KR20210012181A - Light emitting diode(LED) display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 LED 표시장치에 관한 것으로, 특히 색섞임이 방지되어 고색재현율을 갖는 LED 표시장치에 관한 것이다. The present application relates to an LED display device, and more particularly, to an LED display device having a high color gamut by preventing color mixing.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있으며, 액정표시장치(liquid crystal display (LCD) device) 또는 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)를 포함하는 유기전계발광 표시장치(organic electroluminescent display (OLED) device)가 평판표시장치의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.Recently, as display devices become larger, the demand for flat display devices that occupy less space is increasing, and organic electric fields including liquid crystal display (LCD) devices or organic light emitting diodes (OLEDs) [0002] The technology of flat panel display devices is developing at a rapid pace as an organic electroluminescent display (OLED) device.
여기서, 액정표시장치에서는, 배면과 전면에 편광판이 부착된 액정패널의 하부에 백라이트 유닛이 배치되며, 이에 따라 백라이트 유닛에 구비된 광원으로부터의 광의 5% 이하만이 액정패널을 통과하여 광효율에서 단점을 갖는다.Here, in the liquid crystal display device, the backlight unit is disposed under the liquid crystal panel with polarizing plates attached to the rear and front surfaces, and thus, only 5% or less of the light from the light source provided in the backlight unit passes through the liquid crystal panel, resulting in a disadvantage in light efficiency. Has.
그리고, 유기전계발광 표시장치의 경우, 액정표시장치에 비해 개선된 광효율을 갖지만 여전히 광효율에 한계가 있고 표시장치의 내구성 및/또는 수명 등에서 여전히 단점을 갖는다.Further, in the case of an organic light emitting display device, although it has improved light efficiency compared to a liquid crystal display device, it still has a limitation in light efficiency and still has a disadvantage in terms of durability and/or lifespan of the display device.
따라서 최근에는 액정표시장치 및/또는 유기전계발광 표시장치의 위와 같은 문제점들을 극복하기 위해, 마이크로-LED(micro-light emitting diode(LED)) 표시장치가 제안되었다.Accordingly, in recent years, in order to overcome the above problems of a liquid crystal display device and/or an organic light emitting display device, a micro-light emitting diode (LED) display device has been proposed.
마이크로-LED 표시장치는 크기가 100마이크로미터(㎛) 이하인 초소형 LED(μLED)를 각 서브픽셀에 배치시켜 영상을 구현하는 표시장치로서, 낮은 소비전력과 소형화 측면에서 큰 장점을 갖는다.A micro-LED display device is a display device that implements an image by arranging micro LEDs (μLEDs) having a size of 100 micrometers or less in each subpixel, and has great advantages in terms of low power consumption and miniaturization.
한편, 마이크로-LED 표시장치는 다수의 마이크로-LED가 기판 상에 칩의 형태로 구현되는데, 최근에는 표시영역 내에 마련된 다수의 단위픽셀(pixel) 각각에서 칩의 개수를 증가시켜 마이크로-LED 표시장치에서도 대화면, 고해상도를 구현하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. Meanwhile, in the micro-LED display device, a plurality of micro-LEDs are implemented in the form of chips on a substrate. Recently, the number of chips is increased in each of a plurality of unit pixels provided in the display area. Also, research to implement a large screen and high resolution is actively being conducted.
그러나, 한정된 단위픽셀 영역 내에서 칩의 개수를 증가시키고자 하는 경우, 서로 다른 컬러를 발광하게 되는 칩 들 사이에서 색섞임이 발생하게 되고, 이는 색재현율을 감소시키게 되는 문제점을 야기하게 된다. However, when an attempt is made to increase the number of chips within a limited unit pixel area, color mixing occurs between chips that emit light of different colors, which causes a problem of reducing the color reproducibility.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대화면, 고해상도를 갖는 마이크로-LED 표시장치의 색섞임이 발생하는 것을 방지하는 것을 제 1 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, and it is a first object to prevent color mixing in a micro-LED display device having a large screen and high resolution.
이를 통해, 마이크로-LED 표시장치의 색재현율을 향상시키는 것을 제 2 목적으로 한다. Through this, the second object is to improve the color gamut of the micro-LED display device.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 색을 표현하는 제 1 서브픽셀과, 상기 제 1 색보다 큰 파장 대역을 갖는 제 2 색을 표현하고 상기 제 1 서브픽셀과 인접 배치된 제 2 서브픽셀이 정의된 기판과, 상기 제 1 및 제 2 서브픽셀의 발광영역에 각각 위치하며, 상기 제 1 색을 발광하는 발광다이오드와, 상기 제 2 서브픽셀의 상기 발광영역에 대응하여 위치하며, 상기 제 1 색을 상기 제 2 색으로 파장 변환시키는 제 1 색변환패턴과, 상기 제 1 색변환패턴의 가장자리와 상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역의 가장자리를 둘러 위치하는 색차단필터를 포함하는 LED 표시장치를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention expresses a first subpixel expressing a first color and a second color having a wavelength band greater than that of the first color, and is disposed adjacent to the first subpixel. A substrate on which a second subpixel is defined, a light emitting diode positioned in the light emitting region of the first and second subpixels, respectively, and emitting the first color, and positioned corresponding to the light emitting region of the second subpixel And, a first color conversion pattern for converting the wavelength of the first color to the second color, and a color cut filter positioned around an edge of the first color conversion pattern and an edge of the emission region of the first subpixel. It provides an LED display device including.
여기서, 상기 제 2 색 보다 큰 파장 대역을 갖는 제 3 색을 표현하며, 상기 제 2 서브픽셀과 인접 배치된 제 3 서브픽셀을 포함하며, 상기 제 3 서브픽셀에 대응하여 위치하며, 상기 제 1 색을 상기 제 3 색으로 파장 변환시키는 제 2 색변환패턴을 포함하며, 상기 색차단필터는 상기 제 2 색변환패턴의 가장자리를 둘러 위치하며, 상기 색차단필터 하부로는 블랙매트릭스가 위치한다. Herein, a third color having a wavelength band greater than that of the second color is expressed, and includes a third subpixel disposed adjacent to the second subpixel, and is positioned corresponding to the third subpixel, and the first And a second color conversion pattern for converting a color into the third color, wherein the color cut filter is located around an edge of the second color conversion pattern, and a black matrix is located below the color cut filter.
그리고, 상기 색차단필터는 투명레진 내부로 광산란입자가 분산되어 위치하며, 상기 제 1 색은 청색광이며, 상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역의 가장자리를 두르는 상기 색차단필터는 600 ~ 800nm의 파장 대역에서는 높은 투과율을 갖고, 600nm 이하의 파장대역에서는 낮은 투과율을 갖는 제 1 차단필터로 이루어지며, 상기 색차단필터에는 광산란입자가 분산되어 위치한다. In addition, the color blocking filter is located in a transparent resin with light scattering particles dispersed therein, the first color is blue light, and the color blocking filter surrounding the edge of the emission region of the first subpixel has a wavelength of 600 to 800 nm. A first cut-off filter having a high transmittance in a band and a low transmittance in a wavelength band of 600 nm or less is formed, and light scattering particles are dispersed in the color cut-off filter.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 서브픽셀은 각각 마름모 형태로 이루어져, 위에 위치하는 제 1 내지 제 3 서브픽셀 각각의 우측 하단 변은 아래에 위치하는 제 1 내지 제 3 서브픽셀 각각의 좌측 상단 변과 평행하게 서로 대향하여 배열하게 되며, 제 1 및 제 3 화소행을 따라 상기 제 2 서브픽셀이 일정간격 이격되어 배열되며, 상기 제 1 및 제 3 화소행 사이의 제 2 화소행을 따라, 상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀이 교차로 일정간격 이격되어 배열되며, 상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 1 서브픽셀에 인접하여 위치하는 상기 제 2 서브픽셀 사이로 상기 제 1 차단필터가 위치한다. In addition, the first to third subpixels each have a rhombus shape, and the lower right side of each of the first to third subpixels positioned above is the upper left side of each of the first to third subpixels positioned below and The second subpixels are arranged to face each other in parallel, and the second subpixels are arranged at predetermined intervals along the first and third pixel rows, and the second subpixels are arranged along a second pixel row between the first and third pixel rows. The first subpixel and the third subpixel are arranged to be spaced apart from each other at a predetermined interval, and the first cut-off filter is positioned between the first subpixel and the second subpixel adjacent to the first subpixel.
그리고, 상기 제 1 차단필터는 상기 제 1 서브픽셀을 향하는 상기 제 2 서브픽셀의 각 변들을 연결하여 형성되며, 상기 제 2 색은 녹색광이며, 상기 제 3 색은 적색광이며, 상기 제 2 및 제 3 서브픽셀 각각의 상기 제 2 색변환패턴의 가장자리를 두르는 상기 색차단필터는 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 500㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는 제 2 차단필터로 이루어진다. In addition, the first cut-off filter is formed by connecting the sides of the second sub-pixel facing the first sub-pixel, the second color is green light, the third color is red light, and the second and second 3 The color cut-off filter surrounding the edge of the second color conversion pattern of each subpixel has a high transmittance in a wavelength band of 400 nm to 500 nm, and a second blocking filter having a low transmittance in a wavelength band of 500 nm to 780 nm. It consists of a filter.
여기서, 상기 색차단필터에는 광산란입자가 분산되어 위치하며, 상기 제 1 내지 제 3 서브픽셀은 각각 마름모 형태로 이루어져, 다이아몬드 모양으로 배열된 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조를 이루며, 제 1 및 제 3 화소행을 따라 상기 제 2 서브픽셀이 일정간격 이격되어 배열되며, 상기 제 1 및 제 3 화소행 사이의 제 2 화소행을 따라, 상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀이 교차로 일정간격 이격되어 배열되며, 상기 제 3 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀에 인접하여 위치하는 상기 제 2 서브픽셀 사이로 상기 제 2 차단필터가 위치한다. Here, light-scattering particles are dispersed in the color cut-off filter, and the first to third subpixels each have a rhombus shape to form a diamond pentile subpixel structure arranged in a diamond shape, and the first and third images The second subpixels are arranged at predetermined intervals along the line, and along the second pixel row between the first and third pixel rows, the first subpixel and the third subpixel are spaced apart at a predetermined interval at an intersection. And the second cut-off filter is positioned between the third subpixel and the second subpixel adjacent to the third subpixel.
또한, 상기 제 2 차단필터는 상기 제 1 서브픽셀을 향하는 상기 제 2 서브픽셀의 각 변들을 연결하여 형성되며, 상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역에 대응하여, 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 500㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는 색차단필터가 더욱 위치한다. In addition, the second cut-off filter is formed by connecting the sides of the second sub-pixel facing the first sub-pixel, and corresponding to the emission region of the first sub-pixel, a wavelength band of 400 nm to 500 nm A color cut-off filter having a high transmittance and a low transmittance in a wavelength band of 500 nm to 780 nm is further positioned.
그리고, 상기 제 1 색변환패턴은 상기 제 1 색을 상기 제 2 색으로 변환시키는 양자점을 포함하며, 상기 제 2 색변환패턴은 상기 제 1 색을 상기 제 3 색으로 변환시키는 양자점을 포함하며, 상기 발광다이오드는 공통 전극, 상기 공통전극 하부로 위치하는 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 하부로 상기 발광영역에 배치되며, 상기 제 1 색을 발광하는 활성층, 상기 활성층 하부로 위치하는 제 2 반도체층, 상기 제 2 반도체층 하부로 위치하는 p형 전극을 포함하며, 상기 p형 전극은 상기 기판 상에 위치하는 구동 박막트랜지스터와 연결된다. In addition, the first color conversion pattern includes quantum dots for converting the first color to the second color, and the second color conversion pattern includes quantum dots for converting the first color to the third color, The light emitting diode includes a common electrode, a first semiconductor layer disposed under the common electrode, an active layer disposed under the first semiconductor layer in the emission region, and emitting the first color, and a second semiconductor layer disposed under the active layer. A semiconductor layer and a p-type electrode positioned below the second semiconductor layer, and the p-type electrode is connected to a driving thin film transistor positioned on the substrate.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 마이크로-LED 표시장치의 각 서브픽셀의 가장자리를 둘러 색차단필터를 위치시킴으로써, 각 서브픽셀로부터 마이크로-LED로부터 발광되는 적색광, 녹색광, 청색광이 인접한 서브픽셀에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, by placing a color-cutting filter around the edge of each subpixel of the micro-LED display device according to the present invention, red light, green light, and blue light emitted from the micro-LED from each subpixel are There is an effect that can prevent the occurrence of color mixing.
이를 통해, 보다 선명한 적색광과 녹색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있는 효과가 있다. Through this, it is possible to implement more vivid red light and green light, there is an effect that can implement high-quality high-color reproduction.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치의 개략적인 평면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 자른 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 5 은 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 자른 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 자른 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도.
도 7a는 제 1 차단필터의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프.
도 7b는 제 2 차단필터의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 또 다른 구성에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 또 다른 구성에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도.1 is a schematic plan view of a micro-LED display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view schematically showing a micro-LED display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating three subpixels of the micro-LED display device according to the first embodiment of the present invention taken along line III-III' of FIG. 2.
4 is a schematic plan view of a micro-LED display device according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating three subpixels of a micro-LED display device according to a second exemplary embodiment of the present invention taken along line V-V' of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view illustrating three subpixels of a micro-LED display device according to a second embodiment of the present invention taken along line VI-VI' of FIG. 4.
7A is a graph showing transmittance of a first cut-off filter according to wavelength.
7B is a graph showing transmittance of a second cut-off filter according to wavelength.
8 is a cross-sectional view showing three subpixels of a micro-LED display device according to still another configuration of a second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing three subpixels of a micro-LED display device according to still another configuration of a second embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a micro-LED display device according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(100)는 기판(101) 상에 배치된 픽셀 어레이(110)와, 픽셀 어레이(110)를 구동하기 위한 게이트 구동회로(120), 데이터 구동회로(130) 및 제어회로(140) 등을 포함할 수 있다.As shown, the
픽셀 어레이(110)에는 다수의 게이트라인과 다수의 데이터라인이 배치되고, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 영역에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다.A plurality of gate lines and a plurality of data lines are disposed in the
또한, 서브픽셀(SP)의 구동을 위한 전압, 신호 등이 인가되는 구동 전압라인, 공통 전압라인 등이 배치될 수 있다.In addition, a driving voltage line, a common voltage line, etc. to which a voltage or signal for driving the subpixel SP is applied may be disposed.
각각의 서브픽셀(SP)은 이미지를 표시하기 위한 마이크로-LED(120, 도 3 참조)와, 마이크로-LED(120, 도 3 참조)를 구동하기 위한 하나 이상의 구동 트랜지스터가 배치될 수 있다. 이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Each subpixel SP may include a micro-LED 120 (see FIG. 3) for displaying an image and one or more driving transistors for driving the micro-LED 120 (see FIG. 3 ). We will look at this in more detail later.
게이트 구동회로(120)는 제어회로(140)에 의해 제어되며, 픽셀 어레이(110)에 배치된 다수의 게이트라인으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다.The
이러한 게이트 구동회로(120)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 픽셀 어레이(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. The
또는 게이트 구동회로(120)는, 픽셀 어레이(110) 또는 기판(101)의 배면에 위치할 수도 있다.Alternatively, the
데이터 구동회로(130)는 제어회로(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 게이트라인을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터라인으로 출력하여 각각의 서브픽셀(SP)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현하도록 한다.The
이러한 데이터 구동회로(130)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC, Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.The
그리고 제어회로(140)는 게이트 구동회로(120)와 데이터 구동회로(130)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동회로(120)와 데이터 구동회로(130)의 동작을 제어하게 된다. Further, the
이러한 제어회로(140)는 타이밍 컨트롤러 또는 이를 포함하는 컨트롤러일 수 있다.The
따라서, 제어회로(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 하며, 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동회로(130)로 출력한다.Accordingly, the
제어회로(140)는 외부로부터 수신한 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호를 생성하고 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다.The
이러한 마이크로-LED 표시장치(100)는 픽셀 어레이(110), 게이트 구동회로(120), 데이터 구동회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.The
한편, 이러한 마이크로-LED 표시장치(100)의 서브픽셀(SP)은 웨이퍼 기판(101)에서 성장시킨 마이크로-LED(120, 도 3 참조)를 구동기판으로 전사시킴으로써 구현될 수 있다.Meanwhile, the subpixel SP of the
또는, 웨이퍼 기판에서 마이크로-LED(120, 도 3 참조)와 구동 트랜지스터(DTr, 도 3 참조)를 함께 성장시킴으로써 전사 공정 없이 마이크로-LED 표시장치(100)를 구현할 수도 있다. 즉, 웨이퍼 기판에서 성장된 마이크로-LED(120, 도 3 참조)와 구동 트랜지스터(DTr, 도 3 참조)가 하나의 발광소자를 이루며, 하나의 발광소자가 하나의 서브픽셀(SP)을 구성하도록 할 수도 있다.Alternatively, the
이러한 마이크로-LED 표시장치(100)는 더욱 정교하고 미세한 크기의 픽셀을 구현할 수 있으므로 VR또는 AR에 적용 가능한 초 고화질의 표시장치를 구현할 수 있다.Since the
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(100)는 각각의 서브픽셀(SP)에 위치하는 마이크로-LED(120, 도 3 참조)로부터 청색광이 발광되도록 하며, 이와 같이 청색광을 발광하는 마이크로-LED(120, 도 3 참조) 상부로는 색변환패턴(135, 137, 도 3 참조)을 더욱 위치시켜, 각각의 서브픽셀(SP)로부터 적색광, 녹색광, 청색광이 구현되도록 할 수 있다. Here, the
특히, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(100)는 색변환패턴(135, 137, 도 3 참조)의 주변으로 색차단필터(210, 도 2 참조)를 더욱 위치시키는 것을 특징으로 하는데, 이에 대해 아래 다수의 실시예를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. In particular, the
- 제 1 실시예 --First embodiment-
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 자른 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도이다. 2 is a plan view schematically showing a micro-LED display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a micro-LED display device according to the first embodiment of the present invention taken along line III-III' of FIG. A cross-sectional view showing three subpixels of an LED display device.
설명에 앞서, 기판(101) 상에 정의된 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에는 각각 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)가 구비되나, 설명의 편의 및 도면의 간결함을 위하여 하나의 서프픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에만 구동 박막트랜지스터(DTr)를 도시하도록 한다. Prior to the description, each of the subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) defined on the
도 2에 도시한 바와 같이, 마이크로-LED표시장치(도 1의 100)의 픽셀 어레이(110)를 이루는 복수의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들 각각은 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 정의될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As shown in FIG. 2, each of a plurality of sub-pixels (R-SP, G-SP, B-SP) constituting the
각각의 서브픽셀(SP)은 각각 청색광을 발광하는 마이크로-LED(120)를 포함하며, 서브픽셀(SP) 별로 마이크로-LED(120)상부로는 색변환패턴(135, 137)이 위치하여, 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하게 된다. Each sub-pixel SP includes a micro-LED 120 that emits blue light, and
이러한 각각의 서브픽셀(SP)은 다양한 형상을 가질 수 있는데, 즉, 서브픽셀(SP)은 원형, 타원형, 다각형 다양한 평면 형상을 가질 수 있으며, 다양한 배열로 위치할 수도 있다. Each of these sub-pixels SP may have various shapes, that is, the sub-pixels SP may have various planar shapes such as circular, elliptical, polygonal, and may be positioned in various arrangements.
본 발명의 일 실시예에 따른 적색, 녹색, 청색 서브픽셀들(R-SP, G-SP, B-SP)은 다이아몬드 모양으로 배열된 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조로 이루어져, 초고밀도 서브픽셀 집적화를 구현할 수 있으며, 또한 인지 화질 또한 향상시킬 수 있다.The red, green, and blue subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) according to an embodiment of the present invention are formed of a diamond pentile subpixel structure arranged in a diamond shape, thereby enabling ultra-high density subpixel integration. It can be implemented, and the perceived quality can also be improved.
즉, 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)은 각각 마름모 형태를 가지며 일정 간격을 두고 매트릭스 방식으로 배열되는데, 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들은 서로 평행한 일변이 서로 인접하도록 배치된다. 그 결과, 복수개의 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들이 지그재그 형태로 배열되게 된다. That is, the red, green, and blue subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) each have a rhombus shape and are arranged in a matrix manner at regular intervals, and the subpixels (R-SP, G- SP, B-SP) are arranged such that one side parallel to each other is adjacent to each other. As a result, a plurality of rhombus-shaped subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) are arranged in a zigzag shape.
예를 들어 제 1 열에 위치하는 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들의 우측 하단 변(도면상으로 정의한 a변)은 제 2 열에 위치하는 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들의 좌측 상단 변(도면상으로 정의한 b변)과 평행하게 서로 대향하는 방식으로 배열되는 것이다. 이러한 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조는 녹색 및 청색 서브픽셀(G-SP, B-SP)을 갖는 제 1 픽셀(1P)과 녹색 및 적색 서브픽셀(G-SP, R-SP)을 갖는 제2 픽셀(P2)이 수평 방향 및 수직 방향으로 교대로 배열된 구조를 갖게 된다. For example, the lower right side (side a defined in the drawing) of subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) located in the first column is subpixels (R-SP, G-) located in the second column. SP, B-SP) are arranged in a way that faces each other in parallel with the upper left side (side b defined in the drawing). The diamond pentile subpixel structure includes a
이러한 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조는 각 픽셀(1P, 2P)이 3색 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)을 포함하지 않고 2색 서브픽셀(G-SP, B-SP 또는 G-SP, R-SP)로 구성되므로, 각 픽셀(1P, 2P)에 없는 컬러는 주변 픽셀(1P, 2P)에 있는 컬러를 이용하기 위하여, 2색 서브픽셀(G-SP, B-SP 또는 G-SP, R-SP) 배열 구조에 맞추어 3색(Red, Green, Blue) 소스 영상 데이터를 인접 픽셀(1P, 2P)들에 나누어 재분배하는 서브픽셀 랜더링(Rendering) 기술을 이용할 수 있다.In such a diamond pentile subpixel structure, each pixel (1P, 2P) does not include three color subpixels (R-SP, G-SP, B-SP), and two color subpixels (G-SP, B-SP or G-SP, R-SP), so that the color that is not in each pixel (1P, 2P) is used in two-color sub-pixels (G-SP, B-SP) to use the color in the surrounding pixels (1P, 2P). Alternatively, according to the G-SP, R-SP) arrangement structure, three-color (Red, Green, Blue) source image data may be divided and redistributed to
여기서, 서브픽셀 랜더링을 구현하는 과정에서, 각 픽셀(1P, 2P)을 통해 보다 선명한 컬러를 구현하기 위해서는, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 중심부 간의 피치(P1, P2, P3)는 모두 동일하게 설계하는 것이 바람직하다. 즉, 이웃하여 위치하는 녹색 서브픽셀(G-SP) 간의 제 1 피치(P1)와, 녹색 서브픽셀(G-SP)과 청색 서브픽셀(B-SP) 간의 제 2 피치(P2)는 동일하게 설계하고, 청색 서브픽셀(B-SP)과 적색 서브픽셀(R-SP) 간의 제 3 피치(P3)는 동일하게 설계하는 것이다. Here, in the process of implementing the subpixel rendering, in order to implement a more vivid color through each pixel (1P, 2P), the pitch P1 between the centers of each subpixel (R-SP, G-SP, B-SP) , P2, P3) are preferably designed to be the same. That is, the first pitch P1 between the adjacent green subpixels G-SP and the second pitch P2 between the green subpixel G-SP and the blue subpixel B-SP are the same. It is designed to have the same third pitch P3 between the blue sub-pixels B-SP and the red sub-pixels R-SP.
이와 같이, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별 중심부 간의 피치(P1, P2, P3)를 동일하게 형성함에 따라, 본 발명의 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조에서는 하나의 픽셀(1P, 2P) 내에서 균일한 휘도의 광이 조사되도록 할 수 있게 된다. In this way, as the pitches P1, P2, and P3 between the centers of each subpixel (R-SP, G-SP, B-SP) are formed equally, one pixel in the diamond pentile subpixel structure of the present invention It is possible to irradiate light of uniform luminance within (1P, 2P).
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들 사이로 색차단필터(210)가 위치할 수 있고, 색차단필터(210)는 투명레진에 광산란입자(211)가 포함된 구성일 수 있다. Here, in the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention, the color cut-
이러한 색차단필터(210)는 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 발광되는 광들이 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로 입사되거나 출사되는 것을 방지함으로써, 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. The color cut-
좀 더 상세히 살펴보기 위해 도 3을 참조하면, 기판(101) 상에는 게이트라인과 데이터라인이 배치되어 복수의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)을 각각 정의하는데, 각각의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에는 마이크로-LED(120)의 활성층(125)에 대응하는 발광영역(EA)을 포함하며, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라서는 비발광영역(NEA)을 이루게 된다. 3, a gate line and a data line are disposed on a
그리고 비발광영역(NEA) 내의 일측에는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 스위칭영역(TrA)이 정의된다. 스위칭영역(TrA) 상에는 반도체층(103)이 위치하는데, 반도체층(103)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(103a) 그리고 액티브영역(103a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)으로 구성된다. In addition, a switching region TrA in which the driving thin film transistor DTr is formed is defined at one side of the non-emission region NEA. The
이러한 반도체층(103) 상부로는 게이트절연막(105)이 위치한다. A
게이트절연막(105) 상부로는 반도체층(103)의 액티브영역(103a)에 대응하여 게이트전극(104)이 구비된다. A
또한, 게이트전극(104) 상부로는 제 1 층간절연막(106a)이 위치하며, 이때 제 1 층간절연막(106a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(103a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(107a, 107b)이 구비된다. In addition, a first
다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(107a, 107b)을 포함하는 제 1 층간절연막(106a) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(107a, 107b)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(109a, 109b)이 구비되어 있다. Next, the first
그리고, 소스 및 드레인전극(109a, 109b)과 두 전극(109a, 109b) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(106a) 상부로 제 2 층간절연막(106b)이 위치한다. In addition, a second
이때, 소스 및 드레인 전극(109a, 109b)과 이들 전극(109a, 109b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 반도체층(103) 상부에 위치하는 게이트절연막(105) 및 게이트전극(104)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다. At this time, the
그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다. In addition, the switching thin film transistor (not shown) has the same structure as the driving thin film transistor DTr, and is connected to the driving thin film transistor DTr.
여기서, 도면에서는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 반도체층(103)이 폴리실리콘 반도체층 또는 산화물반도체층으로 이루어진 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으나, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 구비될 수도 있다. Here, in the drawing, the switching thin film transistor (not shown) and the driving thin film transistor (DTr) are shown as an example of a top gate type in which the
그리고 제 2 층간절연막(106b)에는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109b)을 노출하는 드레인콘택홀(PH)이 구비되며, 이러한 제 2 층간절연막(106b) 상부로는 드레인콘택홀(PH)을 통해 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109b)과 연결되는 연결전극(108)이 위치한다. In addition, a drain contact hole PH exposing the
연결전극(108)을 포함하는 기판(101)의 상부로는 반사절연막(131)이 위치하며, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 발광영역(EA)에 대응하는 반사절연막(131)에는 각각 오목부(133)가 구비되어, 각각의 오목부(133) 내에는 마이크로-LED(120)가 각각 위치하게 된다. A reflective insulating
따라서, 반사절연막(131)은 각각의 마이크로-LED(120)의 외측면을 감싸도록 배치되는데, 반사절연막(131)은 각각의 마이크로-LED(120)로부터 발광된 광 중 마이크로-LED(120)의 측면으로 방출되는 광을 기판(101)의 상부로 반사시켜, 각각의 마이크로-LED(120)의 광효율을 향상시키는 역할을 하게 된다. Accordingly, the reflective insulating
이러한 반사절연막(131)은 광 반사를 위한 미세 입자를 포함하는 절연 물질로 이루어질 수 있는데, 산화 티타늄(TiO2) 입자가 분산된 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 절연 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The reflective insulating
이때, 연결전극(108)의 일측으로는 반사패턴(124)이 더욱 배치될 수 있는데, 반사패턴(124)은 각각의 마이크로-LED(120)에서 발광된 광 중 마이크로-LED(120)의 하측으로 방출되는 광을 상부로 다시 반사시켜, 복수의 마이크로-LED(120)의 광 효율을 향상시킬 수 있다. At this time, a
이러한 반사패턴(124)은 반사 효율이 높은 금속 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)과 같은 물질로 이루어질 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.The
이때, 반사패턴(124)은 마이크로-LED(120)의 외측으로 더 연장되어 공통전극(129)과 전기적으로 접촉될 수 있는데, 이를 통해 반사패턴(124)이 플로팅(floating)되지 않도록 할 수 있어, 반사패턴(124)에 의해 기생 커패시턴스가 발생하는 것을 방지할 수도 있다. At this time, the
여기서, 반사전극(124)이 공통전극(129)과 전기적으로 접촉되도록 하는 경우에는, 반사패턴(124)과 마이크로-LED(120)의 제 1 반도체층(123) 사이로는 절연막(미도시)이 더욱 위치하여, 반사패턴(124)과 제 1 반도체층(123)이 서로 절연되도록 하는 것이 바람직하다. 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별로 반사절연막(131)의 오목부(133) 내부로 위치하는 각각의 마이크로-LED(120)는 연결전극(108)과 연결되는 p형전극(121)과, p형전극(121)과 이격되어 위치하는 공통전극(129) 그리고 이들 사이에 위치하는 발광부로서 제 1 및 제 2 반도체층(123, 127)과 활성층(125)을 포함한다.Here, when the
여기서, 제 1 반도체층(123)은 p형전극(121)과 접촉되어, 활성층(125)에 정공을 제공하게 되는데, 이러한 제 1 반도체층(123)은 p-GaN계 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, p-GaN계 반도체 물질로는 GaN, AlGaN, InGaN, 또는 AlInGaN 등이 될 수 있다. 여기서, 제 1 반도체층(123)의 도핑에 사용되는 불순물로는 Mg, Zn, 또는 Be 등이 이용될 수 있다.Here, the
그리고 제 1 반도체층(123) 상부로 위치하는 활성층(125)은 우물층과 우물층보다 밴드 갭이 높은 장벽층을 갖는 다중 양자 우물(MQW; Multi Quantum Well) 구조를 가질 수 있다. In addition, the
이러한 활성층(125)은 InGaN/GaN 등의 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.The
제 2 반도체층(127)은 활성층(125) 상부로 위치하여, 활성층(125)에 전자를 제공하는 역할을 하게 되는데, 제 2 반도체층(127)은 n-GaN계 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, n-GaN계 반도체 물질로는 GaN, AlGaN, InGaN, 또는 AlInGaN 등이 될 수 있다. 여기서, 제 2 반도체층(127)의 도핑에 사용되는 불순물로는 Si, Ge, Se, Te, 또는 C 등이 사용될 수 있다.The
이러한 제 2 반도체층(127) 상부로는 공통전극(129)이 위치하는데, 공통전극(129)은 제2 반도체층(127)과 전기적으로 연결될 수 있다. A
이때, 각각의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에 배치된 공통전극(129)은 서로 연결되어, 각각의 마이크로-LED(120)가 공통전극(129)을 공유하는 것으로 도시되었으나, 공통전극(129)은 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별로 분리되어 배치될 수도 있다. 이러한 공통전극(129)은 활성층(125)에서 발광된 광을 투과 시키기 위해 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide; IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide; ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide; ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide; TO) 계열의 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.At this time, the
이러한 공통전극(129)은 공통전압을 공급받을 수 있는데, 예를 들어, 공통전극(129)은 비표시영역(NEA)에까지 연장 배치되어, 비표시영역(NEA)의 게이트 구동회로(도 1의 120), 데이터 구동회로(도 1의 130) 및 제어회로(도 1의 140) 등과 연결되어, 공통전압을 공급받을 수도 있고, 게이트 구동회로(도 1의 120), 데이터 구동회로(도 1의 130) 및 제어회로(도 1의 140)로부터 전압을 공급받는 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr) 등에 연결되어 공통전압을 공급받을 수도 있다.The
여기서, 각각의 마이크로-LED(120)는 활성층(125)으로부터는 청색광을 발광하게 되며, 따라서 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)에서는 각각의 마이크로-LED(120) 상부로 단파장의 빛을 장파장의 빛으로 변환하여 출사하는 색변환패턴(color conversion pattern)(135, 137)이 위치하게 된다. Here, each of the micro-LEDs 120 emits blue light from the
이는 청색광이 적색광 및 녹색광 대비 단파장으로, 단파장의 광에 대해 색변환패턴(135, 137)의 형광효율이 조금 더 우수하며, 색변환패턴(135, 137)은 그 특성 상 상대적으로 단파장인 청색광을 상대적으로 장파장대인 적색광 및 녹색광으로 색변환시키는 것이 상대적으로 장파장대인 적색광 및 녹색광을 상대적으로 단파장인 청색광으로 색변환시키는 것 대비 수명 등의 측면에서 더 우수하기 때문이다.This is because blue light has a shorter wavelength compared to red light and green light, and the fluorescence efficiency of the
하지만, 마이크로-LED(120)가 반드시 청색광을 발광할 필요는 없으며, 적색광 또는 녹색광을 발광하는 마이크로-LED로 이루어질 수도 있다.However, the
여기서, 적색 서브픽셀(R-SP)의 발광영역(EA)에 대응해서는 제 1 색변환패턴(135)이 위치하게 되는데, 제 1 색변환패턴(135)은 광을 제공받아 제1 색상의 광을 방출하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 제 1 색변환패턴(135)은 제공받은 광을 제1 색의 파장으로 변환하는 층일 수 있다. Here, the first
구체적으로는 제1 색은 파장이 약620nm 내지 750nm인 적색(red)광일 수 있다. 그러나, 적색광 파장이 위 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 적색광으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Specifically, the first color may be red light having a wavelength of about 620 nm to 750 nm. However, the wavelength of red light is not limited to the above example, and it should be understood that all wavelength ranges that can be recognized as red light are included in the art.
그리고 녹색 서브픽셀(G-SP)의 발광영역(EA)에 대응해서는 제 2 색변환패턴(137)이 위치하게 되는데, 제 2 색변환패턴(137)도 제 1 색변환패턴(135)과 마찬가지로 광을 제공받아 제2색상의 광을 방출하는 층으로서, 구체적으로는 제공받은 광을 제2 색의 파장으로 변환하는 층일 수 있다. In addition, the second
제2색은 파장이 약 495nm 내지 570nm인 녹색(green)일 수 있다. 그러나, 녹색광 파장이 위 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 녹색광으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The second color may be green having a wavelength of about 495 nm to 570 nm. However, the green light wavelength is not limited to the above example, and it should be understood that all wavelength ranges that can be recognized as green light are included in the art.
이러한 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)에는 색변환물질이 포함되게 되는데, 색변환물질은, 예를 들어, 양자점(Quantum Dot), 형광염료 또는 이들의 조합일 수 있다. 형광염료는, 예를 들어, 유기 형광물질, 무기 형광물질 및 이들의 조합을 포함한다.A color conversion material is included in the first and second
양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있지만, 이들 만으로 제한되지 않는다. The quantum dots may be selected from a group II-VI compound, a group III-V compound, a group IV-VI compound, a group IV element, a group IV compound, and combinations thereof, but are not limited thereto.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어 진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. Group II-VI compounds include binary compounds selected from the group consisting of CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS, and mixtures thereof; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, MgZnTe, HgZnS, MgZnTe It may be selected from the group consisting of small compounds and quaternary compounds selected from the group consisting of HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, and mixtures thereof.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The group III-V compound is a binary compound selected from the group consisting of GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, and mixtures thereof; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP and a ternary compound selected from the group consisting of a mixture thereof and GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs , GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, and mixtures thereof.
IV-VI족화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The IV-VI compound is a binary compound selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, and mixtures thereof; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, and a quaternary compound selected from the group consisting of SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe and mixtures thereof. It may be selected from the group consisting of.
IV족 원소로 는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The group IV element may be selected from the group consisting of Si, Ge, and mixtures thereof.
IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.The group IV compound may be a binary compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and mixtures thereof.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. In this case, the two-element compound, the three-element compound, or the quaternary element compound may be present in the particle at a uniform concentration, or may be present in the same particle by partially dividing the concentration distribution into different states. In addition, one quantum dot may have a core/shell structure surrounding another quantum dot.
코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.The interface between the core and the shell may have a concentration gradient that decreases toward the center of the concentration of elements present in the shell.
이러한 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.These quantum dots may have a full width of half maximum (FWHM) of the emission wavelength spectrum of about 45 nm or less, preferably about 40 nm or less, more preferably about 30 nm or less, and improve color purity or color reproducibility within this range. I can make it. In addition, since the light emitted through the quantum dots is emitted in all directions, a wide viewing angle can be improved.
또한, 양자점의 형태는 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.In addition, the shape of the quantum dot is of a commonly used type and is not particularly limited, but more specifically, spherical, pyramidal, multi-arm, or cubic nanoparticles, nanotubes, nanowires, It can be used in the form of nanofibers, nanoplatelet particles, and the like.
형광염료는 예를 들어, 적색 형광염료, 녹색 형광염료, 그 이외의 제3의 색상의 빛을 발광하는 염료 또는 이들의 조합일 수 있다.The fluorescent dye may be, for example, a red fluorescent dye, a green fluorescent dye, a dye that emits light of a third color other than that, or a combination thereof.
적색 형광염료는 녹색 파장대의 광을 흡수하여 적색 파장대의 광을 발광하는 물질로, 예를 들어, (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, 카즌(CaAlSiN3), CaMoO4, Eu2Si5N8, K2SiF6, SrCaAlSiN3, CaS, SrLiAlN3 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 적색 형광염료는, 예를 들어, 617nm 내지 637nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 10nm 내지 100nm인 물질일 수 있다. Red fluorescent dyes are substances that absorb light in the green wavelength band and emit light in the red wavelength band.For example, (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, CaAlSiN3, CaMoO4, It may be at least one of Eu2Si5N8, K2SiF6, SrCaAlSiN3, CaS, and SrLiAlN3. In addition, the red fluorescent dye may be, for example, a material having a maximum emission peak at 617 nm to 637 nm and a half width (FWHM) of 10 nm to 100 nm.
녹색 형광염료는 청색 파장대의 광을 흡수하여 녹색 파장대의 광을 발광하는 물질로, 예를 들어, 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet, YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, 바리움마그네슘알루미네이트(BAM), 알파사이알론(α-SiAlON), 베타 사이알론(β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, Sr1-xBax)Si2O2N2, LuAG, (Ca, Sr, Ba)Si2O2N2, GaS 중 적어도 하나일 수 있다. Green fluorescent dye is a material that absorbs light in the blue wavelength band and emits light in the green wavelength band. For example, yttrium aluminum garnet (YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, barium magnesium aluminum Among nate (BAM), alpha sialon (α-SiAlON), beta sialon (β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, Sr1-xBax)Si2O2N2, LuAG, (Ca, Sr, Ba)Si2O2N2, GaS There may be at least one.
또한, 녹색 형광염료는 예를 들어, 510nm 내지 525nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 60nm 내지 70nm인 물질일 수 있다. 구체 예에서, 녹색 형광염료로는, 520nm 에서 최대발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 62nm인 제1 녹색 형광염료와, 511nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 64nm인 제2 녹색 형광염료가 사용될 수 있다. 다만, 녹색 형광염료가 전술한 예들 만으로 제한되지 않는다.In addition, the green fluorescent dye may be, for example, a material having a maximum emission peak at 510 nm to 525 nm and a half width (FWHM) of 60 nm to 70 nm. In a specific example, as the green fluorescent dye, a first green fluorescent dye having a maximum emission peak at 520 nm and a half value width (FWHM) of 62 nm, and a second green dye having a maximum emission peak at 511 nm and a half value width (FWHM) of 64 nm. Fluorescent dyes can be used. However, the green fluorescent dye is not limited to the above-described examples.
한편 지금까지 나열한 형광염료는 무기 형광물질로, 유기 형광물질로는 BODIPY 계열 형광체로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the fluorescent dyes listed so far may be made of inorganic fluorescent materials and BODIPY-based fluorescent materials as organic fluorescent materials.
또한, Perovskite 소재 또한 적용 가능하다. 이와 같이, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에는 적색 및 녹색 서브화소(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)에 대응하여 각각 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)이 위치하게 되므로, 각각의 마이크로-LED(120)로부터 방출되는 청색광은 적색 서브픽셀(R-SP)에서는 적색 서브픽셀(R-SP)에 위치하는 제 1 색변환패턴(135)에 의해 청색광이 적색광으로 파장이 변환되게 되며, 녹색 서브픽셀(G-SP)에서는 녹색 서브픽셀(G-SP)에 위치하는 제 2 색변환패턴(137)에 의해 청색광이 녹색광으로 파장이 변환되게 된다. In addition, Perovskite materials are also applicable. In this way, each of the subpixels R-SP, G-SP, and B-SP has the first and second colors corresponding to the emission areas EA of the red and green subpixels R-SP and G-SP, respectively. Since the
따라서, 각각의 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에는 적색광, 녹색광, 청색광을 발하게 되어, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 고휘도의 풀컬러를 구현하게 된다. Accordingly, red, green, and blue light is emitted to each of the red, green, and blue subpixels (R-SP, G-SP, B-SP), and the micro-LED display device according to the first embodiment of the present invention (Fig. 1 of 100) realizes full color with high luminance.
이때, 청색 서브픽셀(B-SP)에서는 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광을 통해 화상의 청색광을 그대로 구현할 수 있으므로, 청색 서브픽셀(B-SP)에는 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광이 그대로 투과될 수 있도록, 아무것도 위치하지 않거나, 또는 투명한 레진이 위치할 수 있다. At this time, in the blue sub-pixel (B-SP), the blue light of the image can be realized as it is through the blue light emitted from the
또는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)이 양자점으로 이루어지도록 하는 경우, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)로부터 구현되는 적색광과 녹색광의 색 순도(color purity)가 향상되는 동시에 장시간 발광 후에도 색 순도를 처음과 같이 유지할 수 있는 효과를 갖게 되므로, 청색 서브픽셀(B-SP)에서도 투명레진에 양자점이 포함되도록 할 수 있다. Alternatively, when the first and second
즉, 청색 서브픽셀(B-SP)에 대응되는 투명레진에는 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광이 반응하여, 보다 고순도의 청색 파장대의 광을 출광하는 청색 양자점들이 더욱 분포되어 위치할 수 있는 것이다. In other words, blue light emitted from the
한편, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 경계에는 블랙매트릭스(134)가 더욱 구비될 수 있다. 즉, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별 발광영역(EA)의 가장자리를 두르며 블랙매트릭스(134)가 위치하게 되는데, 이러한 블랙매트릭스(134)는 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에 구비된 서로 다른 색상의 광을 형광하는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137) 사이의 이격영역으로 청색광이 새어 나오게 됨으로써 발생하는 빛샘을 억제하는 역할을 하게 된다. Meanwhile, a
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치(도 1의 100)는 블랙매트릭스(134) 상부로 색차단필터(210)가 위치하게 된다. In particular, in the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention, the
즉, 색차단필터(210)는 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 위치함에 따라 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리를 두르도록 배치되게 된다. That is, as the color cut-
또한, 청색 서브픽셀(B-SP)에 있어서는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르도록 배치되게 된다. In addition, in the blue sub-pixel B-SP, it is arranged so as to surround the edge of the light emitting area EA of the blue sub-pixel B-SP.
이러한 색차단필터(210)는 아크릴(Acryl)계 레진으로 이루어지는 투명레진에 광산란입자(211)가 분산되어 이루어질 수 있는데, 광산란입자(211)는 투명레진과 상이한 굴절율을 갖는 입자일 수 있는데, 이러한 광산란입자(211)는 입사광을 산란시킬 수 있는 입자라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물입자 또는 유기입자일 수 있다. The
금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 유기 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다.Examples of the metal oxide include titanium oxide (TiO2), zirconium oxide (ZrO2), aluminum oxide (Al2O3), indium oxide (In2O3), zinc oxide (ZnO) or tin oxide (SnO2), and the organic material Acrylic resin or urethane resin, etc. can be illustrated.
이러한 광산란입자(211)를 통해, 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 발광되는 적색광과 녹색광 그리고 청색광 중, 색차단필터(210)로 향하는 광들은 여러 방향으로 산란되게 된다.Through these
특히, 광산란입자(211)는 광산란입자(211)로 입사되는 방향의 반대방향으로 광이 산란되도록 함으로써, 대다수의 광을 입사되는 방향의 반대방향으로 반사시키게 된다. In particular, the light-scattering
따라서 각각의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 구현되는 적색광, 녹색광 그리고 청색광이 인접한 다른 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 영역으로 입사되거나 출사되는 것을 방지하여 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, red light, green light, and blue light implemented from each sub-pixel (R-SP, G-SP, B-SP) enters or exits the area of other adjacent sub-pixels (R-SP, G-SP, B-SP). It is possible to prevent the occurrence of color mixing.
즉, 청색 서브픽셀(B-SP)에서는 마이크로-LED(120)로부터 구현되는 청색광이 그대로 화상을 구현하게 되는데, 이때 청색 서브픽셀(B-SP)에서 구현되는 청색광은 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 광산란입자(211)를 포함하는 색차단필터(210)에 의해 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP)로 입사되거나 출사되지 못하게 된다. That is, in the blue sub-pixel (B-SP), the blue light implemented from the
그리고, 적색 서브픽셀(R-SP)과 녹색 서브픽셀(G-SP)에서는 마이크로-LED(120)로부터 구현되는 청색광이 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)을 각각 투과하여 적색광과 녹색광으로 파장 변환되는 과정에서, 일부 광들이 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 측면으로 향하게 되어 인접한 서브픽셀(G-SP, B-SP 또는 R-SP, B-SP)로 입사될 수 있다. 하지만, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리를 두르도록 광산란입자(211)를 포함하는 색차단필터(210)를 위치시킴으로써, 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)으로부터 인접한 서브픽셀(G-SP, B-SP 또는 R-SP, B-SP)로 적색광과 녹색광이 입사되거나 출사되도록 하는 것을 방지할 수 있다. In addition, in the red sub-pixel (R-SP) and the green sub-pixel (G-SP), blue light implemented from the micro-LED 120 passes through the first and second
따라서 각각의 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 구현되는 적색광, 녹색광 그리고 청색광이 인접한 다른 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 영역으로 입사되거나 출사되는 것을 방지하여 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, red light, green light, and blue light implemented from each sub-pixel (R-SP, G-SP, B-SP) enters or exits the area of other adjacent sub-pixels (R-SP, G-SP, B-SP). It is possible to prevent the occurrence of color mixing.
이러한 색차단필터(210)의 높이(h1)는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 높이와 동일하게 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)은 각각 색차단필터(210)에 의해 정의되는 공간에 잉크젯 프린팅 공법 또는 리버스 오프셋 프린팅 공법 등을 이용하여 채우도록 배치될 수 있다. It is preferable that the height h1 of the color cut-
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별 사이로 광산란입자(211)가 함유된 색차단필터(210)가 위치하도록 함으로서, 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, in the micro-LED display device (100 in FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention, the
이를 통해, 본 발명의 제 1 실시예의 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 보다 선명한 적색광과 녹색광 그리고 청색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있다.Through this, the micro-LED display device (100 in FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention can implement more vivid red light, green light, and blue light, thereby realizing high-quality high-color reproduction.
- 제 2 실시예 --Second embodiment-
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 5와 도 6은 각각 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선과 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 자른 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도이다. 4 is a plan view schematically illustrating a micro-LED display device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are the present inventions taken along lines V-V' and VI-VI' of FIG. 4, respectively. Is a cross-sectional view illustrating three subpixels of a micro-LED display device according to a second embodiment of the present invention.
그리고, 도 7a는 제 1 차단필터의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프이며, 도 7b는 제 2 차단필터의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프이다. 7A is a graph showing the transmittance of the first cut-off filter according to the wavelength, and FIG. 7B is a graph showing the transmittance of the second cut-off filter according to the wavelength.
도 4에 도시한 바와 같이, 마이크로-LED표시장치(도 1의 100)의 픽셀 어레이(110)를 이루는 복수의 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)들은 각각 청색광을 발광하는 마이크로-LED(120)를 포함하며, 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) 별로 마이크로-LED(120)상부로는 색변환패턴(135, 137)이 위치하여, 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하게 된다. As shown in FIG. 4, a plurality of subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-) constituting the
이러한 복수의 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)들은 다이아몬드 모양의 배열된 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조로 이루어져, 초고밀도 서브픽셀 집적화를 구현할 수 있으며, 또한 인지 화질 또한 향상시킬 수 있다. These plurality of subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) consist of a diamond pentile subpixel structure arranged in a diamond shape, and ultra-high density subpixel integration can be implemented. In addition, it can also improve the perceived quality.
즉, 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)은 각각 마름모 형태를 가지며 일정 간격을 두고 매트릭스 방식으로 배열되는데, 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)들은 서로 평행한 일변이 서로 인접하도록 배치된다. 그 결과, 복수개의 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)들이 지그재그 형태로 배열되게 된다. That is, the red, green, and blue subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) each have a rhombus shape and are arranged in a matrix manner at regular intervals. The pixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) are arranged such that one side parallel to each other is adjacent to each other. As a result, a plurality of rhombus-shaped subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) are arranged in a zigzag form.
예를 들어 제 1 열에 위치하는 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들의 우측 하단 변(도면상으로 정의한 a변)은 제 2 열에 위치하는 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)들의 좌측 상단 변(도면상으로 정의한 b변)과 평행하게 서로 대향하는 방식으로 배열되는 것이다. 이러한 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조는 단위 면적당 서브픽셀(발광영역) (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)이 차지하는 면적의 비인 필 펙터(Fill Factor)와 휘도 및 색온도를 고려하여 설계될 수 있는데, 즉, 색온도를 맞추기 위하여 모든 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)에 포함되는 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP, 3G-SP)은 적색 또는 청색 서브픽셀(R-SP, B-SP)과 대비하여 많은 개수를 가질 수 있다. For example, the lower right side (side a defined in the drawing) of subpixels (R-SP, G-SP, B-SP) located in the first column is subpixels (R-SP, G-) located in the second column. SP, B-SP) are arranged in a way that faces each other in parallel with the upper left side (side b defined in the drawing). This diamond pentile subpixel structure is the ratio of the area occupied by subpixels (light emitting areas) (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) per unit area, which is the fill factor and luminance. And color temperature. That is, the green sub-pixel (1G-SP) included in all sub-pixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) to match the color temperature. , 2G-SP, 3G-SP) may have a large number compared to red or blue subpixels (R-SP, B-SP).
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치(도 1의 100)는 다수의 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP, 3G-SP)들이 일정간격 이격되어 제 1 화소행을 이루게 되며, 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP, 3G-SP)들의 우측 하단 변(도면상으로 정의한 a변)과 좌측 상단 변(도면상으로 정의한 b변)이 평행하도록 다수의 청색 서브픽셀(B-SP)과 다수의 적색 서브픽셀(R-SP)이 일정간격 이격되어 서로 반복 배열되어 제 2 화소행을 이루게 된다. Accordingly, in the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention, a plurality of green subpixels (1G-SP, 2G-SP, 3G-SP) are spaced apart from each other at a predetermined interval to form a first pixel row. The green subpixels (1G-SP, 2G-SP, 3G-SP) have a plurality of blue colors so that the lower right side (side a defined in the drawing) and the upper left side (side b defined in the drawing) are parallel. The sub-pixels B-SP and the plurality of red sub-pixels R-SP are spaced apart from each other at predetermined intervals and are repeatedly arranged to form a second pixel row.
이러한 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조는 제 1 화소행에 위치하는 제 1 녹색 서브픽셀(1G-SP)과 제 2 화소행의 청색 서브픽셀(B-SP)을 갖는 제 1 픽셀(1P)과, 제 1 화소행에 위치하는 제 2 녹색 서브픽셀(2G-SP)과 제 2 화소행의 적색 서브픽셀(R-SP)을 갖는 제 2 픽셀(2P)이 수평 방향 및 수직 방향으로 교대로 배열된 구조를 갖게 된다. The diamond pentile subpixel structure includes a
이러한 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조는 각 픽셀(1P, 2P)이 3색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)을 포함하지 않고 2색 서브픽셀(1G-SP, B-SP 또는 2G-SP, R-SP)로 구성되므로, 각 픽셀(1P, 2P)에 없는 컬러는 주변 픽셀에 있는 컬러를 이용하기 위하여, 2색 서브픽셀(1G-SP, B-SP 또는 2G-SP, R-SP) 배열 구조에 맞추어 3색(Red, Green, Blue) 소스 영상 데이터를 인접 픽셀(1P, 2P)들에 나누어 재분배하는 서브픽셀 랜더링(Rendering) 기술을 이용해야 한다.In this diamond pentile subpixel structure, each pixel (1P, 2P) does not include three color subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP), and two color subpixels ( Since it is composed of 1G-SP, B-SP or 2G-SP, R-SP, the color that is not in each pixel (1P, 2P) is used in two-color sub-pixels (1G-SP, Uses subpixel rendering technology that divides and redistributes 3 color (red, green, blue) source image data into adjacent pixels (1P, 2P) according to the B-SP or 2G-SP, R-SP) arrangement structure. Should be.
여기서, 서브픽셀 랜더링을 구현하는 과정에서, 각 픽셀(1P, 2P)을 통해 보다 선명한 컬러를 구현하기 위해서는, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)의 중심부간의 피치(P1, P2, P3)는 모두 동일하게 설계하는 것이 바람직하다. Here, in the process of implementing the subpixel rendering, in order to implement a more vivid color through each pixel (1P, 2P), the pitch P1 between the centers of each subpixel (R-SP, G-SP, B-SP) , P2, P3) are preferably designed to be the same.
즉, 이웃하여 위치하는 녹색 서브픽셀(G-SP) 간의 제 1 피치(P1)와, 녹색 서브픽셀(G-SP)과 청색 서브픽셀(B-SP) 간의 제 2 피치(P2)는 동일하게 설계하고, 청색 서브픽셀(B-SP)과 적색 서브픽셀(R-SP) 간의 제 3 피치(P3)는 동일하게 설계하는 것이다. That is, the first pitch P1 between the adjacent green subpixels G-SP and the second pitch P2 between the green subpixel G-SP and the blue subpixel B-SP are the same. It is designed to have the same third pitch P3 between the blue sub-pixels B-SP and the red sub-pixels R-SP.
이와 같이, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP) 별 중심부 간의 피치(P1, P2, P3)를 동일하게 형성함에 따라, 본 발명의 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조에서는 하나의 픽셀(1P, 2P) 내에서 균일한 휘도의 광이 조사되도록 할 수 있게 된다.In this way, as the pitches P1, P2, and P3 between the centers of each subpixel (R-SP, G-SP, B-SP) are formed equally, one pixel in the diamond pentile subpixel structure of the present invention It is possible to irradiate light of uniform luminance within (1P, 2P).
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 마름모 형태의 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)들 사이로 색차단필터(220, 230)가 더욱 위치하는데, 청색 서브픽셀(B-SP)과 청색 서브픽셀(B-SP)에 인접하여 위치하는 화소행의 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP) 사이로는 제 1 차단필터(220)가 위치하게 되며, 적색 서브픽셀(R-SP)과 적색 서브픽셀(R-SP)에 인접하여 위치하는 화소행의 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP) 사이로는 제 2 차단필터(230)가 위치하게 된다. Here, the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention includes rhombic subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP) The color cut-off
즉, 제 1 픽셀(1P)의 청색 서브픽셀(B-SP)에는 제 1 화소행의 제 1 및 제 2 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)과 제 3 화소행의 제 1 및 제 2 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)이 인접하여 위치하게 되는데, 제 1 차단필터(220)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 가장자리를 둘러 제1 화소행의 제 1 및 제 2 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)과 제 2 화소행의 제 1 및 제 2 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP) 사이로 위치하게 된다. That is, in the blue subpixels B-SP of the
그리고, 제 1 픽셀(1P)의 청색 서브픽셀(B-SP)과 동일한 제 2 화소행에 위치하는 제 2 픽셀(2P)의 적색 서브픽셀(R-SP)에는 제 1 화소행의 제 2 및 제 3 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP)과 제 3 화소행의 제 2 및 제 3 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP)이 인접하여 위치하게 되는데, 제 2 차단필터(230)는 적색 서브픽셀(R-SP)의 가장자리를 둘러 제1 화소행의 제 2 및 제 3 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP)과 제 2 화소행의 제 2 및 제 3 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP) 사이로 위치하게 된다. In addition, the red subpixel R-SP of the
이때, 제 1 차단필터(220)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 가장자리를 두르는 제 1 및 제 2 화소행의 제 1 및 제 2 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)의 청색 서브픽셀(B-SP)을 향하는 각 변들을 연결하여 형성되며, 제 2 차단필터(230)는 적색 서브픽셀(R-SP)의 가장자리를 두르는 제 1 및 제 2 화소행의 제 2 및 제 3 녹색 서브픽셀(2G-SP, 3G-SP)의 서로 마주보는 모서리를 연결하여 형성된다. In this case, the first cut-
이러한 제 1 및 제 2 차단필터(220, 230)로 이루어지는 색차단필터는, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)의 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광이 색변환패턴(135. 137)에 의해 적색광 및 녹색광으로 파장 변환되는 과정에서, 이웃하여 위치하는 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, 3G-SP, B-SP)로 색섞임이 발생하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. The color cut-off filter composed of the first and second cut-off
좀 더 상세히 살펴보기 위해 도 5와 도 6을 참조하면, 마이크로-LED(120)의 활성층(125)에 대응하는 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 기판(101) 상의 비발광영역(NEA) 내에 위치하는 스위칭영역(TrA) 상에는, 액티브영역(103a) 및 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 게이트절연막(105), 게이트전극(107), 그리고 게이트절연막과 제 1 층간절연막(106a)에 구비된 제 1, 2 반도체층 콘택홀(107a, 107b)을 통해 각각 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 접촉되는 소스 및 드레인전극(109a, 109b)을 포함하는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 위치한다. Referring to FIGS. 5 and 6 for a more detailed look, in the non-emission area NEA on the
그리고, 소스 및 드레인전극(109a, 109b)과 두 전극(109a, 109b) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(106a) 상부로 제 2 층간절연막(106b)이 위치하며, 제 2 층간절연막(106b)에는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109b)을 노출하는 드레인콘택홀(PH)이 구비된다. In addition, a second
이러한 제 2 층간절연막(106b) 상부로는 드레인콘택홀(PH)을 통해 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109b)과 연결되는 연결전극(108)이 위치한다. A
연결전극(108)을 포함하는 기판(101)의 상부로는 반사절연막(131)이 위치하며, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)의 발광영역(EA)에 대응하는 반사절연막(131)에는 각각 오목부(133)가 구비되어, 각각의 오목부(133) 내에는 마이크로-LED(120)가 각각 위치하게 된다. A reflective insulating
이때, 연결전극(108)의 일측으로는 반사패턴(124)이 더욱 배치될 수 있는데, 반사패턴(124)은 각각의 마이크로-LED(120)에서 발광된 광 중 마이크로-LED(120)의 하측으로 방출되는 광을 상부로 다시 반사시켜, 복수의 마이크로-LED(120)의 광 효율을 향상시킬 수 있다. At this time, a
그리고 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP) 별로 반사절연막(131)의 오목부(133) 내부로 위치하는 각각의 마이크로-LED(120)는 연결전극(108)과 연결되는 p형전극(121)과, p형전극(121)과 이격되어 위치하는 공통전극(129) 그리고 이들 사이에 위치하는 발광부로서 제 1 및 제 2 반도체층(123, 127)과 활성층(125)을 포함한다.In addition, each of the micro-LEDs 120 located inside the
이러한 제 2 반도체층(127) 상부로는 공통전극(129)이 위치하는데, 공통전극(129)은 제2 반도체층(127)과 전기적으로 연결될 수 있다. A
여기서, 각각의 마이크로-LED(120)는 활성층(125)으로부터는 청색광을 발광하게 되며, 따라서 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)에서는 각각의 마이크로-LED(120) 상부로 단파장의 빛을 장파장의 빛으로 변환하여 출사하는 색변환패턴(color conversion pattern)(135, 137)이 위치하게 된다. Here, each micro-LED 120 emits blue light from the
여기서, 적색 서브픽셀(R-SP)의 발광영역(EA)에 대응해서는 제 1 색변환패턴(135)이 위치하게 되는데, 제 1 색변환패턴(135)은 광을 제공받아 제1 색상의 광을 방출하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 제 1 색변환패턴(135)은 제공받은 광을 제1 색의 파장으로 변환하는 층일 수 있다. Here, the first
구체적으로는 제1 색은 파장이 약620nm 내지 750nm인 적색(red)광일 수 있다. Specifically, the first color may be red light having a wavelength of about 620 nm to 750 nm.
그리고 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)의 발광영역(EA)에 대응해서는 제 2 색변환패턴(137)이 위치하게 되는데, 제 2 색변환패턴(137)도 제 1 색변환패턴(135)과 마찬가지로 광을 제공받아 제2색상의 광을 방출하는 층으로서, 구체적으로는 제공받은 광을 제2 색의 파장으로 변환하는 층일 수 있다. In addition, the second
제2색은 파장이 약 495nm 내지 570nm인 녹색(green)일 수 있다. The second color may be green having a wavelength of about 495 nm to 570 nm.
이와 같이, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)에는 적색 및 녹색 서브화소(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)의 발광영역(EA)에 대응하여 각각 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)이 위치하게 되므로, 각각의 마이크로-LED(120)로부터 방출되는 청색광은 적색 서브픽셀(R-SP)에서는 적색 서브픽셀(R-SP)에 위치하는 제 1 색변환패턴(135)에 의해 청색광이 적색광으로 파장 변환되게 되며, 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)에서는 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)에 위치하는 제 2 색변환패턴(137)에 의해 청색광이 녹색광으로 파장 변환되게 된다. In this way, each sub-pixel (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP) corresponds to the emission area EA of the red and green sub-pixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP). Thus, since the first and second
따라서, 각각의 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)에는 적색광, 녹색광, 청색광을 발하게 되어, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 고휘도의 풀컬러를 구현하게 된다. Accordingly, red, green, and blue light is emitted to each of the red, green, and blue subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP), and the micro-LED according to the second embodiment of the present invention The display device (100 in FIG. 1) implements full color with high luminance.
한편, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)의 경계에는 블랙매트릭스(134)가 더욱 구비되는데, 즉, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP) 별 발광영역(EA)의 가장자리를 두르며 블랙매트릭스(134)가 위치하게 되는데, 이러한 블랙매트릭스(134)는 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)에 구비된 서로 다른 색상의 광을 형광하는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137) 사이의 이격영역으로 청색광이 나오게 됨으로써 발생하는 빛샘을 억제하는 역할을 하게 된다. On the other hand, a
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED표시장치(도 1의 100)는 블랙매트릭스(134) 상부로 색차단필터(220, 230)가 위치하게 된다. In particular, in the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention, color cut-off
즉, 색차단필터(220, 230)는 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP) 별 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 위치함에 따라 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)에 있어서는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리를 두르도록 배치되게 된다. That is, as the color cut-off
또한, 청색 서브픽셀(B-SP)에 있어서는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르도록 배치되게 된다. In addition, in the blue sub-pixel B-SP, it is arranged so as to surround the edge of the light emitting area EA of the blue sub-pixel B-SP.
여기서, 도 5를 참조하면, 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 제 1 차단필터(220)로 이루어지는 색차단필터를 위치하는데, 제 1 차단필터는 600 ~ 800nm 의 파장대의 광을 투과시키기 때문에, 이의 파장대를 갖는 적색광만을 투과시키게 된다. Here, referring to FIG. 5, a color cut-off filter including a first cut-
즉, 첨부한 도 7a는 제 1 차단필터(220)의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프로, 제 1 차단필터(220)는 적색광에 대응되는 600 ~ 800nm의 파장 대역에서는 높은 투과율을 갖고, 녹색광과 청색광에 대응되는 600nm 이하의 파장대역에서는 낮은 투과율을 갖는다. That is, FIG. 7A is a graph showing the transmittance of the first cut-
따라서, 제 1 차단필터(220)는 600 ~ 800nm의 파장대역의 광 이외의 광은 모두 차단하게 된다. Accordingly, the first cut-
이러한 제 1 차단필터(220)가 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르도록 위치함으로써, 청색 서브픽셀(B-SP)의 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광이 청색 서브픽셀(B-SP)에 인접한 다른 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)의 영역으로 입사되거나 출사되는 것을 방지할 수 있게 된다. Blue light emitted from the
따라서, 인접한 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)들에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, color mixing can be prevented from occurring in adjacent subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP, and B-SP).
그리고 도 6을 참조하면 적색 서브픽셀(R-SP)과 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)에 위치하는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리는 각각 제 2 차단필터(230)로 이루어지는 색차단필터가 위치하게 되는데, 제 2 차단필터(230)는 400 ~ 500nm의 파장대의 광을 투과시키기 때문에, 이의 파장대를 갖는 청색광만을 투과시키게 된다. And, referring to FIG. 6, the edges of the first and second
여기서, 첨부한 도 7b는 제 2 차단필터(230)의 투과율을 파장에 따라 나타낸 그래프로, 제 2 차단필터(230)는 청색광에 대응되는 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 녹색광에 대응되는 500㎚ ~ 565㎚ 및 적색광에 대응되는 620㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는다. Here, the attached FIG. 7B is a graph showing the transmittance of the second cut-
따라서, 제 2 차단필터(230)는 400 ~ 500nm의 파장대역의 광 이외의 광은 모두 차단하게 된다. Accordingly, the second cut-
이러한 제 2 차단필터(230)가 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리를 두르도록 위치함으로써, 적색 서브픽셀(R-SP)과 녹색 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP)에서 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 청색광이 각각 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)에 의해 파장 변환되는 과정에서, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)에 각각 인접한 다른 서브픽셀(1G-SP, 2G-SP, B-SP 또는 R-SP, B-SP)의 영역으로 적색광과 녹색광이 입사되거나 출사되는 것을 방지할 수 있게 된다. Since the second cut-
이러한 제 1 및 제 2 차단필터(220, 230)는 각각 베이스수지 및 베이스수지 내에 용해되어 400 ~ 500nm의 파장대역과 600 ~ 800nm의 파장대역 이외의 광을 흡수하는 안료(colorant) 또는 염료(dye)를 포함하여 이루어질 수 있다.These first and second cut-off
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러서는 600 ~ 800nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 1 차단필터(220)를 위치시키고, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러 400 ~ 500nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 2 차단필터(230)를 위치시킴으로써, 각 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)로부터 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 적색광, 녹색광, 청색광이 인접한 서브픽셀(R-SP, 1G-SP, 2G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention has a wavelength of 600 to 800 nm surrounding the edge of the light emitting area EA of the blue subpixel B-SP. A wavelength of 400 to 500 nm is placed around the edge of the emission area EA of the red and green subpixels (R-SP, 1G-SP, 2G-SP) by placing the first cut-
이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예의 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 보다 선명한 적색광과 녹색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있다. Through this, the micro-LED display device (100 in FIG. 1) according to the second exemplary embodiment of the present invention can implement more vivid red light and green light, thereby implementing higher-quality high-color reproduction.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 또 다른 구성에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating three subpixels of a micro-LED display device according to another configuration of the second embodiment of the present invention.
도 8 에 도시한 바와 같이, 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 위치하는 제 1 차단필터(220)와 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 위치하는 제 2 차단필터(230)에 광산란입자(211)가 분산되어 함유될 수 있다. As shown in FIG. 8, the first cut-
광산란입자(211)는 제 1 및 제 2 차단필터(220, 230)와 상이한 굴절율을 갖는 입자일 수 있는데, 이러한 광산란입자(211)는 입사광을 산란시킬 수 있는 입자라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물입자 또는 유기입자일 수 있다. The light-scattering
금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 유기 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다.Examples of the metal oxide include titanium oxide (TiO2), zirconium oxide (ZrO2), aluminum oxide (Al2O3), indium oxide (In2O3), zinc oxide (ZnO) or tin oxide (SnO2), and the organic material Acrylic resin or urethane resin, etc. can be illustrated.
이러한 광산란입자(211)를 통해, 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 발광되는 적색광과 녹색광 그리고 청색광 중 제 1 및 제 2 차단필터(220, 230)로 향하는 광들은 여러 방향으로 산란되게 된다.Through the
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러서는 600 ~ 800nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 1 차단필터(220)를 위치시키고, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러 400 ~ 500nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 2 차단필터(230)를 위치시킴으로써, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 적색광, 녹색광, 청색광이 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있으면서도, 제 1 및 제 2 차단필터(220, 230)에 광산란입자(211)를 더욱 함유되도록 함으로써, 광산란입자(211)를 통해 한번더 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로 광들이 입사되거나 출사되도록 하는 것을 방지할 수 있다. That is, in the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention, only light in a wavelength band of 600 to 800 nm surrounding the edge of the light emitting area EA of the blue subpixel B-SP The first cut-
이를 통해, 보다 선명한 적색광과 녹색광 그리고 청색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있다. Through this, it is possible to implement more vivid red light, green light, and blue light, thereby realizing high-quality high-color reproduction.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 또 다른 구성에 따른 마이크로-LED표시장치의 세개의 서브픽셀들을 나타내는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating three subpixels of a micro-LED display device according to another configuration of the second embodiment of the present invention.
도 9 에 도시한 바와 같이, 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 두르는 블랙매트릭스(134) 상부로 위치하는 제 1 차단필터(220)가 위치하며, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)에 각각 대응되어 위치하는 제 1 및 제 2 색변환패턴(135, 137)의 가장자리를 두르도록 제 2 차단필터(230)가 위치한다. As shown in FIG. 9, a first cut-
이때, 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)에 대응하여 제 2 차단필터(230)를 더욱 위치시키는 것을 특징으로 한다. In this case, the second cut-
제 2 차단필터(230)는 청색광에 대응되는 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 녹색광에 대응되는 500㎚ ~ 565㎚ 및 적색광에 대응되는 620㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는다. The second cut-
따라서, 제 2 차단필터(230)는 400 ~ 500nm의 파장대역의 광 이외의 광은 모두 차단하게 된다. Accordingly, the second cut-
이와 같은 제 2 차단필터(230)를 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)에 대응하여 위치시킴으로써, 청색 서브픽셀(B-SP)에서는 청색광 외의 광들은 제 2 차단필터(230)에 의해 차단됨에 따라 청색 서브픽셀(B-SP)로부터는 보다 고순도의 청색광만이 출사되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러서는 600 ~ 800nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 1 차단필터(220)를 위치시키고, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러 400 ~ 500nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 2 차단필터(230)를 위치시킴으로서, 각 서브픽셀 (R-SP, G-SP, B-SP)로부터 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 적색광, 녹색광, 청색광이 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있으면서도, 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)에 제 2 차단필터(230)를 더욱 위치시킴으로써, 청색 서브픽셀(B-SP)에 인접하여 위치하는 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)로부터 일부 적색광과 녹색광이 입사되더라도, 고순도의 청색광만이 출사되도록 할 수 있는 것이다. By positioning the second cut-
이를 통해, 보다 선명한 청색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있다. Through this, it is possible to implement a more vivid blue light, it is possible to implement high-quality high-color reproduction.
또한, 도시하지는 않았지만 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)에 대응하여 제 2 차단필터(230) 외에도 투명레진이 위치할 수도 있으며, 또는 투명레진에 양자점이 포함되는 제 3 색변환패턴이 위치할 수도 있다. In addition, although not shown, a transparent resin may be located in addition to the second cut-
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 청색 서브픽셀(B-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러서는 600 ~ 800nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 1 차단필터(220)를 위치시키고, 적색 및 녹색 서브픽셀(R-SP, G-SP)의 발광영역(EA)의 가장자리를 둘러 400 ~ 500nm의 파장대역의 광만을 투과하는 제 2 차단필터(230)를 위치시킴으로서, 각 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)로부터 마이크로-LED(120)로부터 발광되는 적색광, 녹색광, 청색광이 인접한 서브픽셀(R-SP, G-SP, B-SP)에서 색섞임이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, the micro-LED display device (100 of FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention has a wavelength of 600 to 800 nm surrounding the edge of the light emitting area EA of the blue subpixel B-SP. A first cut-
이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예의 마이크로-LED 표시장치(도 1의 100)는 보다 선명한 적색광과 녹색광 그리고 청색광을 구현할 수 있어, 보다 고품질의 고색재현을 구현할 수 있다. Through this, the micro-LED display device (100 in FIG. 1) of the second embodiment of the present invention can implement more vivid red light, green light, and blue light, thereby realizing high-quality high-color reproduction.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
110 : 픽셀 어레이
220, 230 : 제 1 및 제 2 차단필터(색차단필터)110: pixel array
220, 230: first and second cut-off filters (color cut-off filters)
Claims (15)
상기 제 1 및 제 2 서브픽셀의 발광영역에 각각 위치하며, 상기 제 1 색을 발광하는 발광다이오드와;
상기 제 2 서브픽셀의 상기 발광영역에 대응하여 위치하며, 상기 제 1 색을 상기 제 2 색으로 파장 변환시키는 제 1 색변환패턴과;
상기 제 1 색변환패턴의 가장자리와 상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역의 가장자리를 둘러 위치하는 색차단필터
를 포함하는 LED 표시장치.
A substrate on which a first subpixel representing a first color and a second subpixel representing a second color having a wavelength band greater than that of the first color and disposed adjacent to the first subpixel are defined;
Light-emitting diodes positioned in the light-emitting regions of the first and second subpixels, respectively, and emitting the first color;
A first color conversion pattern positioned to correspond to the emission region of the second sub-pixel and converting the first color into a wavelength of the second color;
A color blocking filter positioned around an edge of the first color conversion pattern and an edge of the emission area of the first subpixel
LED display device comprising a.
상기 제 2 색 보다 큰 파장 대역을 갖는 제 3 색을 표현하며, 상기 제 2 서브픽셀과 인접 배치된 제 3 서브픽셀을 포함하며,
상기 제 3 서브픽셀에 대응하여 위치하며, 상기 제 1 색을 상기 제 3 색으로 파장 변환시키는 제 2 색변환패턴을 포함하며,
상기 색차단필터는 상기 제 2 색변환패턴의 가장자리를 둘러 위치하는 -LED 표시장치.
The method of claim 1,
Expressing a third color having a wavelength band greater than that of the second color, and including a third subpixel disposed adjacent to the second subpixel,
A second color conversion pattern positioned to correspond to the third subpixel and converting the first color into a wavelength of the third color,
The color cut-off filter is located around an edge of the second color conversion pattern.
상기 색차단필터 하부로는 블랙매트릭스가 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 2,
An LED display device in which a black matrix is located under the color blocking filter.
상기 색차단필터는 투명레진 내부로 광산란입자가 분산되어 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 2,
The color-blocking filter is an LED display device in which light-scattering particles are dispersed in a transparent resin.
상기 제 1 색은 청색광이며,
상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역의 가장자리를 두르는 상기 색차단필터는 600 ~ 800nm의 파장 대역에서는 높은 투과율을 갖고, 600nm 이하의 파장대역에서는 낮은 투과율을 갖는 제 1 차단필터로 이루어지는 LED 표시장치.
The method of claim 2,
The first color is blue light,
The color cut-off filter surrounding the edge of the light-emitting region of the first sub-pixel has a high transmittance in a wavelength band of 600 to 800 nm, and a first cut-off filter having a low transmittance in a wavelength band of 600 nm or less.
상기 색차단필터에는 광산란입자가 분산되어 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 5,
An LED display device in which light scattering particles are dispersed in the color blocking filter.
상기 제 1 내지 제 3 서브픽셀은 각각 마름모 형태로 이루어져, 위에 위치하는 제 1 내지 제 3 서브픽셀 각각의 우측 하단 변은 아래에 위치하는 제 1 내지 제 3 서브픽셀 각각의 좌측 상단 변과 평행하게 서로 대향하여 배열하게 되며,
제 1 및 제 3 화소행을 따라 상기 제 2 서브픽셀이 일정간격 이격되어 배열되며,
상기 제 1 및 제 3 화소행 사이의 제 2 화소행을 따라, 상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀이 교차로 일정간격 이격되어 배열되며,
상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 1 서브픽셀에 인접하여 위치하는 상기 제 2 서브픽셀 사이로 상기 제 1 차단필터가 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 5,
Each of the first to third subpixels has a rhombus shape, and the lower right side of each of the first to third subpixels positioned above is parallel to the upper left side of each of the first to third subpixels positioned below. Are arranged opposite each other,
The second subpixels are arranged at predetermined intervals along the first and third pixel rows,
Along the second pixel row between the first and third pixel rows, the first subpixel and the third subpixel are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval at an intersection,
The first cut-off filter is positioned between the first sub-pixel and the second sub-pixel adjacent to the first sub-pixel.
상기 제 1 차단필터는 상기 제 1 서브픽셀을 향하는 상기 제 2 서브픽셀의 각 변들을 연결하여 형성되는 LED 표시장치.
The method of claim 7,
The first cut-off filter is formed by connecting the sides of the second sub-pixel facing the first sub-pixel.
상기 제 2 색은 녹색광이며, 상기 제 3 색은 적색광이며,
상기 제 2 및 제 3 서브픽셀 각각의 상기 제 2 색변환패턴의 가장자리를 두르는 상기 색차단필터는 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 500㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는 제 2 차단필터로 이루어지는 LED 표시장치.
The method of claim 2,
The second color is green light, the third color is red light,
The color blocking filter surrounding the edge of the second color conversion pattern of each of the second and third subpixels has a high transmittance in a wavelength band of 400 nm to 500 nm, and a low transmittance for a wavelength band of 500 nm to 780 nm. LED display device comprising a second cut-off filter having a.
상기 색차단필터에는 광산란입자가 분산되어 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 9,
An LED display device in which light scattering particles are dispersed in the color blocking filter.
상기 제 1 내지 제 3 서브픽셀은 각각 마름모 형태로 이루어져, 다이아몬드 모양으로 배열된 다이아몬드 펜타일 서브픽셀 구조를 이루며,
제 1 및 제 3 화소행을 따라 상기 제 2 서브픽셀이 일정간격 이격되어 배열되며,
상기 제 1 및 제 3 화소행 사이의 제 2 화소행을 따라, 상기 제 1 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀이 교차로 일정간격 이격되어 배열되며,
상기 제 3 서브픽셀과 상기 제 3 서브픽셀에 인접하여 위치하는 상기 제 2 서브픽셀 사이로 상기 제 2 차단필터가 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 9,
Each of the first to third subpixels has a rhombus shape, and forms a diamond pentile subpixel structure arranged in a diamond shape,
The second subpixels are arranged at predetermined intervals along the first and third pixel rows,
Along the second pixel row between the first and third pixel rows, the first subpixel and the third subpixel are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval at an intersection,
An LED display device in which the second cut-off filter is positioned between the third sub-pixel and the second sub-pixel adjacent to the third sub-pixel.
상기 제 2 차단필터는 상기 제 1 서브픽셀을 향하는 상기 제 2 서브픽셀의 각 변들을 연결하여 형성되는 LED 표시장치.
The method of claim 11,
The second cut-off filter is formed by connecting the sides of the second sub-pixel facing the first sub-pixel.
상기 제 1 서브픽셀의 상기 발광영역에 대응하여, 400㎚ ~ 500㎚의 파장 대역에서는 높은 투과율를 갖고, 500㎚ ~ 780㎚의 파장 대역에 대해서는 낮은 투과율을 갖는 색차단필터가 더욱 위치하는 LED 표시장치.
The method of claim 1,
An LED display device having a high transmittance in a wavelength band of 400 nm to 500 nm, and a color-cutting filter having a low transmittance in a wavelength band of 500 nm to 780 nm, corresponding to the light emitting region of the first subpixel. .
상기 제 1 색변환패턴은 상기 제 1 색을 상기 제 2 색으로 변환시키는 양자점을 포함하며,
상기 제 2 색변환패턴은 상기 제 1 색을 상기 제 3 색으로 변환시키는 양자점을 포함하는 LED 표시장치.
The method of claim 2,
The first color conversion pattern includes quantum dots for converting the first color into the second color,
The second color conversion pattern LED display device comprising a quantum dot for converting the first color to the third color.
상기 발광다이오드는 공통 전극, 상기 공통전극 하부로 위치하는 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 하부로 상기 발광영역에 배치되며, 상기 제 1 색을 발광하는 활성층, 상기 활성층 하부로 위치하는 제 2 반도체층, 상기 제 2 반도체층 하부로 위치하는 p형 전극을 포함하며,
상기 p형 전극은 상기 기판 상에 위치하는 구동 박막트랜지스터와 연결되는 LED 표시장치.The method of claim 1,
The light emitting diode includes a common electrode, a first semiconductor layer disposed under the common electrode, an active layer disposed under the first semiconductor layer in the emission region, and emitting the first color, and a second semiconductor layer disposed under the active layer. A semiconductor layer, and a p-type electrode positioned under the second semiconductor layer,
The p-type electrode is connected to the driving thin film transistor on the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190089419A KR20210012181A (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Light emitting diode(LED) display device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023121403A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 삼성전자 주식회사 | Display panel and display device employing same |
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2019
- 2019-07-24 KR KR1020190089419A patent/KR20210012181A/en not_active Application Discontinuation
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