KR20200115537A - 풀 컬러 led 표시 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
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Abstract

본 발명은 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED(4)를 배선 기판(5) 위에 매트릭스 형태로 배치한 LED 어레이 기판(1)과, 삼색 대응의 복수의 상기 LED(4) 위에, 감광성 수지에 형광 색소를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스트의 섬 패턴으로서 형성되고, 상기 LED(4)로부터 방사되는 여기광에 의하여 여기되어 대응 색의 형광으로 파장 변환하는 복수의 형광 발광층(2)과, 상기 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)를 제외한 둘레면(2b)에 피착시켜 형성되고, 상기 여기광 및 상기 형광을 반사 또는 흡수하는 차광 부재(3)를 구비한 것이다. 이로써, 인접하는 형광 발광층 간의 혼색을 확실하게 방지한다.

Description

풀 컬러 LED 표시 패널 및 그 제조 방법
본 발명은 형광 발광층을 구비한 풀 컬러 LED 표시 패널에 관한 것으로, 특히 인접한 형광 발광층 간의 혼색을 확실하게 방지할 수 있는 풀 컬러 LED 표시 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 풀 칼라 LED 표시 패널은, 청색 (예를 들면, 450 nm 내지 495 nm) 또는 감청색(예를 들면, 420 nm 내지 450 nm)의 광을 방출하는 마이크로 LED 디바이스의 어레이와, 이 마이크로 LED 디바이스의 어레이 위에 형성되고, 마이크로 LED 디바이스로부터의 청색 발광 또는 감청색 발광을 흡수하여, 그 발광 파장을 적색, 녹색 및 청색의 각 광으로 각각 변환하는 파장 변환층(형광 발광층)의 어레이를 구비한 것으로 되어 있었다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특표2016-523450호 공보
그러나, 이와 같은 종래의 풀 컬러 LED 표시 패널에 있어서, 각 색 대응의 파장 변환층(형광 발광층)을 구획하는 격벽으로서 블랙 매트릭스가 사용되었기 때문에, 예를 들면 파장 변환층의 층 두께가 두터운 경우에, 블랙 매트릭스로서 흑색 안료를 함유하는 감광성 수지를 사용하였을 때에는, 블랙 매트릭스의 차광 성능에 의하여 심부까지 감광되지 않아서, 미경화 부분이 발생할 우려가 있었다. 따라서, 상기 격벽으로 둘러싸인 각 색 대응의 개구(픽셀)에, 대응 색의 형광 색소(안료 또는 염료)를 함유하는 형광 레지스터의 액을 충전할 때, 격벽의 일부가 무너져서 형광 레지스터의 액이 인접한 다른 색의 개구 내로 새어 들어가서, 혼색의 원인이 될 우려가 있었다. 특히, 이 문제는, 높이 대 폭의 아스펙트비가 큰 격벽에 있어서 현저해진다.
이에, 본 발명은 이러한 문제점에 대처하여, 인접하는 형광 발광층 간의 혼색을 확실하게 방지할 수 있는 풀 컬러 LED 표시 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널은 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED를 배선 기판 위에 매트릭스 형태로 배치한 LED 어레이 기판과, 삼색 대응의 복수의 상기 LED 위에 감광성 수지에 형광 색소를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스트의 섬 패턴으로서 형성되고, 상기 LED로부터 방사되는 여기광에 의하여 여기되어 대응 색의 형광으로 파장 변환하는 복수의 형광 발광층과, 상기 형광 발광층의 광 방출면을 제외한 둘레면에 피착시켜 형성되고, 상기 여기광 및 상기 형광을 반사 또는 흡수하는 차광 부재를 구비한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법은 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED를 배선 기판 위에 매트릭스 형태로 배치하여 LED 어레이 기판을 형성하는 제1 스텝과, 삼색 대응의 복수의 상기 LED 위에 감광성 수지에 형광 색소를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스트를 노광 및 현상하여, 상기 LED로부터 방사되는 여기광에 의하여 여기되어 대응 색의 형광으로 파장 변환하는 복수의 형광 발광층의 섬 패턴을 형성하는 제2 스텝과, 상기 형광 발광층의 광 방출면을 제외한 둘레면에 피착시켜, 상기 여기광 및 상기 형광을 반사 또는 흡수하는 차광 부재를 형성하는 제3 스텝을 실시하는 것이다.
본 발명에 따르면, 형광 레지스트의 섬 패턴으로서 형성된 형광 발광층의 광 방출면을 제외한 둘레면에 피착시켜 차광 부재가 형성되어 있기 때문에, 종래 기술과 달리, 인접한 형광 발광층 간의 격벽의 일부가 무너져서, 형광 레지스트의 액이 인접한 다른 색의 픽셀 내에 새어 들어가, 혼색을 일으킬 우려가 없다. 따라서 인접한 형광 발광층 간의 혼색을 확실하게 방지할 수 있다.
[도 1] 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제1의 실시 형태를 도시하는 평면도이다.
[도 2] 도 1의 주요부 확대 단면도이다.
[도 3] 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 LED 접점과 배선 기판의 전극 패드와의 전기 접합에 대하여 설명하는 단면도이다.
[도 4] 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 적색 형광 발광층의 발광 스펙트럼을 예시하는 그래프이다
[도 5] 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 적색 형광 발광층의 색 순도를 예시하는 표이다.
[도 6] 상기 제1의 실시 형태의 제조 방법에 있어서의 LED 어레이 기판의 제조 공정을 도시하는 설명도이다.
[도 7] 상기 제1의 실시 형태의 제조 방법에 있어서의 형광 발광층 형성 공정을 도시하는 설명도이다.
[도 8] 상기 제1의 실시 형태의 제조 방법 있어서의 차광 부재 형성 공정을 도시하는 설명도이다.
[도 9] 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제2의 실시 형태를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
[도 10] 상기 제2의 실시 형태의 제조 방법에 있어서의 형광 발광층 어레이 기판의 제조 공정을 도시하는 설명도이다.
[도 11] 상기 제2의 실시 형태의 제조 방법에 있어서의 조립 공정을 도시하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제1의 실시 형태를 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 주요부 확대 단면도이다. 이 풀 컬러 LED 표시 패널은 영상을 컬러 표시하는 것으로, LED 어레이 기판(1)과, 형광 발광층(2)과, 차광 부재(3)를 구비하여 구성되어 있다.
상기 LED 어레이 기판(1)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 LED(4)를 매트릭스 형태로 배치하여 구비한 것으로, 외부에 설치한 구동 회로로부터 구동 신호를 각 LED(4)에 공급하고, 각 LED(4)를 개별적으로 온 및 오프 구동하여 점등 및 소등시키기 위한 배선을 설치한 TFT 구동 기판 및 플렉서블 기판 등을 포함하는 배선 기판(5) 위에, 상기 복수의 LED(4)를 배치한 것으로 되어 있다.
상기 배선 기판(5) 위에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수의 LED(4)가 설치되어 있다. 이 LED(4)는 자외 또는 청색 파장대의 광을 발광하는 것으로, 질화갈륨(GaN)을 주재료로 하여 제조된다. 또한, 파장이, 예를 들면 200nm 내지 380nm인 근자외선을 발광하는 LED라도 좋고, 파장이 예를 들면 380nm 내지 500nm의 청색광을 발광하는 LED이어도 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서 '위'는 풀 컬러 LED 표시 패널의 설치 상태에 관계없이 표시면측을 말한다.
상세하게는, 도 3에 도시하는 바와 같이, LED(4)는 배선 기판(5)의 전극 패드(6) 위에 패터닝 형성된 도전성의 탄성 돌기부(7)를 통하여 LED(4)의 접점(8)과 상기 전극 패드(6)가 전기 접속되게 되어 있다.
더 상세하게는, 상기 탄성 돌기부는 표면에 금이나 알루미늄 등의 도전성이 양호한 도전체막을 피착시킨 수지제의 돌기(10)나, 포토레지스트에 은 등의 도전성 미립자를 첨가한 도전성 포토레지스트 또는 도전성 고분자를 포함한 도전성 포토레지스트로 형성한 돌기(10)이다. 도 3에 있어서는, 일례로 탄성 돌기부(7)로서 표면에 도전체막(9)을 피착시킨 돌기(10)를 형성한 경우를 도시하고 있지만, 탄성 돌기부(7)는 도전성 포토레지스트로 형성한 것이어도 좋다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, LED(4)는 배선 기판(5)의 전극 패드(6)의 주위에 형성된 접착제층(11)을 사이에 두고 배선 기판(5)에 접착 고정되어 있다. 이 경우, 상기 접착제층(11)은 노광 및 현상에 의하여 패터닝이 가능한 감광성 접착제이면 좋다. 또는, 언더필제이어도 좋고, 자외선 경화형 접착제라도 좋다.
상기 LED 어레이 기판(1)의 각 LED(4) 위에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 형광 발광층(2)이 형성되어 있다. 이 형광 발광층(2)은 LED(4)로부터 방사되는 여기광(EL)에 의하여 여기되어 대응 색의 형광(FL)으로 각각 파장 변환하는 것으로, 적, 녹, 청의 빛의 삼원색에 대응하여 각 LED(4) 위에 나란히 형성된 적색 형광 발광층(2G) 및 청색 형광 발광층(2B)으로, 대응 색의 형광 색소(안료 또는 염료)를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스트를 포토리소그래피에 의하여 노광 및 현상하여 형성된 섬 패턴의 형상을 가진 것이다. 도 1에 있어서는, 각 색 대응의 형광 발광층(2)을 스트라이프 형태로 형성한 경우에 대하여 도시하고 있지만, 각 LED(4)에 개별적으로 대응시켜 형성하여도 좋다.
상세하게는, 상기 형광 발광층(2)은 레지스트막 중에 수 미크론 미터 오더의 입자 지름을 가진 형광 색소와, 수십 나노 미터 오더의 입자 지름을 가지고, 미리 정해진 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 조정 색소를 균일하게 혼합, 분산시켜 함유하는 것이다.
더 상세하게는, 상기 조정 색소는 LED(4)로부터 발광되는 여기광(EL)을 투과하는 동시에, 형광 색소가 여기되어 발광하는 형광(FL) 중 삼원색 대응의 파장대의 광을 선택적으로 투과하고, 그 이외의 불필요한 파장의 광을 흡수하는 것으로, 컬러 필터용 안료 또는 염료를 사용할 수 있다. 즉, 적색 형광 발광층(2R)에는 적색 형광 색소와, 여기광(EL) 및 적색 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 적색 조정 색소가 포함되어 있고, 녹색 형광 발광층(2G)에는 녹색 형광 색소와, 여기광(EL) 및 적색 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 적색 조정 색소가 포함되어 있고, 청색 형광 발광층(2G)에는, 청색 형광 색소와, 여기광(EL) 및 청색 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 청색 조정 색소가 포함되어 있다.
도 4는 적색의 형광 색소와 적색 대응의 적색 조정 색소를 함유하는 적색 형광 발광층(2R)의 발광 스펙트럼을 예시한 것이며, 파선은 적색 조정 색소의 투과 스펙트럼을 나타내고, 일점쇄선은 적색 형광 색소의 발광 스펙트럼을 나타내며, 실선은 상기 적색 조정 색소 및 적색 형광 색소를 함유하는 적색 형광 발광층(2R)의 발광 스펙트럼을 나타내고 있다. 또한, 도 5는 상기 적색 형광 발광층(2R)의 색 순도를 적색 형광 색소만인 경우와 비교하여 나타내는 표이다. 여기서 사용한 적색 형광 색소는 258 형광체이며, 적색 조정 색소는 피그먼트 레드 254 (Pigment Red 254)이다. 또한, 그 혼합비는 258 형광체가 20 중량부, 피그먼트 레드 254가 80 중량부로 되어 있다. 또한, 이상은 일례를 나타내는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 적색 형광 색소와 적색 조정 색소를 함유하는 적색 형광 발광층(2R)의 발광 특성은 발광 피크가 617 nm, 반값 폭이 70 nm이었다. 한편, 적색 형광 색소만의 발광 특성은, 발광 피크가 612 nm, 반값 폭이 90 nm이었다. 이와 같이, 적색 형광 색소와 적색 조정 색소를 함유하는 적색 형광 발광층(2R)은 적색 형광 색소만을 사용한 경우에 비해서, 발광 피크가 장파장측으로 시프트하여, 반값 폭도 작아지고 색 순도가 높아졌음을 알 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 형광 발광층(2)의 표시면측에 위치하는 광 방출면(2a)을 제외한 둘레면(2b)에 피착시켜 차광 부재(3)가 형성되어 있다. 이 차광 부재(3)는 여기광(EL) 및 형광(FL)을 반사 또는 흡수하는 것으로, 예를 들면 여기광(EL) 및 형광(FL)을 반사하는 알루미늄이나 니켈 등의 금속막을 스퍼터링이나 도금 등에 의하여 형성한 것이다. 또는, 인접하는 형광 발광층(2) 사이의 틈을 메우도록 여기광(EL) 및 형광(FL)을 흡수하는, 예를 들면 흑색 수지를 도포하여 형성하여도 좋다. 또한, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)에 피착한 차광 부재(3)는 후에 포토리소그래피, 레이저 조사 또는 연마 등의 여러 가지 수법에 의하여 제거된다.
상기 차광 부재(3)로서 금속막이 사용되는 경우에는 형광 발광층(2) 내를 인접한 형광 발광층(2)의 방향으로 비스듬히 진행하는 여기광(EL)을 금속막에 의하여 형광 발광층(2)의 안쪽에 반사하여 형광 색소의 여기에 사용할 수 있어서, 형광 발광층(2)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 형광 발광층(2) 내를 비스듬히 진행하는 형광(FL)은 금속막에 의하여 반사되어 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)으로부터 방출되기 때문에, 광 이용률의 향상을 도모할 수도 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 풀 컬러 LED 표시 패널의 제1의 실시 형태의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제1의 실시 형태의 제조 방법은 크게 LED 어레이 기판 제조 공정과, 형광 발광층 형성공정과, 차광 부재 형성 공정으로 나누어진다. 이하, 각 공정에 대하여 차례로 설명한다.
(LED 어레이 기판 제조 공정)
도 6은 LED 어레이 기판 제조 공정을 도시하는 설명도이다.
우선, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 배선 기판(5) 위의 전극 패드(6)에 대응하여, 도전성의 탄성 돌기부(7)가 형성된다. 상세하게는, 배선 기판(5)의 전면에 포토 스페이서용 레지스트를 도포한 후, 포토마스크(14)를 사용하여 노광하고, 현상하여, 전극 패드(6) 위에 돌기(10)를 패터닝 형성한다. 그 후, 상기 돌기(10) 및 전극 패드(6) 위에, 서로 도통시킨 상태에서 금 또는 알루미늄 등의 도전성이 양호한 도전체막(9)을 스퍼터링이나 증착 등에 의하여 성막하여 탄성 돌기부(7)를 형성한다.
더 상세하게는, 도전체막(9)을 성막하기 전에, 포토리소그래피에 의하여 전극 패드(6) 위를 제외한 주변 부분에 레지스트층을 형성하고, 도전체막(9)의 성막 후에 용해액으로 레지스트층을 용해시키는 동시에, 레지스트층 위의 도전체막(9)을 리프트 오프한다.
또한, 탄성 돌기부(7)는 포토레지스트에 은 등의 도전성 미립자를 첨가한 도전성 포토레지스트 또는 도전성 고분자를 포함하는 도전성 포토레지스트로 형성한 돌기(10)라도 좋다. 이 경우에는, 탄성 돌기부(7)는 배선 기판(5)의 윗면의 전면에 도전성 포토레지스트를 소정의 두께로 도포한 후, 포토마스크를 사용하여 노광하고, 현상하여 전극 패드(6) 위에 돌기(10)로서 패터닝 형성된다.
이와 같이, 상기 탄성 돌기부(7)는 포토리소그래피 프로세스를 적용하여 형성할 수 있기 때문에, 위치 및 형상에 높은 정밀도를 확보할 수 있으며, LED(4)의 접점(8)의 간격이 10㎛ 정도보다 좁아져도 쉽게 형성할 수 있다. 따라서, 고정밀도의 세밀한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조가 가능하다.
또한, 탄성 돌기부(7)는 LED(4)의 압압에 의하여 LED(4)의 접점(8)에 탄성 변형하여 접촉하므로, 후술하는 바와 같이 복수의 LED(4)를 동시에 압압한 경우에도, 각 LED(4)의 각 접점(8)을 탄성 돌기부(7)에 확실하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 사파이어 기판(12) 위에 LED 표시 패널의 화소 피치와 동일한 피치로 매트릭스 형태로 배치하여 형성된 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED(4)가 그 접점(8)이 상기 배선 기판(5)의 전극 패드(6)에 합치되도록 배선 기판(5)에 대하여 얼라인먼트된다.
이어서, 도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 사파이어 기판(12)이 배선 기판(5)에 대하여 압착되고, LED(4)의 접점(8)이 배선 기판(5)의 전극 패드(6)에 전기적으로 접속된다. 그 후, 도시를 생략한 접착제에 의하여 LED(4)가 배선 기판(5)에 접착 고정된다. 이 경우 LED(4)를 배선 기판(5)에 접착 고정하기 전에, 배선 기판(5)에 통전하여, 각 LED(4)의 점등 상태를 검사하여도 좋다. 또한, 점등 불량으로 판정된 LED(4) 또는 이 불량으로 판정된 LED(4)를 포함한 LED열을 제외한 양품의 LED(4)만 접착하여도 좋다.
이어서, 도 6(d)에 도시하는 바와 같이, 사파이어 기판(12)측으로부터 양품의 LED(4)에 대하여 레이저 광(L)을 조사하여 레이저 리프트 오프하고, 양품의 LED(4)를 사파이어 기판(12)으로부터 박리한다. 이를 통해, 도 6(e)에 도시하는 바와 같이, 복수의 LED(4)를 배선 기판(5) 위에 매트릭스 형태로 배치한 LED 어레이 기판(1)이 완성된다. 또한, 배선 기판(5) 위의, 불량으로 판정된 LED(4) 또는 이 불량으로 판정된 LED(4)를 포함한 LED열이 빠진 부분에는 여분의 양품의 LED(4) 또는 LED열이 제공된다.
(형광 발광층 형성 공정)
도 7은 형광 발광층 형성 공정을 나타내는 설명도이다.
우선, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, LED 어레이 기판(1) 위에, 예를 들면 적색의 형광 레지스터(13)가, 예를 들면 스핀코팅 또는 스프레이 도포된다.
다음으로, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(14)를 사용하여 적색 대응의 LED(4) 위의 적색의 형광 레지스터(13)가 노광된다.
이어서, 상기 적색의 형광 레지스터(13)를 소정의 현상액에 의하여 현상함으로써, 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, 적색 대응의 LED(4) 위에 적색의 형광 레지스터(13)의 섬 패턴이 남아, 적색 형광 발광층(2R)이 형성된다.
그 후, 동일하게 하여, 녹색 및 청색의 형광 레지스트에 대하여, LED 어레이 기판(1) 위로의 도포 공정 및 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정을 거쳐, 도 7(d)에 도시하는 바와 같이, 녹색 및 청색 대응의 LED(4) 위에 각각 녹색 형광 발광층(2G) 및 청색 형광 발광층(2B)이 형성된다.
(차광 부재 형성 공정)
도 8은 차광 부재 형성 공정을 도시하는 설명도이다.
우선, 도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)측으로부터 스퍼터링 등에 의하여 성막하여, 형광 발광층(2)의 둘레면(2b)에 차광 부재(3)로서의 알루미늄이나 니켈 등의 금속막을 소정 두께로 형성한다. 이 경우, 차광 부재(3)는 금속막을 무전해 도금에 의하여 형성하여도 되는데, 예를 들면 형광 발광층(2) 위에, 예를 들면 감광성의 흑색 수지를 도포한 후, 자외선 경화시켜 인접하는 형광 발광층(2) 사이의 틈을 상기 흑색 수지로 메워도 된다.
다음으로, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a) 위의 차광 부재(3)를, 예를 들면 포토리소그래피에 의한 에칭, 레이저 조사 또는 연마에 의하여 제거한다. 레이저 조사에 의하여 금속막을 제거하는 경우에는 약 260nm 내지 약 360nm 파장의 레이저를 사용하면 좋다. 또한, 레이저 조사로 흑색 수지를 제거하는 경우에는 약 355nm 이상의 파장의 레이저를 사용하여 레이저 어블레이션하면 된다.
그 후, 표시면측 표면에 도시가 생략된 가시광을 투과하는 투명한 보호층 및 외광의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성함으로써, 제1의 실시 형태에 따른 본 발명의 풀 컬러 LED 표시 패널이 완성된다. 또한, LED(4)가 청색광을 발광하는 것인 경우에는, 청색 형광 발광층(2B)은 없어도 좋다.
도 9은 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제2 실시 형태를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
제2의 실시 형태가 제1의 실시 형태와 다른 점은 형광 발광층(2) 및 차광 부재(3)가 LED 어레이 기판(1)과는 다른 별도의 투명 기판(15) 위에 형성되어 있다는 점이다. 이하, 제2의 실시 형태의 제조 방법에 대하여 설명한다.
제2의 실시 형태의 제조 방법은 크게 나누어 LED 어레이 기판 제조 공정과, 형광 발광층 어레이 기판 제조 공정과, 조립 공정으로 나누어진다.
상기 LED 어레이 기판 제조 공정은 제1의 실시 형태의 제조 방법과 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 10은 형광 발광층 어레이 기판 제조 공정을 도시하는 설명도이다.
우선, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 자외선 및 가시광을 투과하는, 예를 들면 유리나 수지제의 투명 기판(15) 위에, 예를 들면 적색의 형광 레지스터(13)가, 예를 들면 스핀코팅 또는 스프레이 도포된다.
다음으로, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(14)를 사용하여 적색의 형광 레지스터(13)가 노광된다.
이어서, 상기 적색의 형광 레지스터(13)를 소정의 현상액에 의하여 현상함으로써, 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 적색의 형광 레지스터(13)의 섬 패턴이 남아, 적색 대응의 LED(4)의 배열 피치와 동일한 피치로 적색 형광 발광층(2R)이 형성된다.
그 후, 마찬가지로 녹색 및 청색의 형광 레지스트(13)에 대하여, 투명 기판(15) 위에 대한 도포 공정 및 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정을 거쳐, 도 10(d)에 도시하는 바와 같이, 녹색 및 청색 대응의 LED(4)의 배열 피치와 동일한 피치로 각각 녹색 형광 발광층(2G) 및 청색 형광 발광층(2B)이 형성된다.
다음으로, 도 10(e)에 도시하는 바와 같이, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)측으로부터 스퍼터링 등에 의하여 성막하여, 형광 발광층(2)의 측면에 차광 부재(3)로서의 알루미늄이나 니켈 등의 금속막을 소정 두께로 형성한다. 이 경우, 차광 부재(3)는 금속막을 무전해 도금에 의하여 형성하여도 좋고, 예를 들면 형광 발광층(2) 위에, 예를 들면 감광성 흑색 수지를 도포한 후, 자외선 경화시켜 인접하는 형광 발광층(2) 사이의 틈을 상기 흑색 수지로 메워도 좋다.
이어서, 도 10(f)에 도시하는 바와 같이, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a) 위의 차광 부재(3)를, 예를 들면 포토리소그래피에 의한 에칭, 레이저 조사 또는 연마에 의하여 제거한다. 이와 같이 하여, 형광 발광층(2)의 광 방출면(2a)을 제외한 둘레면(2b)에 차광 부재(3)를 구비한 형광 발광층 어레이 기판(16)이 제조된다.
도 11은 조립 공정을 도시하는 설명도이다.
먼저, 도 11(a)에 도시하는 바와 같이, LED 어레이 기판(1) 위에 형광 발광층 어레이 기판(16)이 설치되고, LED 어레이 기판(1)에 미리 설치된 도시를 생략한 얼라인먼트 마크와 형광 발광층 어레이 기판(16)에 미리 설치된 도시를 생략한 얼라인먼트 마크를 사용하여 얼라인먼트되고, LED 어레이 기판(1)의 각 LED(4) 위에 형광 발광층 어레이 기판(16)의 각 형광 발광층(2)이 위치된다.
다음으로, 도 11(b)에 도시하는 바와 같이, 양 기판은 얼라인먼트 상태가 유지된 채 압착되어, 도시를 생략한 접착제에 의하여 접합된다. 이로써, 본 발명에 의한 풀 컬러 LED 표시 패널의 제2의 실시 형태가 완성된다. 또한, 제1의 실시 형태와 마찬가지로 LED(4)가 청색광을 발광하는 것인 경우에는 청색 형광 발광층(2B)은 없어도 좋다.
상기 제2의 실시 형태에 있어서, 형광 발광층(2) 위에의 보호층 및 반사 방지막의 형성은 형광 발광층 어레이 기판의 형성 후, 또는 상기 조립 공정의 종료 후에 하여도 된다.
이상의 설명에서는, LED(4)가 질화갈륨(GaN)을 주재료로 한 발광 다이오드일 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, LED(4)는 유기 EL도 포함하는 것이다. 따라서 LED 어레이 기판(1)의 LED(4)를 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 유기 EL 발광층으로 형성하여도 좋다.
1 …LED 어레이 기판
2 …형광 발광층
2a …광 방출면
2b …둘레면
2R …적색 형광 발광층
2G …녹색 형광 발광층
2B …청색 형광 발광층
3 …차광 부재
4 …LED
5 …배선 기판
13 …형광 레지스트
EL …여기광
FL …형광

Claims (8)

  1. 자외선 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED를 배선 기판 위에 매트릭스 형태로 배치한 LED 어레이 기판과,
    삼색 대응의 복수의 상기 LED 위에 감광성 수지에 형광 색소를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스터의 섬(island) 패턴으로서 형성되고, 이 LED로부터 방사되는 여기광에 의하여 여기되어 대응 색의 형광으로 파장 변환하는 복수의 형광 발광층과,
    상기 형광 발광층의 광 방출면을 제외한 둘레면에 피착시켜 형성되고, 상기 여기광 및 상기 형광을 반사 또는 흡수하는 차광 부재
    를 구비한 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상기 여기광을 반사하는 금속막인 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형광 레지스터는 상기 형광 색소 외에 미리 정해진 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 조정 색소를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널.
  4. 자외 또는 청색 파장대의 광을 방사하는 복수의 LED를 배선 기판 위에 매트릭스 형태로 배치하여 LED 어레이 기판을 형성하는 제1 스텝과,
    삼색 대응의 복수의 상기 LED 위에 감광성 수지에 형광 색소를 균일하게 분산시켜 가진 형광 레지스트를 노광 및 현상하여, 상기 LED로부터 방사되는 여기광에 의해 여기되어 대응 색의 형광으로 파장 변환하는 복수의 형광 발광층의 섬 패턴을 형성하는 제2 스텝과,
    상기 형광 발광층의 광 방출면을 제외한 둘레면에 피착시켜 상기 여기광 및 상기 형광을 반사 또는 흡수하는 차광 부재를 형성하는 제3 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상기 여기광을 반사하는 금속막인 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제3 스텝은 상기 형광 발광층의 측면에 상기 차광 부재를 형성한 후, 상기 광 방출면에 피착한 상기 차광 부재를 제거하는 것을 특징으로 하는 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 형광 레지스트는 상기 형광 색소 외에 미리 정해진 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 조정 색소를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 것인 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 형광 레지스트는 상기 형광 색소 외에 미리 정해진 파장대의 광을 선택적으로 투과하는 조정 색소를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 것인 풀 컬러 LED 표시 패널의 제조 방법.
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