrate will be described in order.
먼저 도 3에 도시된 것과 같은 마이크로 엘이디(100)가 제작된다. 마이크로 엘이디(100)는 사파이어 기판(131)과, 상기 사파이어 기판(131)과 접하는 제1 면과 그 반대편의 제2 면을 질화갈륨 계열의 베이스 에피택셜 층(EB)과, 상기 베이스 에피택셜 층(EB)의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀(EC)을 포함한다. First, a
상기 베이스 에피택셜 층(EB)과 상기 에피택셜 셀(EC)은, 상기 사파이어 기판(131) 상에서 성장된 언도포트 반도체층(112), n형 반도체층(114), 활성층(116) 및 p형 반도체층(118)을 포함하는 질화갈륨계 에피택셜 층의 에피층의 일부이다. 상기 에피택셜 층이 상기 사파이어 기판(131) 상에서 성장된 후, 상기 에피택셜 층 적어도 p형 반도체층(118)의 두께와 활성층(116)의 두께를 포함하는 깊이로 격자형 도랑이 형성되어, n형 반도체층(114)을 전체 평면 영역에 걸쳐 포함하는 베이스 에피택셜 층(EB)과, 적어도 활성층(116) 및 p형 반도체층(118)을 포함하는 복수개의 에피택셜 셀(EC)이 형성된다.The base epitaxial layer EB and the epitaxial cell EC include an
또한, 상기 에피택셜 셀(EC) 각각의 p형 반도체층(118) 상에는 개별 전극 패드(150)가 형성되고, 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)이 형성된 베이스 에피택셜 층(EB)의 제2 면 내측 영역을 둘러싸는 상기 베이스 에피택셜 층(EB)의 제2 면 외곽 영역에는 공통 전극 패드(160)가 형성된다.In addition,
위와 같이 준비된 마이크로 엘이디(100)의 에피택셜 셀(130) 크기는 5㎛ 이하인 것이 바람직하며, 따라서, 각 에피택셜 셀(130)에 형성된 p형 개별 전극패드(150)의 크기는 5㎛ 미만인 것이 바람직하다.The size of the epitaxial cell 130 of the
도 4를 참조하면, 필라 범프 형성 단계 전에, 대략 15,000㎛ㅧ10,000㎛ 크기를 가지며 에피택셜 셀들에 대응되는 CMOS셀들이 형성된 Si 기반 서브마운트 기판(200)이 준비된다. 상기 서브마운트 기판(200)은 Si 기반 기판 모재(201)와, 전술한 다수의 에피택셜 셀에 상응하게 상기 기판 모재(201)에 구비되는 복수의 CMOS셀들(미도시됨)과, 마이크로 엘이디의 p형 전극패드들에 대응되는 다수의 개별 전극(250), 즉, 내측 전극(250)들과, 마이크로 엘이디의 n형 전극패드에 대응되는 공통 전극(240), 즉, 외곽 전극(240)을 포함할 수 있다Referring to FIG. 4 , before the pillar bump forming step, a Si-based
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 2.6㎛m-1K의 열팽창 계수를 갖는 Si 기판 모재를 기반으로 하는 서브마운트 기판(200)에 Si 기판 모재의 열팽창 계수의 약 2.5배에 이르는 7.6㎛m-1K의 열팽창 계수를 갖는 사파이어 기판(131)을 기반으로 한 마이크로 엘이디(100) 간의 플립칩 본딩이 수행된다.Next, as shown in FIG. 5, a
앞에서 언급한 바와 같이, 서브마운트 기판(200)은 마이크로 엘이디(100)의 전극패드(150, 16)들에 대응되게 마련된 다수의 전극들을 포함하며, 상기 다수의 전극들 각각에는 예컨대, Cu 필라와 SnAg 솔더로 구성된 솔더 범프(260, 270)가 미리 형성된다.As mentioned above, the
솔더 범프(260, 270)을 이용해 마이크로 엘이디(100)를 서브마운트 기판(200)에 플립칩 본딩함으로써, 마이크로 엘이디(100)의 전극패드(150, 160)들이 서브마운트 기판(200)의 전극(240, 250)들과 연결된다. 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이의 솔더, 더 구체적으로는, 마이크로 엘이디(100)의 각 에피택셜 셀(130)에 형성된 전극패드(150)와 서브마운트 기판(200) 사이에 개재된 솔더 범프(260, 270)가 가열되어, 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200)이 플립칩 본딩된다. 솔더 범프 대신에 ACF(Anisotropic Conductive Film)이 유리하게 이용될 수 있다. 또한, 플립칩 본딩을 수행함에 있어서, 솔더 범프 등에 포함된 솔더 재료를 가열하기 위해, 레이저 본딩 방식이 유리하게 이용될 수 있다. 레이저 본딩은 사파이어 기판(131)과 질화갈륨 계열의 베이스 에피택셜 층(EB)과 에피택셜 셀(EC)을 차례로 통과하는 레이저를 이용한다. 레이저는 전극패드 또는 솔더 범프에 조사되어, 솔더 범프를 가열한다.By flip-chip bonding the
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 마이크로 엘이디(100)와 상기 서브마운트 기판(200) 사이에 에너지 흡수층(700)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 6 , an
상기 에너지 흡수층(700)은, 예컨대 에폭시 또는 실리콘 등과 같이 접착력을 갖는 절연성 접착 재료로 형성된 것으로서, 상기 마이크로 엘이디(100)가 서브마운트 기판(200)에 마운팅된 후, 레이저 리프트 오프 공정에 의해 마이크로 엘이디(100)의 n형 반도체층(132)로부터 사파이어 기판과 버퍼층을 제거하고자 할 때, 에피택셜 셀(EC)이 없어 두께가 얇은 베이스 에피택셜 층(EB)을 통과한 레이저 에너지를 흡수하여 그 에너지에 의해 서브마운트 기판 상의 회로가 손상되는 것 그리고 베이스 에피택셜 층(EB) 자체가 손상되는 것을 방지한다. 또한, 상기 에너지 흡수층(700)은 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 결합력을 강화시켜주는 결합력 강화부의 역할을 하여, 레이저 리프트 오프 공정시 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 가해지는 인장력이 상기 결합력 강화층(700)에 의해 보강된 서브마운트(200)과 마이크로 엘이디(100) 사이의 결합력보다 작게 해주고, 이를 통해, 사파이어 기판이 안정적으로 분리될 수 있다.The
다음 도 7에 도시된 바와 같이, 서브마운트 기판(200) 상에 마이크로 엘이디(100)가 마운팅되고 이 마이크로 엘이디(100)와 서브마운트 기판(200) 사이에 에너지 흡수층(700)이 개재된 상태에서, 사파이어 기판(131)과 n형 반도체층(132) 사이에 있는 질화갈륨계 언도프트 반도체층에 레이저, 바람직하게는, UV-A 엑시머 레이저를 흡수시켜 사파이어 기판(131)을 제거하는 레이저 리프트 공정이 수행된다. 레이저는 사파이어 기판(131)을 통해 질화갈륨계 언도프트 반도체층(112)에 조사된다. UV-A 레이저는 상기 언도포트 반도체층(112)에 흡수되지만 사파이어 기판(131)에 흡수되지 않는다. 언도프트 반도체층(112)에 흡수된 레이저에 의해 언도프트 반도체층(112)의 적어도 일부가 liquid-Ga와 N2로 분해되며, 이에 의해, 사파이어 기판(131)은 마이크로 엘이디(100)의 베이스 에피택셜 층(EB)의 제1 면으로부터 제거된다.Next, as shown in FIG. 7 , the
에너지 흡수층(700)이 베이스 에피택셜 층(EB)과 서브마운트 기판(200) 사이에서 사파이어 기판을 통과한 레이저의 에너지를 흡수하여 레이저 에너지에 의해 회로나 에피층이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 레이저는 라인 빔 아닌 스퀘어 빔을 이용하는 것이 레이저에 의한 손상을 줄이는데 기여한다. 본 실시예에서는, 사파이어 기판(131)이 제거되고 난 후 베이스 에피택셜 층(EB)의 언도프트 반도체층(112)이 노출되어 그 노출면이 이하 설명되는 파장변환부의 결합면이 되지만, 언도포트 반도체층(112)까지 추가로 제거하고 난 후 n형 반도체층(114)을 노출시켜, 그 n형 반도체층(114)의 노출면에 파장변환부(300)를 결합할 수 있다. 상기 언도포트 반도체층(112), 즉, 더 구체적으로, U-GaN층(112)의 제거는 식각(etching) 공정에 의해 수행될 수 있다. 또한, 파장 변환부의 결합 전에, 상기 사파이어 기판(131) 및/또는 상기 언도프트 반체층(112)이 제거된 면에는 후속 공정에서 파장 변환부가 결합될 면을 보호하기 위한 보호 코팅층이 형성될 수 있다.The
본 실시예에서는, 사파이어 기판(131)의 두께 전체를 레이저 리프트 오프 공정으로 제거하여, 파장변환부(300)가 결합될 면을 베이스 에피택셜 층(EB)에 형성하지만, 사파이어 기판(131)의 두께 일부를 그라인딩(grinding)으로 제거하여, 파장변환부(300)가 결합될 면을 형성할 수 있다. 그라인딩에 의해 사파이어 기판(131)의 두께를 줄임으로서, 대략 20~80㎛의 미세 두께를 갖는 사파이어 기판의 일부분만이 베이스 에피택셜 층(EB) 에 남게 된다.In this embodiment, the entire thickness of the
사피이어 기판(131) 전체가 제거되는 경우, 베이스 에피택셜 층(EB) 자체가 베이스부(B; 도 1 참조)가 되며, 사파이어 기판(131)의 두께 일부가 남아 있는 경우, 베이스부는 남아 있는 사파이어 기판(131)까지도 베이스 에피택셜 층(EB)의 일부로 포함하고, 그 남아 있는 사파이어 기판(131)의 표면이 파장변환부(300)가 결합되는 표면이 된다.When the
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판(131)이 제거된 베이스 에피택셜 층(EB)의 제1 면상에는 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부(300)가 적층, 결합된다. 상기 파장변환부(300)는 일정 두께를 갖는 박막형의 퀀텀닷 필름(Quantum dot film; 302)과, 상기 퀀텀닷 필름(302)의 저면에 형성된 하부 보호층(301)과 상기 퀀텀닷 필름(302)의 상면에 형성된 상부 보호층(303)을 포함한다.Next, as shown in FIG. 8 , on the first surface of the base epitaxial layer EB from which the
상기 퀀텀닷 필름(302)은 청색광을 적색광으로 파장 변환할 수 있는 퀀텀닷 입자들을 광 투광성 수지에 혼합한 재료를 이용하여 필름 형태로 제작된 것이 이용된다. 상기 하부 보호층(301)과 상기 2 보호층(303)은 경도값 5~9H를 갖는 것이 바람직하며, PET 재료를 상기 퀀텀닷 필름(302)의 상면 및 저면에 코팅하여 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 하부 보호층(301)은, 상기 퀀텀닷 필름(302)과 상기 에피택셜 베이스(110) 사이에 개재되는 부분으로, 그 두께가 작을수록, 목표로 한 방향에서 벗어나 퍼져나가는 광의 양을 줄일 수 있고 또한 광의 손실을 줄여, 광 효율을 높일 수 있다. 상기 하부 보호층(301)과 상기 상부 보호층(303)은 열과 습기에 취약한 퀀텀닷 필름(302) 내 퀀텀닷 입자들을 상기 열과 습기로부터 보호하는 역할을 한다.The
다음, 다시 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 상부 보호층(303)에는 복수개의 반확산 패턴(303a)이 형성된다. 복수개의 반확산 패턴(303a) 각각은 복수개의 에피택셜 셀(EC) 각각에 대응되게 그 복수개의 에피택셜 셀(EC)의 직상에 위치하도록 상기 상부 보호층(303)의 출광면에 형성된다. 본 실시예에 있어서의 반확산 패턴(303a)는 퍼지면서 들어오는 광을 평행광으로 변환하여 내보내는 프레넬 패턴 또는 프리즘 패턴이거나 또는 퍼지면서 들어오는 광을 모아주는 오목 렌즈형 반확산 패턴(303b; 도 2 참조)일 수 있다. 반확산 패턴(303a)는 레이저 가공이나 식각에 의해 형성될 수 있다. 반확산 패턴(303a)을 상부 보호층(303)에 형성하는 시점은 파장변환부(300)를 마이크로 엘이디(100)과 결합하기 전 시점과 파장변환부(300)를 마이크로 엘이디(100)과 결합한 후의 시점 모두 고려될 수 있다.Next, again, as shown in FIG. 1 , a plurality of
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 패널을 설명하기 위한 단면도이다.9 is a cross-sectional view for explaining an LED display panel according to another embodiment of the present invention.
도 9을 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 패널은, 앞선 실시예와 마찬가지로, 제1 면과 제2 면을 갖는 질화갈륨 계열의 베이스부(B)와, 상기 베이스부(B)의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판(100)과, 상기 베이스부(B)의 제2 면에 행렬 배열로 어레이되고, 상기 베이스부(B)와 상기 서브마운트 기판(100) 사이에 개재되는 복수개의 에피택셜 셀(EC)을 포함하며, 이때, 상기 에피택셜 베이스(EB)와 상기 에피택셜 셀은(EC)은 사파이어 기판 상에서 성장된 에피층의 일부로서, 사파이어 기판이 제거된 상태의 마이크로 엘이디(100)를 구성한다.Referring to FIG. 9 , the LED display panel according to the present embodiment, as in the previous embodiment, includes a gallium nitride-based base portion (B) having a first surface and a second surface, and a second portion of the base portion (B). A plurality of
한편, 상기 엘이디 디스플레이 패널은 베이스부(B)의 제1 면 상에 파장변환부(300)를 포함한다. 상기 파장변환부(300)는 일정 두께를 갖는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film; 302)과, 상기 퀀텀닷 필름(302)의 저면에 형성된 하부 보호층(301)과 상기 퀀텀닷 필름(302)의 상면에 형성된 상부 보호층(303)을 포함한다. 또한, 상기 파장변환부(300)는 상기 상부 보호층(303)의 상면, 즉, 출광면에 형성된 홀층(304)을 포함한다. 상기 홀층(304)은 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC)에 대응되게 상기 복수개의 에피택셜 셀(EC) 직상에 형성된 복수개의 홀(3042)을 포함한다. 이때, 상기 홀층(304)는 광을 반사 또는 흡수하는 재료로 형성되며, 상기 복수개의 홀(3042)을 통해서만 광을 방출할 수 있다. 홀(3042) 각각은 대응되는 에피텍셜 셀(EC)에서 발광되어 상기 하부 보호층(301), 퀀텀닷 필름(302) 및 상부 보호층(303)을 차례로 통과한 광 중 다른 인접 광 경로로 퍼져나가는 광을 차단하고 목표 방향으로 진행하는 광만을 통과시킨다. 따라서, 해당 에피택셜(EC)에서 나와 해당 광 경로를 진행하는 광이 인접 광 경로로 진행하는 것을 막을 수 있다. On the other hand, the LED display panel includes a
상기 홀층(304)을 형성하기 위해 선호되는 방법은 상기 상부 보호층(303)의 상면에 광 불투과 물질층을 코팅한 후, 식각 공정을 통해 광 불투과 물질층을 관통하는 복수개의 홀(3042)을 형성할 수 있다. 상기 광 불투과 물질층은 블랙 매트릭스 제작에 이용되는 재료가 이용될 수 있다.A preferred method for forming the
100………………………………마이크로 엘이디
200………………………………서브마운트 기판
EC…………………………………에피택셜 셀
300………………………………파장변환부
301………………………………하부 보호층
302………………………………퀀텀닷 필름
303………………………………상부 보호층
303a, 303b……………………반확산 패턴
304………………………………홀층
3042………………………………홀
100… … … … … … … … … … … … micro led
200… … … … … … … … … … … … submount board
EC… … … … … … … … … … … … … epitaxial cell
300… … … … … … … … … … … … Wavelength converter
301… … … … … … … … … … … … lower protective layer
302... … … … … … … … … … … … quantum dot film
303… … … … … … … … … … … … upper protective layer
303a, 303b... … … … … … … … anti-diffusion pattern
304… … … … … … … … … … … … single floor
3042… … … … … … … … … … … … hall
Claims (19)
상기 베이스부의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판;
상기 베이스부와 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되고, 상기 베이스부의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀; 및
상기 베이스부의 제1 면에 결합되며, 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하며,
상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름의 상면에 형성된 투광성의 상부 보호층을 포함하고, 상기 상부 보호층에는 각각이 복수개의 에피텍셜 셀(EC) 각각에 대응되는 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)이 형성된 것을 특징으로 하며,
상기 베이스부는 베이스 에피택셜 층인 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 패널.a light-transmitting base portion including a first surface and a second surface opposite thereto;
a submount substrate facing the second surface of the base part;
a plurality of epitaxial cells interposed between the base part and the submount substrate and arranged in a matrix arrangement on a second surface of the base part; and
and a wavelength converter coupled to the first surface of the base part for wavelength-converting the light emitted from the plurality of epitaxial cells,
The wavelength converter includes a quantum dot film and a light-transmitting upper protective layer formed on an upper surface of the quantum dot film, and the upper protective layer has a plurality of epitaxial cells (EC) corresponding to each. It is characterized in that a plurality of anti-spreading patterns are formed,
The base portion, characterized in that the base epitaxial layer, LED display panel.
상기 베이스 에피택셜 층은
사파이어 기판이 제거된 상기 베이스 에피택셜 층이고, 상기 베이스 에피택셜 층의 상기 사파이어 기판이 제거된 면에 상기 파장변환부가 결합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
The base epitaxial layer is
The base epitaxial layer from which the sapphire substrate is removed, and the wavelength converter is coupled to a surface of the base epitaxial layer from which the sapphire substrate is removed.
상기 베이스 에피택셜 층은
상기 베이스 에피택셜 층의 제1 면에 배치된 두께 감소된 사파이어 기판을 더 포함하고, 상기 사파이어 기판의 두께 감소면에 상기 파장변환부가 결합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
The base epitaxial layer is
The LED display panel further comprising a sapphire substrate having a reduced thickness disposed on the first surface of the base epitaxial layer, wherein the wavelength converter is coupled to the reduced thickness surface of the sapphire substrate.
상기 베이스부의 제2 면과 마주하는 서브마운트 기판;
상기 베이스부와 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되고, 상기 베이스부의 제2 면에 행렬 배열로 어레이된 복수개의 에피택셜 셀; 및
상기 베이스부의 제1 면에 결합되며, 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 포함하며,
상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름 상측에 위치하는 홀층을 포함하며, 상기 홀층은 상기 복수개의 에피택셜 셀에 대응되게 상기 복수개의 에피택셜 셀 직상에 형성된 복수개의 홀을 포함하며, 상기 홀층은 해당 에피택셜 셀로부터 발광되어 상기 파장변환부를 통과하는 광을 상기 홀을 통해서만 방출하는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널.a light-transmitting base portion including a first surface and a second surface opposite thereto;
a submount substrate facing the second surface of the base part;
a plurality of epitaxial cells interposed between the base part and the submount substrate and arranged in a matrix arrangement on a second surface of the base part; and
and a wavelength converter coupled to the first surface of the base part for wavelength-converting the light emitted from the plurality of epitaxial cells,
The wavelength converter includes a quantum dot film and a hole layer positioned above the quantum dot film, wherein the hole layer corresponds to the plurality of epitaxial cells and is formed directly on the plurality of epitaxial cells. The LED display panel comprising a hole, wherein the hole layer emits light emitted from the corresponding epitaxial cell and passing through the wavelength conversion unit only through the hole.
서브마운트 기판을 준비하는 단계;
상기 복수개의 에피택셜 셀이 상기 베이스 에피택셜 층과 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되도록, 상기 서브마운트 기판에 상기 마이크로 엘이디를 마운팅하는 단계;
상기 사파이어 기판을 완전히 제거하거나, 상기 사파이어 기판의 두께 일부를 제거하는 단계; 및
상기 사파이어 기판이 제거된 상기 베이스 에피택셜 층 또는 두께가 일부 제거된 상기 사파이어 기판에 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 결합하는 단계를 포함하며,
상기 파장변환부에는 상기 복수개의 에피텍셜 셀(EC) 각각에 대응되는 복수개의 반확산 패턴(anti-spreading pattern)이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 제조방법.A sapphire substrate, a gallium nitride-based base epitaxial layer including a first surface in contact with the sapphire substrate and a second surface opposite thereto, and a plurality of epitaxial layers arranged in a matrix on the second surface of the base epitaxial layer Preparing a micro LED including a taxial cell;
preparing a submount substrate;
mounting the micro LED on the submount substrate such that the plurality of epitaxial cells are interposed between the base epitaxial layer and the submount substrate;
completely removing the sapphire substrate or removing a portion of the thickness of the sapphire substrate; and
Comprising the step of combining the wavelength conversion unit for converting the wavelength of the light emitted from the plurality of epitaxial cells to the sapphire substrate from which the base epitaxial layer or the thickness of the sapphire substrate has been partially removed,
A method of manufacturing an LED display panel, characterized in that a plurality of anti-spreading patterns corresponding to each of the plurality of epitaxial cells (EC) are formed in the wavelength converter.
서브마운트 기판을 준비하는 단계;
상기 복수개의 에피택셜 셀이 상기 베이스 에피택셜 층과 상기 서브마운트 기판 사이에 개재되도록, 상기 서브마운트 기판에 상기 마이크로 엘이디를 마운팅하는 단계;
상기 사파이어 기판을 완전히 제거하거나, 상기 사파이어 기판의 두께 일부를 제거하는 단계; 및
상기 사파이어 기판이 제거된 상기 베이스 에피택셜 층 또는 두께가 일부 제거된 상기 사파이어 기판에 상기 복수개의 에피택셜 셀로부터 나온 광을 파장 변환하는 파장변환부를 결합하는 단계를 포함하며,
상기 파장변환부는 퀀텀닷 필름(Quantum dot film)과, 상기 퀀텀닷 필름 상측에 위치하는 홀층을 포함하며, 상기 홀층은 상기 복수개의 에피택셜 셀에 대응되게 상기 복수개의 에피택셜 셀 직상에 형성된 복수개의 홀을 포함하며, 상기 홀층은 해당 에피택셜 셀로부터 발광되어 상기 파장변환부를 통과하는 광을 상기 홀을 통해서만 방출하는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 제조방법.
A sapphire substrate, a gallium nitride-based base epitaxial layer including a first surface in contact with the sapphire substrate and a second surface opposite thereto, and a plurality of epitaxial layers arranged in a matrix on the second surface of the base epitaxial layer Preparing a micro LED including a taxial cell;
preparing a submount substrate;
mounting the micro LED on the submount substrate such that the plurality of epitaxial cells are interposed between the base epitaxial layer and the submount substrate;
completely removing the sapphire substrate or removing a portion of the thickness of the sapphire substrate; and
Comprising the step of combining the wavelength conversion unit for converting the wavelength of the light emitted from the plurality of epitaxial cells to the sapphire substrate from which the base epitaxial layer or the thickness of the sapphire substrate has been partially removed,
The wavelength converter includes a quantum dot film and a hole layer positioned above the quantum dot film, wherein the hole layer corresponds to the plurality of epitaxial cells and is formed directly on the plurality of epitaxial cells. A method for manufacturing an LED display panel comprising a hole, wherein the hole layer emits light emitted from the corresponding epitaxial cell and passing through the wavelength conversion unit only through the hole.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180003985A KR102450451B1 (en) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Led array display panel and method for making the same |
PCT/KR2018/014306 WO2019112206A1 (en) | 2017-12-04 | 2018-11-21 | Led display panel and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180003985A KR102450451B1 (en) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Led array display panel and method for making the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190085746A KR20190085746A (en) | 2019-07-19 |
KR102450451B1 true KR102450451B1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=67512023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180003985A KR102450451B1 (en) | 2017-12-04 | 2018-01-11 | Led array display panel and method for making the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102450451B1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101653684B1 (en) * | 2010-05-28 | 2016-09-02 | 삼성전자 주식회사 | Light emitting device, Light emitting system comprising the same, and method of fabricating thereof |
KR102302856B1 (en) * | 2015-01-07 | 2021-09-17 | 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | Light emitting device |
KR20170047641A (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 주식회사 아이디스 | 3d full color display using micro leds |
KR101937036B1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-04-09 | 한국광기술원 | Method for transferring led structure assembly and led structure assembly |
-
2018
- 2018-01-11 KR KR1020180003985A patent/KR102450451B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190085746A (en) | 2019-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150303355A1 (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing same | |
KR101761834B1 (en) | Wafer level led package and method of fabricating the same | |
JP5378130B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
EP2919283B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP6045999B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP5311349B2 (en) | Method of manufacturing vertical structure gallium nitride light emitting diode device | |
KR102399464B1 (en) | LED panel | |
KR102456882B1 (en) | method for making high efficiency micro LED module | |
US9735325B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device | |
KR102183516B1 (en) | Phosphor separated from led by transparent spacer | |
JP6295171B2 (en) | Light emitting unit and semiconductor light emitting device | |
WO2016038757A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
US20110089447A1 (en) | Light-emiting device chip with micro-lenses and method for fabricating the same | |
KR101752425B1 (en) | Light emitting diode chip having wavelength converting layer, method of fabricating the same and package having the same | |
WO2011108664A1 (en) | Optical semiconductor device | |
WO2019112206A1 (en) | Led display panel and manufacturing method therefor | |
WO2017154975A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR20100038937A (en) | Light emitting deving package | |
JP2013507011A (en) | Method for connecting optoelectronic semiconductor components via a conversion element and optoelectronic semiconductor components | |
KR102450451B1 (en) | Led array display panel and method for making the same | |
KR101933927B1 (en) | Recessed chip scale packaging light emitting device and manufacturing method of the same | |
KR20190065570A (en) | Led display panel and method for making the same | |
TWI451599B (en) | Optoelectronic component with a semiconductor body, an insulation layer and a planar conductive structure and method for its production | |
JP7348520B2 (en) | Light emitting device and display device | |
US11239396B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing a light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |