KR20230092393A - 색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름 제조 방법 - Google Patents

색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름 제조 방법 Download PDF

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Abstract

색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름의 제조 방법이 개시된다.
개시된 색 변환 필름은, 그루브가 구비된 뱅크 구조물, 상기 그루브에 수용된 양자점 색 변환층 및 상기 양자점 색 변환층에 구비된 덮개층을 포함한다.

Description

색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름 제조 방법{Color conversion film, display apparatus and method of manufacturing the same}
예시적인 실시 예는 디스플레이 기판에 전사 가능하도록 구성된 색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치로 LCD(liquid crystal display)와 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 등이 널리 사용되고 있다. 최근에는 마이크로 발광 소자(micro light emitting diode)를 이용하여 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 기술이 각광을 받고 있다.
마이크로 발광 소자를 이용한 디스플레이에서는 마이크로 크기의 발광 소자를 원하는 디스플레이 픽셀 위치에 옮기는 기술 및 리페어(repair) 그리고 원하는 칼라의 구현 방법 등 많은 기술들이 요구된다.
예시적인 실시 예는 디스플레이 기판에 전사 가능하도록 구성된 색 변환 필름을 제공한다.
예시적인 실시 예는 디스플레이 기판에 전사 가능하도록 구성된 색 변환 필름을 포함한 디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시 예는 디스플레이 기판에 전사 가능하도록 구성된 색 변환 필름의 제조 방법을 제공한다.
예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름은, 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브가 구비된 뱅크 구조물; 상기 그루브의 바닥 면에 접하여 구비된 양자점 색 변환층; 및 상기 양자점 색 변환층에 구비된 덮개층;을 포함한다.
상기 색 변환 필름이,상기 뱅크 구조물의 측벽에 구비된 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 덮개층이 분산 브레그 반사층일 수 있다.
상기 뱅크 구조물이 바닥 층과 측벽을 포함하고, 상기 바닥 층이 분산 브레그 반사층일 수 있다.
상기 그루브가 곡면을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 덮개층이 볼록한 곡면을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 양자점 색 변환층이 입사 광을 제2 칼라 광으로 변환시키는 제1 양자점 색 변환층과, 상기 입사 광을 제3 칼라 광으로 변환시키는 제2 양자점 색 변환층을 포함할 수 있다.
상기 덮개층이 요철 구조를 포함할 수 있다.
상기 양자점 색 변환층의 두께가 상기 그루브의 깊이보다 작을 수 있다.
상기 양자점 색 변환층의 두께가 10-15㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
상기 양자점 색 변환층은 다공성 층 내부에 양자점이 내장된 구조를 포함할 수 있다.
상기 다공성 층은 nGaN을 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판에 서로 이격되게 구비된 마이크로 반도체 칩; 및 상기 마이크로 반도체 칩 위에 구비된 색 변환 필름;을 포함하고, 상기 색 변환 필름이 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브가 구비된 뱅크 구조물과, 상기 그루브의 바닥 면에 접하여 구비된 양자점 색 변환층 및 상기 양자점 색 변환층에 구비된 덮개층을 포함할 수 있다.
상기 덮개층이 상기 마이크로 반도체 칩에 인접하여 마주보게 배치될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름 제조 방법은, 제1 기판에 제1 층을 형성하는 단계; 상기 제1 층에 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브를 형성하는 단계; 상기 그루브에 양자점 색 변환층을 형성하는 단계; 상기 색 변환층에 덮개층을 형성하는 단계; 상기 그루브와 그루브 사이에 상기 덮개층과 상기 제1 층을 식각하여 뱅크 구조물을 형성하는 단계; 및 상기 제1 기판을 제거하는 단계;를 포함한다.
예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름은 마이크로 반도체 칩을 이용한 디스플레이 장치에 효율적으로 전사될 수 있다. 색 변환 필름은 유체 자기 조립 방법(fluidic self assembly method)에 의해 전사될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 색 변환 필름을 이용하여 효율적으로 칼라 영상을 표시할 수 있다. 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 제조 방법은 필름 구조를 갖는 색 변환 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 다른 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 색 변환 필름에서 양자점 색 변환층을 2개로 구성한 예를 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 색 변환 필름에서 그루브에 포함된 양자점 색 변환층의 두께를 그루브의 깊이보다 작게 구성한 예를 도시한 것이다.
도 5a는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 덮개층을 분산 브레그 반사층으로 구성한 예를 도시한 것이다.
도 5b는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 덮개층을 규칙적인 홀 패턴 구조로 구성한 예를 도시한 것이다.
도 5c는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 덮개층을 불규칙적인 홀 패턴 구조로 구성한 예를 도시한 것이다.
도 5d는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 덮개층에 요철 구조를 구비한 예를 도시한 것이다.
도 6은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 덮개층을 볼록한 형상을 가지는 구성한 예를 도시한 것이다.
도 7은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 그루브를 오목한 곡면 형상을 가지도록 구성한 예를 도시한 것이다.
도 8a 내지 도 8g는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9f는 다른 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름을 전사 기판에 전사하는 방법을 나타낸 것이다.
도 12 내지 도 16은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 도 20은 다른 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 전사 기판의 일 예를 도시한 것이다.
도 22는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 다회용 전사 기판의 예를 도시한 것이다.
도 23은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 24는 도 23의 A-A 단면도이다.
도 25는 도 24의 평면도이다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 27은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 28은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 29는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 30은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 사이니지에 적용된 예를 도시한 것이다.
도 31은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 색 변환 필름, 디스플레이 장치 및 색 변환 필름의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 도면에서 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 또한, 소정의 물질층이 기판이나 다른 층 상에 존재한다고 설명될 때, 그 물질층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 존재할 수도 있다. 그리고, 아래의 실시예에서 각 층을 이루는 물질은 예시적인 것이므로, 이외에 다른 물질이 사용될 수도 있다.
또한, 명세서에 기재된 “...부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 특정 실행들은 예시들로서, 어떠한 방법으로도 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.
“상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다.
방법을 구성하는 단계들은 설명된 순서대로 행하여야 한다는 명백한 언급이 없다면, 적당한 순서로 행해질 수 있다. 또한, 모든 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구항에 의해 한정되지 않는 이상 이러한 용어로 인해 권리 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름을 도시한 것이다.
색 변환 필름(100)은 그루브(115)가 구비된 뱅크 구조물(110), 그루브(115)에 구비된 양자점 색 변환층(120), 및 양자점 색 변환층(120)에 구비된 덮개층(130)을 포함한다. 뱅크 구조물(110)은 양자점 색 변환층(120)을 수용할 수 있는 구조를 가지며, 뱅크 구조물(110)에 의해 양자점 색 변환층(120)을 원하는 두께로 용이하게 제작할 수 있다. 그루브(115)는 바닥 면(111)과 상부 개구(112)를 포함할 수 있다. 양자점 색 변환층(120)은 그루브(115)의 바닥 면(111)에 접촉하여 구비될 수 있다.
뱅크 구조물(110)은 GaN, SiO2, TiO2, SiN, PMMA(polymethyl methacrylate), 포토레지스트 등 식각이 가능한 물질을 포함할 수 있다. 덮개층(130)은 양자점 색 변환층(120)을 덮도록 구비되고, 양자점 색 변환층(120)으로부터 출사되는 광이 투과되도록 투광성 물질을 포함할 수 있다. 덮개층(130)은 GaN, SiO2, AL2O3, TiO2, 글라스, SOG(Sea of Gate), SiN, PMMA (polymethyl methacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 양자점 색 변환층(120)을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 양자점은 수분에 취약하기 때문에, 덮개층(130)이 양자점 색 변환층(120)을 덮어 신뢰성을 높이고, 양자점의 소모량을 줄여 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 덮개층(130)은 뱅크 구조물(110)의 표면보다 상대적으로 큰 거칠기를 가지고, 상대적으로 큰 표면 에너지를 가질 수 있다. 이것은, 색 변환 필름(100)을 전사 기판에 습식 전사할 때 표면 에너지 차에 의해 셀프 전사가 가능하도록 할 수 있다. 후술하겠지만, 색 변환 필름(100)은 필름 구조를 가지고 있어 전사 기판에 습식 전사를 할 수 있다.
양자점 색 변환층(120)은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있다. 양자점(quantum dot)은 수 nm 크기를 가지는 무기물(inorganic) 물질로, 특정 파장의 에너지 밴드갭(bandgap)을 가지고 있어서 상기 에너지 밴드갭 보다 높은 에너지의 빛을 흡수 시, 다른 파장의 빛을 내보낼 수 있다. 양자점은 협소(narrow)한 발광 파장 대역을 가지고 있어 디스플레이의 색 재현력을 높일 수 있다. 하지만, 양자점이 발광원 (UV 또는 청색 LED)에 직접 접촉하는 경우 매우 불안정하여 칼라 변환율이 저하될 수 있다. 양자점은 강한 빛에 노출 되거나 열 충격을 받을 시, 그 특성이 급격하게 감소 되는 경향이 있다. 따라서, 양자점은 발광원으로부터 일정 거리 이격 될 때 정상적으로 동작될 수 있다. 양자점 색 변환층(120)은 덮개층(130)이나 뱅크 구조물(110)의 바닥 면(111)에 의해 후술할 발광원으로부터 이격될 수 있고, 발광원으로부터의 빛에 의해 특성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
양자점 색 변환층(120)은 예를 들어, 포토레지스트에 양자점이 분포된 필름 형태를 가질 수 있다. 양자점은 코어부와 껍질부를 갖는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가지거나, 쉘(shell)이 없는 입자 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘(core-shell) 구조는 싱글-쉘(single-shell) 또는 멀티-쉘(multi-shell), 예컨대, 더블-쉘(double-shell) 구조일 수 있다.
양자점은 Ⅱ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 계열 반도체, Ⅳ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅳ족 계열 반도체 및/또는 그래핀 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 예를 들어, Cd, Se, Zn, S 및/또는 InP 을 포함할 수 있으며, 각 양자점은 수십 nm 이하의 지름, 예컨대, 약 10 nm 이하의 지름을 가질 수 있다. 양자점은 그 재료 또는 사이즈에 따라 청색 광에 의해 여기 되어 녹색 광을 방출하거나 적색 광을 방출할 수 있다.
또한, 충분한 광변환 특성을 얻기 위해서는 광변환 물질을 포함하는 색 변환 필름(100)의 두께가 일정 이상이여야 한다. 두께가 부족한 경우 여기 광의 빛 샘 현상이 발생하기 때문이다. 한편, 색 변환 필름(100)의 두께가 두꺼워 질수록 변환된 광의 강도는 증가하고 여기 광의 강도는 줄어들게 되는 현상이 발생할 수 있다. 양자점 색 변환층(120)은 10-15㎛ 범위의 두께를 가질 수 있고, 이 경우 여기 광의 빛 샘 현상이 감소되고, 여기 광의 강도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
양자점 색 변환층(120)의 두께를 두껍게 하기 위해서 뱅크 구조물(110)에 콜로이드 필름 형태로 양자점 색 변환층(120)을 형성할 수 있다.
한편, 마이크로 발광 소자 디스플레이에서, 청색 마이크로 발광 소자에 비해 녹색, 적색의 마이크로 발광 소자의 발광 효율이 낮고 가격도 비싸다. 따라서, 색 변환 필름을 이용하여 청색 마이크로 발광 소자로부터 발광된 청색 광을 녹색 광 또는 적색 광으로 변환하여 칼라 영상을 표시하여 발광 효율을 높이고 제조 비용도 낮출수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름은 양자점 색 변환층의 신뢰성을 높이고, 광변환 효율을 높이며, 디스플레이 장치에 전사를 할 수 있는 필름 구조를 가질 수 있다.
뱅크 구조물(110)의 측벽에 반사층(140)이 구비될 수 있다. 반사층(140)은 양자점 색 변환층(120)으로부터 출사된 광을 내측으로 반사시켜, 색 변환 필름(100)의 측 방향이나 원하지 않는 방향으로 누광되는 것을 줄일 수 있다. 반사층(140)은 예를 들어, 여기를 위한 청색 광의 내부 반사를 늘려 색 변환률을 높일 수 있고, 이웃한 서브 픽셀 영역으로 광이 섞여 들어가는 간섭을 방지할 수 있다. 도시되지 않았지만 반사층(140)이 그루브(115)의 내벽에 구비되는 것도 가능하다.
반사층(140)은 Ag, Au, Pt, Ni, Cr 및/또는 Al을 포함할 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 반사층(140)은 뱅크 구조물(110)의 상부로 광이 출력되도록 윈도우 영역(145)을 제외하고 구비될 수 있다. 예를 들어, 윈도우 영역(145)은 양자점 색 변환층(120)의 상부에 구비되고, 윈도우 영역(145)은 반사층(140)이 없는 영역으로 한정될 수 있다. 반사층(140)은 뱅크 구조물(110)의 측부에 구비되거나, 뱅크 구조물(110)의 측부와 뱅크 구조물(110)의 상부 일부에 구비될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 색 변환 필름의 뱅크 구조물을 변형한 예를 도시한 것이다. 도 2에서 도 1과 동일한 참조 번호를 사용한 구성 요소는 도 1에서의 구성 요소와 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
뱅크 구조물(110)은 바닥 층(1101)과 측벽(1102)을 포함할 수 있다. 도 1에서는 뱅크 구조물(110)이 일체형 구조를 가지는데 비해, 도 2에서는 바닥 층(1101)과 측벽(1102)이 별개의 몸체로 구비된 것이다. 바닥 층(1101)과 측벽(1102)은 다른 물질로 형성될 수 있다. 하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 바닥 층(1101)과 측벽(1102)이 같은 물질로 형성되는 것도 가능하다. 양자점 색 변환 층(120)이 바닥 층(1101)과 측벽(1102)에 의해 둘려 싸여 있다.
도 3은 도 2에 도시된 색 변환 필름의 양자점 색 변환층을 변형한 예를 도시한 것이다. 도 3에서 도 2와 동일한 참조 번호를 사용한 구성 요소는 도 2에서의 구성 요소와 실질적으로 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
색 변환 필름(100B)의 양자점 색 변환층(120)이 제1 양자점 색 변환층(121)과 제2 양자점 색 변환층(122)을 포함할 수 있다. 제1 양자점 색 변환층(121)은 예를 들어, 입사 광의 파장을 제1 파장, 예를 들어 적색 파장으로 변환하고, 제2 양자점 색 변환층(122)은 예를 들어, 입사광의 파장을 제2 파장, 예를 들어 녹색 파장으로 변환할 수 있다. 이와 같이, 양자점 색 변환층(120)을 두 개의 층으로 구성함으로써 하나의 픽셀에 포함된 서브 픽셀의 개수를 줄이고, 전체 디스플레이 장치를 소형화할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 색 변환 필름에서 색 변환층(120)의 두께를 그루브(115)의 깊이보다 작게 구성한 예를 도시한 것이다. 색 변환층(120)이 그루브(115)의 일부 깊이까지만 채워지고 반사층(141)이 뱅크 구조물(110)의 측벽, 상부에 구비되고, 그루브(115)의 내측까지 연장된 연장부(142)를 더 포함할 수 있다. 연장부(142)에 의해 둘러싸인 개구(132)가 구비될 수 있다. 개구(132)에 후술할 마이크로 반도체 칩이 수용될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 덮개층(130)의 다양한 예를 도시한 것이다.
도 5a를 참조하면, 덮개층(130)이 제1 굴절률을 가지는 제1층(131)과 제2 굴절률을 가지는 제2층(132)이 교대로 배열된 분산 브레그 반사층으로 구성될 수 있다. 제1층(131)과 제2층(132)의 두께와 물질에 따라 반사되는 광의 파장이 선택될 수 있다. 덮개층(130)이 분산 브레그 반사층으로 구성되는 경우, 색 변환층(120)에서 변환된 색의 광을 투과시키고, 다른 색의 광은 반사시켜 리사이클링 시킴으로써 색 변환률을 높일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 덮개층(130)이 복수 개의 홀(133)을 포함하고, 복수 개의 홀(133)이 규칙적으로 배열된 패턴을 포함할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 덮개층(130)이 복수 개의 홀(134)을 포함하고, 복수 개의 홀(134)이 불규칙적으로 배열된 패턴을 포함할 수 있다. 이와 같이 덮개층(130)에 음각 또는 양각의 패턴을 형성하여, 변환된 빛의 광추출 효율을 높이고, 빛의 내부 트랩 현상을 효과적으로 제거할 수 있다. 덮개층(130)이 2D 광 결정(photonic crystal) 구조 또는 메타 구조(meta-structure)를 포함할 수 있다. 홀(134)이 사용 광의 파장보다 작은 크기를 가질 수 있다.
도 5d를 참조하면, 덮개층(130)에 요철 구조(135)가 더 구비될 수 있다. 요철 구조(135)는 색 변환 필름(100)의 상부의 거칠기(roughness)를 하부의 거칠기에 비해 상대적으로 크게 만들어 전사 기판에 색 변환 필름(100)을 전사할 때 색 변환 필름(100)의 상하부 위치를 안내하는 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 색 변환 필름(100)의 전사(transfer)시 색 변환 필름(100)의 상면과 하면의 거칠기 차에 의해 유체 자기 조립이 가능하도록 할 수 있다. 요철 구조(135)가 덮개층(130)과 다른 굴절율을 가지는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, 요철 구조(135)가 덮개층(130)에 비해 높은 고굴절율 물질로 형성될 수 있다.
도 6은 도 1의 색 변환 필름에서 덮개층이 변형된 예를 도시한 것이다.
색 변환 필름(100D)의 덮개층(136)은 볼록한 곡면을 포함할 수 있다. 덮개층(136)은 양자점 색 변환층(120)의 상부에 구비되어 볼록 렌즈와 같이 동작할 수 있다.
도 7은 도 1의 색 변환 필름에서 그루브를 변형한 예를 도시한 것이다. 색 변환 필름(100E)의 그루브(115A)는 곡면을 가지도록 구성될 수 있다. 그루브(115A)는 아래로 오목한 형상을 가질 수 있다. 양자점 색 변환층(120)은 그루브(115A)의 형상에 대응되게 반구형의 형상을 가질 수 있다. 양자점 색 변환층(120)의 형상에 따라 양자점 색 변환층(120)에서 변환된 광이 출력되는 방향이 조절될 수 있다.
상술한 바와 같이 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름이 뱅킹 구조물에 양자점 색 변환층을 구비하므로 양자점 색 변환층의 두께를 용이하게 조절할 수 있고, 덮개층의 구조를 다양하게 변형하여 광 효율을 높이거나 전사 효율을 높일 수 있다.
도 8a 내지 도 8g는 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 8a를 참조하면, 제1 기판(210)에 제1 층(215)을 형성한다. 제1 기판(210)은 제1 층(215)을 지지하기 위한 것으로 나중에 제거된다. 제1 기판(210)은 사파이어 기판, 유리 기판 등을 포함할 수 있다. 제1 층(215)은 예를 들어, GaN, SiO2, TiO2, SiN, PMMA(polymethyl methacrylate), 포토레지스트 등을 포함할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제1 층(215)을 에칭하여 그루브(218)를 형성한다. 그루브(218)는 바닥 면(218a)과 상부 개구(218b)를 포함할 수 있다. 제1 층(215)을 에칭 시 제1 기판(210)이 노출되지 않는 깊이까지 에칭할 수 있다. 그루브(218)의 깊이는 그루브(218)에 들어갈 양자점 색 변환층의 두께에 따라 결정될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 그루브(218)에 양자점 색 변환층(220)을 형성한다. 양자점 색 변환층(220)은 스핀 코팅 법 혹은 슬릿 코팅(slit coating) 법을 통해 넓은 면적에 빠르게 채울 수 있다. 양자점 색 변환층(220)은 입사 광의 파장을 변환시킬 수 있는 양자점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자점 색 변환층(220)은 청색 광에 의해 여기되어 녹색광을 출사하는 양자점을 포함하거나, 청색 광에 의해 여기되어 적색광을 출사하는 양자점을 포함할 수 있다. 양자점의 크기나 물질에 따라 변환되는 파장이 달라질 수 있다. 양자점 색 변환층(220)은 다공성 층에 색 변환을 위한 양자점이 내장(embedded)된 구조를 포함할 수 있다. 양자점 색 변환층(220)은 n-GaN을 포함할 수 있다. 그루브(218)에 n-GaN을 적층하고 n-GaN을 전기 화학적 식각 방법을 이용하여 식각함으로써 다공성 층을 형성할 수 있다. 그리고, 다공성 층을 양자점 액체에 담그면 양자점이 다공성 층 내부로 내장(embedded)될 수 있다. 다공성 층에 양자점이 내장된 경우, 양자점 색 변환층(220)으로 들어온 광의 광산란 효과를 증대시켜 색 변환 효율을 높일 수 있다. 양자점 색 변환층(220)은 그루브(218)에 수용된 형태로 형성될 수 있으며, 그루브(218)의 깊이에 따라 양자점 색 변환층(220)의 두께가 결정될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 양자점 색 변환층(220)과 제1 층(215)을 덮는 덮개층(230)을 형성할 수 있다. 덮개층(230)은 광을 투과시키는 재질을 포함할 수 있다. 덮개층(230)은 예를 들어, GaN, SiO2, AL2O3, TiO2, 글라스, SOG(Sea of Gate), SiN, PMMA (polymethyl methacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
덮개층(230)은 양자점 색 변환층(220)과 제1 층(215) 위에 도포되므로 덮개층(230)의 구조나 형태가 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 덮개층(230)이 분산 브레그 반사층으로 형성되는 경우, 굴절률이 다른 두 개의 층을 교대로 적층하여 덮개층(230)을 형성할 수 있다. 또는, 덮개층(230)에 홀(도 5b의 133 또는 도 5c의 134 참조)을 형성하거나, 덮개층(230)에 요철 구조(도 5d의 135 참조)를 형성할 수 있다.
도 8e를 참조하면, 양자점 색 변환층(220)과 양자점 색 변환층(220) 사이에 덮개층(230)과 제1 층(215)을 제1 기판(210)이 노출되도록 식각한다. 이와 같이 하여 제1 층(215)이 뱅크 구조물(215a)이 될 수 있다.
도 8f를 참조하면, 도 8e에 도시된 구조물에 반사층(240)을 적층한다. 그리고, 양자점 색 변환층(220)에 마주보는 영역의 반사층(240)을 식각하여 윈도우 영역(245)을 형성할 수 있다.
도 8g를 참조하면, 뱅크 구조물(215a)로부터 제1 기판(210)을 제거하여 복수 개의 색 변환 필름들(250)을 분리해 낼 수 있다. 색 변환 필름(250)은 뱅크 구조물(215a) 내에 일정 두께의 양자점 색 변환층(220)을 구비할 수 있다. 양자점 색 변환층(220)은 10-15㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 그리고, 색 변환 필름(250)은 디스플레이 장치의 서브 픽셀 단위로 전사될 수 있다.
도 9a 내지 도 9f는 또 다른 실시 예에 따른 색 변환 필름의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 9a를 참조하면, 제1 기판(310)에 제1 층(312)을 증착한다. 제1 층(312)은 예를 들어, 분산 브레그 반사층일 수 있다. 제1 층(312)이 SiO2, TiO2, ZnO, ZrO, Ta2O3, SiN, AlN 중 적어도 2개의 층이 반복하여 배열된 구조를 포함할 수 있다. 제1 층(312)이 분산 브레그 반사층으로 형성된 경우, 분산 브레그 반사층이 예를 들어 청색 광을 반사하고, 적색 광이나 녹색 광을 투과시키도록 구성할 수 있다. 또는, 제1 층(312)의 위치에 따라 분산 브레그 반사층이 청색 광을 투과하고, 적색 광이나 녹색 광을 반사하도록 구성하는 것도 가능하다. 분산 브레그 반사층은 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 굴절률 층과 제2 굴절률 층이 교대로 적층된 구조를 가지며, 제1 굴절률 층과 제2 굴절률 층의 두께, 개수, 굴절률 등을 조절하여 반사되는 파장과 투과되는 파장을 조절할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 제1 층(312)에 제2 층(315)을 형성하고, 제2 층(315)을 식각하여 그루브(317)를 형성할 수 있다. 제2 층(315)을 관통하도록 식각하고, 그루브(317)가 제1 층(312)과 제2 층(315)에 의해 형성될 수 있다.
도 9c를 참조하면, 그루브(317)에 양자점 색 변환층(320)을 형성한다. 양자점 색 변환층(320)은 앞서 설명한 것과 같은 방법으로 형성할 수 있다.
도 9d를 참조하면, 제2 층(315)과 양자점 색 변환층(320)을 덮도록 덮개층(330)을 형성할 수 있다. 덮개층(330)의 다양한 구조에 대해서는 앞에서 설명한 바와 동일하게 적용될 수 있다.
도 9e를 참조하면, 양자점 색 변환층(320)과 양자점 색 변환층(320) 사이에 덮개층(330), 제2 층(315), 제1 층(312)을 제1 기판(310)이 노출되도록 식각하여 아이솔레이션(isolation) 단계를 수행한다. 이와 같이 하여 제1 층(312)과 제2 층(315)이 뱅크 구조물(316)이 될 수 있다. 그리고, 제2 층(315)의 측벽과 덮개층(330)에 반사층(340)을 적층한다. 그런 다음, 양자점 색 변환층(320)에 마주보는 영역의 반사층(340)을 식각하여 윈도우 영역(345)을 형성할 수 있다.
도 9f를 참조하면, 뱅크 구조물(316)로부터 제1 기판(310)을 제거하여 복수 개의 색 변환 필름들(350)을 분리해 낼 수 있다.
이하에서는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법을 설명한다.
도 10은 색 변환 필름을 습식 전사하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 전사 기판(420)은 색 변환 필름(100)이 삽입될 수 있는 복수 개의 홈(410)을 포함할 수 있다. 복수 개의 홈(410) 각각은 색 변환 필름(100)의 적어도 일부가 삽입 가능한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 홈(410)의 크기는 마이크로 단위의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 홈(410)의 크기는 1000 um 미만, 예를 들어 500 um 이하, 200 um 이하, 100 um이하일 수 있다. 홈(410)의 크기는 색 변환 필름(100)의 크기보다 클 수 있다.
홈(410)에 액체를 공급한다. 액체는 색 변환 필름(100)을 부식시키거나 손상을 입히지 않는 한 어떠한 종류의 액체라도 사용될 수 있다. 액체는 예를 들어, 물, 에탄올, 알코올, 폴리올, 케톤, 할로카본, 아세톤, 플럭스(flux), 및 유기 솔벤트(solvent)를 포함하는 그룹 중 하나 또는 복수의 조합을 포함할 수 있다. 유기 솔벤트는 예를 들어 이소프로필알콜(IPA, Isopropyl Alcohol)을 포함할 수 있다. 사용 가능한 액체는 이에 한정되지 않으며 다양한 변경이 가능하다.
홈(410)에 액체를 공급하는 방법은 예를 들어, 스프레이 방법, 디스펜싱 방법, 잉크젯 도트 방법, 액체를 전사 기판(420)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다. 한편, 액체는 홈(410)에 맞게 또는 홈(410)에서 넘치도록 공급량이 다양하게 조절될 수 있다.
전사 기판(420)에 복수 개의 색 변환 필름(100)을 공급한다(S103). 색 변환 필름(100)은 전사 기판(420)에 다른 액체 없이 직접 뿌려지거나, 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 공급될 수 있다. 현탁액에 포함된 색 변환 필름(100) 공급 방법으로 스프레이 방법, 액체를 방울방울 떨어뜨리는 디스펜싱 방법, 프린팅 방식처럼 액체를 토출하는 잉크젯 도트 방법, 현탁액을 전사 기판(420)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다.
전사 기판(420)에 액체를 공습한 후, 액체를 흡수할 수 있는 흡수재(450)로 전사 기판(420)을 스캐닝한다(104). 흡수재(450)는 액체를 흡수할 수 있는 재질이면 족하고, 그 형태나 구조는 한정되지 않는다. 흡수재(450)는 예를 들어, 직물, 티슈, 폴리에스테르 섬유, 종이 또는 와이퍼 등을 포함할 수 있다. 흡수재(450)는 다른 보조 기구 없이 단독으로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 전사 기판(420)을 스캐닝하기 편리하도록 지지대(440)에 결합될 수 있다. 지지대(440)는 전사 기판(420)을 스캐닝하기 적합한 다양한 형태와 구조를 가질 수 있다. 지지대(440)는 예를 들어, 봉(rod), 블레이드(blade), 플레이트(plate), 또는 와이퍼(wiper) 등의 형태를 가질 수 있다. 흡수재(450)는 지지대(440)의 어느 한 면에 구비되거나, 지지대(440)의 둘레를 감쌀 수 있다.
흡수재(450)는 전사 기판(420)을 적절한 압력으로 가압하면서 스캐닝할 수 있다. 스캐닝은 흡수재(450)가 전사 기판(420)과 접촉하며 복수 개의 홈(410)을 지나가면서 액체를 흡수하는 단계를 포함할 수 있다. 스캐닝은 예를 들어, 흡수재(450)의 슬라이딩(sliding) 방식, 회전(rotating) 방식, 병진(translating) 운동 방식, 왕복(reciprocating) 운동 방식, 롤링(rolling) 방식, 스피닝(spinning) 방식 및/또는 러빙(rubbing) 방식 등 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 규칙적인 방식 또는 불규칙적인 방식 모두 포함할 수 있다. 스캐닝은 흡수재(450)를 이동시키는 대신에, 전사 기판(420)을 이동시켜 수행될 수도 있으며, 전사 기판(420)의 스캐닝 또한 슬라이딩, 회전, 병진 왕복, 롤링, 스피닝, 및 또는 러빙 등의 방식으로 수행될 수 있다. 물론, 흡수재(450)와 전사 기판(420)의 협동에 의해 스캐닝이 수행되는 것도 가능하다.
전사 기판(420)의 홈(410)에 액체를 공급하는 단계와 전사 기판(420)에 색 변환 필름(100)을 공급하는 단계(S103)가 그 순서가 바뀌어 진행될 수 있다. 또한, 전사 기판(420)의 홈(410)에 액체를 공급하는 단계와 전사 기판(420)에 색 변환 필름(100)을 공급하는 단계가 하나의 단계로 동시에 수행되는 것도 가능하다. 예를 들어, 전사 기판(420)에 색 변환 필름(100)이 들어 있는 현탁액을 공급함으로써 전사 기판(420)에 액체와 색 변환 필름(100)을 동시에 공급할 수 있다.
흡수제(450)가 전사 기판(420)을 스캐닝한 후, 홈(410)에 들어가지 않고 전사 기판(420)에 남아 있는 더미 색 변환 필름이 제거될 수 있다. 이와 같은 단계들을 통해, 전사 기판(420)에 색 변환 필름(100)이 신속하게 전사될 수 있다.
도 11은 전사 기판(420)이 복수의 층을 포함하는 경우를 도시한 것이다. 예를 들어, 전사 기판(420)은 베이스 기판(421)과 가이드 몰드(422)를 포함할 수 있다. 베이스 기판(421)과 가이드 몰드(422)의 재질은 다를 수 있으나, 같을 수도 있다. 홈(410)에 색 변환 필름(100)이 전사되어 있다. 색 변환 필름(100)의 뱅크 구조물(110)의 바닥 면이 색 변환 필름(100)의 덮개층(130)의 상부 면이나 반사층(140)에 비해 상대적으로 거칠기가 적을 수 있다. 이런 경우 전사 기판(420)에 색 변환 필름(100)을 전사 시 액체와의 상호작용에 의해 색 변환 필름(100)의 거칠기가 적은 쪽이 홈(410)의 아래쪽으로 오도록 가이드될 수 있다.
도 12을 참조하면, 디스플레이 기판(460)에 마이크로 반도체 칩(470)를 배열할 수 있다. 디스플레이 기판(460)은 마이크로 반도체 칩(470)을 구동하기 위한 구동부(미도시)를 포함하는 백플레인 기판 또는 마이크로 반도체 칩(470)을 전사시키기 위한 전사 몰드 기판일 수 있다. 마이크로 반도체 칩(470)은 디스플레이 기판(460)에 전사 방식을 이용하여 배열될 수 있다. 전사 방식으로는 픽 앤 플레이스 방식 또는 유체 자기 조립 방식을 이용할 수 있다. 마이크로 반도체 칩(470)은 예를 들어, 200㎛ 이하의 폭을 가질 수 있다. 마이크로 반도체 칩(470)은 서브 픽셀 단위로 이격되게 배치될 수 있다.
도 13a를 참조하면, 마이크로 반도체 칩(470)에 도 11에 도시된 전사 기판(420)에 전사된 색 변환 필름(100)을 마주보도록 하여 웨이퍼 본딩을 할 수 있다. 한편, 도 13b를 참조하면, 색 변환 필름(100)과 마이크로 반도체 칩(470) 사이에 접착층(150)이 더 구비될 수 있다. 접착층(150)은 투명 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 도 14를 참조하면, 전사 기판(420)을 제거할 수 있다. 이와 같이 하여 웨이퍼 단위로 마이크로 반도체 칩(470)에 색 변환 필름(100)이 결합될 수 있다.
도 15를 참조하면, 색 변환 필름(100)을 덮도록 제3 층(480)을 적층할 수 있다. 제3 층(480)은 절연층일 수 있다. 또한, 제3 층(480)을 식각하여 빛이 나갈 수 있도록 윈도우 영역(485)을 형성할 수 있다.
도 16을 참조하면, 제3 층(480)에 보호층(490)을 적층할 수 있다. 보호층(490)은 외부 환경으로부터 색 변환 필름(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여 제조된 디스플레이 장치의 동작을 설명하면, 마이크로 반도체 칩(470)에서 발광된 제1 파장 광이 색 변환 필름(100)에 입사하면, 색 변환 필름(100)에서 제1 파장 광이 제2 파장 광으로 변환되어 출력될 수 있다. 제1 파장 광이 제2 파장 광으로 변환되기 위해서는 색 변환 필름(100)의 양자점 색 변환층(120)의 두께가 어느 정도 확보되어야 한다. 예를 들어, 양자점 색 변환층(120)이 10-15㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 양자점 색 변환층(120)이 뱅크 구조물(110)에 의해 원하는 두께를 유지할 수 있다.
도 17은 도 4에 도시된 색 변환 필름(100C)을 전사 기판(420)에 전사한 것을 보인 것이다. 색 변환 필름(100C)을 전사 기판(420)에 전사하는 방법은 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 것과 같으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 18을 참조하면, 마이크로 반도체 칩(470)에 색 변환 필름(100C)을 마주보게 하여 마이크로 반도체 칩(470)과 색 변환 필름(100C)을 결합할 수 있다. 마이크로 반도체 칩(470)이 색 변환 필름(100C)의 그루브(115)에 삽입될 수 있다. 이와 같이 마이크로 반도체 칩(470)이 그루브(115)에 삽입되면 마이크로 반도체 칩(470)으로부터 발광된 광이 옆으로 누광되는 것을 방지하여 광 효율을 높일 수 있다.
도 19를 참조하면, 색 변환 필름(100C)으로부터 전사 기판(420)을 제거할 수 있다. 그리고, 도 20을 참조하면, 색 변환 필름(100C)과 색 변환 필름(100C) 사이에 제3 층(480)을 적층할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름은 양자점과 같은 색 변환 물질을 충분히 담을 수 있는 뱅크 구조물을 포함하여 양자점 색 변환층의 두께를 용이하게 확보할 수 있다. 그리고, 색 변환 필름을 전사 기판에 습식 전사할 수 있으므로 대 면적의 디스플레이 장치를 제조하는데 생산성을 높일 수 있다.
도 21은 예시적인 실시 예에 따른 색 변환 필름(100)이 전사되는 전사 기판(505)의 다른 예를 도시한 것이다. 전사 기판(505)은 색 변환 필름(100)을 수용할 수 있는 홈(510)을 포함할 수 있다. 홈(510)은 색 변환 필름(100)에 대응되는 제1 홈(511)과, 제1 홈(511)보다 크고 제1 홈(511)과 연결된 제2 홈(512)을 포함할 수 있다. 제1 홈(511)이 홈(510)의 중심으로부터 벗어나 한 쪽으로 치우치게 배치될 수 있다. 제1 홈(511)이 예를 들어, 원형 단면 형상을 가지고, 제2 홈(512)이 제1 홈(511)의 원형 단면 일부와 중첩되는 형상을 가질 수 있다.
제2 홈(512)이 제1 홈(511)보다 크므로 색 변환 필름(100)을 전사 기판(505)에 전사 시 색 변환 필름(100)이 제2 홈(512)에 용이하게 들어갈 수 있다. 색 변환 필름(100)은 앞서 설명한 바와 같이 스캐닝 과정을 통해 밀려서 제2 홈(512)에 들어가고, 제2 홈(512)에서 색 변환 필름(100)이 스캐닝 방향을 따라 이동하여 제1 홈(512)에 안착될 수 있다.
도 22는 다른 예의 전사 기판(525)을 도시한 것이다. 전사 기판(525)은 다회용으로 사용되도록 설계된 것이다. 전사 기판(525)은 복수 개의 홈(520)을 포함하고, 각 홈(520)은 복수 개의 색 변환 필름(100)(101)을 포함할 수 있다. 각 홈(520)은 디스플레이 장치에 전사될 전사용 색 변환 필름(100)을 수용하기 위한 전사 영역(521)과, 다음 전사를 대기하기 위한 예비 색 변환 필름(101)을 수용하기 위한 예비 영역(522)을 포함할 수 있다. 전사 영역(521)에 있는 색 변환 필름(101)이 디스플레이 기판, 예를 들어, 도 14의 디스플레이 기판(460)에 전사될 수 있다. 그런 다음, 예비 영역(522)에 있는 예비 색 변환 필름(101)을 전사 영역(521)으로 옮기고, 전사 영역(521)으로 이동된 색 변환 필름(100)을 다른 디스플레이 기판에 전사할 수 있다. 이와 같이 하여, 전사 기판(525)을 여러 번 사용할 수 있다.
도 23은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 것이고, 도 24는 도 23 A-A선 단면도이다.
도 23을 참조하면, 디스플레이 장치(580)는 복수의 픽셀들(PX)을 포함하고, 픽셀들(PX) 각각은 서로 다른 칼라를 발광하는 서브 픽셀(SP)들을 포함할 수 있다. 픽셀(PX)은 영상을 표시하는 하나의 단위일 수 있다. 각 서브 픽셀(SP)들로부터의 칼라와 광량 제어에 의해 영상이 표시될 수 있다. 예를 들어, 픽셀들(PX) 각각은 제1 서브 픽셀(SP1), 제2 서브 픽셀(SP2) 및 제3 서브 픽셀(SP3)을 포함할 수 있다.
도 24를 참조하면, 디스플레이 장치(580)는 기판(560), 기판(560)에 구비된 격벽(570), 격벽(570)에 의해 구획된 그루브(530)에 구비된 마이크로 반도체 칩(540), 및 마이크로 반도체 칩(540)에 구비된 색 변환 필름(550)을 포함할 수 있다. 기판(560)은 마이크로 반도체 칩(540)을 구동하기 위한 구동 회로를 포함할 수 있다.
그루브(530)는 예를 들어, 제1 그루브(531), 제2 그루브(532) 및 제3 그루브(533)을 포함할 수 있다. 제1 그루브(531), 제2 그루브(532) 및 제3 그루브(533)에 각각 마이크로 반도체 칩(540)이 구비될 수 있다. 마이크로 반도체 칩(540)는 예를 들어 청색 광을 발광하는 마이크로 발광 소자일 수 있다. 마이크로 반도체 칩(540)은 순서대로 적층된 제1 반도체층(541), 발광층(542) 및 제2 반도체층(543)을 포함할 수 있다. 제1 반도체층(541)은 제1형 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 반도체층(541)은 n형 반도체를 포함할 수 있다. 제1 반도체층(541)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 n형 반도체, 예컨대, n-GaN을 포함할 수 있다. 제1 반도체층(541)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(542)은 제1 반도체층(541)의 상면에 마련될 수 있다. 발광층(542)에서는 전자와 정공이 결합하면서 광을 발생시킬 수 있다. 발광층(542)은 다중 양자 우물(MQW; multi-quantum well) 또는 단일 양자 우물(SQW; single-quantum well) 구조를 가질 수 있다. 발광층(242)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 반도체, 예컨대, GaN을 포함할 수 있다.
제2 반도체층(543)은 발광층(542)의 상면에 마련될 수 있다. 제2 반도체층(543)은 예를 들면, p형 반도체를 포함할 수 있다. 제2 반도체층(543)은 Ⅲ-Ⅴ족 계열의 p형 반도체, 예컨대, p-GaN을 포함할 수 있다. 제2 반도체층(543)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 다른 대안으로, 제1 반도체층(541)이 p형 반도체를 포함하는 경우, 제2 반도체층(543)이 n형 반도체를 포함할 수 있다.
마이크로 반도체 칩(540)은 기판(560)에 전사될 수 있다. 마이크로 반도체 칩(540)은 스탬프 방식, 픽 앤 플레이스(pick and place) 방식 또는 유체 자기 조립(fluidic self assembly) 방식으로 전사될 수 있다. 마이크로 반도체 칩(540)은 전사 가능한 형태로 식각 또는 커팅되는 경우, 제1 반도체층(541), 발광층(542) 및 제2 반도체층(543)이 같은 폭을 가질 수 있다.
색 변환 필름(550)은 도 1을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. 도 24에서는 색 변환 필름(450)이 도 1에서 설명한 것과 같은 구조를 가지지만, 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한 색 변환 필름이 적용되는 것도 가능하다.
색 변환 필름(550)은 제2 서브 픽셀(SP2)에 구비된 제1 색 변환 필름(551)과 제3 서브 픽셀(SP3)에 구비된 제2 색 변환 필름(552)을 포함할 수 있다. 설명의 편의 상 색 변환 필름(550)의 도면 부호를 도 1과 동일한 부호로 사용하여 표기하였다. 색 변환 필름(550)은 제1 서브 픽셀(SP1)에는 구비되지 않을 수 있다. 제1 색 변환 필름(551)의 양자점 색 변환 층(120)은 마이크로 반도체 칩(540)에서 출사된 청색 광에 의해 여기되어 적색 광을 방출할 수 있다. 제2 색 변환 필름(552)의 양자점 색 변환 층(120)은 마이크로 반도체 칩(540)으로부터 출사된 청색 광에 의해 여기되어 녹색 광을 방출할 수 있다. 색 변환 필름(550)의 양자점 색 변환층(120)에 있는 양자점의 물질 또는 사이즈에 따라 방출되는 파장 대역이 달라질 수 있다.
색 변환 필름(550)이 마이크로 반도체 칩(540)으로부터 나오는 광을 수용하는 면적을 넓히기 위해 색 변환 필름(550)의 폭이 마이크로 반도체 칩(540)의 폭보다 클 수 있다. 본 실시 예에서는 색 변환 필름(550)이 앞서 설명한 습식 전사 방법을 이용하여 마이크로 반도체 칩(540)이 전사될 수 있다. 이 경우, 마이크로 반도체 칩(540)과 뱅킹 구조물(110)이 마주볼 수 있다. 그리고, 색 변환 필름(550)이 마이크로 반도체 칩(540) 위에 전사될 때, 그루브(230) 내의 색 변환 필름(550)의 위치가 불규칙적일 수 있다. 그러므로, 마이크로 반도체 칩(540)에 대한 색 변환 필름(550)의 상대적인 위치가 각 서브 픽셀(SP) 마다 다를 수 있다. 색 변환 필름(550)의 폭을 마이크로 반도체 칩(540)의 폭보다 크게 하여 색 변환 필름(550)의 전사 위치가 달라지더라도 마이크로 반도체 칩(540)로부터 출사된 광을 받을 수 있는 영역을 가능한 넓게 확보할 수 있다.
색 변환 필름(550)은 격벽(570)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 색 변환 필름(550)은 그루브(530)에 전사되어 배치되고, 그루브(530)에 채워지는 구조가 아니므로, 색 변환 필름(550)과 격벽(570) 사이에 갭(G)이 존재할 수 있다.
도 24는 도 23의 평면도를 도시한 것이다. 도 24는 하나의 픽셀(PX)을 도시한 것이고, 픽셀(PX)은 제1 서브 픽셀(SP1), 제2 서브 픽셀(SP2), 및 제3 서브 픽셀(SP3)을 포함할 수 있다.
격벽(570)에 의해 복수 개의 그루브(530)가 구비될 수 있다. 그루브(530)는 예를 들어, 제1 서브 픽셀(SP1)에 구비된 제1 그루브(531), 제2 서브 픽셀(SP2)에 구비된 제2 그루브(532), 및 제3 서브 픽셀(SP3)에 구비된 제3 그루브(533)를 포함할 수 있다. 각 서브 픽셀에는 하나 또는 복수 개의 그루브(530)가 구비될 수 있다. 그리고, 복수 개의 그루브(530)는 서브 픽셀에 따라 그 단면 형상 또는 사이즈가 다를 수 있다. 사이즈는 그루브(530)의 단면의 면적 또는 폭을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 그루브(531)는 사각형 단면 형상을 가지고, 제2 그루브(532)는 제1 그루브(531)보다 큰 사각형 단면 형상을 가지고, 제3 그루브(533)는 원형 단면 형상을 가질 수 있다. 그리고, 색 변환 필름이 그루브의 형상 또는 사이즈에 대응되는 형상 또는 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 색 변환 필름(551)이 제2 그루브(532)에 대응되는 사각형 단면 형상을 가질 수 있고, 제2 색 변환 필름(552)이 제3 그루브(533)에 대응되는 원형 단면 형상을 가질 수 있다.
이와 같이 서브 픽셀에 따라 그루브(530)와 색 변환 필름(550)의 단면 형상 또는 사이즈를 다르게 구성함으로써, 색 변환 필름(550)을 그루브(530)에 전사할 때, 색 변환 필름(550)을 원하는 서브 픽셀에 전사시킬 수 있다. 제1 그루브(531)의 사이즈를 가장 작게 하고, 제2 그루브(532)와 제3 그루브(533)의 단면 형상을 다르게 하면 제1 색 변환 필름(551)과 제2 색 변환 필름(552)을 동시에 전사할 수 있다. 좀더 상세하게 설명하면, 제1 그루브(531)는 제1 색 변환 필름(551)과 제2 색 변환 필름(552)이 들어가지 못하도록 구성된 사이즈를 가진다면 단면 형상의 제한이 없다. 그리고, 제2 그루브(532)는 제2 색 변환 필름(552)이 들어가지 못하도록 구성된 사이즈 또는 단면 형상을 가지고, 제3 그루브(533)는 제1 색 변환 필름(551)이 들어가지 못하도록 구성된 사이즈 또는 단면 형상을 가질 수 있다.
다른 대안으로, 각 그루브의 형상은 같고, 사이즈를 다르게 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 그루브(531), 제2 그루브(532), 제3 그루브(533)가 각각 사각형 단면 형상을 가지고, 제1 그루브(531)의 폭(또는 사이즈) < 제2 그루브(532)의 폭(또는 사이즈)< 제3 그루브(533)의 폭(또는 사이즈)의 관계를 가지고, 제1 색 변환 필름(551)의 폭(또는 사이즈) < 제2 색 변환 필름(552)의 폭(또는 사이즈)의 관계를 가질 수 있다. 이 경우에는 제1 색 변환 필름(551)과 제2 색 변환 필름(552)를 순차적으로 전사한다. 가장 큰 사이즈를 가지는 제2 색 변환 필름(552)을 제3 그루브(533)에 먼저 전사하고, 그 다음 제1 색 변환 필름(551)을 제2 그루브(532)에 전사한다.
제1 그루브(531), 제2 그루브(532), 제3 그루브(533), 제1 색 변환 필름(551), 제2 색 변환 필름(552)의 형상과 사이즈를 적절하게 선택하여 제1 색 변환 필름(5511)과 제2 색 변환 필름(552)을 각각에 대응되는 그루브에 동시 또는 순차적으로 전사할 수 있다.
한편, 각 서브 픽셀에는 그루브의 개수를 다양하게 구성할 수 있지만, 도 25에서는 각 서브 픽셀에 2개의 그루브가 구비된 예를 도시하였다.
도 26은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
도 26을 참조하면, 네트워크 환경(8200) 내에 전자 장치(8201)가 구비될 수 있다. 네트워크 환경(8200)에서 전자 장치(8201)는 제1 네트워크(8298)(근거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 다른 전자 장치(8202)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(8299)(원거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 또 다른 전자 장치(8204) 및/또는 서버(8208)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 서버(8208)를 통하여 전자 장치(8204)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 프로세서(8220), 메모리(8230), 입력 장치(8250), 음향 출력 장치(8255), 디스플레이 장치(8260), 오디오 모듈(8270), 센서 모듈(8276), 인터페이스(8277), 햅틱 모듈(8279), 카메라 모듈(8280), 전력 관리 모듈(8288), 배터리(8289), 통신 모듈(8290), 가입자 식별 모듈(8296), 및/또는 안테나 모듈(8297)을 포함할 수 있다. 전자 장치(8201)에는, 이 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 이 구성요소들 중 일부는 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(8276)(지문 센서, 홍채 센서, 조도 센서 등)은 디스플레이 장치(8260)(디스플레이 등)에 임베디드되어 구현될 수 있다.
프로세서(8220)는, 소프트웨어(프로그램(8240) 등)를 실행하여 프로세서(8220)에 연결된 전자 장치(8201) 중 하나 또는 복수개의 다른 구성요소들(하드웨어, 소프트웨어 구성요소 등)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 일부로, 프로세서(8220)는 다른 구성요소(센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)로부터 수신된 명령 및/또는 데이터를 휘발성 메모리(8232)에 로드하고, 휘발성 메모리(8232)에 저장된 명령 및/또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(8234)에 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리(8234)는 내장 메모리(8236)와 외장 메모리(8238)를 포함할 수 있다. 프로세서(8220)는 메인 프로세서(8221)(중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서 등) 및 이와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(8223)(그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서(8223)는 메인 프로세서(8221)보다 전력을 작게 사용하고, 특화된 기능을 수행할 수 있다.
보조 프로세서(8223)는, 메인 프로세서(8221)가 인액티브 상태(슬립 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(8221)가 액티브 상태(어플리케이션 실행 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)와 함께, 전자 장치(8201)의 구성요소들 중 일부 구성요소(디스플레이 장치(8260), 센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)와 관련된 기능 및/또는 상태를 제어할 수 있다. 보조 프로세서(8223)(이미지 시그널 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(카메라 모듈(8280), 통신 모듈(8290) 등)의 일부로서 구현될 수도 있다.
메모리(8230)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220), 센서모듈(8276) 등)가 필요로 하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램(8240) 등) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(8230)는, 휘발성 메모리(8232) 및/또는 비휘발성 메모리(8234)를 포함할 수 있다.
프로그램(8240)은 메모리(8230)에 소프트웨어로 저장될 수 있으며, 운영 체제(8242), 미들 웨어(8244) 및/또는 어플리케이션(8246)을 포함할 수 있다.
입력 장치(8250)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220) 등)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 전자 장치(8201)의 외부(사용자 등)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(8250)는, 리모트 컨트롤러, 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(8255)는 음향 신호를 전자 장치(8201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(8255)는, 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(8260)는 전자 장치(8201)의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 도 1 내지 도 25를 참조하여 설명한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry), 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(8270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(8270)은, 입력 장치(8250)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(8255), 및/또는 전자 장치(8201)와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치(전자 장치(8202) 등)의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(8276)은 전자 장치(8201)의 작동 상태(전력, 온도 등), 또는 외부의 환경 상태(사용자 상태 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 및/또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(8276)은, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(Infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(8277)는 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8202) 등)와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(8277)는, HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(8278)는, 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8202) 등)와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(8278)는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/또는 오디오 커넥터(헤드폰 커넥터 등)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(8279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(8279)은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(8280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(8280)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(8280)에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다.
전력 관리 모듈(8288)은 전자 장치(8201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(8388)은, PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(8289)는 전자 장치(8201)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(8289)는, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(8290)은 전자 장치(8201)와 다른 전자 장치(전자 장치(8202), 전자 장치(8204), 서버(8208) 등)간의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 프로세서(8220)(어플리케이션 프로세서 등)와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 무선 통신 모듈(8292)(셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈(8294)(LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(8298)(블루투스, WiFi Direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(8299)(셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(LAN, WAN 등)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(단일 칩 등)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(8292)은 가입자 식별 모듈(8296)에 저장된 가입자 정보(국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(8201)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(8297)은 신호 및/또는 전력을 외부(다른 전자 장치 등)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나는 기판(PCB 등) 위에 형성된 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(8297)은 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(8290)에 의해 복수의 안테나들 중에서 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 안테나가 선택될 수 있다. 선택된 안테나를 통하여 통신 모듈(8290)과 다른 전자 장치 간에 신호 및/또는 전력이 송신되거나 수신될 수 있다. 안테나 외에 다른 부품(RFIC 등)이 안테나 모듈(8297)의 일부로 포함될 수 있다.
구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(버스, GPIO(General Purpose Input and Output), SPI(Serial Peripheral Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등)을 통해 서로 연결되고 신호(명령, 데이터 등)를 상호 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(8299)에 연결된 서버(8208)를 통해서 전자 장치(8201)와 외부의 전자 장치(8204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 다른 전자 장치들(8202, 8204)은 전자 장치(8201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(8201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 전자 장치들(8202, 8204, 8208) 중 하나 이상의 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(8201)가 어떤 기능이나 서비스를 수행해야 할 때, 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 하나 이상의 다른 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 일부 또는 전체를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 다른 전자 장치들은 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(8201)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 및/또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 27은 예시적인 실시 예에 따른 전자 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한 것이다. 모바일 장치(9100)는 디스플레이 장치(9110)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(9110)는 도 1 내지 25를 참조하여 설명한 디스플레이 장치들을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 접힐 수 있는 구조 예를 들어, 다중 폴더블 구조를 가질 수 있다.
도 28은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 자동차에 적용된 예를 도시한 것이다. 디스플레이 장치는 자동차용 헤드업 디스플레이 장치(9200)일 수 있으며, 자동차의 일 영역에 구비된 디스플레이(9210)와, 디스플레이(9210)에서 생성된 영상을 운전자가 볼 수 있도록 광 경로를 변환하는 광경로 변경 부재(9220)를 포함할 수 있다.
도 29는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한 것이다. 증강 현실 안경(9300)은 영상을 형성하는 투영 시스템(9310)과, 투영 시스템(9310)으로부터의 영상을 사용자의 눈에 들어가도록 안내하는 요소(9320)를 포함할 수 있다. 투영 시스템(9310)은 도 1 내지 도 25를 참조하여 설명한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
도 30은 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 대형 사이니지(signage)에 적용된 예를 도시한 것이다. 사이니지(9400)는 디지털 정보 디스플레이를 이용한 옥외 광고에 이용될 수 있으며, 통신망을 통해 광고 내용 등을 제어할 수 있다. 사이니지(9400)는 예를 들어, 도 26를 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
도 31는 예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한 것이다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 도 1 내지 25를 참조하여 설명한 디스플레이 장치를 포함할 수 있고, 도 26를 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 이 밖에도 롤러블(rollable) TV, 스트레처블(stretchable) 디스플레이 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 예시적인 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
100,100A,100B,100C: 색 변환 필름
110,215a,316: 뱅킹 구조물
115: 그루브
120,220,320: 양자점 색 변환층
130: 덮개층
135: 요철 구조
140: 반사층
580: 디스플레이 장치

Claims (27)

  1. 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브가 구비된 뱅크 구조물;
    상기 그루브의 바닥 면에 접하여 구비된 양자점 색 변환층; 및
    상기 양자점 색 변환층에 구비된 덮개층;을 포함한, 색 변환 필름.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물의 측벽에 구비된 반사층을 더 포함한, 색 변환 필름.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 덮개층이 분산 브레그 반사층인, 색 변환 필름.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물이 바닥 층과 측벽을 포함하고, 상기 바닥 층이 분산 브레그 반사층인, 색 변환 필름.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 그루브가 곡면을 가지도록 구성된, 색 변환 필름.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 덮개층이 볼록한 곡면을 가지도록 구성된, 색 변환 필름.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 양자점 색 변환층이 입사 광을 제2 칼라 광으로 변환시키는 제1 양자점 색 변환층과, 상기 입사 광을 제3 칼라 광으로 변환시키는 제2 양자점 색 변환층을 포함하는, 색 변환 필름.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 덮개층이 요철 구조를 포함한, 색 변환 필름.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 양자점 색 변환층의 두께가 상기 그루브의 깊이보다 작은, 색 변환 필름.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 양자점 색 변환층의 두께가 10-15㎛ 범위의 두께를 가지는, 색 변환 필름.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 양자점 색 변환층은 다공성 층 내부에 양자점이 내장된 구조를 포함한, 색 변환 필름.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 다공성 층은 nGaN을 포함한, 색 변환 필름.
  13. 디스플레이 기판;
    상기 디스플레이 기판에 서로 이격되게 구비된 마이크로 반도체 칩; 및
    상기 마이크로 반도체 칩 위에 구비된 색 변환 필름;을 포함하고,
    상기 색 변환 필름이 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브가 구비된 뱅크 구조물과, 상기 그루브의 바닥 면에 접하여 구비된 양자점 색 변환층 및
    상기 양자점 색 변환층에 구비된 덮개층을 포함한, 디스플레이 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개층이 상기 마이크로 반도체 칩에 인접하여 마주보게 배치된, 디스플레이 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물의 측벽에 구비된 반사층을 더 포함한, 디스플레이 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개층이 분산 브레그 반사층인, 디스플레이 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물이 바닥 층과 측벽을 포함하고, 상기 바닥 층이 분산 브레그 반사층인, 디스플레이 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 그루브가 곡면을 가지도록 구성된, 디스플레이 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개층이 볼록한 곡면을 가지도록 구성된, 디스플레이 장치.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 덮개층이 요철 구조를 포함한, 디스플레이 장치.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 양자점 색 변환층의 두께가 10-15㎛ 범위의 두께를 가지는, 디스플레이 장치.
  22. 제1 기판에 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 층에 바닥 면과 상부 개구를 포함하는 그루브를 형성하는 단계;
    상기 그루브에 양자점 색 변환층을 형성하는 단계;
    상기 색 변환층에 덮개층을 형성하는 단계;
    상기 그루브와 그루브 사이에 상기 덮개층과 상기 제1 층을 식각하여 뱅크 구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판을 제거하는 단계;를 포함하는, 색 변환 필름 제조 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물의 측벽에 구비된 반사층을 더 포함한, 색 변환 필름 제조 방법.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 덮개층이 분산 브레그 반사층인, 색 변환 필름 제조 방법.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 뱅크 구조물이 바닥 층과 측벽을 포함하고, 상기 바닥 층이 분산 브레그 반사층인, 색 변환 필름 제조 방법.
  26. 제22 항에 있어서,
    상기 그루브가 곡면을 가지도록 구성된, 색 변환 필름 제조 방법.
  27. 제22 항에 있어서,
    상기 덮개층이 볼록한 곡면을 가지도록 구성된, 색 변환 필름 제조 방법.
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US8441179B2 (en) * 2006-01-20 2013-05-14 Cree, Inc. Lighting devices having remote lumiphors that are excited by lumiphor-converted semiconductor excitation sources
DE102014116778A1 (de) * 2014-11-17 2016-05-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Konversionselements, Konversionselement sowie optoelektronisches Bauelement mit einem solchen Konversionselement
WO2019027820A1 (en) * 2017-07-31 2019-02-07 Yale University MICRO-LED NANOPOROUS DEVICES AND METHODS OF MAKING SAME
US10388641B2 (en) * 2017-10-19 2019-08-20 Tectus Corporation Ultra-dense LED projector
KR20210073955A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

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