KR20230126190A - 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20230126190A
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light emitting
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슈한 유
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이노럭스 코포레이션
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Abstract

본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 디스플레이 장치의 제조 방법은 제1 기판을 제공하는 단계, 제2 기판을 제공하는 단계, 제1 기판 또는 제2 기판 상에 인쇄 공정에 의해 복수의 스페이서들을 형성하는 단계, 및 제1 기판과 제2 기판을 서로 부착하는 단계를 포함하고, 제1 기판과 제2 기판은 스페이서들에 의해 분리된다. 제1 기판은 복수의 발광 소자들을 포함하고, 제2 기판은 복수의 광학 필터 소자들을 포함하며, 발광 소자들은 개별적으로 광학 필터 소자들에 중첩된다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관련된다.
전자장치의 증가하는 편의성(convenience)과 함께 전자장치(they)는 사람들의 생활에 필수적인 도구가 되었다. 그러나, 종래의 자기-발광(self-luminous electronic) 전자장치는 여전히 디스플레이 품질과 관련된 문제가 있다. 특히, 비록 전자장치가 발광 소자들(light-emitting elements)을 통해 이미지를 직접적으로 디스플레이할 수 있긴 하지만, 발광 소자들 상에 배치된 다른 층(layer) 소자들이 있다. 그러므로, 층 소자들의 균일성(uniformity)이 좋지 않은 경우, 디스플레이 품질은 발광 소자들 상의 층 소자들에 의해 쉽게 영향을 받아, 불균일(uneven)한 이미지 밝기(image brightness)를 야기한다.
일부 실시예에 따르면, 본 개시는 디스플레이 장치의 제조 방법을 개시한다. 상기 제조 방법은 제1 기판을 제공하는 단계, 제2 기판을 제공하는 단계, 인쇄 공정(printing process)을 통해 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 상에 복수의 스페이서들(spaces)을 형성하는 단계 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 서로 부착(attach)하는 단계 - 상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 상기 스페이서들에 의해 서로에게서 분리됨(separate) - 를 포함한다. 상기 제1 기판은 복수의 발광 소자들(light-emitting elements)을 포함하고, 상기 제2 기판은 복수의 광학 필터 소자들(optical filter elements)을 포함하며, 상기 발광 소자들은 개별적으로(respectively) 상기 광학 필터 소자들에 중첩된다(overlap).
일부 실시예에 따르면, 본 개시는 디스플레이 장치를 개시한다. 상기 디스플레이 장치는 제1 기판, 제2 기판, 접착성 물질(adhesive material) 및 복수의 스페이서들을 포함한다. 상기 제1 기판은 복수의 발광 소자들을 포함하고, 상기 제2 기판은 복수의 광학 필터 소자를 포함하며, 상기 광학 필터 소자들은 개별적으로 상기 발광 소자들에 중첩된다. 상기 접착성 물질은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되고, 상기 스페이서들은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 상기 스페이서들에 의해 분리되기 위하여 다수의(multiple) 발광 소자들 상에 개별적으로 배치된다.
일부 실시예에 따르면, 본 개시는 디스플레이 장치를 개시한다. 상기 디스플레이 장치는 제1 기판, 제2 기판, 복수의 스페이서들 및 접착성 물질을 포함한다. 상기 제1 기판은 복수의 발광 소자들을 포함하고, 상기 제2 기판은 복수의 광학 필터 소자들을 포함하며, 상기 광학 필터 소자들은 개별적으로 상기 발광 소자들에 중첩된다. 상기 스페이서들은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되고, 상기 접착성 물질은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된다. 상기 스페이서들 중 하나는 최대 높이 및 최대 폭을 가지고, 상기 최대 높이 및 상기 최대 폭 중 적어도 하나는 0.1μm로부터 300μm까지의 범위에 이른다.
본 개시의 이것과 다른 목적은 다양한 도면 및 그림에서 설명되는 실시예의 다음의 상세한 설명을 읽은 후 당업자에게 의심할 여지없이 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도(cross-sectional view)를 설명하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 개시의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 개시의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 7은 본 개시의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 8은 본 개시의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 9는 본 개시의 제8 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도를 설명하는 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 흐름도이다.
본 개시의 내용은 구체적인 실시예 및 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 예시적 명확성과 독자의 용이한 이해를 위해, 다음의 도면은 단순화된 개략도일 수 있고, 그 안에 소자(elements)는 축척(scale)에 맞게 그려지지 않을 수 있는 것을 유의한다(note). 도면에서 소자의 개수와 크기는 단지 예시적이고, 본 개시의 범위를 한정하려는 의도가 아니다.
특정 용어는 특정한 소자를 지칭하기 위해 명세서 및 다음 청구범위 전체에 걸쳐 사용된다. 당업자는 전자 장비 제조업체가 다른 이름으로 소자를 지칭할 수 있는 것을 이해해야 한다. 이 문서는 이름은 다르지만 기능은 다르지 않은 소자들 간 구분하는 것을 의도하지 않는다. 다음의 명세서 및 청구범위에서, "포함하다", "구성하다" 및 "가지다" 용어는 제한없는 방식(open-ended fashion)으로 사용되며, 따라서 "... 를 포함하지만, 한정되지 않는다"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 및 청구범위에서 "제1" 및 "제2"와 같은 서수(ordinal number)는 청구범위에서의 소자를 수식(modify)하는데 사용된다. 이는 소자가 임의의 이전 서수를 갖는다는 것을 의미하지 않으며, 특정 소자와 또 다른 소자의 순서 또는 제조 방법에서의 순서를 의미하지 않는다. 서수는 단지 동일한 이름을 가진 또다른 청구된 소자로부터 명확하게 구별할 수 있는 특정 이름을 가진 청구된 소자를 만들기 위해 사용된다. 그러므로 명세서에서 언급된 제1 소자는 청구범위에서 제2 소자로 지칭될 수 있다.
다음 실시예에서 사용되는 "위(above)", "상(on)", "왼쪽", "오른쪽", "앞", "뒤" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 단지 도면에서의 방향을 지칭할 뿐이고, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이는 도면에서의 소자가 특정한 방식으로 소자를 설명하기 위해 관련 기술 분야의 숙련자에게 알려진 어떠한 종류의 구성으로 배치될 수 있는 것을 이해해야 한다. 명세서에서, 한개의 소자가 다른 소자에 중첩될 때, 소자가 또 다른 소자에 부분적으로 또는 전체적으로 중첩될 수 있는 것을 이해해야 한다.
추가로, 소자 또는 층이 또 다른 소자 또는 층 상(on) 또는 위(above)에 있는 것으로 설명될 때, 또 다른 소자 또는 층은 직접적으로(directly) 또 다른 소자 또는 층 상에 있고, 그 대신에, 또 다른 소자 또는 층이 (간접적으로(indirectly)) 소자 또는 층과 또 다른 소자 또는 층 사이에 있을 수 있는 것은 이해되어야 한다. 반대로, 소자 또는 층이 직접적으로 또 다른 소자 또는 층 상에 있는 것으로 설명될 때, 들 사이에 존재하는(intervene) 소자 또는 층이 없다는 것을 이해해야 한다.
소자가 또 다른 소자에 전기적으로 연결 또는 결합될 때, 소자들(them)을 전기적으로 연결시키는 소자와 또 다른 소자 사이에 다른 소자들이 있을 수 있는 경우, 또는 소자와 또 다른 소자가 다른 소자 없이 직접적으로 전기적으로 연결되는 경우를 포함할 수 있다. 소자가 또 다른 소자에 직접적으로 전기적으로 연결되거나 직접적으로 결합될 때, 소자와 또 다른 소자 사이에 다른 소자가 없고, 소자가 또 다른 소자에 직접적으로 전기적으로 연결되는 것을 의미한다.
명세서에서, "대략적으로", "약", "실질적으로", "대략" 및 "동일한" 용어는 일반적으로 기재된 수치 또는 범위의 10%, 5%, 3%, 2%, 1% 또는 0.5% 이내를 의미한다. 여기에 개시된 양은 대략적인 양이다, 즉, "대략적으로", "약", "실질적으로", "대략" 및 "동일한"의 구체적인 서술 없이, 그 양은 여전히 "대략적으로", "약", "실질적으로", "대략" 및 "동일한"의 의미를 포함할 수 있다.
다음의 실시예에 따르면, 다른 실시예에서의 기술적 특징이 본 개시의 사상을 벗어나지 않고 다른 실시예를 구성하도록 대체, 재결합 또는 혼합될 수 있는 것을 이해해야 한다. 다양한 실시예의 기술적 특징은 본 개시의 사상을 벗어나거나 상충되지 않고 임의로 혼합되고 다른 실시예에서 사용될 수 있다.
본 개시에서, 소자들 사이의 길이, 폭, 두께, 높이 또는 면적, 또는 거리 또는 간격은 광학현미경(OM, optical microscopy), 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope), 박막두께 및 표면 프로파일 게이지(thin film thickness and surface profile gauge)(α-step), 엘립소미터(ellipsometer) 또는 다른 적절한 방법에 의해 측정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 주사전자현미경은 측정되는 소자의 단면 구조의 이미지를 획득하기 위해 사용될 수 있고, 각 소자의 길이, 폭, 두께, 높이 또는 면적, 또는 소자들 사이의 거리 또는 간격이 측정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 추가로, 비교를 위해 사용되는 임의의 두개의 값 또는 방향은 특정 오차를 가질 수 있다.
달리 정의된 바가 없다면, 여기에 사용된 (기술적이고 과학적인 용어를 포함하는) 모든 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 대로 동일한 의미를 가진다. 통상적으로 사용되는 사전에서 정의된 것들과 같은 이 용어가 관련된 기술 및 본 개시의 배경 또는 문맥과 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석해야 하고, 본 개시의 실시예에서 구체적으로 정의하지 않는 한, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 방법으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 장치는 광 센싱, 이미지 센싱, 터치, 안테나, 다른 적절한 기능 또는 위 기능의 조합을 선택적으로 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 디스플레이 장치는 벤더블(bendable), 플렉서블(flexible) 또는 스트레처블(stretchable) 디스플레이 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치는 타일드 장치(tiled device)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 디스플레이 장치는 발광 다이오드(LED, light-emitting diode), 양자점(QD, quantum dot) 물질, 형광 물질(fluorescent material), 인광 물질(phosphor material), 다른 적절한 물질 또는 위의 임의의 두 개의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 발광 다이오드는, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED, organic light-emitting diode), 마이크로 LED, 미니 LED 또는 양자점 발광 다이오드(QLED 또는 QDLED, quantum dot light-emitting diode)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 추가로, 디스플레이 장치는, 예를 들어, 컬러 디스플레이 장치, 모노크롬(monochrome) 디스플레이 장치 또는 그레이스케일(grayscale) 디스플레이 장치일 수 있다. 디스플레이 장치는, 예를 들어, 직사각형(rectangular), 원형(circular), 다각형(polygonal), 커브드 엣지(curved edge)를 가진 형상, 커브드 표면(curved surface) 또는 다른 적합한 형상일 수 있다. 디스플레이 장치는 선택적으로 구동 시스템, 제어 시스템, 광원 시스템, 쉘프 시스템(shelf system) 등과 같은 주변(peripheral) 시스템을 가질 수 있다.
본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도인 도 1을 참조한다. 본 개시의 주요 특징을 명확하게 도시하기 위하여, 명세서에서의 도면은 디스플레이 장치의 일부의 단면도를 도시하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 제1 기판(12), 제2 기판(14), 접착성 물질(adhesive material)(16) 및 복수의 스페이서들(spacers)(18)을 포함할 수 있다. 제1 기판(12)은 복수의 발광 소자들(light-emitting element)(20)을 포함할 수 있고, 제2 기판(14)은 복수의 광학 필터 소자들(optical filter element)(22)을 포함할 수 있으며, 광학 필터 소자들(22)은 상면도 방향(TD, top view direction)을 따라 발광 소자들(20)에 개별적으로 중첩될 수 있다. 접착성 물질(16)과 스페이서들(18)은 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)이 스페이서들(18)에 의해 서로에게서 분리될(separate) 수 있기 위하여, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에 배치될 수 있다. 스페이서들(18)의 배치를 통해, 제1기판(12)과 제2기판(14) 사이의 거리(G)(즉, 셀 갭)는 균일화될 수 있고, 그것에 의하여 이미지 밝기의 불균일(unevenness of image brightness)(무라(mura))을 감소시키거나 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1의 실시예에서, 제1 기판(12)은 회로 기판(24)을 더 포함할 수 있고, 발광 소자들(20)은 회로 기판(24) 상에 배치될 수 있으며, 회로 기판(24)은 디스플레이 장치(1)가 이미지를 디스플레이하기 위하여, 발광 소자들(20)의 밝기 및 발광 소자들(20)의 스위치를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 비록 도 1에 도시되지 않지만, 회로 기판(24)은, 예를 들어, 기판 및 회로층을 포함할 수 있다. 기판은, 예를 들어, 플렉서블(flexible) 기판 또는 인플렉서블(inflexible) 기판을 포함할 수 있다. 기판의 물질은, 예를 들어, 유리(glass), 세라믹(ceramic), 석영(quartz), 사파이어(sapphire), 아크릴(acrylic), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 다른 적절한 물질 또는 위의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 회로층은, 예를 들어, 복수의 픽셀 회로(pixel circuit) 및 복수의 신호 라인(signal line)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 회로 중 하나는 (두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor)와 한개의 커패시터를 포함하는) 2T1C형 픽셀 회로, (일곱개의 박막 트랜지스터와 두개의 커패시터를 포함하는) 7T2C형 픽셀 회로, (일곱개의 박막 트랜지스터와 세개의 커패시터를 포함하는) 7T3C형 픽셀 회로, (세개의 박막 트랜지스터와 한개의 커패시터를 포함하는) 3T1C형 픽셀 회로, (세개의 박막 트랜지스터와 두개의 커패시터를 포함하는) 3T2C형 픽셀 회로를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 신호 라인은, 예를 들어, 데이터 라인(data line), 스캔 라인(scan line) 및 파워 라인(power line)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 회로층은, 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한, 스캔 드라이버(scan driver) 및 데이터 드라이버(data driver)와 같은 회로를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발광 소자들(20)은 광(L1), 광(L2), 및 광(L3)을 개별적으로 생성하기 위한 발광 소자(20a), 발광 소자(20b), 발광 소자(20c)를 포함할 수 있고, 광학 필터소자들(22)은 발광 소자(20a), 발광 소자(20b), 및 발광 소자(20c)에 개별적으로 중첩되는 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)를 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 발광 소자(20a), 발광 소자(20b) 및 발광 소자(20c)는, 예를 들어, 서로 동일할 수 있고, 광(L1), 광(L2) 및 광(L3)은 청색광, 청색광보다 파장이 작은 광, 백색광 또는 다른 적절한 색(color)과 같은 동일한 색을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 광(L1), 광(L2) 및 광(L3) 중 적어도 두개는 동일한 색을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 광(L1), 광(L2) 및 광(L3)은 서로와 다른 색을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 발광 소자(20a)의 개수, 발광 소자(20b)의 개수, 발광 소자(20c)의 개수, 광학 필터 소자(22a)의 개수, 광학 필터 소자(22b)의 개수 및 광학 필터 소자(22c)의 개수는 도 1에 도시된 바와 같이 한개로 한정되지 않고, 한개보다 많을 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발광 소자들(20) 중 하나는, 예를 들어, P-형 반도체층(P-type semiconductor layer)(202), N-형 반도체층(N-type semiconductor layer)(204) 및 P-형 반도체층(202) 및 N-형 반도체층(204) 사이에 배치된 발광층(206)을 포함할 수 있다. 발광층(206)은, 예를 들어, 다중 양자 우물(MQW, multi-quantum well) 층 또는 다른 적절한 층을 포함할 수 있다. 발광 소자(20)는, 예를 들어, 접속단자(connection terminal)(P1) 및 접속단자(P2)를 더 포함할 수 있고, 접속단자(P1)는 회로기판(24)을 마주하는(facing) P-형 반도체층(202)의 표면 상에 배치되며, 접속단자(P2)는 회로기판(24)을 마주하는 N-형 반도체층(204)의 표면 상에 배치된다. 발광 소자(20)의 접속단자(P1) 및 접속단자(P2)는, 예를 들어, 플립-칩(flip-chip) 방식으로, 회로 기판(24)에 속박(bound)될 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다. 접속단자(P1) 및 접속단자(P2)는, 예를 들어, 패드(pad), 범프(bump) 및/또는 다른 적절한 접속구조를 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 발광층(206)은 P-형 반도체층(202)과 N-형 반도체층(204) 사이에 배치되고, P-형 반도체층(202)은 발광층(206)과 회로 기판(24) 사이에 배치된다. 이 경우, N-형 반도체층(204)의 면적은 디스플레이 장치(1)의 상면도 방향(TD)을 따라 보았을 때 P-형 반도체층(202)의 면적보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, P-형 반도체층(202) 및 N-형 반도체층(204)의 위치는 서로 바뀔 수 있고, 즉, 발광층(206)은 P-형 반도체층(202)과 N-형 반도체층(204) 사이에 배치될 수 있으며, N-형 반도체층(204)은 발광층(206)과 회로기판(24) 사이에 배치된다. 그러한 경우, P-형 반도체층(202)의 면적은 N-형 반도체층(204)의 면적보다 클 수 있다. 디스플레이 장치(1)의 상면도 방향(TD)은, 예를 들어, 디스플레이 장치(1)의 디스플레이 표면(1S)에 수직한 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1의 실시예에서, 제1 기판(12)은 회로기판(24) 상에 배치된 차광층(light-shielding layer)(26)을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 차광층(26)은 발광 소자들(20)을 수용하기 위한 복수의 개구(OP1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광층(26)은 상면도 방향(TD)을 따라 보았을 때 개구(OP1) 중 하나의 영역이 디스플레이 디바이스(1)의 한개의 픽셀 또는 서브-픽셀을 정의하는 것에 사용되기 위하여, 픽셀 정의층(pixel definition layer)으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 차광층(26)은, 예를 들어, 차광 물질을 포함할 수 있고, 차광 물질은, 예를 들어, 포토레지스트(photoresist) 물질, 잉크(ink) 물질, 안료(pigment), 염료(dye) 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 차광층(26)의 상면(upper surface)(26S)의 높이는 제2 기판(14)을 마주하는 발광 소자들(20) 중 하나의 상면(20S)의 높이보다 낮거나 높을 수 있다. 여기에 언급된 "높이"는 동일한 수평면(horizontal plane)에 기초하여 산출된 거리를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 차광층(26)의 상면(26S)의 높이는 상면(26S)과 회로 기판(24)의 상면(24S) 사이의 거리일 수 있고, 발광 소자(20)의 상면(20S)의 높이는 N-형 반도체층(204)의 상면(20S)과 회로 기판(24)의 상면(24S) 사이의 거리일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2 기판(14)은 투명(transparent)기판(28) 및 차광층(30)을 더 포함할 수 있다. 투명기판(28)은, 예를 들어, 플렉서블 기판 또는 인플렉서블 기판을 포함할 수 있다. 투명기판(28)의 물질은, 예를 들어, 유리, 세라믹, 석영, 사파이어, 아크릴, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 다른 적절한 물질 또는 위의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 차광층(30)은 제1 기판(12)을 마주하는 투명 기판(28)의 표면에 배치될 수 있고, 광학 필터 소자들(22)을 수용하기 위한 개구(OP2), 개구(OP3) 및 개구(OP4)를 가질 수 있다. 개구(OP2)의 개수, 개구(OP3)의 개수 및 개구(OP4)의 개수는 도 1에 도시된 바와 같이 한개로 한정되지 않고 한개보다 많을 수 있다. 차광층(30)은, 예를 들어, 차광 물질을 포함할 수 있고, 차광 물질은, 예를 들어, 포토레지스트 물질, 잉크 물질, 안료, 염료 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)는 개구(OP2), 개구(OP3) 및 개구(OP4)에 개별적으로 배치될 수 있다. 광학 필터 소자들(22) 중 하나는, 예를 들어, 컬러 필터 또는 다른 적절한 필터 소자들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광학 필터 소자(22)는 포토레지스트 물질, 잉크 물질, 안료, 염료 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 발광 소자(20b)에 의해 생성된 광(L2)의 색은 픽셀 또는 서브-픽셀의 색으로 사용될 수 있고, 제2기판(14)은 차광층(32), 색변환(color conversion)층(34), 및 투명 충진(transparent filling)층(36)을 더 포함할 수 있다. 차광층(32)은 상면도 방향(TD)을 따라 보았을 때, 예를 들어, 차광층(30) 아래에 배치될 수 있고, 개별적으로 개구(OP2), 개구(OP3) 및 개구(OP4)에 중첩되는 개구(OP5), 개구(OP6) 및 개구(OP7)를 가질 수 있다. 차광층(32)은 차광 물질을 포함할 수 있다. 색변환층(34)은 다른 색을 가진 광으로 해당하는 발광 소자들(20)에 의해 생성된 광을 변환하기 위하여 상면도 방향(TD)에서 해당하는 발광 소자들(20)에 개별적으로 중첩될 수 있다. 도 1의 실시예에서, 색변환층(34)은, 예를 들어, 색변환층(34a) 및 색변환층(34b)을 포함할 수 있고, 색변환층(34a)은 광(L1)을 흡수하고 광(L1)과 다른 색을 가진 광(L4)을 생성할 수 있으며, 색변환층(34b)은 광(L3)을 흡수하고 광(L3)과 다른 색을 가진 광(L5)을 생성할 수 있다. 투명층(36)은 광(L2)을 흡수하지 않고 통과하여 광(L2)을 지나가게 한다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 색 변환층(34a), 투명 충진층(36) 및 색 변환층(34b)이 상면도 방향(TD)을 따라 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)에 개별적으로 중첩되기 위하여, 색변환층(34a) 및 색변환층(34b)은 개구(OP5) 및 개구(OP7)에 개별적으로 배치될 수 있고, 투명 충진층(36)은 개구(OP6)에 배치될 수 있다. 이 경우, 색변환층(34a)에 의해 생성된 광(L4)과 색변환층(34b)에 의해 생성된 광(L5)은 각각 광학 필터 소자(22a)와 광학 필터 소자(22c)로 개별적으로 향하게 될 수 있고, 투명 충진층(36)을 통과하여 지나가는 광(L2)은 광학 필터 소자(22b)로 향하게 될 수 있다. 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)는, 예를 들어, 다른 색을 가진 컬러 필터일 수 있다. 예를 들어, 광학 필터 소자(22a)의 색은 광(L4)의 색과 동일하거나 비슷할 수 있고, 광학 필터 소자(22c)의 색은 광(L5)의 색과 동일하거나 비슷할 수 있으며, 광학 필터 소자(22b)의 색 광(L2)의 색과 동일하거나 비슷할 수 있다. 그러므로, 광(L4), 광(L5) 및 광(L2)은 디스플레이 장치(1)의 동일한 픽셀의 다른 서브 픽셀에 의해 생성된 광(또는 다른 픽셀에 의해 생성된 광)이 되기 위하여, 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22c) 및 광학 필터 소자(22b)를 통과하여 개별적으로 지나갈 수 있고 그 다음에 디스플레이 장치(1)의 디스플레이 표면(1S)으로부터 개별적으로 방출될 수 있다. 예를 들어, 광(L1) 및 광(L3)의 최대 광세기 피크 (maximum light intensity peak)에 대응하는 파장은 광(L4) 및 광(L5)의 최대 광세기 피크에 대응하는 파장보다 개별적으로 작을 수 있다. 광(L4), 광(L2) 및 광(L5)은, 예를 들어, 백색광이 되도록 혼합될 수 있다. 예를 들어, 광(L4), 광(L2) 및 광(L5)은 개별적으로 적색광, 청색광 및 녹색광일 수 있고, 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)는 개별적으로 적색 필터, 청색 필터 및 녹색 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)의 색은 개별적으로 광(L4), 광(L2) 및 광(L5)의 색에 따라 조절될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 색변환층(34a) 및 색변환층(34b)은, 예를 들어, 형광 물질, 인광 물질, 양자점 입자 또는 광의 색을 변하게 할 수 있는 다른 광 변환 물질을 포함할 수 있다.
광학 필터 소자(22a)가 광(L4)의 색(that)과 다른 색을 갖는 광의 적어도 일부를 차단(흡수 또는 반사)할 수 있고, 광학 필터 소자(22b)는 광(L2)의 색과 다른 색을 갖는 광의 적어도 일부를 차단(흡수 또는 반사)할 수 있으며, 광학 필터 소자(22c)는 광(L5)의 색과 다른 색을 갖는 광의 적어도 일부를 차단(흡수 또는 반사)할 수 있기 때문에, 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)를 통과하여 지나간 다음 디스플레이 표면(1S)으로부터 방출되는 광(L4), 광(L2) 및 광(L5)의 색이 요건을 충족하도록 정제되는 것은 주목할 가치가 있다. 일부 실시예에서, 색변환층(34a), 투명 충진층(36) 및 색변환층(34b)의 배열 순서는 도 1과 같이 한정되지 않고, 다른 배열일 수 있다. 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)의 위치는 색 변환층(34a), 투명 충진층(36) 및 색 변환층(34b)의 위치에 따라 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기판(14)은, 예를 들어, 투명 충진층(36)에 배치된 산란 입자(scattering particle)(도면에 미도시)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 투명 충진층(36)은 색 변환층으로 대체될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광(L2)의 색이 디스플레이 장치(1)의 서브 픽셀 중 하나의 색이 아닌 경우, 투명 충진층 대신에 색변환층(34)은 광(L2)의 색을 서브 픽셀과 같은 동일한 색으로 변환할 수 있다. 일부 실시예에서, 색변환층(34)은 투명 충진층(36)으로 대체될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광(L1) 또는 광(L3)의 색이 디스플레이 장치(1)의 서브 픽셀 중 하나의 색과 동일한 경우, 색변환층(34) 대신에 투명 충진층(36)은 통과하여 서브 픽셀의 광으로 간주될 수 있는 광(L1) 또는 광(L3)을 지나가게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 기판(12)은 수분 또는 산소에 의한 색변환층(34)의 손상을 감소 또는 방지하기 위해 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)의 아래에 봉지(encapsulation)층(38)을 선택적으로 포함할 수 있다. 봉지층(38)의 물질은, 예를 들어, 무기물(inorganic)층의 스택(stack), 유기물(organic)층 및 무기물층, 단일 무기물층, 다수의 무기물층의 스택 또는 다른 적절한 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물층은 질화규소(silicon nitride), 산화규소(silicon oxide), 산질화규소(silicon oxynitride), 산화알루미늄(aluminum oxide) 또는 다른 적절한 보호 물질, 또는 위 무기물의 임의의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 유기물층은 수지(resin)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스페이서들(18)은 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에 배치될 수 있고, 스페이서들(18) 중 하나의 상면(S1)과 하면(S2)은, 개별적으로, 제2 기판(14) 및 제1 기판(12)에 직접적으로 접촉할 수 있다. 그러므로, 스페이서들(18)은 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 거리(G)가 균일화될 수 있기 위해 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 공간을 지지하도록 사용될 수 있다. 거리(G)는, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 제2 기판(14)의 하면과 제1 기판(12)의 상면 사이의 거리일 수 있다. 도 1의 실시예에서, 제2 기판(14)의 하면은, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 봉지층(38)의 하면(38S)일 수 있고, 거리(G)는, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 봉지층(38)의 하면(38S)과 제2 기판(14)을 마주하는 발광 소자(20)의 상면(20S) 사이의 거리일 수 있다. 거리(G)는, 예를 들어, 0μm보다 크고 5μm보다 작을 수 있다(0μm <거리(G) <5μm). 예를 들어, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 최대 거리와 최소 거리의 차이는 디스플레이 장치(1)가 균일한 거리(G)를 가지기 위하여, 최대 거리의 10% 또는 최소 거리의 10% 이하일 수 있다.
도 1의 실시예에서, 스페이서들(18)은 복수의 발광 소자들(20) 상에 개별적으로 배치될 수 있고, 발광층(206)에 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 스페이서들(18) 중 하나는 해당하는 발광 소자(20)의 밝기 상에서 스페이서(18)의 영향을 감소시키기 위해, 상면도 방향(TD)을 따라 발광층(206)에 중첩되지 않는 N-형 반도체층(204)의 일부 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, N-형 반도체층(204)과 P-형 반도체층(202)의 위치가 교환되는 경우, N-형 반도체층(204)이 발광층(206)과 회로 기판(24) 사이에 배치되고, P-형 반도체층(202)이 발광층(206) 상에 배치되기 위하여, 스페이서들(18) 중 하나는 상면도 방향(TD)을 따라 발광층(206)에 중첩되지 않는 P-형 반도체층(202)의 일부 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 스페이서(18)는, 예를 들어, 돔 형상일 수 있다. 예를 들어, 스페이서(18)의 상면(S1)은 볼록한(convex) 커브드 표면이고, 상면(S1)의 엣지는 하면(S2)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)는 최대 높이(H) 및 최대 폭(W)을 가질 수 있고, 최대 높이(H)에 대한 최대 폭(W)의 비율은, 예를 들어, 약 0.3으로부터 8까지의 범위에 이를 수 있다(0.3 ≤ W/H ≤ 8). 예를 들어, 최대 높이(H)는 0.1μm로부터 300μm까지 또는 0.1μm로부터 30μm까지의 범위(0.1μm ≤ 최대 높이(H) ≤ 300μm 또는 0.1μm ≤ 최대 높이(H) ≤ 30μm), 및/또는 최대 폭(W)은 0.1 μm로부터 300 μm까지 또는 0.1 μm로부터 7 μm까지의 범위에 이를 수 있으나(0.1μm ≤ 최대 폭(W) ≤ 300μm 또는 0.1μm ≤ 최대 폭(W) ≤ 7μm), 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 가시광선 투과율은 디스플레이 장치(1)의 디스플레이 표면(1S)으로부터 방출된 발광 소자(20)의 광의 밝기를 개선시키기 위해, 예를 들어, 90% 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 헤이즈(haze)는, 예를 들어, 1% 이하일 수 있다. 본 개시에서, 헤이즈는, 예를 들어, 스페이서(18)로의 입사광의 입사 방향으로부터 2.5도 이상만큼 벗어난 아웃고잉 방향(outgoing direction)을 가지고 스페이서(18)를 통과하는 투과광의 세기를, 스페이서(18)를 통과하는 모든 투과광의 총 세기로 나눈 것(즉, (2.5도 이상만큼 입사 방향으로부터 벗어난 투과광의 광속(luminous flux))/(모든 투과광의 총 광속))으로 정의되지만, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 압축가능한 범위는, 예를 들어, 0.15μm보다 크거나 3μm보다 클 수 있다. 스페이서(18)의 압축가능한 범위는, 예를 들어, 스페이서(18)의 물질 및 디스플레이 장치(1)의 거리(G)에 따라 결정될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 접착성 물질(16)이 경화(cure)되기 전에 접착성 물질(16)의 누설(leakage)을 감소시키기 위하여 밀봉(sealing)층(40)을 더 포함할 수 있다. 밀봉층(40) 및 접착성 물질(16)은 제2 기판(14)에 제1 기판(12)을 접합(bond)하기 위해 사용될 수 있다. 밀봉층(40)은 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 접착성 물질(16)을 밀봉하도록 접착성 물질(16)을 둘러쌀 수 있다. 도 1의 실시예에서, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에 배치된 접착성 물질(16)은 차광층(26)의 개구(OP1)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 밀봉층(40)은, 예를 들어, 봉지재 물질(encapsulant material) 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, N-형 반도체층(204) 또는 P-형 반도체층(202)의 굴절률이 접착성 물질(16)의 굴절률(that)보다 크기 때문에, 스페이서(18)의 굴절률이 접착성 물질(16)의 굴절률(that)보다 큰 설계는 발광 소자(20)와 접착성 물질(16) 사이에서 생성되는 발광 소자(20)로부터 방출된 광의 전반사를 감소시키는 것을 주의해야 하고, 그것에 의하여 발광 소자(20)의 광추출 효율을 개선시킨다. 예를 들어, 스페이서(18)의 굴절률은 N-형 반도체층(204) 또는 P-형 반도체층(202)의 굴절률과 접착성 물질(16)의 굴절률 사이에 있을 수 있다. N-형 반도체층(204) 또는 P-형 반도체층(202)은, 예를 들어, 질화 갈륨(gallium nitride) 또는 다른 적절한 반도체 물질을 포함할 수 있다. 스페이서(18)는, 예를 들어, 감광성 수지(photosensitive resin), 잉크 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있고, 감광성 수지는 자외선(ultraviolet light) 또는 다른 적절한 수단에 의해 경화될 수 있다. 접착성 물질(16)은, 예를 들어, 광학 투명 수지(OCR, optical clear resin) 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법의 흐름도인 도 2를 참조한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치의 제조 방법은, 예를 들어, 단계(S12)부터 단계(S18)까지를 포함할 수 있고, 도 1 및 도 2를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단계(S12)에서, 제1 기판(12)이 제공된다. 예를 들어, 제1 기판(12)을 제공하는 단계(S12)는 회로 기판(24)을 제공하는 단계, 회로 기판(24) 상에 차광층(26)을 형성하는 단계, 및 그 다음에 회로 기판(24) 상에 발광 소자들(20)을 접합하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 단계(S12) 후에, 단계(S14)는 제1 기판(12) 상에 복수의 스페이서들(18)을 형성하기 위해 수행될 수 있다. 스페이서들(18)은, 예를 들어, 포토리소그래피(photolithography) 및 에칭(etching) 공정, 인쇄(printing) 공정 또는 다른 적절한 공정에 의해 발광 소자들(20) 상에 형성될 수 있고, 인쇄 공정은 잉크젯(inkjet) 인쇄 공정을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 잉크젯 인쇄 공정은 제1 기판(12) 상에 형성된 스페이서들(18)의 크기 및 위치를 정확하게 제어할 수 있다. 스페이서들(18)이 인쇄 공정을 통해 형성되는 경우, 스페이서들(18)은 인쇄 공정 후에 경화될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서들(18)이 잉크젯 인쇄 공정에 의해 형성되는 경우, 스페이서들(18)은, 예를 들어, 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic), 다른 적절한 물질 또는 위의 적어도 두개의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 스페이서들(18)이 에폭시를 포함하는 경우, 스페이서들(18)은, 예를 들어, 가열에 의해 경화될 수 있다. 스페이서들(18)이 아크릴 물질을 포함하는 경우, 스페이서들(18)은, 예를 들어, (자외선과 같은) 광에 의해 경화될 수 있다. 대안적으로, 스페이서들(18)은 가열 및 광에 의해 경화될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단계(S16)에서, 제2 기판(14)이 제공된다. 차광층(30), 차광층(32), 광학 필터 소자(22), 색변환층(34) 및 봉지층(38)은, 예를 들어, 노광(exposure) 및 현상(development) 공정, 잉크젯 인쇄 공정, 또는 다른 적절한 공정에 의해 개별적으로 형성될 수 있고, 요구되는 공정은 다른 물질에 따라 수행될 수 있다. 그래서 여기에 상세하게 설명되지 않는다. 단계(S12) 및 단계(S14)는 단계(S16)의 진행에 영향을 미치지 않기 때문에, 단계(S12) 및 단계(S14)는 단계(S16) 전 또는 후에 수행될 수도 있거나, 단계(S12) 및 단계(S14) 중 적어도 하나는 단계(S16)와 동시에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 스페이서(18)를 형성하는 단계(S14) 및 제2기판(14)을 제공하는 단계(S16) 후에, 단계(S18)는 스페이서(18)가 형성된 제1기판(12)과 제2기판(14)을 서로 부착하기 위해 실행될 수 있고, 제1기판(12)과 제2 기판(14)은 스페이서(18)에 의해 서로에게서 분리된다. 예를 들어, 제1 기판(12)과 제2 기판(14)을 서로 부착하는 단계(S18)는 상면도 방향(TD)을 따라 볼 때 밀봉층(40)이 모든 발광 소자들을 둘러싸기 위하여, 제1 기판(12) 상에 밀봉층(40)을 배치하는 단계, 밀봉층(40)에 의해 둘러싸인 영역에 접착성 물질(16)을 배치하는 단계 및 그 다음에 밀봉층(40)과 접착성 물질(16)을 통해 제2기판(14)과 제1기판(12)을 서로 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이후, 밀봉층(40)과 접착성 물질(16)은 디스플레이 장치(1)가 형성되기 위하여 경화 공정에 의해 경화된다. 단계(S18)에서 접착성 물질(16)이 경화되기 전에 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 스페이서(18)가 경화되었기 때문에, 스페이서(18)는 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 공간을 지지할 수 있다는 것을 주의해야 하고, 따라서 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 거리(G)는 균일해질 수 있다.
디스플레이 장치 및 그 제조 방법은 위의 실시예에 한정되지 않고, 다른 실시예를 가질 수 있다. 설명을 간단하게 하기 위해, 다른 실시예의 참조 번호는 동일한 소자를 라벨링하기 위해 제1 실시예의 동일한 참조번호(those)로 명명된다. 제1 실시예와 다른 실시예 사이의 차이점을 쉽게 비교하기 위해, 아래에서 다른 실시예들 사이의 차이점은 부각되고, 동일한 부분은 상세하게 설명되지 않는다.
도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(2)와 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 발광 소자(20a)에서 생성된 광(L1), 발광 소자(20b)에서 생성된 광(L2) 및 발광 소자(20c)에서 생성된 광(L3)이 다른 색을 가질 수 있는 것이다. 예를 들어, 광(L1), 광(L2) 및 광(L3)은 백색광으로 혼합될 수 있고, 예를 들어, 개별적으로 적색광, 청색광 및 녹색광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이 경우, 디스플레이 장치(2)의 제2 기판(14)은 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 선택적으로 포함하지 않을 수 있다. 광(L1), 광(L2) 및 광(L3)은 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)를 통과하여 개별적으로 지나갈 수 있다. 광학 필터 소자(22a), 필터(22b) 및 필터(22c)는 다른 색을 가지기 때문에, 다른 파장 범위의 광을 위하여 다른 투과율을 가지는 것을 주의한다. 따라서, 광학 필터 소자(22a), 광학 필터 소자(22b) 및 광학 필터 소자(22c)는 반사 방지(anti-reflection) 효과를 가질 수 있고, 따라서 디스플레이 장치(2)에 의해 디스플레이된 이미지 상에서 주변의(ambient) 광의 간섭이 감소될 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(2)는 봉지층(38)을 선택적으로 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 제2 기판(14)의 하면은, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 광학 필터 소자(22)의 하면(22S)일 수 있고, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 거리(G)는, 예를 들어, 광학 필터 소자(22)의 하면(22S)과 발광 소자(20)의 상면(20S) 사이의 거리일 수 있다. 거리(G)는, 예를 들어, 0μm 보다 크고 5μm 보다 작을 수 있다(0μm <간격(G) <5μm). 도 3에 도시된 디스플레이 장치(2)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)와 동일한 것들일 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 도 3에 도시된 디스플레이 장치(2)의 제조 방법은 도 2에 도시된 제조 방법(that)과 유사할 수 있고, 제조 방법들(them) 사이의 차이점은 도 3의 제2 기판(14)이 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않는 것이다. 다른 단계는 도 1 및 도2에서 도시된 제조방법과 동일하다.
도 4는 본 개시의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(3)와 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 제1 기판(12)이 차광층(26)을 포함하지 않는 것이다. 디스플레이 장치(3)의 해상도가 특정 레벨에 도달하는 경우, 차광층(26)은 발광 소자들(20) 사이에 쉽게 배치되지 않는 것을 주의해야 한다. 따라서 디스플레이 장치(3)는 차광층(26)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 스페이서들(18)은 발광 소자들(20) 상에 배치될 수 있다. 도 4의 실시예에서, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 거리(G)는, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 봉지층(38)의 하면(38S)과 발광 소자들(20) 중 하나의 상면(20S) 사이의 거리일 수 있다. 거리(G)는, 예를 들어, 0μm보다 크고 5μm보다 작을 수 있다(0μm <거리(G) <5μm). 도 4에 도시된 디스플레이 장치(3)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 것들과 동일할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 도 4에 도시된 디스플레이 장치(3)의 제조 방법은 도 2에 도시된 제조 방법(that)과 유사할 수 있고, 제조 방법들(them) 사이의 차이점은 도 4의 제1 기판(12)이 차광층(26)을 포함하지 않는 것이다. 다른 단계들은 도1 및 도2의 단계들(those)과 동일할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 4의 디스플레이 장치(3)의 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택(adopt)할 수 있고, 그래서 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)은 포함되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(3)는 선택적으로 봉지층(38)을 포함하지 않을 수 있다.
도 5는 본 개시의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(4)와 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 차이점 중 하나는 본 실시예에서 발광 소자들(20) 중 하나에 배치된 스페이서들(18) 중 하나가 상면도 방향(TD)을 따라 보았을 때 발광층(206)에 적어도 부분적으로 중첩될 수 있는 것이다. 도 5의 실시예에서, 스페이서(18)는 발광 소자(20)의 상면(20S)(예: N-형 반도체층(204)의 상면)을 덮을 수 있다. 스페이서(18)의 굴절률이 접착성 물질(16)의 굴절률(that)보다 클 수 있기 때문에(예를 들어, N-형 반도체층(204) 또는 P-형 반도체층(202)의 굴절률과 접착성 물질의 굴절률 사이일 수 있음), 발광 소자(20)와 접착성 물질(16) 사이에서 생성되는 발광 소자(20)로부터 방출된 광의 전반사가 감소될 수 있는 것을 주의하고, 그것에 의하여 발광 소자(20)의 광 추출 효율을 개선시킨다. 추가로, 스페이서(18)는 스페이서(18)가 발광 소자(20)에 의해 생성된 광을 위쪽으로 집중시키는 이점을 갖기 위하여, 예를 들어, 돔 형상일 수 있으며, 그것에 의하여 다른 색을 가진 인접한(adjacent) 광의 광혼합을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 가시광선 투과율은 90% 이상 및/또는 헤이즈(haze)는 1% 이하일 수 있고, 발광 소자(20)의 광 추출 효율(또는 외부 양자 효율(EQE, external quantum efficiency))에서 스페이서(18)의 영향을 감소시킬 수 있다.
도 5에 도시된 디스플레이 장치(4)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 해당하는 부분을 채택할 수 있고, 도 5에 도시된 디스플레이 장치(4)의 제조 방법은 도 2의 제조 방법(that)과 유사하거나 동일할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 일부 실시예에서, 도 5의 디스플레이 장치(4)에서 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택할 수 있고, 그래서 도 5의 디스플레이 장치(4)는 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(4)는 선택적으로 봉지층(38)을 포함하지 않을 수 있다.
도 6은 본 개시의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(5)와 도 5의 디스플레이 장치(4) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 제1 기판(12)이 차광층(26)을 포함하지 않을 수 있는 것이며, 이는 도 4에 도시된 디스플레이 장치(3)와 유사하다. 도 6의 실시예에서, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이의 거리(G)는, 예를 들어, 제1 기판(12)을 마주하는 봉지층(38)의 하면(38S)과 발광 소자들(20) 중 하나의 상면(20S) 사이의 거리일 수 있다. 도 6에 도시된 디스플레이 장치(5)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 그것들의 해당하는 부분을 채택할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 도 6에 도시된 디스플레이 장치(5)의 제조 방법은, 도 2의 제조 방법(that)과 유사할 수 있고, 제조 방법들(them) 사이의 차이점은 도 6의 제1 기판(12)이 차광층(26)을 포함하지 않는 것이고, 다른 단계들은 도1 및 도2에 도시된 제조 방법들(those)과 동일할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 6의 디스플레이 장치(5)에서 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택할 수 있고, 그래서 도 6의 디스플레이 장치(5)는 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(5)는 선택적으로 봉지층(38)을 포함하지 않을 수 있다.
도 7은 본 개시의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(6)와 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 스페이서(18)가 과립 형상(granular shape)인 것이다. 다시 말하면, 스페이서(18)는, 예를 들어, 도포됨(spreading)에 따라 제1 기판(12) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 과립 스페이서(18)는, 예를 들어, 유리계 물질 또는 수지계 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 7의 실시예에서, 스페이서들(18)은 차광층(26) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서들(18) 중 두개는 차광층(26) 및 발광 소자(20) 상에 개별적으로 배치될 수 있거나, 스페이서들(18) 중 한개는 차광층(26)과 발광 소자들(20) 중 하나 상에 모두 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 스페이서들(18) 중 하나의 가시광선 투과율은, 예를 들어, 90% 이상 및/또는 스페이서(18)의 헤이즈(haze)는 1% 이하일 수 있고, 발광 소자들(20)의 광 추출 효율에서 스페이서들(18)의 영향을 감소시킨다. 일부 실시예에서, 스페이서들(18)의 분포 밀도 범위는, 예를 들어, 약 0.01%부터 0.15%까지(0.01% ≤ 분포 밀도 ≤ 0.15%)일 수 있고, 예를 들어, 제품 설계의 요건에 따라 결정될 수 있다. 본 개시의 분포 밀도는 디스플레이 장치(6)의 디스플레이 영역의 면적으로 나눈 상면도 방향(TD)을 따라 본 모든 스페이서들(18)의 총 면적(즉, 모든 스페이서들(18)의 총 면적/디스플레이 영역의 면적)일 수 있다. 디스플레이 장치(6)의 디스플레이 영역은, 예를 들어, 발광 소자들(20)의 분포 범위에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 입자 크기는, 예를 들어, 1μm부터 600μm까지 또는 1μm부터 5μm까지(1μm ≤ 입자 크기 ≤ 600μm 또는 1μm ≤ 입자 크기 ≤ 5μm)일 수 있고, 예를 들어, 광학 요건에 따라 결정될 수 있다. 도 7의 발광 소자들(20)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 발광 소자들(20) 또는 다른 종류의 발광 소자들과 동일 또는 유사한 것을 채택할 수 있다. 도 7에 도시된 디스플레이 장치(6)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 그것들의 해당하는 부분을 채택할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 도 7의 디스플레이 장치(6)의 제조 방법은 도 2의 제조 방법(that)과 유사할 수 있고, 제조 방법들(them) 사이의 차이점은 도 7의 스페이서들(18)이 제1기판(12) 또는 제2기판(14) 상에 도포됨에 따라 배치되고, 스페이서들(18)이 제1기판(12)과 제2기판(14)을 서로 부착하는 단계 전에 경화되는 것인 반면, 다른 단계는 도 1에 도시된 제조 방법과 동일할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 일부 실시예에서, 도 7의 디스플레이 장치(6)의 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택할 수 있고, 그래서 도 7의 디스플레이 장치(6)는 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 디바이스(6)는 선택적으로 봉지층(38)을 포함하지 않을 수 있다.
도 8은 본 개시의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(7)와 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 스페이서들(18) 중 하나가 제1 기판(12)의 차광층(26) 상에 형성될 수 있는 것이다. 예를 들어, 스페이서(18)는 포토리소그래피 및 에칭 공정, 인쇄 공정 또는 다른 적절한 공정에 의해 차광층(26) 상에 배치될 수 있다. 스페이서(18)는, 예를 들어, 감광성(photosensitive) 수지, 잉크 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 스페이서(18)는 발광 소자들(20) 대신에 차광층(26) 상에 배치되기 때문에, 스페이서(18)의 투과율은 구체적인 범위로 한정되는 것을 필요로 하지 않는다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)는, 예를 들어, 인접한 발광 소자들(20)의 광 혼합을 감소시키기 위하여 차광 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상면도 방향(TD)에 수직인 수평 방향(horizontal direction)(HD)에서 스페이서(18)의 폭은 스페이서(18)의 폭과 차광층(26)의 상면(26S) 사이의 거리가 점진적으로 증가함에 따라 점진적으로 감소할 수 있다. 다시 말하면, 차광층(26)에 인접한 스페이서(18)의 하부(bottom)의 폭은 제2 기판(14)에 인접한 스페이서(18)의 상부(top)의 폭보다 크다.
도 8의 발광 소자들(20)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 발광 소자들(20) 또는 다른 종류의 발광 소자들과 동일 또는 유사할 수 있다. 도 8에 도시된 디스플레이 장치(7)의 다른 부분은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 해당하는 부분을 채택할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다. 도 8의 디스플레이 장치(7)의 제조 방법은 도 2의 제조 방법(that)과 유사할 수 있고, 제조 방법들(them) 사이의 차이점은 도 8의 스페이서들(18)이 차광층(26) 상에 형성되는 것이고, 다른 단계들은 도 1 및 도2에 도시된 다른 단계들(those)과 동일할 수 있다. 상세 설명은 반복되지 않는다. 일부 실시예에서, 도 8의 디스플레이 장치(7)의 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택할 수 있고, 그래서 도 8의 디스플레이 장치(7)는 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(7)는 선택적으로 봉지층(38)을 포함하지 않을 수 있다.
도 9는 본 개시의 제8 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스플레이 장치(8)와 도 8에 도시된 디스플레이 장치(7) 사이의 차이점 중 하나는 본 실시예의 스페이서들(18) 중 하나가 제2기판(14)의 차광층(30) 상에 형성된 것이다. 예를 들면, 스페이서(18)는 포토리소그래피 및 에칭 공정, 잉크젯 프린팅 공정 또는 다른 적절한 공정에 의해 봉지층(38) 상에 형성될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 스페이서(18)는 상면도 방향(TD)에서 보았을 때 차광층(30) 또는 차광층(32)에 중첩될 수 있다. 일부 실시예에서 스페이서(26)는, 예를 들어, 인접한 발광 소자들(20)의 광혼합을 감소시키기 위하여 차광 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(18)의 폭과 봉지층(38)의 하면 사이의 거리가 점진적으로 증가함에 따라 수평 방향(HD)에서 스페이서(18)의 폭이 점진적으로 감소할 수 있다. 다시 말하면, 봉지층(38)에 인접한 스페이서(18)의 하부의 폭은 제1 기판(12)에 인접한 스페이서(18)의 상부의 폭보다 크다. 도 9의 발광 소자들(20)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 발광 소자들(20) 또는 다른 종류의 발광 소자들과 동일 또는 유사할 수 있다. 도 9에 도시된 디스플레이 장치(8)의 다른 부분들은, 예를 들어, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 해당하는 부분들을 채택할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다.
본 개시의 일부 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도인 도 10을 참조한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치의 제조 방법은, 예를 들어, 단계(S12), 단계(S16), 단계(S18) 및 단계(S22)를 포함할 수 있다. 도9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 단계(S12)에서, 제1 기판(12)은 제공된다. 단계(S16)에서, 제2 기판(14)은 제공된다. 단계(S12) 및 단계(S16)은 개별적으로 도 1 및 도2의 단계(S12) 및 단계(S16)와 유사하거나 동일할 수 있기 때문에, 상세 설명은 반복되지 않는다. 단계(S16) 후에, 단계(S22)는 제2 기판(14) 상에 복수의 스페이서들(18)을 형성하도록 수행될 수 있다. 스페이서들(18)은, 예를 들어, 포토리소그래피 및 에칭 공정, 인쇄 공정 또는 다른 적절한 공정에 의해 제2 기판(14) 상에 형성될 수 있고, 인쇄 공정은, 예를 들어, 잉크젯 인쇄를 포함할 수 있다. 스페이서들(18)이 인쇄 공정을 통해 형성되는 경우, 스페이서들(18)은 인쇄 공정 후에 경화될 수 있다. 스페이서들(18)의 물질이 도 1 및 도2에 도시된 스페이서들(18)의 물질(that)과 동일하거나 유사할 수 있기 때문에, 상세 설명은 반복되지 않는다.
단계(S12)가 단계(S16) 및 단계(S22)의 진행에 영향을 미치지 않기 때문에, 단계(S12)는 단계(S16) 및 단계(S22) 전 또는 후에 수행될 수 있거나, 단계(S12)는 단계(S16) 및 단계(S22) 중 적어도 하나와 동시에 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 기판(12)을 제공하는 단계(S12) 및 스페이서들(18)을 형성하는 단계(S22) 이후에, 단계(S18)는 부착단계 동안 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)이 스페이서들(18)에 의해 서로에게서 분리될 수 있고, 그것에 의하여 디스플레이 장치(8)를 형성할 수 있기 위하여, 그 위에 형성된 스페이서들(18)을 갖는 제2 기판(14)과 제1 기판을 부착하도록 수행될 수 있다. 단계(S18)은 도 1 및 도2의 단계(S18)와 개별적으로 유사하거나 동일할 수 있다. 그래서 상세 설명은 반복되지 않는다.
일부 실시예에서, 도 9의 디스플레이 장치(8)의 발광 소자들(20)은 도 3의 발광 소자들(20)을 채택할 수 있다. 그래서 도 9의 디스플레이 장치(8)는 도 1에 도시된 차광층(32), 색변환층(34) 및 투명 충진층(36)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 장치(8)는 봉지층(38)을 선택적으로 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 스페이서들(18)은 차광층(30) 상에 형성될 수 있다.
요약하면, 본 개시의 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에서, 제1 기판과 제2 기판 사이의 거리가 균일화될 수 있도록, 스페이서들은 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 제2 기판으로부터 제1 기판을 분리하며, 그럼으로써 디스플레이 품질을 개선할 수 있다.
당업자는 개시의 교시(teaching)을 유지(retain)하면서 장치 및 방법의 수많은 수정(modification) 및 변경(alteration)이 이루어질 수 있는 것을 손쉽게 관찰할 것이다. 따라서, 위의 개시는 단지 첨부된 청구 범위(metes and bounds of the appended claims)에 의해서만 한정되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    제1 기판을 제공하는 단계; - 상기 제1 기판은 복수의 발광 소자들(light-emitting elements)을 포함 -
    제2 기판을 제공하는 단계; - 상기 제2 기판은 복수의 광학 필터 소자들(optical filter elements)을 포함 -
    인쇄 공정(printing process)에 의해 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 상에 복수의 스페이서들(spacers)를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 서로 부착(attach)하는 단계 - 상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 상기 복수의 스페이서들에 의해 서로에게서 분리되고(separate), 상기 복수의 발광 소자들은 개별적으로(respectively) 상기 복수의 광학 필터 소자들에 중첩됨(overlap) -
    를 포함하는 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 공정은 잉크젯 인쇄 공정(inkjet printing process)인,
    제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들중 하나는 돔(dome) 형상인,
    제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 최대 높이 및 최대 폭을 가지고, 상기 최대 높이에 대한 상기 최대 폭의 비율은 0.3으로부터 8까지의 범위에 이르는,
    제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 제1 차광층(light-shielding layer)을 포함하고,
    상기 제1 차광층은 상기 복수의 발광 소자들을 수용하기 위한 복수의 개구(opening)를 포함하며,
    상기 복수의 스페이서들은 상기 제1 기판의 상기 제1 차광층 상에 형성되는,
    제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판은 제2 차광층을 포함하고,
    상기 제2 차광층은 상기 복수의 광학 필터 소자들을 수용하기 위한 복수의 개구를 포함하며,
    상기 복수의 스페이서들은 상기 제2 기판의 상기 제2 차광층 상에 형성되는 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들의 각각(each)은 상기 복수의 발광 소자들 중 하나 상에 형성되는,
    제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 헤이즈(haze)는 1% 이하인,
    제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 가시광선 투과율(visible light transmittance)은 90% 이상인,
    제조 방법.
  10. 복수의 발광 소자들을 포함하는 제1 기판;
    복수의 광학 필터 소자들을 포함하는 제2 기판; - 상기 복수의 광학 필터 소자들은 개별적으로 상기 복수의 발광 소자들에 중첩됨 -
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 접착성 물질(adhesive material); 및
    상기 복수의 발광 소자들 상에 개별적으로 배치된 복수의 스페이서들- 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 상기 복수의 스페이서들에 의해 분리됨 -
    를 포함하는,
    디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 돔 형상인,
    디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 최대 높이 및 최대 폭을 가지고, 상기 최대 높이에 대한 상기 최대 폭의 비율은 0.3부터 8까지의 범위에 이르는,
    디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 최대 높이는 0.1μm부터 300μm까지의 범위에 이르는,
    디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 최대 폭은 0.1μm부터 300μm까지의 범위에 이르는,
    디스플레이 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 가시광선 투과율은 90% 이상인,
    디스플레이 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 헤이즈는 1% 이하인,
    디스플레이 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나의 굴절률(refractive index)은 상기 접착성 물질의 굴절률보다 큰,
    디스플레이 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자들 중 하나는 N-형 반도체층(N-type semiconductor layer), P-형 반도체층(P-type semiconductor layer) 및 상기 N-형 반도체층과 상기 P-형 반도체층 사이의 발광층(light-emitting layer)을 포함하고,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 상기 복수의 발광 소자들 중 하나 상에 배치되고 상기 발광층과 충첩되지 않는,
    디스플레이 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자들 중 하나는 N-형 반도체층, P-형 반도체층 및 상기 N형 반도체층과 상기 P형 반도체층 사이의 발광층을 포함하고,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 상기 복수의 발광 소자들 중 하나 상에 배치되고 상기 발광층과 적어도 부분적으로 중첩되는,
    디스플레이 장치.
  20. 복수의 발광 소자들을 포함하는 제1 기판;
    복수의 광학 필터 소자들을 포함하는 제2 기판; - 상기 복수의 광학 필터 소자들은 개별적으로 상기 복수의 발광 소자들에 중첩됨 -
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 복수의 스페이서들; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 접착성 물질;
    를 포함하고,
    상기 복수의 스페이서들 중 하나는 최대 높이 및 최대 폭을 가지며, 상기 최대 높이 및 상기 최대 폭 중 적어도 하나는 0.1㎛부터 300㎛까지의 범위에 이르는,
    디스플레이 장치.
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