KR20230097948A - Display panel and display apparatus employing the same - Google Patents
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Abstract
디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 패널은, 기판; 기판상의 제1 영역에 배열되어 제1 원색 화상을 형성하는 제1 서브화소들을 포함하는 제1 서브화소 어레이; 기판상의 제2 영역에 배열되어 제2 원색 화상을 형성하는 제2 서브화소들을 포함하는 제2 서브화소 어레이; 및 기판상의 제3 영역에 배열되어 제3 원색 화상을 형성하는 제3 서브화소들을 포함하는 제3 서브화소 어레이를 포함하고, 제1 내지 제3 영역은, 기판상의 동일한 면에서 공간적으로 분리되어 나란히 이웃하도록 구성되고, 제1 내지 제3 서브화소들은, 동일 원색별로 그룹핑되어 각각 제1 내지 제3 영역에서 제1 내지 제3 서브화소 어레이로 패터닝된다.Disclosed are a display panel and a display device employing the same. The disclosed display panel includes a substrate; a first subpixel array including first subpixels arranged in a first region on the substrate to form a first primary color image; a second subpixel array including second subpixels arranged in a second region on the substrate to form a second primary color image; and a third subpixel array including third subpixels arranged in a third region on the substrate to form a third primary color image, wherein the first to third regions are spatially separated and side by side on the same side of the substrate. The first to third subpixels are grouped by the same primary color and patterned into first to third subpixel arrays in the first to third regions, respectively.
Description
본 개시는 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a display panel and a display device employing the same.
최근 들어 마이크로 발광다이오드(Light emitting diode; LED) 소자를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 패널이 활발히 개발되고 있다. 이러한 마이크로 LED 디스플레이 패널은 마이크로 LED의 자체발광 특성을 이용하여 초소형 프로젝터에 사용되거나, AR/VR용 헤드마운트 디스플레이(head-mount display; HMD)와 같은 근안 디스플레이 장치에서 가상 이미지(virtual image)를 제공하기 위해 사용될 수 있다.Recently, a micro LED display panel using a micro light emitting diode (LED) device has been actively developed. These micro LED display panels use self-luminous properties of micro LEDs to provide virtual images for use in subminiature projectors or near-eye display devices such as head-mount displays (HMD) for AR/VR. can be used to do
한편, 마이크로 LED 패널의 PPI(Pixels per inch)를 높이고자 개별 LED 칩을 전사하는 픽 앤 플레이스(pick and place) 방식 외에도, 플립칩 본딩(flip-chip bonding) 등을 이용한 하이브리드 집적(hybrid integration), 모놀리식 집적(monolithic integration) 등의 방식이 연구되고 있다. On the other hand, in addition to the pick and place method of transferring individual LED chips to increase the PPI (Pixels per inch) of the micro LED panel, hybrid integration using flip-chip bonding, etc. Methods such as , monolithic integration, etc. are being studied.
또한, 마이크로 LED의 색재현성을 높이기 위해 양자점(Quantum dot; QD)을 이용한 색변환 기술이 개발되고 있다.In addition, a color conversion technology using quantum dots (QDs) is being developed to improve color reproducibility of micro LEDs.
해결하고자 하는 과제는 공정 기술의 한계가 고려된 구조를 갖는 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved is to provide a display panel having a structure considering the limitations of process technology and a display device employing the same.
해결하고자 하는 과제는 색변환 효율을 향상시킨 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved is to provide a display panel with improved color conversion efficiency and a display device employing the same.
해결하고자 하는 과제는 양자점으로 전달되지 못하고 손실되는 여기광을 최소화할 수 있는 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.An object to be solved is to provide a display panel capable of minimizing excitation light that is lost without being transferred to quantum dots and a display device employing the same.
해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.The technical problem to be solved is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.
일 측면에 따르는 디스플레이 패널은, 기판; 기판상의 제1 영역에 배열되어 제1 원색 화상을 형성하는 제1 서브화소들을 포함하는 제1 서브화소 어레이; 기판상의 제2 영역에 배열되어 제2 원색 화상을 형성하는 제2 서브화소들을 포함하는 제2 서브화소 어레이; 및 기판상의 제3 영역에 배열되어 제3 원색 화상을 형성하는 제3 서브화소들을 포함하는 제3 서브화소 어레이를 포함하고, 제1 내지 제3 영역은, 기판상의 동일한 면에서 공간적으로 분리되어 나란히 이웃하도록 구성되고, 제1 내지 제3 서브화소들은, 동일 원색별로 그룹핑되어 각각 제1 내지 제3 영역에서 제1 내지 제3 서브화소 어레이로 패터닝된다.A display panel according to one aspect includes a substrate; a first subpixel array including first subpixels arranged in a first region on the substrate to form a first primary color image; a second subpixel array including second subpixels arranged in a second region on the substrate to form a second primary color image; and a third subpixel array including third subpixels arranged in a third region on the substrate to form a third primary color image, wherein the first to third regions are spatially separated and side by side on the same side of the substrate. The first to third subpixels are grouped by the same primary color and patterned into first to third subpixel arrays in the first to third regions, respectively.
일 실시예에서 제1 서브화소 어레이와 제2 서브화소 어레이 사이의 간격 및 제2 서브화소 어레이와 제3 서브화소 어레이 사이의 간격은 제1 내지 제3 서브화소들의 피치와 같을 수 있다.In an embodiment, a spacing between the first subpixel array and the second subpixel array and a spacing between the second subpixel array and the third subpixel array may be the same as pitches of the first to third subpixel arrays.
일 실시예에서 제1 서브화소 어레이와 제2 서브화소 어레이 사이의 제1 간격 및 제2 서브화소 어레이와 제3 서브화소 어레이 사이의 제2 간격은 제1 내지 제3 서브화소들의 피치보다 클 수 있다.In an embodiment, a first distance between the first subpixel array and the second subpixel array and a second distance between the second subpixel array and the third subpixel array may be greater than the pitches of the first to third subpixel arrays. there is.
일 실시예에서 제1 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제1 원색 발광소자를 포함하며, 제2 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제2 원색 발광소자를 포함하며, 제3 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제3 원색 발광소자를 포함할 수 있다.In an embodiment, each of the first subpixels includes at least one first primary color light emitting device, each of the second subpixels includes at least one second primary color light emitting device, and each of the third subpixels includes at least one One third primary color light emitting device may be included.
일 실시예에서 제1 내지 제3 원색 발광소자는 각각 적색 마이크로 LED 소자, 녹색 마이크로 LED 소자 및 청색 마이크로 LED 소자일 수 있다.In one embodiment, the first to third primary color light emitting devices may be a red micro LED device, a green micro LED device, and a blue micro LED device, respectively.
일 실시예에서 제1 원색 발광소자는 여기광 마이크로 LED 소자와, 여기광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 여기광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제1 원색의 광을 방출하는 제1 원색 색변환층을 포함하며, 제2 원색 발광소자는 여기광 마이크로 LED 소자와, 여기광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 여기광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제2 원색의 광을 방출하는 제2 원색 색변환층을 포함할 수 있다.In one embodiment, the first primary color light emitting element includes an excitation light micro LED element, and is provided on the excitation light micro LED element to absorb excitation light emitted from the excitation light micro LED element and emit light of the first primary color. The second primary color light emitting element includes an excitation light micro LED element and a second light emitting element provided on the excitation light micro LED element to absorb excitation light emitted from the excitation light micro LED element and emit light of a second primary color. A primary color color conversion layer may be included.
일 실시예에서 여기광은 청색광이며, 제1 원색 색변환층은 청색광을 흡수하고 적색광을 방출하는 제1 양자점들을 포함하며, 제2 원색 색변환층은 청색광을 흡수하고 녹색광을 방출하는 제2 양자점들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the excitation light is blue light, the first primary color conversion layer includes first quantum dots that absorb blue light and emit red light, and the second primary color conversion layer includes second quantum dots that absorb blue light and emit green light. may include
일 실시예에서 제1 원색 색변환층은 제1 양자점 밀도가 서로 다른 복수의 제1 양자점 층들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the first primary color conversion layer may include a plurality of first quantum dot layers having different first quantum dot densities.
일 실시예에서 복수의 제1 양자점 층들 중 상부 층의 제1 양자점 밀도가 상부 층의 제1 양자점 밀도보다 더 작을 수 있다.In one embodiment, the first quantum dot density of an upper layer among the plurality of first quantum dot layers may be smaller than the first quantum dot density of the upper layer.
일 실시예에서 여기광은 자외선광이며, 제3 원색 발광소자는 자외선광 마이크로 LED 소자와, 자외선광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 자외선광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 자외선광을 흡수하고 청색광을 방출하는 제3 원색 색변환층을 포함할 수 있다.In one embodiment, the excitation light is ultraviolet light, and the third primary color light emitting element is provided on the ultraviolet light micro LED element and the ultraviolet light micro LED element to absorb ultraviolet light emitted from the ultraviolet light micro LED element and emit blue light. 3 primary color color conversion layers may be included.
일 실시예에서 제3 원색 색변환층은 자외선광을 흡수하고 청색광을 방출하는 제3 양자점들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the third primary color conversion layer may include third quantum dots that absorb ultraviolet light and emit blue light.
일 실시예에서 제1 원색 발광소자는 제1 원색 색변환층 상에 마련되어 제1 원색 색변환층을 통과한 여기광을 제1 원색 색변환층에 반사시키는 제1 이색미러층을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the first primary color light emitting device may further include a first dichroic mirror layer provided on the first primary color conversion layer and reflecting excitation light passing through the first primary color conversion layer to the first primary color conversion layer. there is.
일 실시예에서 제1 원색 발광소자는 여기광 마이크로 LED 소자와 제1 원색 색변환층 사이에 마련되어 제1 원색 색변환층에서 변환되어 여기광 마이크로 LED 소자 쪽으로 향하는 제1 원색의 광을 제1 원색 색변환층에 반사시키는 제2 이색미러층을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the first primary color light emitting element is provided between the excitation light micro LED element and the first primary color conversion layer to convert light of the first primary color converted in the first primary color conversion layer and directed toward the excitation light micro LED element. A second dichroic mirror layer that reflects the color conversion layer may be further included.
일 실시예에서 제1 내지 제3 원색 발광소자의 사이에는 반사성 격벽이 마련될 수 있다. In one embodiment, a reflective barrier rib may be provided between the first to third primary color light emitting devices.
다른 측면에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널; 및 디스플레이 패널의 제1 서브화소 어레이에서 출력된 제1 원색 화상에 해당하는 제1 광과, 제2 서브화소 어레이에서 출력된 제2 원색 화상에 해당하는 제2 광과, 제3 서브화소 어레이에서 출력된 제3 원색 화상에 해당하는 제3 광을 결합하는 결합 광학계;를 포함하며, 디스플레이 패널은, 기판; 기판상의 제1 영역에 배열된 제1 서브화소들을 포함하며, 제1 원색 화상을 형성하는 제1 서브화소 어레이; 기판상의 제1 영역과 다른 제2 영역에 배열되는 제2 서브화소들을 포함하며, 제2 원색 화상을 형성하는 제2 서브화소 어레이; 및 기판상의 제1 및 제2 영역과 다른 제3 영역에 배열되는 제3 서브화소들을 포함하며, 제1 및 제2 원색 화상과 결합되어 풀-컬러 화상을 이루는 제3 원색 화상을 형성하는 제3 서브화소 어레이;를 포함한다.A display device according to another aspect includes a display panel; and the first light corresponding to the first primary color image output from the first subpixel array of the display panel, the second light corresponding to the second primary color image output from the second subpixel array, and the third subpixel array. and a coupling optical system for coupling third light corresponding to the output third primary color image, wherein the display panel includes: a substrate; a first sub-pixel array including first sub-pixels arranged in a first region on a substrate and forming a first primary color image; a second sub-pixel array including second sub-pixels arranged in a second area on the substrate different from the first area and forming a second primary color image; and third sub-pixels arranged in a third area on the substrate different from the first and second areas, wherein the third sub-pixels are combined with the first and second primary color images to form a third primary color image constituting a full-color image. It includes; sub-pixel array.
일 실시예에서 결합 광학계는 제1 내지 제3 광을 결합하여 사용자의 아이 모션 박스로 가이드하는 이미지 컴바이너일 수 있다.In one embodiment, the combining optical system may be an image combiner that combines the first to third lights and guides them to the user's eye motion box.
일 실시예에서 이미지 컴바이너는 적어도 하나의 웨이브가이드와, 제1 내지 제3 서브화소 어레이와 각각 대향되게 위치하여 제1 내지 제3 광을 적어도 하나의 웨이브가이드에 결합시키는 제1 내지 제3 입력 커플러와, 적어도 하나의 웨이브가이드로부터 제1 내지 제3 광을 사용자의 아이 모션 박스로 출력시키는 출력 커플러를 포함할 수 있다.In one embodiment, the image combiner is positioned to face at least one waveguide and the first to third sub-pixel arrays, respectively, and the first to third inputs couple the first to third lights to the at least one waveguide. It may include a coupler and an output coupler that outputs the first to third lights from at least one waveguide to the user's eye motion box.
일 실시예에서 적어도 하나의 웨이브가이드는 제1 내지 제3 광을 각각 가이드하는 제1 내지 제3 웨이브가이드를 포함하며, 제1 내지 제3 입력 커플러는 제1 내지 제3 웨이브가이드에 각각 마련될 수 있다.In one embodiment, the at least one waveguide includes first to third waveguides for guiding first to third lights, respectively, and first to third input couplers are provided on the first to third waveguides, respectively. can
일 실시예에서 제1 내지 제3 웨이브가이드 중 제2 웨이브가이드는 제1 서브화소 어레이와 대면하는 영역을 가지지 않고, 제3 웨이브가이드는 제1 및 제2 서브화소 어레이와 대면하는 영역을 가지지 않을 수 있다.In one embodiment, among the first to third waveguides, the second waveguide may not have an area facing the first sub-pixel array, and the third waveguide may not have an area facing the first and second sub-pixel arrays. can
일 실시예에서 디스플레이 장치는 가상현실 장치 또는 증강현실 장치일 수 있다.In one embodiment, the display device may be a virtual reality device or an augmented reality device.
일 실시예에서 결합 광학계는 제1 내지 제3 광의 경로를 결합하는 엑스 큐브 프리즘과, 제1 내지 제3 광의 경로를 엑스 큐브 프리즘쪽으로 변경하는 복수의 반사부재를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the combining optical system may include an X-cube prism for coupling paths of first to third lights, and a plurality of reflecting members for changing paths of first to third lights toward the X-cube prism.
일 실시예에서 결합 광학계는 제1 내지 제3 광을 하나의 스크린에 중첩되게 투영하는 제1 내지 제3 렌즈를 포함할 수 있다.In one embodiment, the combining optical system may include first to third lenses that project the first to third lights in an overlapping manner on one screen.
개시된 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치는 서브화소들이 원색 별로 공간 분리된 화소 레이아웃(pixel layout)을 통해 공정 기술의 한계를 극복할 수 있다.The disclosed display panel and display device employing the same can overcome the limitations of processing technology through a pixel layout in which subpixels are spatially separated for each primary color.
개시된 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치는 양자점 밀도가 다른 양자점 다층 구조를 통해 색변환 효율을 향상시킬 수 있다.The disclosed display panel and display device employing the same can improve color conversion efficiency through a multilayer structure of quantum dots having different quantum dot densities.
개시된 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치는 반사형 격벽 구조 및/또는 이색 미러(dichroic mirror)의 구조를 이용하여 양자점으로 흡수되는 여기광의 비율을 높일 수 있다.The disclosed display panel and a display device employing the same can increase the ratio of excitation light absorbed by quantum dots by using a reflective partition wall structure and/or a dichroic mirror structure.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 화소 레이아웃을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 측면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조공정을 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 측면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조공정을 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 서브화소 배치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 측면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 측면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 개략적인 구조를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자(의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 색변환층이 이중층(두께 10μm/10μm)인 경우에 있어서 하부층의 평균자유거리(Mean Free Path; MFP)에 따라 마이크로 LED 소자에서 방출되는 상대 방사 선속(relative(radiant flux)을 단일층인 비교예의 경우와 대비하여 보여주는 도표이다.
도 12는 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 색변환층이 이중층(두께 2.5μm/2.5μm)인 경우에 있어서 하부층의 MFP에 따라 마이크로 LED 소자에서 방출되는 상대 방사 선속을 단일층인 비교예의 경우와 대비하여 보여주는 도표이다.
도 13은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 증강현실 장치를 개략적으로 도시한다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a plan view schematically illustrating a pixel layout of a display panel according to an exemplary embodiment.
2 is a side view of a display panel according to an exemplary embodiment.
3A to 3E are diagrams illustrating a manufacturing process of a display panel according to an exemplary embodiment.
4 is a side view of a display panel according to an exemplary embodiment.
5A to 5F are diagrams illustrating a manufacturing process of a display panel according to an exemplary embodiment.
6 is a plan view schematically illustrating a sub-pixel arrangement of a display panel according to an exemplary embodiment.
7 is a side view of a display panel according to an exemplary embodiment.
8 is a side view of a display panel according to an exemplary embodiment.
9 shows a schematic structure of a display panel according to an embodiment.
10 is a cross-sectional side view schematically illustrating a structure of a monochromatic micro LED device according to an exemplary embodiment.
11 illustrates relative radiation emitted from the micro LED device according to the mean free path (MFP) of the lower layer when the color conversion layer of the monochromatic micro LED device according to an embodiment is a double layer (thickness: 10 μm/10 μm). It is a chart showing relative (radiant flux) in contrast to the case of the comparative example, which is a single layer.
12 is a comparative example in which the relative radiation flux emitted from the micro LED device according to the MFP of the lower layer is a single layer when the color conversion layer of the monochromatic micro LED device according to an embodiment is a double layer (thickness: 2.5 μm/2.5 μm). It is a diagram showing the case by case.
13 is a side cross-sectional view schematically illustrating a structure of a monochromatic micro LED device according to an exemplary embodiment.
14 is a side cross-sectional view schematically illustrating a structure of a monochromatic micro LED device according to an exemplary embodiment.
15 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
16 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
17 schematically illustrates an augmented reality device according to an embodiment.
18 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
19 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice them with reference to the accompanying drawings. However, the present disclosure may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present disclosure in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments of this specification have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions of the present disclosure, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. . In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding embodiment. Therefore, the term used in this specification should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present disclosure, not a simple name of the term.
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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 개시에서 '원색(primary coloar)'이라 함은 적색, 녹색, 및 청색과 같이 조합하여 풀-컬러를 형성할 수 있는 단색 색상을 의미한다.In the present disclosure, 'primary color' means a single color that can be combined to form a full color, such as red, green, and blue.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 화소 레이아웃을 개략적으로 도시하는 평면도이다.1 is a plan view schematically illustrating a pixel layout of a
도 1을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 기판(110) 상에 마련되는 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the
기판(110)은 글래스 기판, 연성 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다. 기판(110)은 TFT(Thin Film Transistor) 층(미도시)과, 기판의 후면 배치된 회로들을 전기적으로 연결하는 배선(미도시)을 포함할 수 있다. 다수의 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)(예를 들어 마이크로 LED 소자들)은 TFT층에 전기적으로 연결된 상태로 기판(110)상에 배열되어 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)를 구성한다.The
제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)은 제1 내지 제3 원색 화상을 형성하는 것으로서, 동일 원색별로 그룹핑되어 각각 상기 기판(110) 상의 공간적으로 분리되고 나란히 이웃하는 제1 내지 제3 영역(R1, R2, R3)에 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)로 패터닝된다. 여기서, 패터닝된다 함은 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 이루는 발광소자들(예를 들어, 마이크로 LED소자들)이 전사나 잉크젯 프링팅과 같은 공정을 통해 기판(110) 상에 배치되는 것을 의미한다.The first to third sub-pixels 131 , 132 , and 133 form first to third primary color images, and are grouped by the same primary color to be spatially separated on the
제1 서브화소 어레이(121)는 기판(110) 상의 제1 영역(R1)에 배열된 제1 서브화소들(131)을 포함하며 제1 원색 화상을 형성한다. 제1 서브화소들(131)의 배열은 2 이상의 행과 2 이상의 열로 이루어져, 제1 서브화소 어레이(121)에서 제1 원색 화상이 형성될 수 있다. 제1 원색은 예를 들어 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있다. 제1 서브화소들(131)은 각각 적어도 하나의 제1 발광소자를 포함하여, 제1 원색 화상에 해당하는 광을 방출할 수 있다. 예시적으로, 제1 발광소자는 적색 발광소자일 수 있으며, 이 경우에 제1 서브화소들(131)은 적색 서브화소들이 되며, 제1 서브화소 어레이(121)는 적색 화상의 광을 방출할 수 있다.The first
제2 서브화소 어레이(122)는 기판(110) 상의 제1 영역(R1)과 다른 제2 영역(R2)에 배열된 제2 서브화소들(132)을 포함하며 제2 원색 화상을 형성한다. 제2 영역(R2)이 제1 영역(R1)과 다르다 함은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)이 공간적으로 겹치지 않고 분리되어 있음을 의미한다. 제2 서브화소들(132)은 각각 적어도 하나의 제2 발광소자를 포함하여, 제2 원색 화상에 해당하는 광을 방출할 수 있다. 제2 서브화소들(132)의 배열은 2 이상의 행과 2 이상의 열로 이루어져, 제2 서브화소 어레이(122)에서 제2 원색 화상이 형성될 수 있다. 제2 원색은 예를 들어 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있다. 예시적으로, 제2 발광소자는 녹색 발광소자일 수 있으며, 이 경우에 제2 서브화소들(132)은 녹색 서브화소들이 되며, 제2 서브화소 어레이(122)는 녹색 화상의 광을 방출할 수 있다.The
제3 서브화소 어레이(123)는 기판(110) 상의 제1 및 제2 영역(R1, R2)과 다른 제3 영역(R3)에 배열된 제3 서브화소들(133)을 포함하며 제3 원색 화상을 형성한다. 제3 영역(R3)이 제1 및 제2 영역(R1, R2)과 다르다 함은 제3 영역(R3)이 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)과 공간적으로 겹치지 않고 분리되어 있음을 의미한다. 제1 내지 제3 영역(R1, R2, R3)은 기판(110)의 동일면에 위치한다. 제3 서브화소들(133)은 각각 적어도 하나의 제3 발광소자를 포함하여, 제3 원색 화상에 해당하는 광을 방출할 수 있다. 제3 서브화소들(133)의 배열은 2 이상의 행과 2 이상의 열로 이루어져, 제3 서브화소 어레이(123)에서 제3 원색 화상이 형성될 수 있다. 제3 원색은 예를 들어 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있다. 예시적으로, 제3 발광소자는 청색 발광소자일 수 있으며, 이 경우에 제3 서브화소들(133)은 청색 서브화소들이 되며, 제3 서브화소 어레이(123)는 청색 화상의 광을 방출할 수 있다.The third
일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)는 나란히 이웃하여 위치할 수 있다.In one embodiment, the first to third
일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 크기는 모두 같을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)를 구성하는 제1 내지 제3 발광소자들의 밝기는 다를 수 있으며, 따라서 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 크기를 다르게 할 수도 있다. In one embodiment, the first to third sub-pixels 131, 132, and 133 may all have the same size, but are not limited thereto. For example, the brightness of the first to third light emitting devices constituting the first to
일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 피치는 모두 같을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment, the pitches of the first to
제1 서브화소 어레이(121)와 제2 서브화소 어레이(122) 사이의 간격 및 제2 서브화소 어레이(122)와 제3 서브화소 어레이(123) 사이의 간격은 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 피치와 같을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The interval between the first
제1 서브화소 어레이(121)에서 형성되는 제1 원색 화상과, 제2 서브화소 어레이(122)에서 형성되는 제2 원색 화상과, 제3 서브화소 어레이(123)에서 형성되는 제3 원색 화상은 후술하는 결합광학계(예를 들어, 도 13의 920)에 의해 결합되어 풀-컬러의 화상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브화소 어레이(121)는 적색 화상을 형성하고, 제2 서브화소 어레이(122)는 녹색 화상을 형성하고, 제3 서브화소 어레이(123)는 청색 화상을 형성하여, 적색, 녹색 및 청색 화상의 결합에 의해 풀-컬러의 화상이 형성될 수 있다. 달리 말하면, 제1 서브화소 어레이(121) 내에 위치한 제1 서브화소(131)와, 제2 서브화소 어레이(122) 내에 위치한 제2 서브화소(132)와, 제3 서브화소 어레이(123) 내에 위치한 제3 서브화소(133)는, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 서브화소로서, 조합되어 풀-컬러 화소로 동작할 수 있다.The first primary color image formed in the first
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 측면도이다. 도 2를 참조하면, 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 구성하는 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143)은 백 라이트 없이 스스로 빛을 내는 초소형 무기 발광물질을 포함하는 마이크로 LED 칩일 수 있다. 일 실시예에서 마이크로 LED 칩은 가로, 세로, 높이가 각각 1㎛~100㎛일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광소자들(141) 각각은 적색의 광을 방출하는 적색 마이크로 LED 칩이고, 제2 발광소자들(142) 각각은 녹색의 광을 방출하는 녹색 마이크로 LED 칩이고, 제3 발광소자들(143) 각각은 청색의 광을 방출하는 청색 마이크로 LED 칩일 수 있다. 2 is a side view of the
도 2에는 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143) 사이가 빈 공간으로 도시되고 있으나, 크로스토크(crosstalk)를 방지하기 위한 격벽(미도시)이 마련될 수 있다. 격벽은 제1 발광소자들(141)의 사이, 제2 발광소자들(142)의 사이, 제3 발광소자들(143)의 사이, 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 사이에 모두 마련될 수 있다. 격벽으로 분리된 최소 공간은 하나의 서브화소를 정의할 수 있으며, 가로 및 세로가 대략 1㎛~100㎛일 수 있다.Although FIG. 2 shows an empty space between the first to third light emitting
도 3a 내지 도 3e는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 제조공정을 도시하는 도면이다. 3A to 3E are diagrams illustrating a manufacturing process of the
도 3a에 도시된 바와 같이 먼저 제1 서브화소들(131)을 구성하는 제1 발광소자들(141)은 성장 기판(180) 상에 성장하여 제조한다. 일 실시예에서 발광소자(마이크로 LED 칩)(141)에서 방출되는 광의 파장 대역은 마이크로 LED 칩을 구성하는 무기 발광물질에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 마이크로 LED 칩은 각기 다른 성장 기판(예를 들어 사파이어 기판)에서 각기 다른 조성물질 및 조성비를 갖는 질화물 반도체로 에피텍셜 성장하고 n/p 전극을 형성함으로서 제조될 수 있다. 제1 발광소자들(141)은 예를 들어 적색 마이크로 LED칩일 수 있다.As shown in FIG. 3A , the first
다음으로, 도 3b에 도시되듯이, 성장 기판(180)상에 형성된 제1 발광소자들(141)을 전사 기판(190)에 옮기고, 도 3c에 도시되듯이, 전사 기판(190)을 이용하여 제1 발광소자들(141)을 기판(110) 상의 제1 영역(R1)에 전사한다. 전사 기판(190)을 이용하는 전사 공정은 예시적인 것이며, 본 실시예를 제한하지 않는다. 제1 발광소자들(141)의 전사는 제1 서브화소 어레이(121) 단위로 이루어질 수 있다. 전사된 제1 발광소자들(141)은 제1 서브화소들(131)로 이해될 수 있으며, 예를 들어 적색 마이크로 LED칩일 수 있다. Next, as shown in FIG. 3B, the first
도 3d에 도시되듯이, 제2 발광소자들(142) 역시 미도시된 별개의 성장 기판상에 에피텍셜 성장을 통해 제조하고, 이를 기판(110) 상의 제2 영역(R2)에 제2 서브화소 어레이(122) 단위로 전사한다. 전사된 제2 발광소자들(142)은 제2 서브화소들(132)로 이해될 수 있으며, 예를 들어 녹색 마이크로 LED칩일 수 있다.As shown in FIG. 3D, the second
도 3e에 도시되듯이, 제3 발광소자들(143) 역시 미도시된 별개의 성장 기판상에 에피텍셜 성장을 통해 제조하고, 이를 기판(110) 상의 제3 영역(R3)에 제3 서브화소 어레이(123) 단위로 전사한다. 전사된 제3 발광소자들(143)은 제3 서브화소들(133)로 이해될 수 있으며, 예를 들어 청색 마이크로 LED칩일 수 있다.As shown in FIG. 3E, the third
일 실시예에서 개별 발광소자들 사이의 격벽(미도시)을 형성하는 공정은 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143)의 전사 전 단계에서, 개별 성장기판상에서 진행될 수도 있다. 예를 들어, 도 3a에서 제1 발광소자들(141)을 성장 기판(180) 상에 성장시킨 이후에, 제1 발광소자들(141) 사이의 격벽을 형성하는 공정을 수행하고, 이후에 전사하는 공정이 진행될 수도 있다.In one embodiment, the process of forming barriers (not shown) between individual light emitting devices may be performed on individual growth substrates before transfer of the first to third light emitting
일 실시예에서 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143)의 전사가 완료된 이후, 개별 발광소자들 사이의 격벽(미도시)이나 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123) 사이의 격벽(미도시)이 형성되는 공정이 추가될 수 있다. In an embodiment, after the transfer of the first to third light emitting
종래의 풀-컬러 마이크로 LED 패널은 서로 다른 성장 기판에서 성장된 적색, 녹색, 및 청색 마이크로 LED 칩들을 개별 칩단위로 분리한 후 화소 회로가 형성된 기판 상에 화소별로 그룹핑되도록 전사한다. 이때, 화소 크기는 적색, 녹색, 및 청색 마이크로 LED 칩들이 한데 모이는 영역의 면적으로 결정되는데, 전사 공정의 공정 오차를 고려할 때, 화소 크기를 줄이기에 한계가 있고, 따라서 이러한 방식으로는 PPI를 높이는데 어려움이 있다. In a conventional full-color micro LED panel, red, green, and blue micro LED chips grown on different growth substrates are separated into individual chip units and then transferred to a substrate on which a pixel circuit is formed so as to be grouped by pixel. At this time, the pixel size is determined by the area of the area where the red, green, and blue micro LED chips are gathered together. Considering the process error of the transfer process, there is a limit to reducing the pixel size, so in this way, the PPI can be increased. I'm having difficulty
반면에, 본 실시예에 따른 제조공정에서는 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143)이 각기 공간적으로 분리된 제1 내지 제3 영역(R1, R2, R3)에 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123) 단위로 전사된다. 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143)은 개별 칩별로 분리될 필요가 없고, 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123) 단위로 전사하기에, 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 크기와 피치를 작게 할 수 있으며, 따라서 본 실시예에 따른 제조공정은 PPI를 높이는데 용이하다.On the other hand, in the manufacturing process according to the present embodiment, the first to third
도 2 및 도 3a 내지 도 3e는 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 구성하는 제1 내지 제3 발광소자들(141, 142, 143) 자체가 각각 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 2 and 3A to 3E show that the first to third
일 실시예에 따른 디스플레이 패널(200)은 색변환 방식을 이용할 수도 있다. The
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(200)의 개략적인 구조를 도시한다. 본 실시예의 디스플레이 패널(200)은 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 구성하는 제1 내지 제3 발광소자들(241, 242, 243)이 색변환 방식을 이용한다는 점을 제외하고는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 디스플레이 패널(100)와 실질적으로 동일하므로, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.4 shows a schematic structure of a
도 4를 참조하면, 제1 발광소자들(241)은 기판(110)상의 제1 영역(R1)에 배열되는 여기광 마이크로 LED 칩들(220)과 여기광 마이크로 LED 칩들(220)에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제1 원색 파장의 광을 방출하는 제1 색변환층(231)을 포함한다. 이러한 제1 발광소자들(241)은 제1 서브화소들(131)로 이해될 수 있으며, 제1 서브화소 어레이(121)를 구성한다.Referring to FIG. 4 , the first
제2 발광소자들(242)은 기판(110)상의 제2 영역(R2)에 배열되는 여기광 마이크로 LED 칩들(220)과 여기광 마이크로 LED 칩들(220)에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제2 원색 파장의 광을 방출하는 제2 색변환층(232)을 포함한다. 이러한 제2 발광소자들(242)은 제2 서브화소들(132)로 이해될 수 있으며, 제2 서브화소 어레이(122)를 구성한다.The second
제3 발광소자들(243)은 기판(110)상의 제3 영역(R3)에 배열되는 여기광 마이크로 LED 칩들(220)과 여기광 마이크로 LED 칩들(220)에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제3 원색 파장의 광을 방출하는 제3 색변환층(233)을 포함한다. 이러한 제3 발광소자들(243)은 제3 서브화소들(133)로 이해될 수 있으며, 제3 서브화소 어레이(123)를 구성한다.The third
여기광 마이크로 LED 칩들(220)의 상부에는 투명층(235)이 배치되고, 투명층(235)의 상부에 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)이 마련될 수 있다. 투명층(235)은 여기광에 대해 투명한 층이다. 상부 격벽(236)에 의해 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)들은 서브화소별로 분리된다. 도 4에는 여기광 마이크로 LED 칩들(220)의 사이가 빈 공간으로 도시되고 있으나, 격벽(미도시)이 마련될 수 있음은 물론이다.A
일 실시예에서 여기광 마이크로 LED 칩들(220)은 자외선광을 방출하며, 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)은 각각 자외선광을 흡수하여 적색광, 녹색광 및 청색광을 방출할 수 있다. 이러한 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)은 색변환물질로서 양자점을 포함할 수 있다. In an embodiment, the excitation light
일 실시예에서 여기광 마이크로 LED 칩들(220)은 청색광을 방출하며, 제1 및 제2 색변환층(231, 232)은 각각 청색광을 흡수하여 적색광 및 녹색광을 각각 방출할 수 있다. 이 경우, 제3 색변환층(233)은 청색광에 대해 투명한 물질로 형성될 수 있다. In an embodiment, the excitation light
도 5a 내지 도 5f는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(200)의 제조공정을 도시하는 도면이다. 5A to 5F are diagrams illustrating a manufacturing process of the
도 5a에 도시된 바와 같이 먼저 여기광 마이크로 LED 칩들(220)을 기판(110) 상에 마련한다. 일 실시예에서 여기광 마이크로 LED 칩들(220)은 별도의 성장 기판상에 질화물 반도체로 에피텍셜 성장하고 n/p 전극을 형성함으로서 제조되고, 화소 회로가 형성된 기판(110) 상에 전사될 수 있다. 일 실시예에서 여기광 마이크로 LED 칩들(220)은 기판(110) 상에 직접 에피텍셜 성장할 수도 있다. 여기광 마이크로 LED 칩들(220)의 사이가 빈 공간에 격벽을 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 5A , excitation light
다음으로 도 5b와 같이 투명층(235)을 배치하고, 도 5c와 같이 상부 격벽(236)을 형성한다. 상부 격벽(236)은 투명층(235)의 평면상에서 볼 때 격자 모양으로 형성되며, 상부 격벽(236)으로 분리된 공간은 하나의 서브화소를 정의한다. 투명층(235)의 상부의 상부 격벽(236)으로 분리된 공간에는 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)을 순차적으로 형성한다. 예를 들어, 도 5d에 도시되듯이, 투명층(235)의 상부의 제1 영역(R1)상에 제1 색변환층 물질(2311)을 잉크젯 프링팅이나 그밖의 공지의 방법을 통해 도포함으로써, 제1 색변환층(231)을 형성한다. 마찬가지로, 도 5e에 도시되듯이, 투명층(235)의 상부의 제2 영역(R2)상에 제2 색변환층 물질(2321)을 도포함으로써 제1 색변환층(231)을 형성하고, 도 5f에 도시되듯이, 투명층(235)의 상부의 제3 영역(R3)상에 제3 색변환층 물질(2313)을 도포함으로써 제3 색변환층(233)을 도포한다.Next, the
제1 내지 제3 영역(R1, R2, R3)은 공간적으로 분리되어 있으므로, 동일 색변환층 물질을 동일 영역에 일괄적으로 도포할 수 있고, 이러한 점은 서로 다른 색변환층이 번갈아 배열되는 종래의 디스플레이 패널에서의 제조 공정상의 한계를 극복하게 할 수 있게 한다. 달리 말하면, 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233) 각각을 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 면적 단위로 형성할 수 있으므로, 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 크기와 피치를 작게 할 수 있으며, 결과적으로 PPI를 높일 수 있다.Since the first to third regions R1, R2, and R3 are spatially separated, the same color conversion layer material can be collectively applied to the same region. of the display panel to overcome the limitations of the manufacturing process. In other words, since each of the first to third color conversion layers 231 , 232 , and 233 may be formed in units of area of the first to third
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 서브화소 배치를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예는 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123) 사이의 제1 및 제2 간격(P1, P2)를 제외하고는 도 1 내지 도 5f를 참조하여 설명한 실시예들와 실질적으로 동일하므로, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. 제1 서브화소 어레이(121)와 제2 서브화소 어레이(122) 사이의 제1 간격(P1) 및 제2 서브화소 어레이(122)와 제3 서브화소 어레이(123) 사이의 제2 간격(P2)은 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)의 피치(Ps)보다 클 수 있다. 일 실시예에서 제1 간격(P1)과 제2 간격(P2)은 같은 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 및 제2 간격(P1, P2)은, 서로 다른 원색 화상을 결합하는 결합 광학계의 색분리 마진(color separation margin)을 확보할 수 있도록 충분한 크기로 설계될 수 있다. 일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)는 나란히 이웃하여 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.6 is a plan view schematically illustrating a sub-pixel arrangement of a display panel according to an exemplary embodiment. This embodiment is substantially similar to the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 5F except for the first and second intervals P1 and P2 between the first to
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(300)의 측면도이다. 도 7을 참조하면, 일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 구성하는 제1 내지 제3 발광 소자들(241, 242, 243)은. 백 라이트 없이 스스로 빛을 내는 초소형 무기 발광물질을 포함하는 마이크로 LED 칩 자체일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 소자들(241, 242, 243)은 기판(110)상에 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123) 단위로 전사되며, 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)는 제1 및 제2 간격(P1, P2)에 대응되는 이격 공간(381, 382)을 사이에 두고 위치한다.7 is a side view of a
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(500)의 측면도이다. 도 8을 참조하면, 일 실시예에서 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)을 구성하는 제1 내지 제3 발광 소자들(241, 242, 243)은 색변환 방식을 이용할 수도 있다. 여기광 마이크로 LED 칩들(220)은 기판(110) 상에 제1 및 제2 간격(P1, P2)에 대응되는 이격 공간을 사이에 두고 배치될 수도 있다. 마찬가지로, 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)은 투명층(235) 상에 제1 및 제2 간격(P1, P2)에 대응되는 이격 공간(481, 482)을 사이에 두고 배치될 수도 있다. 제1 및 제2 간격(P1, P2)에 대응되는 이격 공간(481, 482)은 제1 내지 제3 색변환층(231, 232, 233)의 형성 공정에서 색분리 마진을 충분히 확보할 수 있게 한다.8 is a side view of a
도 1 내지 도 8을 참조한 실시예들에서 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 상부에는 광학필름이 부착되거나 광학렌즈가 배치될 수 있다. In the embodiments with reference to FIGS. 1 to 8 , an optical film may be attached or an optical lens may be disposed on the first to third
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(500)의 개략적인 구조를 도시한다. 도 9를 참조하면, 디스플레이 패널(500)은 제1 내지 제3 서브화소들(131, 132, 133)에서 방출되는 광을 평행광속으로 시준(collimating)하는 마이크로렌즈 어레이 유닛(530)을 더 포함할 수 있다. 마이크로렌즈 어레이 유닛(530)는 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 상부에 배치되는 광학렌즈의 일 예이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예는 마이크로렌즈 어레이 유닛(530)을 더 포함한다는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 8을 참조한 실시예와 실질적으로 동일하므로, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.9 shows a schematic structure of a
마이크로렌즈 어레이 유닛(530)은 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 출사면에 인접하여 위치하는 제1 내지 제3 마이크로렌즈 어레이(531, 532, 533)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)는 각기 서로 다른 제1 내지 제3 원색 화상의 광을 방출하므로, 제1 내지 제3 마이크로렌즈 어레이(531, 532, 533)는 각각의 원색 파장대역에 적합하게 곡면이 설계될 수 있다. 종래의 화소 레이아웃에서는 적색 서브화소, 녹색 서브화소 및 청색 서브화소가 인접하게 배치되어 하나의 화소를 이루는데, 각각의 서브화소의 크기는 매우 작으므로 각각의 서브화소에 적합하게 마이크로렌즈 어레이를 제조하고 이를 각각의 서브화소에 매칭되게 배치하는 것이 곤란하였다. 반면에 본 실시예의 디스플레이 패널(500)은 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)가 공간적으로 분리되어 있으므로, 제1 내지 제3 마이크로렌즈 어레이(531, 532, 533)를 제1 내지 제3 서브화소 어레이(121, 122, 123)의 각 원색에 맞게 제조하고 배치하는 것이 용이하다. The
도 9에 도시된 마이크로렌즈 어레이 유닛(530)은 제1 내지 제3 마이크로렌즈 어레이(531, 532, 533)끼리 서로 밀착되어 있어 있으나, 제1 내지 제3 마이크로렌즈 어레이(531, 532, 533)는 서로 이격되어 있을 수도 있다.In the
도 10은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자(600)의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다. 본 실시예의 단색 마이크로 LED 소자(600)는 전술한 실시예들의 디스플레이 패널(100, 200, 300, 400)의 발광 소자에 적용될 수 있을 것이다.10 is a side cross-sectional view schematically illustrating a structure of a monochromatic
도 10을 참조하면, 단색 마이크로 LED 소자(600)는 기판(610)상에 마련된 마이크로 LED 칩(620), 마이크로 LED 칩(620)을 이웃하는 칩과 분리하는 격벽(630) 및 마이크로 LED 칩(620)에서 방출되는 여기광(Le)을 흡수하여 원색 파장의 대역으로 변환된 변환광(Lc)을 방출하는 제1 및 제2 색변환층(641, 642)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the monochromatic
마이크로 LED 칩(620)은 백 라이트 없이 스스로 빛을 내는 초소형 무기 발광물질을 포함한다. 마이크로 LED 칩(620)은 가로, 세로, 높이가 각각 1㎛~100㎛일 수 있다. 무기 발광물질에 따라 마이크로 LED 칩(620)에서 방출되는 여기광(Le)의 파장 대역이 결정될 수 있다. 마이크로 LED 칩(620)에서 방출되는 여기광(Le)은 청색광 또는 자외선 광일 수 있다.The
마이크로 LED 칩(620)은 에피 공정 등을 통해 웨이퍼(성장기판) 상에서 칩 형태로 다수로 성장하여 제조된다. 이렇게 제조된 마이크로 LED 칩(620)은 기판(610) 상에 전사될 수 있다. The
격벽(630)은 서브화소들(예를 들어, 도 1의 131) 사이에 위치하여 서브화소들 간의 크로스토크를 방지한다. 달리 말하면, 격벽(630)으로 분리된 공간은 하나의 서브화소를 정의한다. 도 10에는 격벽(630)으로 분리된 공간에 하나의 마이크로 LED 칩(620)이 배치된 구성을 도시하고 있으나, 2개 또는 그 이상의 마이크로 LED 칩(620)이 격벽(630)으로 분리된 공간에 배치될 수도 있다.The
마이크로 LED 칩(620) 상부에는 제1 및 제2 색변환층(641, 642)이 위치한다. 제1 색변환층(641)은 마이크로 LED 칩(620)에 상대적으로 가까운 층으로 도 10의 도면을 기준으로 하부층으로 이해될 수 있다. 제2 색변환층(642)은 마이크로 LED 칩(620)에 상대적으로 먼 층으로 도 10의 도면을 기준으로 상부층으로 이해될 수 있다. 제2 색변환층(642)의 상부에는 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에서 변환된 변환광(Lc)의 파장대역을 통과대역으로 갖는 대역통과필터(650)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 변환광(Lc)이 적색광인 경우, 대역통과필터(650)는 적색 파장을 통과대역으로 할 수 있다. 변환광(Lc)이 녹색광인 경우, 대역통과필터(650)는 녹색 파장을 통과대역으로 할 수 있다.First and second color conversion layers 641 and 642 are positioned above the
제1 및 제2 색변환층(641, 642)은 여기광(Le)을 흡수하여 원색 파장의 대역으로 변환된 변환광(Lc)을 방출하는 양자점들을 포함한다. The first and second color conversion layers 641 and 642 include quantum dots that absorb excitation light L e and emit converted light L c converted into a primary color wavelength band.
양자점은 가시 및 적외 스펙트럼에 걸쳐 광을 방출하도록 튜닝될 수 있는 반도체 나노결정이다. 1 내지 100 nm, 더 통상적으로 1 내지 20 nm의 작은 크기로 인해, 방출되는 광의 파장, 즉 색상은 양자점의 크기에 의존적일 수 있다. 일 실시예에서, 여기광(Le)은 청색광일 수 있으며 양자점은 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 여기광(Le)은 청색광일 수 있으며 양자점은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 여기광(Le)은 자외선광일 수 있으며 양자점은 자외선광을 흡수하여 적색광을 방출하는 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 여기광(Le)은 자외선광일 수 있으며 양자점은 자외선광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 여기광(Le)은 자외선광일 수 있으며 양자점은 자외선광을 흡수하여 청색광을 방출하는 크기를 가질 수 있다.Quantum dots are semiconductor nanocrystals that can be tuned to emit light across the visible and infrared spectrum. Due to the small size of 1 to 100 nm, more typically 1 to 20 nm, the wavelength of the emitted light, i.e. the color, may depend on the size of the quantum dots. In one embodiment, the excitation light L e may be blue light, and the quantum dots may have a size that absorbs blue light and emits red light. In one embodiment, the excitation light L e may be blue light, and the quantum dots may have a size that absorbs blue light and emits green light. In one embodiment, the excitation light (L e ) may be ultraviolet light, and the quantum dots may have a size that emits red light by absorbing ultraviolet light. In one embodiment, the excitation light (L e ) may be ultraviolet light, and the quantum dots may have a size that emits green light by absorbing ultraviolet light. In one embodiment, the excitation light (L e ) may be ultraviolet light, and the quantum dots may have a size that emits blue light by absorbing ultraviolet light.
제1 색변환층(641)에 함유된 양자점과 제2 색변환층(642)에 함유된 양자점은 동일한 나노결정이되, 제1 색변환층(641)에서의 양자점의 밀도(이하, 제1 양자점 밀도)가 제2 색변환층(642)에서의 양자점 밀도(이하, 제2 양자점 밀도)는 서로 다르다. The quantum dots contained in the first
일 실시예에서 제1 색변환층(641)의 제1 양자점 밀도가 제2 색변환층(642)의 제2 양자점 밀도보다 더 작을 수 있다. In one embodiment, the first quantum dot density of the first
제1 색변환층(641)의 양자점은 마이크로 LED 칩(620)에서 방출된 여기광(Le)의 일부를 흡수하고 변환광(Lc)을 방출한다. 제1 색변환층(641)에서 변환된 변환광(Lc) 중 상부로 향하는 광은 제2 색변환층(642)을 거쳐 단색 마이크로 LED 소자(600)의 상부로 방출되므로, 상부로 향하는 광 중 상당량은 제1 색변환층(641) 내의 다른 양자점과 제2 색변환층(642)의 양자점에 의해 재흡수되어 양자점의 흡수 효율을 떨어뜨릴 수 있다. The quantum dots of the first
한편, 마이크로 LED 칩(620)에서 방출된 여기광(Le)의 다른 일부는 제1 색변환층(641)을 통과하여 제2 색변환층(642)으로 향한다. 제2 색변환층(642)의 양자점 역시 여기광(Le)의 일부를 흡수하고 변환광(Lc)을 방출한다. 제2 색변환층(642)에서 변환된 변환광(Lc) 중 상부로 향하는 광은 대부분 단색 마이크로 LED 소자(600)의 상부로 방출되며, 일부만이 제2 색변환층(642) 내의 다른 양자점에 의해 재흡수되어 양자점의 흡수 효율을 떨어뜨릴 수 있다. Meanwhile, another part of the excitation light L e emitted from the
상기와 같이 제2 색변환층(642)에서 변환된 변환광(Lc)과 비교하면 제1 색변환층(641)에서 변환된 변환광(Lc)이 좀 더 많이 양자점의 흡수 효율을 떨어뜨리는데 기여함을 알 수 있다. 따라서 본 실시예에서 제1 색변환층(641)의 제1 양자점 밀도를 제2 색변환층(642)의 제2 양자점 밀도보다 더 작게 함으로써, 동일양의 양자점을 갖는 단층 색변환층과 비교하여 양자점의 흡수 효율을 향상시킬 수 있다.Compared to the converted light (L c ) converted in the second
대역통과필터(650)의 상부에는 보호층(660)이 마련될 수 있다. 보호층(660)은 변환광(Lc)에 대해 투명한 재질로 형성되며, 외부 환경으로부터 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에 함유된 양자점들을 보호한다.A
도 10은 색변환층이 이중층 구조(즉, 제1 및 제2 색변환층(641, 642))인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 색변환층은 서로 다른 양자점 밀도를 갖는 3층 이상의 구조를 가질 수 있음은 물론이다.10 illustrates a case in which the color conversion layer has a double-layer structure (ie, first and second color conversion layers 641 and 642) as an example, but the color conversion layer has a structure of three or more layers having different quantum dot densities. Of course you can have it.
도 11은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 색변환층이 이중층(두께 10μm/10μm)인 경우에 있어서 하부층의 평균자유거리(Mean Free Path; MFP)에 따라 마이크로 LED 소자에서 방출되는 상대 방사 선속(relative(radiant flux)을 단일층인 비교예의 경우와 대비하여 보여주는 도표이다.11 illustrates relative radiation emitted from the micro LED device according to the mean free path (MFP) of the lower layer when the color conversion layer of the monochromatic micro LED device according to an embodiment is a double layer (thickness: 10 μm/10 μm). It is a chart showing relative (radiant flux) in contrast to the case of the comparative example, which is a single layer.
단색 마이크로 LED 소자의 색변환층 중 하부층(즉, 도 10에서 제1 색변환층(641)) 및 상부층(즉, 도 10에서 제2 색변환층(642))은 각각 10μm을 두께를 가진다. 상부층의 MFP는 0.02 mm이며, 하부층의 MFP를 0.02mm 에서 0.12mm로 변경하였다. MFP는 색변환층 내에서 광이 산란되기까지의 평균 자유 거리이므로, 색변환층 내의 양자점 밀도로 환산될 수 있다. 즉, 상부층의 MFP를 고정하고 하부층의 MFP를 점점 크게 변경하는 것은 상부층의 양자점 밀도를 고정하고 하부층의 양자점 밀도를 점점 작게 변경하는 것과 동등하게 해석될 수 있다. 즉, 도 9는 하부층의 양자점 밀도를 상부층의 양자점 밀도보다 작게 한 범위 내에서 상대 방사 선속이 0.5 Watt를 초과함을 보여준다. The lower layer (ie, the first
한편, 비교예의 단색 마이크로 LED 소자는 단일층 구조의 색변환층을 갖는 경우로서, 두께가 10μm이고, 마찬가지로 MFP를 0.02mm 에서 0.12mm로 변경하였다. 이 결과, MFP가 0.02mm ~ 0.12mm의 대부분의 구간에서 비교예의 상대 방사 선속은 0.5 Watt 미만인 바, 일 실시예에 다른 이중층 구조의 색변환층의 방사 선속에 비해 낮음을 알 수 있다. On the other hand, the monochromatic micro LED device of Comparative Example has a color conversion layer of a single layer structure, has a thickness of 10 μm, and similarly, the MFP is changed from 0.02 mm to 0.12 mm. As a result, it can be seen that the relative radiation flux of the Comparative Example is less than 0.5 Watt in most of the range of MFP from 0.02 mm to 0.12 mm, which is lower than that of the color conversion layer having a double layer structure in one embodiment.
도 12는 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 색변환층이 이중층(두께 2.5μm/2.5μm)인 경우에 있어서 하부층의 MFP에 따라 마이크로 LED 소자에서 방출되는 상대 방사 선속을 단일층인 비교예의 경우와 대비하여 보여주는 도표이다.12 is a comparative example in which the relative radiation flux emitted from the micro LED device according to the MFP of the lower layer is a single layer when the color conversion layer of the monochromatic micro LED device according to an embodiment is a double layer (thickness: 2.5 μm/2.5 μm). It is a diagram showing the case by case.
일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자의 색변환층 중 하부층 및 상부층은 각각 2.5μm을 두께를 가지고 있다. 상부층의 MFP는 0.02 mm이며, 하부층의 MFP를 0mm 에서 0.1mm로 변경하였다. 도 12는 하부층의 양자점 밀도를 상부층의 양자점 밀도보다 작게 한 범위 내에서 상대 방사 선속이 0.3 Watt 이상임을 보여준다. The lower layer and the upper layer of the color conversion layer of the monochromatic micro LED device according to an embodiment each have a thickness of 2.5 μm. The MFP of the upper layer is 0.02 mm, and the MFP of the lower layer is changed from 0 mm to 0.1 mm. 12 shows that the relative radiation flux is 0.3 Watt or more within a range in which the quantum dot density of the lower layer is smaller than the quantum dot density of the upper layer.
한편, 비교예의 단색 마이크로 LED 소자는 단일층 구조의 색변환층을 갖는 경우로서, 두께가 5μm이고, 마찬가지로 MFP를 0mm 에서 0.1mm로 변경하였다. 이 결과, MFP가 0mm ~ 0.1mm의 대부분의 구간에서 비교예의 상대 방사 선속이 일 실시예에 다른 이중층 구조의 색변환층의 방사 선속에 비해 낮음을 알 수 있다. On the other hand, the monochromatic micro LED device of Comparative Example has a color conversion layer of a single layer structure, has a thickness of 5 μm, and similarly, the MFP was changed from 0 mm to 0.1 mm. As a result, it can be seen that the relative radiation flux of the Comparative Example is lower than that of the color conversion layer having a double layer structure according to one embodiment in most of the MFP range of 0 mm to 0.1 mm.
도 11 및 도 12에서와 같이, 일 실시예에 따라 단색 마이크로 LED 소자가 이중층 구조의 색변환층을 가지며, 하부층의 양자점 밀도를 상부층의 양자점 밀도보다 작게 한 경우, 단일층의 색변환층을 갖는 비교예의 단색 마이크로 LED 소자에 비해 높은 방사 선속을 가짐(달리 말하면, 색변환효율이 높음)을 알 수 있다. 도 11 및 도 12에서 설명된 이중층 구조의 색변환층을 갖는 단색 마이크로 LED 소자는 도 10을 참조하여 설명한 단색 마이크로 LED 소자(600)로 이해될 수 있다.As shown in FIGS. 11 and 12, when the monochromatic micro LED device has a double-layered color conversion layer and the density of quantum dots in the lower layer is smaller than that in the upper layer, the monochromatic micro LED device has a single-layered color conversion layer. It can be seen that it has a high radiation flux (in other words, high color conversion efficiency) compared to the monochromatic micro LED device of the comparative example. The single color micro LED device having the color conversion layer of the double layer structure described in FIGS. 11 and 12 may be understood as the single color
도 13은 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자(700)의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.13 is a cross-sectional side view schematically illustrating a structure of a monochromatic
도 13을 참조하면, 단색 마이크로 LED 소자(700)는 격벽(730)이 여기광(Le)에 대해 반사성을 가진다는 점을 제외하고는 도 10을 참조하여 설명한 단색 마이크로 LED 소자(600)와 실질적으로 동일하므로, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 13, the
격벽(730)은 여기광(Le)에 대해 반사성 재질로 형성되거나 반사성 재질로 코팅되어 있을 수 있다. 격벽(730)은 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에 의해 변환된 변환광(Lc)에 대해서도 반사성을 가질 수 있다. The
마이크로 LED 칩(620)에서 방출된 여기광(Le)의 적어도 일부는 격벽(730)을 향하게 되므로, 격벽(730)이 여기광(Le)에 대해 반사성을 가지도록 함으로써 격벽(730)을 향하는 여기광(Le)을 다시 제1 및 제2 색변환층(641, 642)로 되돌려 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에서의 광흡수 효율을 증대시킬 수 있다.Since at least a part of the excitation light (L e ) emitted from the
도 14는 일 실시예에 따른 단색 마이크로 LED 소자(800)의 구조를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.14 is a side cross-sectional view schematically illustrating a structure of a monochromatic
도 14를 참조하면, 단색 마이크로 LED 소자(800)는 제2 색변환층(642)의 상부에 마련된 제1 이색미러층(850)과 제1 색변환층(641)의 하부에 마련된 제2 이색미러층(860) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예의 단색 마이크로 LED 소자(800)는 제1 및 제2 이색미러층(850, 860)을 포함한다는 점을 제외하고는 도 10 또는 도 13을 참조하여 설명한 단색 마이크로 LED 소자(600, 700)와 실질적으로 동일하므로, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. Referring to FIG. 14 , the monochromatic
제1 이색미러층(850)은 도 10을 참조하여 설명한 단색 마이크로 LED 소자(600)의 대역통과필터(650)를 대체하는 것으로 이해될 수 있다. 제1 이색미러층(850)은 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에서 변환된 변환광(Lc)을 통과시키되, 여기광(Le)은 반사시키는 층이다. 예를 들어, 변환광(Lc)이 적색광인 경우, 제1 이색미러층(850)은 적색광을 통과시키고 여기광(Le)은 반사시킨다. 변환광(Lc)이 녹색광인 경우, 제1 이색미러층(850)은 녹색광을 통과시키고 여기광(Le)은 반사시킨다. 제2 색변환층(642)을 통과하여 단색 마이크로 LED 소자(800)의 상부로 향하는 여기광(Le)을 다시 제1 및 제2 색변환층(641, 642)로 되돌려 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에서의 광흡수 효율을 증대시킬 수 있다.It can be understood that the first
제2 이색미러층(860)은 제1 및 제2 색변환층(641, 642)에서 변환된 변환광(Lc)을 반사시키되, 여기광(Le)은 통과시키는 층이다. 예를 들어, 변환광(Lc)이 적색광인 경우, 제2 이색미러층(860)은 적색광을 반사시키고 여기광(Le)은 통과시킨다. 변환광(Lc)이 녹색광인 경우, 제2 이색미러층(860)은 녹색광을 반사시키고 여기광(Le)은 통과시킨다. 제2 이색미러층(860)은 제1 색변환층(641)에서 변환된 변환광(Lc) 중 하방으로 향하는 광을 반사시켜 상방으로 향하게 함으로써, 방출되는 변환광(Lc)의 광량을 증대시킬 수 있다.The second
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(900)를 개략적으로 도시하는 도면이다.15 is a diagram schematically illustrating a
도 15를 참조하면, 디스플레이 장치(900)는 디스플레이 패널(910)과 결합 광학계(920)를 포함한다. Referring to FIG. 15 , a
디스플레이 패널(910)은 전술한 실시예들의 디스플레이 패널(100, 200, 300, 400, 500) 중 어느 하나일 수 있다.The display panel 910 may be any one of the
결합 광학계(920)는 디스플레이 패널(910)의 제1 서브화소 어레이(911)에서 출력된 제1 원색 화상에 해당하는 제1 광(L1)과, 제2 서브화소 어레이(912)에서 출력된 제2 원색 화상에 해당하는 제2 광(L2)과, 제3 서브화소 어레이(913)에서 출력된 제3 원색 화상에 해당하는 제3 광(L3)을 결합하여 하나의 풀-컬러의 화상을 형성하는 광학부재로서, 렌즈, 반사, 미러 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브화소 어레이(911)는 적색 화상을 형성하고, 제2 서브화소 어레이(912)는 녹색 화상을 형성하고, 제3 서브화소 어레이(913)는 청색 화상을 형성하며, 결합 광학계(920)에 의해 적색, 녹색 및 청색 화상이 중첩되어 하나의 풀-컬러의 화상으로 결합될 수 있다.The combining
결합 광학계(920)는 투영 렌즈(미도시)를 더 포함하여, 디스플레이 장치(900)가 투사형(projection type)으로 기능하도록 할 수 있다. The coupling
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)를 개략적으로 도시하는 도면이다.16 is a diagram schematically illustrating a
도 16을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(1010)과, 디스플레이 패널(1010)에서 방출된 제1 내지 제3 광을 결합하여 가이드하는 이미지 컴바이너를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(1010)에서 방출된 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)을 평행광속으로 시준하는 마이크로렌즈 어레이(도 9의 530 참조)와 같은 시준 광학계(1020)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16 , the
이미지 컴바이너는 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)과, 제1 내지 제3 입력 커플러(1041, 1042, 1043)와, 제1 내지 제3 출력 커플러(1051, 1052, 1053)를 포함할 수 있다. 이미지 컴바이너는 제1 내지 제3 광을 결합하여 풀-컬러 화상을 만드는 결합 광학계의 일 예로 이해될 수 있다.The image combiner includes first to
제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)는 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)에 대해 투명한 재질로 형성되며, 서로 이격되어 있을 수 있다. 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033) 사이에는 스페이서(미도시)가 개재되어 있을 수 있다. 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)는 각각 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)을 내부 전반사로 전파시킨다.The first to
제1 내지 제3 입력 커플러(1041, 1042, 1043)와 제1 내지 제3 출력 커플러(1051, 1052, 1053)는 예를 들어 회절 광학 소자(Diffractive optical element: DOE)나 홀로그래픽 광학 소자(Holographic optical element: HOE)일 수 있다. The first to
제1 입력 커플러(1041)는 제1 웨이브가이드(1031)의 제1 서브화소 어레이(1011)와 대향되게 위치하며, 제1 광(L1)을 제1 웨이브가이드(1031)에 결합(즉, 입력)시킨다. 제1 웨이브가이드(1031)에서 제1 입력 커플러(1041)가 마련되는 면은 제1 서브화소 어레이(1011)와 대면하는 면 또는 제1 서브화소 어레이(1011)와 대변하는 면의 반대면일 수 있으며 또는 제1 입력 커플러(1041)는 제1 웨이브가이드(1031)의 내부에 위치할 수도 있다. The
제2 입력 커플러(1042)는 제2 웨이브가이드(1032)의 제2 서브화소 어레이(1012)와 대향되게 위치하며, 제2 광(L2)을 제2 웨이브가이드(1032)에 결합(즉, 입력)시킨다. 제2 웨이브가이드(1032)에서 제2 입력 커플러(1042)가 마련되는 면은 제2 서브화소 어레이(1012)와 대면하는 면 또는 제2 서브화소 어레이(1012)와 대변하는 면의 반대면일 수 있으며 또는 제2 입력 커플러(1042)는 제2 웨이브가이드(1032)의 내부에 위치할 수도 있다.The second input coupler 1042 is positioned opposite to the
제3 입력 커플러(1043)는 제3 웨이브가이드(1033)의 제3 서브화소 어레이(1013)와 대향되게 위치하며, 제3 광(L3)을 제3 웨이브가이드(1033)에 결합(즉, 입력)시킨다. 제3 웨이브가이드(1033)에서 제3 입력 커플러(1043)가 마련되는 면은 제3 서브화소 어레이(1013)와 대면하는 면 또는 제3 서브화소 어레이(1013)와 대변하는 면의 반대면일 수 있으며 또는 제3 입력 커플러(1043)는 제3 웨이브가이드(1033)의 내부에 위치할 수도 있다.The third input coupler 1043 is positioned opposite to the
제1 내지 제3 출력 커플러(1051, 1052, 1053)는 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)의 출력 영역에 각각 마련되며, 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)을 타겟 영역으로 출력시킨다. 타겟 영역은 사용자의 아이 모션 박스일 수 있으며, 이 경우 디스플레이 장치(1000)는 증강현실 장치나 가상현실 장치와 같은 근안(near-eye) 디스플레이 장치일 수 있다. 이미지 컴바이너는 실제 환경(real word)의 광을 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)의 두께 방향으로 투과시킬 수 있다. 이미지 컴바이너가 디스플레이 패널(1010)에서 방출되는 가상 이미지의 광과 실제 환경의 광을 결합하는 경우 디스플레이 장치(1000)는 증강현실 장치로 이해될 수 있다.The first to
일 실시예에서 제1 서브화소 어레이(1011)에서 방출된 제1 광(L1)이 제1 웨이브가이드(1031)에 도달하는 동안 제2 및 제3 웨이브가이드(1032, 1033)를 경유하지 않도록, 도 16에 도시되듯이 제2 및 제3 웨이브가이드(1032, 1033)의 제1 서브화소 어레이(1011)와 대변하는 일부가 제거되거나 관통 구멍이 형성될 수 있다. 유사하게 제2 서브화소 어레이(1012)에서 방출된 제2 광(L2)이 제2 웨이브가이드(1032)에 도달하는 동안 제3 웨이브가이드(1033)를 경유하지 않도록, 제3 웨이브가이드(1033)의 제2 서브화소 어레이(1012)와 대면하는 일부가 제거되거나 관통 구멍이 형성될 수 있다. 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)의 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)이 입력하는 영역쪽이 단차된 형상을 지닐 수도 있다. 즉, 제2 웨이브가이드(1032)는 제1 서브화소 어레이(1011)와 대면하는 영역을 가지지 않고, 제3 웨이브가이드(1033)는 제1 및 제2 서브화소 어레이(1011, 1012)와 대면하는 영역을 가지지 않도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the first light L1 emitted from the
일 실시예에서 제1 내지 제3 웨이브가이드(1031, 1032, 1033)는 형상 변경없이 적층되어 가령 제1 광(L1)이 제2 및 제3 웨이브가이드(1032, 1033)을 통과한 후 제1 웨이브가이드(1031)에 도달하도록 할 수도 있다. In one embodiment, the first to
일 실시예에서는 이미지 컴바이너는 하나의 웨이브가이드만을 가지고, 하나의 웨이브가이드 내에서 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)을 가이드할 수도 있다.In one embodiment, the image combiner may have only one waveguide and guide the first to third lights L1, L2, and L3 within one waveguide.
도 17은 일 실시예에 따른 증강현실 장치(Augmented Reality Device)(1100)를 개략적으로 도시한다. 도 17을 참조하면, 증강현실 장치(1100)는 증강현실 안경(Augmented Reality Glasses)일 수 있다. 17 schematically illustrates an
증강현실 장치(1100)는 도 16을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(1000)를 좌안 소자 및 우안 소자로 사용할 수 있다. The
증강현실 장치(1100)는 디스플레이 패널(1120)과 이미지 컴바이너(1110)를 더 포함할 수 있다. 이미지 컴바이너(1110)는 프레임(1190)에 고정될 수 있다. 디스플레이 패널(1120)은 사용자 머리의 관자놀이 부근에 위치하고 프레임(1190)에 고정될 수 있다. 디스플레이 패널(1120)을 위한 정보 처리 및 이미지 형성은, 증강현실 장치 자체의 컴퓨터에서 직접 이루어지거나, 증강현실 장치가 스마트 폰, 태블릿, 컴퓨터, 노트북, 기타 모든 지능형(스마트) 디바이스 등과 같은 외부 전자 디바이스에 연결되어 외부 전자 디바이스에서 이루어질 수 있다. 증강현실 장치와 외부 전자 디바이스 간의 신호 전송은 유선 통신 및/또는 무선 통신을 통해 수행될 수 있다. 증강현실 장치는 내장된 전원(충전식 배터리)과 외부 디바이스 및 외부 전원 중 적어도 어느 하나에서 전원을 공급받을 수 있다.The
이미지 컴바이너(1110)의 입력-커플러(1130)는 웨이브가이드(도 16의 1031, 1032, 1033 참조)의 디스플레이 패널(1120)에 대향되는 면이나 그 이면에 위치하여 디스플레이 패널(1120)에서 출력되는 광을 웨이브가이드로 입력시킨다. 웨이브가이드는 입력된 광을 출력-커플러(도 16의 1051, 1052, 1053) 쪽으로 가이드하며, 출력-커플러를 통해 타겟 영역으로 출력한다. 이때, 타겟 영역은 사용자의 아이 모션 박스일 수 있다.The input-
도 17에는 이미지 컴바이너(1110) 및 디스플레이 패널(1120)이 좌측 및 우측 각각에 마련된 경우를 도시하고 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에서 이미지 컴바이너(1110) 및 디스플레이 패널(1120)은 좌측 및 우측 중 어느 한 쪽에 마련될 수도 있다. 일 실시예에서 이미지 컴바이너(1110)는 좌측 및 우측 전체를 걸쳐 마련되고, 디스플레이 패널(1120)은 좌우측 공용으로 마련되거나, 좌측 및 우측 각각에 대응되게 마련될 수도 있다.17 shows a case where the
본 개시에서 디스플레이 장치가 증강현실 안경에 적용된 예를 중심으로 설명하였으나, 가상현실을 표현할 수 있는 가상현실 장치 그리고 해드업디스플레이 (HUD) 장치에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하게 이해될 수 있을 것이다.In the present disclosure, the display device has been described focusing on an example applied to augmented reality glasses, but it will be apparent to those skilled in the art that it can be applied to a virtual reality device capable of expressing virtual reality and a head-up display (HUD) device.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1200)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 18 is a diagram schematically illustrating a
도 18을 참조하면, 디스플레이 장치(1200)는 디스플레이 패널(1210)과, 엑스 큐브 프리즘(1220)과, 제1 및 제2 반사부재(1231, 1232)를 포함한다. Referring to FIG. 18 , the
디스플레이 패널(1210)은 전술한 실시예들의 디스플레이 패널(100, 200, 300, 400, 500) 중 어느 하나일 수 있다.The
엑스 큐브 프리즘(1220)과, 제1 및 제2 반사부재(1231, 1232)는 결합 광학계의 구체적인 예로 이해될 수 있다. The
제1 및 제2 반사부재(1231, 1232)는 미러 또는 프리즘일 수 있다. 제1 반사부재(1231)는 디스플레이 패널(1210)의 제1 서브화소 어레이(1211)에서 출력된 제1 원색 화상에 해당하는 제1 광(L1)이 엑스 큐브 프리즘(1220)의 제1 면을 향하도록 제1 광(L1)의 광경로를 변경한다. 제2 반사부재(1232)는 디스플레이 패널(1210)의 제3 서브화소 어레이(1213)에서 출력된 제3 원색 화상에 해당하는 제3 광(L3)이 엑스 큐브 프리즘(1220)의 상기 제1 면에 대향되는 제2 면을 향하도록 제3 광(L3)의 경로를 변경한다. The first and
엑스 큐브 프리즘(1220)은 그 내부에 이색 미러층들이 마련된 큐빅 형상의 공지의 광학 소자로서, 서로 다른 파장의 제1 내지 제3 광(L1, L3)의 경로를 결합한다. 구체적으로, 엑스 큐브 프리즘(1220)은 상기 제1 및 제2 면과 다른 제3 면이 제2 서브화소 어레이(1212)와 마주 보도록 배치된다. 엑스 큐브 프리즘(1220)은 제2 서브화소 어레이(1212)에서 출력된 제2 원색 화상에 해당하는 제2 광(L2)은 그대로 통과시키고, 제1 광(L1)과 제3 광(L3)을 상기 제2 광(L2)과 같은 방향으로 반사시켜, 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)이 결합되어 하나의 풀-컬러의 화상을 형성하도록 한다. 예를 들어, 제1 서브화소 어레이(1211)는 적색 화상을 형성하고, 제2 서브화소 어레이(1212)는 녹색 화상을 형성하고, 제3 서브화소 어레이(1213)는 청색 화상을 형성하며, 엑스 큐브 프리즘(1220)에 의해 적색, 녹색 및 청색 화상이 중첩되어 하나의 풀-컬러의 화상으로 결합될 수 있다.The
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.19 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
도 19를 참조하면, 디스플레이 장치(1300)는 디스플레이 패널(1310)과, 제1 내지 제3 렌즈(1321, 1322, 1323)를 포함한다. Referring to FIG. 19 , a
디스플레이 패널(1310)은 전술한 실시예들의 디스플레이 패널(100, 200, 300, 400, 500) 중 어느 하나일 수 있다.The
제1 렌즈(1321)는 디스플레이 패널(1310)의 제1 서브화소 어레이(1311)에서 출력된 제1 원색 화상에 해당하는 제1 광(L1)을 스크린(S)으로 투사시킨다.The
제2 렌즈(1322)는 디스플레이 패널(1310)의 제2 서브화소 어레이(1312)에서 출력된 제2 원색 화상에 해당하는 제2 광(L2)을 스크린(S)으로 투사시킨다.The
제3 렌즈(1323)는 디스플레이 패널(1310)의 제3 서브화소 어레이(1313)에서 출력된 제3 원색 화상에 해당하는 제3 광(L3)을 스크린(S)으로 투사시킨다.The
제1 내지 제3 렌즈(1321, 1322, 1323)는 디스플레이 패널(1310)에서 방출된 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)을 하나의 스크린(S)에 중첩되게 투영하는 광학 부재로서 결합 광학계의 구체적인 예로 이해될 수 있다.The first to
제1 내지 제3 렌즈(1321, 1322, 1323)에 의해 제1 내지 제3 원색 화상은 스크린(S)에 중첩되게 투사됨으로써 스크린(S) 상에 풀-컬러의 화상아 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브화소 어레이(1311)는 적색 화상을 형성하고, 제3 서브화소 어레이(1312)는 녹색 화상을 형성하고, 제3 서브화소 어레이(1313)는 청색 화상을 형성하며, 제1 내지 제3 렌즈(1321, 1322, 1323)에 의해 적색, 녹색 및 청색 화상이 스크린(S) 상에 중첩되어 하나의 풀-컬러의 화상으로 결합될 수 있다.The first to third primary color images are overlapped and projected on the screen S by the first to
전술한 본 발명인 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described display panel of the present invention and a display device employing the same have been described with reference to the embodiments shown in the drawings to help understanding, but this is only an example, and various modifications and It will be appreciated that other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
100, 200, 300, 400, 500, 910: 디스플레이 패널
900, 1000, 1200, 1300: 디스플레이 장치
1010, 1320, 1320: 디스플레이 패널
121, 122, 123, 911, 912, 913. 1011, 1012, 1013, 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313: 서브화소 어레이
131, 132, 133: 서브화소
1020: 시준 광학계
1031, 1032, 1033: 웨이브가이드
1041, 1042, 1043: 입력 커플러
1051, 1052, 1053: 출력 커플러
1100: 증강현실 장치
1110: 이미지 컴바이너
1220: 엑스 큐브 프리즘
1231, 1232: 반사부재
1321, 1322, 1323: 렌즈
231, 232, 233, 641, 642: 색변환층
236, 630, 730: 격벽
481, 482: 에 대응되는 이격 공간
530: 마이크로렌즈 어레이 유닛
531, 532, 533: 마이크로렌즈 어레이
600, 700, 800: 단색 마이크로 LED 소자
650: 대역통과필터
850, 860: 이색미러층
920: 결합 광학계100, 200, 300, 400, 500, 910: display panel
900, 1000, 1200, 1300: display device
1010, 1320, 1320: display panel
121, 122, 123, 911, 912, 913. 1011, 1012, 1013, 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313: subpixel array
131, 132, 133: sub-pixels
1020: collimation optical system
1031, 1032, 1033: Waveguide
1041, 1042, 1043: input coupler
1051, 1052, 1053: output coupler
1100: augmented reality device
1110: image combiner
1220: X Cube Prism
1231, 1232: reflective member
1321, 1322, 1323: lens
231, 232, 233, 641, 642: color conversion layer
236, 630, 730: bulkhead
481, 482: spacing space corresponding to
530: microlens array unit
531, 532, 533: microlens array
600, 700, 800: Monochrome micro LED elements
650: band pass filter
850, 860: dichromatic mirror layer
920: combined optical system
Claims (22)
상기 기판상의 제1 영역에 배열되어 제1 원색 화상을 형성하는 제1 서브화소들을 포함하는 제1 서브화소 어레이;
상기 기판상의 제2 영역에 배열되어 제2 원색 화상을 형성하는 제2 서브화소들을 포함하는 제2 서브화소 어레이; 및
상기 기판상의 제3 영역에 배열되어 제3 원색 화상을 형성하는 제3 서브화소들을 포함하는 제3 서브화소 어레이를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 영역은, 상기 기판상의 동일한 면에서 공간적으로 분리되어 나란히 이웃하도록 구성되고,
상기 제1 내지 제3 서브화소들은, 동일 원색별로 그룹핑되어 각각 상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 제1 내지 제3 서브화소 어레이로 패터닝되는,
디스플레이 패널.Board;
a first subpixel array including first subpixels arranged in a first region on the substrate to form a first primary color image;
a second subpixel array including second subpixels arranged in a second region on the substrate to form a second primary color image; and
a third subpixel array including third subpixels arranged in a third region on the substrate to form a third primary color image;
The first to third regions are configured to be spatially separated and adjacent side by side on the same side of the substrate,
The first to third subpixels are grouped by the same primary color and patterned into the first to third subpixel arrays in the first to third regions, respectively.
display panel.
상기 제1 서브화소 어레이와 상기 제2 서브화소 어레이 사이의 간격 및 상기 제2 서브화소 어레이와 상기 제3 서브화소 어레이 사이의 간격은 상기 제1 내지 제3 서브화소들의 피치와 같은,
디스플레이 패널.According to claim 1,
The spacing between the first subpixel array and the second subpixel array and the spacing between the second subpixel array and the third subpixel array are the same as the pitch of the first to third subpixels,
display panel.
상기 제1 서브화소 어레이와 상기 제2 서브화소 어레이 사이의 제1 간격 및 상기 제2 서브화소 어레이와 상기 제3 서브화소 어레이 사이의 제2 간격은 상기 제1 내지 제3 서브화소들의 피치보다 큰,
디스플레이 패널.According to claim 1,
A first spacing between the first subpixel array and the second subpixel array and a second spacing between the second subpixel array and the third subpixel array are greater than pitches of the first to third subpixels. ,
display panel.
상기 제1 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제1 원색 발광소자를 포함하며,
상기 제2 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제2 원색 발광소자를 포함하며,
상기 제3 서브화소들 각각은 적어도 하나의 제3 원색 발광소자를 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 1,
Each of the first subpixels includes at least one first primary color light emitting device;
Each of the second sub-pixels includes at least one second primary color light emitting device;
Each of the third sub-pixels includes at least one third primary color light emitting device.
display panel.
상기 제1 내지 제3 원색 발광소자는 각각 적색 마이크로 LED 소자, 녹색 마이크로 LED 소자 및 청색 마이크로 LED 소자인,
디스플레이 패널.According to claim 4,
The first to third primary color light emitting devices are a red micro LED device, a green micro LED device, and a blue micro LED device, respectively.
display panel.
상기 제1 원색 발광소자는 여기광 마이크로 LED 소자와, 상기 여기광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 상기 여기광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제1 원색의 광을 방출하는 제1 원색 색변환층을 포함하며,
상기 제2 원색 발광소자는 여기광 마이크로 LED 소자와, 상기 여기광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 상기 여기광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 여기광을 흡수하고 제2 원색의 광을 방출하는 제2 원색 색변환층을 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 4,
The first primary color light emitting element includes an excitation light micro LED element and a first primary color color conversion provided on the excitation light micro LED element to absorb excitation light emitted from the excitation light micro LED element and emit light of a first primary color. contains layers,
The second primary color light emitting element includes an excitation light micro LED element, and is provided on the excitation light micro LED element to absorb excitation light emitted from the excitation light micro LED element and emit light of a second primary color. containing layers,
display panel.
상기 여기광은 청색광이며,
상기 제1 원색 색변환층은 청색광을 흡수하고 적색광을 방출하는 제1 양자점들을 포함하며,
상기 제2 원색 색변환층은 청색광을 흡수하고 녹색광을 방출하는 제2 양자점들을 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 6,
The excitation light is blue light,
The first primary color conversion layer includes first quantum dots absorbing blue light and emitting red light,
The second primary color conversion layer includes second quantum dots that absorb blue light and emit green light.
display panel.
상기 제1 원색 색변환층은 제1 양자점 밀도가 서로 다른 복수의 제1 양자점 층들을 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 7,
The first primary color conversion layer includes a plurality of first quantum dot layers having different first quantum dot densities,
display panel.
상기 복수의 제1 양자점 층들 중 상부 층의 제1 양자점 밀도가 상부 층의 제1 양자점 밀도보다 더 작은,
디스플레이 패널.According to claim 8,
The first quantum dot density of the upper layer of the plurality of first quantum dot layers is smaller than the first quantum dot density of the upper layer,
display panel.
상기 여기광은 자외선광이며,
상기 제3 원색 발광소자는 자외선광 마이크로 LED 소자와, 상기 자외선광 마이크로 LED 소자 상에 마련되어 상기 자외선광 마이크로 LED 소자에서 방출되는 자외선광을 흡수하고 청색광을 방출하는 제3 원색 색변환층을 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 6,
The excitation light is ultraviolet light,
The third primary color light emitting element includes an ultraviolet light micro LED element and a third primary color color conversion layer provided on the ultraviolet light micro LED element to absorb ultraviolet light emitted from the ultraviolet light micro LED element and emit blue light ,
display panel.
상기 제3 원색 색변환층은 자외선광을 흡수하고 청색광을 방출하는 제3 양자점들을 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 10,
The third primary color conversion layer includes third quantum dots absorbing ultraviolet light and emitting blue light,
display panel.
상기 제1 원색 발광소자는 상기 제1 원색 색변환층 상에 마련되어 상기 제1 원색 색변환층을 통과한 여기광을 상기 제1 원색 색변환층에 반사시키는 제1 이색미러층을 더 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 6,
The first primary color light emitting device further comprises a first dichromatic mirror layer provided on the first primary color conversion layer and reflecting the excitation light passing through the first primary color conversion layer to the first primary color conversion layer.
display panel.
상기 제1 원색 발광소자는 상기 여기광 마이크로 LED 소자와 상기 제1 원색 색변환층 사이에 마련되어 상기 제1 원색 색변환층에서 변환되어 상기 여기광 마이크로 LED 소자 쪽으로 향하는 제1 원색의 광을 상기 제1 원색 색변환층에 반사시키는 제2 이색미러층을 더 포함하는,
디스플레이 패널.According to claim 12,
The first primary color light emitting element is provided between the excitation light micro LED element and the first primary color conversion layer to emit light of a first primary color converted in the first primary color conversion layer and directed toward the excitation light micro LED element. Further comprising a second dichroic mirror layer for reflecting on the first color conversion layer,
display panel.
상기 제1 내지 제3 원색 발광소자의 사이에는 반사성 격벽이 마련되는,
디스플레이 패널.According to claim 4,
A reflective barrier rib is provided between the first to third primary color light emitting devices,
display panel.
상기 디스플레이 패널의 제1 서브화소 어레이에서 출력된 제1 원색 화상에 해당하는 제1 광과, 제2 서브화소 어레이에서 출력된 제2 원색 화상에 해당하는 제2 광과, 제3 서브화소 어레이에서 출력된 제3 원색 화상에 해당하는 제3 광을 결합하는 결합 광학계;를 포함하는,
디스플레이 장치.The display panel according to any one of claims 1 to 14; and
The first light corresponding to the first primary color image output from the first sub-pixel array of the display panel, the second light corresponding to the second primary color image output from the second sub-pixel array, and the third sub-pixel array A coupling optical system for combining the third light corresponding to the output third primary color image; including,
display device.
상기 결합 광학계는 상기 제1 내지 제3 광을 결합하여 사용자의 아이 모션 박스로 가이드하는 이미지 컴바이너인,
디스플레이 장치.According to claim 15,
The combining optical system is an image combiner that combines the first to third lights and guides them to the user's eye motion box,
display device.
상기 이미지 컴바이너는 적어도 하나의 웨이브가이드와, 상기 제1 내지 제3 서브화소 어레이와 각각 대향되게 위치하여 상기 제1 내지 제3 광을 상기 적어도 하나의 웨이브가이드에 결합시키는 제1 내지 제3 입력 커플러와, 상기 적어도 하나의 웨이브가이드로부터 상기 제1 내지 제3 광을 사용자의 아이 모션 박스으로 출력시키는 출력 커플러를 포함하는,
디스플레이 장치.According to claim 16,
The image combiner is positioned to face at least one waveguide and the first to third sub-pixel arrays, respectively, and first to third inputs couple the first to third lights to the at least one waveguide. A coupler and an output coupler for outputting the first to third lights from the at least one waveguide to the user's eye motion box,
display device.
상기 적어도 하나의 웨이브가이드는 상기 제1 내지 제3 광을 각각 가이드하는 제1 내지 제3 웨이브가이드를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 입력 커플러는 상기 제1 내지 제3 웨이브가이드에 각각 마련되는,
디스플레이 장치.According to claim 17,
The at least one waveguide includes first to third waveguides respectively guiding the first to third lights,
The first to third input couplers are provided in the first to third waveguides, respectively.
display device.
상기 제1 내지 제3 웨이브가이드 중 제2 웨이브가이드는 상기 제1 서브화소 어레이와 대면하는 영역을 가지지 않고, 상기 제3 웨이브가이드는 상기 제1 및 제2 서브화소 어레이와 대면하는 영역을 가지지 않는,
디스플레이 장치.According to claim 18,
Among the first to third waveguides, a second waveguide does not have an area facing the first sub-pixel array, and the third waveguide does not have an area facing the first and second sub-pixel arrays. ,
display device.
상기 디스플레이 장치는 가상현실 장치 또는 증강현실 장치인,
디스플레이 장치.According to claim 16,
The display device is a virtual reality device or an augmented reality device,
display device.
상기 결합 광학계는 상기 제1 내지 제3 광의 경로를 결합하는 엑스 큐브 프리즘과, 상기 제1 내지 제3 광의 경로를 상기 엑스 큐브 프리즘 쪽으로 변경하는 복수의 반사부재를 포함하는,
디스플레이 장치.According to claim 15,
The combining optical system includes an X-cube prism for combining the paths of the first to third lights and a plurality of reflecting members for changing the paths of the first to third lights toward the X-cube prism.
display device.
상기 결합 광학계는 상기 제1 내지 제3 광을 하나의 스크린에 중첩되게 투영하는 제1 내지 제3 렌즈를 포함하는,
디스플레이 장치.According to claim 15,
The combining optical system includes first to third lenses for projecting the first to third lights to overlap on one screen.
display device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
PCT/KR2022/021225 WO2023121403A1 (en) | 2021-12-24 | 2022-12-23 | Display panel and display device employing same |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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2022
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