WO2020149516A1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020149516A1
WO2020149516A1 PCT/KR2019/016251 KR2019016251W WO2020149516A1 WO 2020149516 A1 WO2020149516 A1 WO 2020149516A1 KR 2019016251 W KR2019016251 W KR 2019016251W WO 2020149516 A1 WO2020149516 A1 WO 2020149516A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
light emitting
electrode
light
disposed
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/016251
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
도영락
어윤재
박후근
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to EP19910310.2A priority Critical patent/EP3913675A4/en
Priority to CN201980089225.XA priority patent/CN113366642A/zh
Priority to US17/423,463 priority patent/US20220069178A1/en
Publication of WO2020149516A1 publication Critical patent/WO2020149516A1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0083Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing the same.
  • OLED organic light emitting display
  • LCD liquid crystal display
  • a device for displaying an image of a display device includes a display panel such as an organic light emitting display panel or a liquid crystal display panel.
  • a light emitting display panel a light emitting device may be included.
  • a light emitting diode LED
  • OLED organic light emitting diode
  • An inorganic light emitting diode using an inorganic semiconductor as a fluorescent material has an advantage in that it has durability even in a high temperature environment, and has higher efficiency of blue light than an organic light emitting diode.
  • a transfer method using a dielectrophoresis (DEP) method has been developed. Accordingly, research on inorganic light emitting diodes having superior durability and efficiency has been continued.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a display device including a plurality of light emitting elements and an insulating layer providing a path for moving light emitted from the light emitting elements and a method for manufacturing the same.
  • the present invention provides a display device with improved front emission efficiency of light emitted from a light emitting element.
  • a display device may include at least a base layer, first and second electrodes disposed on the base layer, disposed between the first electrode and the second electrode, and emitting light.
  • a light emitting element and a protective layer disposed on the base layer and covering at least the first electrode, the second electrode, and the light emitting element, wherein the protective layer includes a base layer; And an output pattern in which at least a portion of one surface of the substrate layer protrudes.
  • At least a portion of the light emitted from the light emitting element may be incident on the light exit pattern, and at least a portion of the incident light may be emitted toward the upper side of the one surface of the light emission pattern.
  • the light emission pattern may include at least one protrusion in which at least a part of the one surface protrudes.
  • the protruding portion may have a curved shape with an outer surface protruding from the one surface.
  • the protrusion may have a shape extending in one direction on the one surface of the base layer.
  • the outer surface of the protruding portion may have a height of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, and a diameter of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m, with a height of the highest point protruding from the surface.
  • the outer surface of the protrusion may have a tangential angle formed between the one surface and 30° to 80°.
  • the protrusion may have an outer surface inclined from the one surface.
  • the base layer may include a transparent insulating material.
  • the base layer may further include at least one bead, and the light output pattern may be formed by disposing at least one of the beads on the base layer.
  • the bead may expose at least some areas on the one surface of the base layer.
  • At least a portion of the light emitted from the light emitting element is incident on the bead, and the incident light may be scattered on the bead.
  • the base layer may include a light emitting region defined as a region in which the light emitting device is disposed, and the base layer may be disposed to cover the light emitting region on the base layer.
  • the light emission pattern may be disposed on at least a portion of the substrate layer, but may overlap the alignment region.
  • a method of manufacturing a display device includes preparing a first electrode and a second electrode disposed on a target substrate, and a light emitting device disposed between the first electrode and the second electrode. , Forming a substrate layer disposed on the target substrate, and covering at least the first electrode, the second electrode, and the light emitting element, and at least a part of a region of one surface of the substrate layer protruding on the substrate layer And forming a light exit pattern.
  • the light emission pattern may be disposed on at least a portion of the substrate layer and overlap the light emitting device.
  • the step of forming the light exit pattern may include molding the one surface of the substrate layer by pressing it with a mold having a surface in which some regions are recessed.
  • the light emission pattern may include at least one protrusion in which at least a part of the one surface protrudes.
  • the base layer may further include at least one bead, and the light output pattern may be formed by disposing at least one of the beads on the base layer.
  • the step of forming the light output pattern at least a part of the beads included in the base layer is exposed on the one surface, and the exposed beads can form the light output pattern.
  • the display device includes a protective layer including an emission pattern in which at least some regions protrude, and light emitted from the light emitting device may be emitted through the emission pattern of the protection layer.
  • the display device may include a protective layer that provides a movement path of light emitted from the light emitting device to improve front emission efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line Ia-Ia' of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of one pixel of a display device according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 2.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • 9 to 12 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view of a protective layer according to another embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic perspective view of a protective layer according to another embodiment.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line Ic-Ic' of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a schematic perspective view of a protective layer including beads according to an embodiment.
  • 20 and 21 are schematic diagrams showing a method of manufacturing the protective layer of FIG. 17.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of a light emitting device according to another embodiment.
  • An element or layer being referred to as the "on" of another element or layer includes all cases in which another layer or other element is interposed immediately above or in between.
  • the same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
  • 1 is a schematic perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • 2 is a plan view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 1 is disposed to completely cover the display element layer 1a and the display element layer 1a including the light emitting element 30 that emits light of a specific wavelength band.
  • the protective layer 80 is included. Although the display element layer 1a and the protective layer 80 are separated from each other in FIG. 1, the protective layer 80 may be directly formed on the display element layer 1a.
  • FIG. 2 is a plan view of the display device 1 of FIG. 1 viewed from the top, and FIG. 1 shows only one sub-pixel PXn in the display element layer 1a of FIG. 2. That is, FIG. 2 may be understood that the protective layer 80 of the display device 1 is omitted.
  • the display device 1 may include a plurality of pixels PX.
  • Each of the pixels PX includes one or more light emitting devices 30 that emit light in a specific wavelength range, and may display a specific color.
  • Each of the plurality of pixels PX may include a first sub-pixel PX1, a second sub-pixel PX2, and a third sub-pixel PX3.
  • the first sub-pixel PX1 emits light of a first color
  • the second sub-pixel PX2 emits light of a second color
  • the third sub-pixel PX3 emits light of a third color.
  • the first color may be red
  • the second color may be green
  • the third color may be blue, but is not limited thereto
  • each sub-pixel PXn may emit light of the same color.
  • FIG. 2 illustrates that each of the pixels PX includes three sub-pixels, the present invention is not limited thereto, and each of the pixels PX may include a larger number of sub-pixels.
  • Each sub-pixel PXn of the display device 1 may include an area defined by a light emitting area LA (shown in FIG. 5) and a non-light emitting area NLA (shown in FIG. 5 ).
  • the light emitting area LA is defined as an area in which light emitting elements 30 included in the display device 1 are disposed to emit light of a specific wavelength.
  • the non-emission area NLA is an area other than the emission area LA, and may be defined as an area in which the light emitting device 30 is not disposed and light is not emitted.
  • the sub-pixel PXn of the display device 1 may include a plurality of partition walls 40, a plurality of electrodes 21 and 22 and a light emitting element 30.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 are electrically connected to the light emitting elements 30 and may be applied with a predetermined voltage so that the light emitting elements 30 emit light. Further, at least a portion of each of the electrodes 21 and 22 may be utilized to form an electric field in the sub-pixel PXn in order to align the light emitting element 30.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 may include a first electrode 21 and a second electrode 22.
  • the first electrode 21 may be a pixel electrode separated for each sub-pixel PXn
  • the second electrode 22 may be a common electrode commonly connected along each sub-pixel PXn.
  • One of the first electrode 21 and the second electrode 22 may be an anode electrode of the light emitting element 30, and the other may be a cathode electrode of the light emitting element 30.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 are respectively extended in the first direction D1 and are disposed in the first direction D1 in the electrode stem parts 21S and 22S and the electrode stem parts 21S and 22S. It may include at least one electrode branch portion (21B, 22B) extending and branching in the second direction (D2) that intersects with.
  • the first electrode 21 is branched from the first electrode stem portion 21S and the first electrode stem portion 21S, which are disposed to extend in the first direction D1, but at least one that extends in the second direction D2. It may include a first electrode branch portion (21B).
  • the first electrode stem portion 21S of any one pixel is terminated with both ends spaced apart between each sub-pixel PXn, but neighboring sub-pixels belonging to the same row (for example, adjacent to the first direction D1)
  • the first electrode stem portion (21S) of can be placed on substantially the same straight line. Accordingly, the first electrode stem portion 21S disposed in each sub-pixel PXn may apply different electric signals to each of the first electrode branch portions 21B, and the first electrode branch portion 21B may Each can be driven separately.
  • the first electrode branch portion 21B is branched from at least a portion of the first electrode stem portion 21S and is disposed to extend in the second direction D2, and is disposed to face the first electrode stem portion 21S. 2 may be terminated in a state spaced apart from the electrode stem portion 22S.
  • the second electrode 22 is branched from the second electrode stem portion 22S and the second electrode stem portion 22S extending in the first direction D1 and spaced apart from the first electrode stem portion 21S to face each other. However, it may include a second electrode branch portion 22B which is disposed to extend in the second direction D2. However, the second electrode stem portion 22S may extend to a plurality of sub-pixels PXn whose other ends are adjacent in the first direction D1. Accordingly, one end of the second electrode stem portion 22S of any one pixel may be connected to the second electrode stem portion 22S of a neighboring pixel between each pixel PX.
  • the second electrode branch portion 22B may be spaced apart from the first electrode branch portion 21B to face each other, and may be terminated while being spaced apart from the first electrode stem portion 21S. That is, one end of the second electrode branch portion 22B is connected to the second electrode stem portion 22S, and the other end is disposed in the sub-pixel PXn while being spaced apart from the first electrode stem portion 21S. Can.
  • the plurality of partition walls 40 include a third partition wall 43 disposed at a boundary between each sub-pixel PXn, a first partition wall 41 and a second partition wall 42 disposed under each electrode 21 and 22. It can contain. Although the first partition wall 41 and the second partition wall 42 are not illustrated in the drawing, the first partition wall 41 and the second partition wall are respectively provided below the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B. 42 may be disposed.
  • the third partition wall 43 may be disposed at a boundary between each sub-pixel PXn. Each end of the plurality of first electrode stem portions 21S may be spaced apart from each other based on the third partition wall 43 and terminated.
  • the third partition wall 43 may extend in the second direction D2 and be disposed at the boundary of the sub-pixels PXn arranged in the first direction D1.
  • the present invention is not limited thereto, and the third partition wall 43 may extend in the first direction D1 and be disposed at the boundary of the sub-pixels PXn arranged in the second direction D2.
  • the third partition wall 43 may be formed in substantially the same process including the same material as the first partition wall 41 and the second partition wall 42.
  • each sub-pixel PXn includes a first insulating layer 51 covering the sub-pixel PXn entirely including a first electrode branch portion 21B and a second electrode branch portion 22B. Can be deployed.
  • the first insulating layer 51 may protect each electrode 21 and 22 and at the same time insulate them from direct contact.
  • a plurality of light emitting elements 30 may be arranged between the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B. At least some of the plurality of light emitting devices 30 may have one end electrically connected to the first electrode branch portion 21B, and the other end electrically connected to the second electrode branch portion 22B.
  • the plurality of light emitting devices 30 may be spaced apart in the second direction D2 and may be substantially parallel to each other.
  • the spacing between the light emitting elements 30 is not particularly limited.
  • a plurality of light-emitting elements 30 are arranged adjacently to form a group, and the other plurality of light-emitting elements 30 may form a group to be spaced apart at regular intervals, and have uneven density, but in one direction. It may be oriented and aligned.
  • the contact electrodes 26 may be respectively disposed on the first electrode branch portions 21B and the second electrode branch portions 22B. However, the contact electrode 26 is substantially disposed on the first insulating layer 51, and at least a portion of the contact electrode 26 contacts the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B. Or it can be electrically connected.
  • the plurality of contact electrodes 26 may be disposed to extend in the second direction D2 and spaced apart from each other in the first direction D1.
  • the contact electrode 26 may be in contact with at least one end of the light emitting element 30, and the contact electrode 26 may be contacted with the first electrode 21 or the second electrode 22 to receive an electric signal. . Accordingly, the contact electrode 26 may transmit the electric signal transmitted from each electrode 21 and 22 to the light emitting element 30.
  • the contact electrode 26 may include a first contact electrode 26a and a second contact electrode 26b.
  • the first contact electrode 26a is disposed on the first electrode branch portion 21B, is in contact with one end of the light emitting element 30, and the second contact electrode 26b is on the second electrode branch portion 22B. It is disposed, and may be in contact with the other end of the light emitting element (30).
  • the first electrode stem portion 21S and the second electrode stem portion 22S are circuit elements of the display device 1 through contact holes, for example, the first electrode contact hole CNTD and the second electrode contact hole CNTS. It can be electrically connected to the layer.
  • one second electrode contact hole CNTS is formed in the second electrode stem portion 22S of the plurality of sub-pixels PXn.
  • the present invention is not limited thereto, and in some cases, a second electrode contact hole CNTD may be formed for each sub-pixel PXn.
  • the display device 1 has a second insulating layer 52 (shown in FIG. 6) and a protective layer disposed to cover at least a portion of each electrode 21 and 22 and the light emitting element 30. (80, shown in Fig. 1). The arrangement and structure between them will be described later.
  • the protective layer 80 is disposed on the display element layer 1a and may function to protect members disposed on the display element layer 1a in an external environment.
  • the protective layer 80 may provide a movement path of light emitted from the light emitting device 30 including the light output pattern 85P formed in at least some regions.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line Ia-Ia' of FIG. 1.
  • 4 is an enlarged view of part A of FIG. 3.
  • the protective layer 80 is disposed to cover the electrodes 21 and 22 and the light emitting device 30 disposed on the target substrate SUB.
  • the electrodes 21 and 22 and the light emitting element 30 are shown in the configuration of the display element layer 1a, but the present invention is not limited thereto, and the display element layer 1a may include more members. This will be described later with reference to other drawings.
  • the protective layer 80 includes a base layer 81 and an exit pattern 85P.
  • the base layer 81 may be a layer constituting the protective layer 80 and may be disposed to cover the target substrate SUB entirely.
  • the base layer 81 may be disposed to cover the electrodes 21 and 22 and the light emitting element 30 to function to protect them.
  • the substrate layer 81 may include a material having low physical properties of air and moisture permeability to prevent external air or moisture from penetrating.
  • the base layer 81 may include a transparent insulating material.
  • the base layer 81 covering the light emitting device 30 may include a transparent material so that light emitted from the light emitting device 30 can be displayed on the display device 1.
  • the base layer 81 is disposed to cover the electrodes 21 and 22 to electrically insulate them.
  • the base layer 81 may be arranged to fill a space spaced between members disposed on the display element layer 1a. By filling the spaced apart between the light emitting element 30 and the electrodes 21 and 22, it is possible to prevent them from being damaged by other members and electrically insulate.
  • the base layer 81 may include at least one of polyester, olefin, acrylic, epoxy, polyamide, polyimide, urethane and silicone compounds.
  • the silicon compound may be polysilane, polysiloxane, silicon oxide, or the like.
  • the light output pattern 85P is formed in at least a part of the region on the base layer 81.
  • the light output pattern 85P is formed on the base layer 81 entirely, and may overlap with other regions, including a region in which the light emitting elements 30 of the display element layer 1a are disposed.
  • the present invention is not limited thereto, and the light output pattern 85P may be formed only in a part of the region on the base layer 81.
  • the light output pattern 85P may include the light emitting device 30 of the display element layer 1a It may be formed to overlap the region.
  • Other drawings are referred to for a detailed description.
  • the light output pattern 85P may include a protrusion 85 at least partially protruding from the base layer 81.
  • the light output pattern 85P includes a plurality of protrusions 85, and the protrusions 85 may be disposed adjacent to each other on the base layer 81.
  • the present invention is not limited thereto, and the protrusions 85 may be spaced apart from each other.
  • the protrusion 85 forms an outer surface TA protruding from the flat one surface PA of the base layer 81 toward the top.
  • the protrusion 85 may have a shape in which at least a portion of the cross-sectional outer surface TA is curved, and extends in one direction on the substrate layer 81.
  • the outer surface TA of the protrusion 85 has a convexly rounded shape from one surface PA of the base layer 81, and one surface PA of the base layer 81.
  • the light output pattern 85P including the protrusion 85 may have a lenticular shape.
  • the shape of the protrusion 85 is not particularly limited as long as light emitted from the light emitting element 30 of the display element layer 1a can be refracted and emitted without being reflected by the base layer 81.
  • a portion of the outer surface TA of the protrusion 85 may be formed to be inclined linearly, or may not form on the base layer 81, but may each form one unit.
  • the plurality of protrusions 85 included in the light output pattern 85P may not necessarily have the same size, but may have different sizes. A more detailed description will be described later with reference to other embodiments.
  • light emitted from the light emitting device 30 may be incident on the outer boundary of the base layer 81 through the base layer 81.
  • the material included in the base layer 81 has a predetermined refractive index, and the light is reflected at the boundary between the base layer 81 and the outside and can be moved back to the display element layer 1a. At least a portion of the light emitted from the light emitting element 30 may not be emitted from the display device 1.
  • the protective layer 80 includes the light-emitting pattern 85P formed on the base layer 81, and light emitted from the light-emitting element 30 is incident on the light-emitting pattern 85P.
  • the light output pattern 85P may reduce reflection of the light by adjusting an incident angle of the light incident on the boundary between the base layer 81 and the outside. Accordingly, the amount of light emitted from the light emitting device 30 and reflected in the protective layer 80 can be reduced, and the amount of light emitted through the protective layer 80 can be increased. That is, the light emission pattern 85P of the protective layer 80 can improve the front light emission efficiency of the display device 1.
  • the light emitted from the light emitting element 30 is a first light (EL1 in FIG. 4) incident on one surface (PA) of the base layer 81 and an agent incident on the outer surface (TA) of the protrusion 85 2 light (EL1 in FIG. 4) may be included.
  • the first light EL1 may have a first incident angle ⁇ 1 and proceed toward one surface PA of the base layer 81.
  • the first light EL1 incident at the first incident angle ⁇ 1 is reflected from one surface PA of the base layer 81 and can proceed to the display element layer 1a (EL1' in FIG. 4).
  • the reflected first light EL1 ′ may not be emitted outside the protective layer 80 and may move within the protective layer 80.
  • the second light EL2 traveling in the same direction as the first light EL1 may travel toward the outer surface TA of the protrusion 85.
  • the second incident angle is different from the first incident angle ⁇ 1 toward the protruding outer surface TA compared to one surface PA of the base layer 81. ( ⁇ 2).
  • the second light EL2 is not reflected at the boundary between the outer surface TA and the outside and can be refracted and emitted.
  • the protective layer 80 may increase the amount of light emitted from the light emitting element 30 toward the target substrate SUB toward the top among the light emitted from the light emitting device 30 including the light emitting pattern 85P formed on the base layer 81.
  • the protective layer 80 is the light emitted from the light emitting device 30, the second light emitted to the outside through the light emission pattern 85P than the first light EL1 reflected at the boundary between the base layer 81 and the outside
  • the amount of light of (EL2) can be increased.
  • the protective layer 80 may perform a function of protecting the display element layer 1a from the outside and may provide a movement path in which light from the light emitting element 30 is emitted from the protective layer 80, ,
  • the display device 1 may improve the light emission efficiency of the front surface of the light emitting element 30.
  • the protrusion 85 of the light output pattern 85P may have a size within a specific range so that light emitted from the light emitting device 30 can progress toward the upper surface of the protective layer 80.
  • the protrusion 85 of the light output pattern 85P has an outer surface TA having a curved shape, as shown in the drawing, the protrusion 85 is the height dh at the highest point of the outer surface TA Has a range of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, and the diameter dp may have a range of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the height dh at the highest point of the outer surface TA is 10 ⁇ m or less, the shape of the protrusion 85 is difficult, and when it is 50 ⁇ m or more, total reflection of incident light increases to decrease front emission efficiency.
  • the diameter dp of the protrusion 85 is 20 ⁇ m or less, the number of protrusions 85 per unit area of the base layer 81 may be excessively increased, thereby reducing light efficiency or realizing the light output pattern 85P. .
  • the diameter dp is 100 ⁇ m or more, a moiré phenomenon may occur.
  • the tangent angle ⁇ d that the outer surface TA of the protrusion 85 forms with one surface PA of the base layer 81 may have a range of 30° to 80°.
  • the protective layer 80 may include a protrusion 85 having a size within the above-described range to maximize the ratio of light emitted from the light emitting device 30 to the protective layer 80 upward. .
  • each protrusion 85 is illustrated as having the same diameter dp, height dh, and tangential angle ⁇ d, but is not limited thereto.
  • each protrusion 85 may have a different diameter dp, height dh, and tangential angle ⁇ d.
  • the light-emitting pattern 85P having the protrusions 85 may be formed by forming a material constituting the base layer 81 in the process of manufacturing the protective layer 80 and then performing a process of molding it into a mold. have.
  • the light emitting pattern 85P forms a material forming the base layer 81 on the display element layer 1a, and then uses a mold (MOLD) having an inverse shape with the protrusion 85 of the light emitting pattern 85P. Can be formed. A detailed description thereof will be described later.
  • the protrusion 85 may be formed entirely on the base layer 81, or may be formed only in some regions.
  • the protrusion 85 of the protective layer 80 may be formed to overlap the region where the light emitting elements 30 of the display element layer 1a are disposed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating one pixel of a display device according to another embodiment.
  • the display device 1 includes a plurality of light emitting elements 30 disposed for each pixel PX or sub-pixel PXn, and a light emitting area LA in which the light emitting elements 30 are disposed and the same.
  • a non-emission area NLA which is an area other than that, may be defined.
  • the light emitting element 30 is disposed between the electrodes 21 and 22 disposed for each pixel PX or sub pixel PXn, and the light emitting element 30 is disposed in each pixel PX or sub pixel PXn. Arranged areas and other areas are defined.
  • In the emission area LA light is emitted from the light emitting device 30, and the light is incident on the protective layer 80.
  • An outgoing light pattern 85P is formed on the protective layer 80 so that light incident on the protective layer 80 proceeds toward the upper portion of the target substrate SUB.
  • the region where the light emission pattern 85P is formed on the protective layer 80 may overlap at least the light emitting region LA. That is, the light output pattern 85P is formed to overlap at least the light emitting area LA on the base layer 81.
  • the area overlapping the non-emission area NLA on the base layer 81 of the protective layer 80 may form a flat surface without forming the light emission pattern 85P. Accordingly, the amount of light emitted from the light emitting element 30 and incident on the light output pattern 85P (the second light EL2 in FIG. 4) may be increased to improve the front light emission efficiency of the display device 1.
  • the present invention is not limited thereto, and the light emitting pattern 85P may be disposed on the base layer 81 to cover the display element layer 1a in full, including the non-emission region NLA in addition to the emission region LA.
  • the light emitted from the substrate layer 81 is reflected so that light incident on one surface PA of the substrate layer 81 (the first light EL1 in FIG. 4) is reflected by the light output pattern 85P.
  • a reflective material layer may be further disposed in an area where the pattern 85P is not disposed.
  • the first light EL1 incident on one surface PA of the base layer 81 is reflected by the reflective material layer, is directed to the display element layer 1a, and is reflected back from the display element layer 1a to be emitted. 85P).
  • the first light EL1 may be reflected several times in the protective layer 80 and may be emitted through the light output pattern 85P.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the display device taken along line II-II' of FIG. 2.
  • 6 illustrates a cross-sectional view of the first sub-pixel PX1, but the same may be applied to other pixels PX or sub-pixels PXn. 6 shows a cross section across one end and the other end of any light emitting element 30.
  • the display device 1 may further include a circuit element layer positioned under each electrode 21 and 22.
  • the circuit element layer may include a plurality of semiconductor layers and a plurality of conductive patterns, and may include at least one transistor and a power supply wiring. However, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the display device 1 includes a via layer 20, electrodes 21 and 22 disposed on the via layer 20, and a light emitting device 30 And the like.
  • a circuit element layer (not shown) may be further disposed under the via layer 20.
  • the via layer 20 may include an organic insulating material to perform a surface planarization function.
  • a plurality of partition walls 41, 42 and 43 are disposed on the via layer 20.
  • the plurality of partition walls 41, 42 and 43 may be disposed to be spaced apart from each other in each sub-pixel PXn.
  • the plurality of partition walls 41, 42 and 43 are disposed at a boundary between the first partition wall 41 and the second partition wall 42 and the sub-pixel PXn disposed adjacent to the center of the sub-pixel PXn. (43).
  • the third partition wall 43 has a function of blocking the ink I from exceeding the boundary of the sub-pixel PXn when the ink I is ejected using the inkjet printing device during manufacture of the display device 1 It can be done.
  • the member is disposed on the third partition wall 43 so that the third partition wall 43 supports the function.
  • it is not limited thereto.
  • the first partition wall 41 and the second partition wall 42 are spaced apart from each other and disposed to face each other.
  • the first electrode 21 may be disposed on the first partition wall 41
  • the second electrode 22 may be disposed on the second partition wall 42. 2 and 6, it may be understood that the first electrode branch portion 21B is disposed on the first partition wall 41 and the second partition wall 42 is disposed on the second partition wall 42.
  • first partition wall 41, the second partition wall 42, and the third partition wall 43 may be formed in substantially the same process. Accordingly, the partition walls 41, 42, and 43 may form a single lattice pattern.
  • the plurality of partition walls 41, 42, and 43 may include polyimide (PI).
  • the plurality of partition walls 41, 42, and 43 may have a structure in which at least a part of the via layer 20 protrudes.
  • the partition walls 41, 42, and 43 may protrude upward with respect to a plane in which the light emitting elements 30 are disposed, and at least a portion of the protruding portions may have a slope.
  • the shape of the partition walls 41, 42 and 43 of the protruding structure is not particularly limited. As shown in the drawing, the first partition wall 41 and the second partition wall 42 protrude to the same height, but the third partition wall 43 may have a shape protruding to a higher position.
  • Reflective layers 21a and 22a may be disposed on the first and second partition walls 41 and 42, and electrode layers 21b and 22b may be disposed on the reflective layers 21a and 22a.
  • the reflective layers 21a and 22a and the electrode layers 21b and 22b may constitute electrodes 21 and 22, respectively.
  • the reflective layers 21a and 22a include a first reflective layer 21a and a second reflective layer 22a.
  • the first reflective layer 21a may cover the first partition wall 41, and the second reflective layer 22a may cover the second partition wall 42.
  • a portion of the reflective layers 21a and 22a are electrically made to the circuit element layer through contact holes penetrating the via layer 20.
  • the reflective layers 21a and 22a may reflect light emitted from the light emitting device 30 including a material having high reflectance.
  • the reflective layers 21a and 22a may include materials such as silver (Ag), copper (Cu), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or indium tin-zinc oxide (ITZO). , But is not limited thereto.
  • the electrode layers 21b and 22b include a first electrode layer 21b and a second electrode layer 22b.
  • the electrode layers 21b and 22b may have substantially the same pattern as the reflective layers 21a and 22a.
  • the first reflective layer 21a and the first electrode layer 21b are disposed to be spaced apart from the second reflective layer 22a and the second electrode layer 22b.
  • the electrode layers 21b and 22b may include a transparent conductive material, and light emitted from the light emitting device 30 may be incident on the reflective layers 21a and 22a.
  • the electrode layers 21b and 22b may include materials such as Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Indium Tin-Zinc Oxide (ITZO), but are not limited thereto.
  • the reflective layers 21a and 22a and the electrode layers 21b and 22b may have a structure in which one or more layers of a transparent conductive layer such as ITO, IZO, ITZO, and a metal layer such as silver and copper are stacked, respectively.
  • the reflective layers 21a and 22a and the electrode layers 21b and 22b may form a stacked structure of ITO/silver (Ag)/ITO/IZO.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 may be formed as one layer. That is, the reflective layers 21a and 22a and the electrode layers 21b and 22b are formed as one single layer to transmit electric signals to the light emitting device 30 and reflect light at the same time.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 may be alloys including aluminum (Al), nickel (Ni), and lanthanum (La) as a highly reflective conductive material. However, it is not limited thereto.
  • the first insulating layer 51 is disposed to partially cover the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the first insulating layer 51 is disposed to cover most of the top surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22, but may expose a portion of the first electrode 21 and the second electrode 22. .
  • the first insulating layer 51 partially covers the region where the first electrode 21 and the second electrode 22 are separated, and the opposite sides of the regions of the first electrode 21 and the second electrode 22 partially. Can be deployed.
  • the first insulating layer 51 is disposed such that the relatively flat upper surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22 are exposed, and each electrode 21 and 22 has a first partition wall 41 and a second partition wall ( 42).
  • the first insulating layer 51 forms a flat upper surface so that the light emitting element 30 is disposed, and the upper surface extends in one direction toward the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the extended portion of the first insulating layer 51 ends on the inclined side surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22. Accordingly, the contact electrode 26 contacts the exposed first electrode 21 and the second electrode 22 and smoothly contacts the light emitting device 30 on a flat top surface of the first insulating layer 51. Can.
  • the first insulating layer 51 may protect the first electrode 21 and the second electrode 22 and insulate them from each other.
  • the light emitting device 30 disposed on the first insulating layer 51 may be prevented from being in direct contact with other members to be damaged.
  • the light emitting device 30 may be disposed on the first insulating layer 51.
  • the light emitting device 30 may be disposed on at least one of the first insulating layer 51 between the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the light emitting device 30 may be provided with a plurality of layers in a horizontal direction to the via layer 20.
  • the light emitting device 30 of the display device 1 includes the above-described conductive type semiconductor and an active layer, and they may be sequentially arranged in the horizontal direction on the via layer 20.
  • the light emitting device 30 has a first conductivity type semiconductor 31, an active layer 33, a second conductivity type semiconductor 32, and a conductive electrode layer 37 horizontal to the via layer 20. It can be arranged sequentially in the direction. However, it is not limited thereto.
  • the order in which the plurality of layers of the light emitting device 30 are arranged may be in the opposite direction, and in some cases, when the light emitting device 30 has a different structure, the plurality of layers are in a direction perpendicular to the via layer 20. It may be deployed.
  • the second insulating layer 52 may be partially disposed on the light emitting device 30.
  • the second insulating layer 52 may protect the light emitting element 30 and at the same time, function to fix the light emitting element 30 in the manufacturing process of the display device 1.
  • the second insulating layer 52 may be disposed to surround the outer surface of the light emitting device 30. That is, some of the materials of the second insulating layer 52 may be disposed between the lower surface of the light emitting device 30 and the first insulating layer 51.
  • the second insulating layer 52 may extend in a second direction D2 between the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B in a planar shape and have an island-like or linear shape.
  • the contact electrode 26 is disposed on each electrode 21 and 22 and the second insulating layer 52.
  • the first contact electrode 26a and the second contact electrode 26b are spaced apart from each other on the second insulating layer 52. Accordingly, the second insulating layer 52 may insulate the first contact electrode 26a and the second contact electrode 26b from each other.
  • the first contact electrode 26a may contact at least one end of the first electrode 21 and the light emitting device 30 to which the first insulating layer 51 is patterned and exposed.
  • the second contact electrode 26b may contact the other ends of the second electrode 22 and the light emitting device 30 to which at least the first insulating layer 51 is patterned and exposed.
  • the first and second contact electrodes 26a and 26b respectively contact both end sides of the light emitting element 30, for example, the first conductivity type semiconductor 31, the second conductivity type semiconductor 32, or the conductive electrode layer 37, respectively. can do.
  • the first insulating layer 51 forms a flat upper surface, so that the contact electrode 26 can smoothly contact the side surface of the light emitting element 30.
  • the contact electrode 26 may include a conductive material.
  • it may include ITO, IZO, ITZO, aluminum (Al). However, it is not limited thereto.
  • first insulating layer 51 and second insulating layer 52 may include an inorganic insulating material or an organic insulating material.
  • the first insulating layer 51 is a material such as silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), etc. It may include.
  • the second insulating layer 52 is an organic insulating material and may include photoresist or the like. However, it is not limited thereto.
  • the protective layer 80 may be formed to cover the display element layer 1a entirely, including the contact electrode 26 and the second insulating layer 52.
  • the light emitting pattern 85P of the protective layer 80 protects the display element layer 1a from the outside and provides a movement path of light so that light emitted from the light emitting element 30 is directed to the upper portion of the display device 1 can do.
  • the detailed description of the protective layer 80 will be omitted because it is the same as described above.
  • the light emitting device 30 may emit light of a specific wavelength band, including semiconductor crystals.
  • the light emitting element 30 emits light toward the top of the display element layer 1a, and the light emitted from the light emitting element 30 can be viewed from the outside of the display device 1 through the protective layer 80. .
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a light emitting device according to an embodiment.
  • the light emitting device 30 may be a light emitting diode, and specifically, the light emitting device 30 has a size of a micrometer or a nanometer, and is made of an inorganic material. It may be a light emitting diode. Inorganic light emitting diodes can be aligned between the two electrodes where polarity is formed by forming an electric field in a specific direction between the two electrodes facing each other. The light emitting element 30 may be aligned between the electrodes by an electric field formed on two electrodes.
  • the light emitting device 30 may include semiconductor crystals doped with any conductivity type (eg, p-type or n-type) impurities.
  • the semiconductor crystal may receive an electric signal applied from an external power source and emit it as light in a specific wavelength band.
  • the light emitting device 30 may include a first conductivity type semiconductor 31, a second conductivity type semiconductor 32, an active layer 33 and an insulating layer 38.
  • the light emitting device 30 according to an embodiment may further include at least one conductive electrode layer 37. 7 illustrates that the light emitting device 30 further includes one conductive electrode layer 37, but is not limited thereto. In some cases, the light emitting device 30 may include a larger number of conductive electrode layers 37 or may be omitted. The description of the light emitting device 30 to be described later may be equally applied even if the number of conductive electrode layers 37 is different or further includes other structures.
  • the light emitting device 30 may have a shape extending in one direction.
  • the light emitting device 30 may have a shape of a nano rod, nano wire, or nano tube.
  • the light emitting element 30 may be cylindrical or rod.
  • the shape of the light emitting device 30 is not limited thereto, and may have various shapes such as a regular cube, a rectangular parallelepiped, and a hexagonal columnar shape.
  • the plurality of semiconductors included in the light emitting device 30 to be described later may have a structure sequentially arranged or stacked along the one direction.
  • the light emitting device 30 may emit light of a specific wavelength band.
  • the light emitted from the active layer 33 may emit blue light having a center wavelength range of 450 nm to 495 nm.
  • the central wavelength band of blue light is not limited to the above-described range, and includes all wavelength ranges that can be recognized as blue in the art.
  • light emitted from the active layer 33 of the light emitting device 30 is not limited thereto, and green light having a center wavelength band of 495 nm to 570 nm or green wavelength having a center wavelength band of 620 nm to 750 nm It may be a red light.
  • the first conductivity type semiconductor 31 may be, for example, an n-type semiconductor having a first conductivity type.
  • the first conductivity type semiconductor 31 is In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1, 0 It may include a semiconductor material having a formula of ⁇ x+y ⁇ 1).
  • it may be any one or more of InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, and InN doped with n-type.
  • the first conductive semiconductor 31 ′ may be doped with a first conductive dopant, for example, the first conductive dopant may be Si, Ge, Sn, or the like.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 may be n-GaN doped with n-type Si.
  • the length of the first conductivity type semiconductor 31 may have a range of 1.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the second conductivity type semiconductor 32 is disposed on the active layer 33 to be described later.
  • the second conductivity type semiconductor 32 may have a second conductivity type, for example, a p-type semiconductor, and for example, when the light emitting device 30 emits light in a blue or green wavelength band, the second conductivity type semiconductor 32 ) May include a semiconductor material having the formula In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x+y ⁇ 1). For example, it may be any one or more of InAlGaN, GaN, AlGaNN, InGaN, AlN, and InN doped with p-type.
  • the second conductive semiconductor 32 may be doped with a second conductive dopant, for example, the second conductive dopant may be Mg, Zn, Ca, Se, Ba, or the like.
  • the second conductivity-type semiconductor 32 may be p-GaN doped with p-type Mg.
  • the length of the second conductivity type semiconductor 32 may have a range of 0.08 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the drawing shows that the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32 are configured as one layer, but is not limited thereto.
  • the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32 may have a larger number of layers, such as a clad layer or TSBR (Tensile strain barrier reducing). ) May further include a layer.
  • the active layer 33 is disposed between the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32.
  • the active layer 33 may include a single or multiple quantum well structure material.
  • the quantum layer and the well layer may have a structure in which a plurality of alternating layers are alternately stacked.
  • the active layer 33 may emit light by a combination of electron-hole pairs according to electrical signals applied through the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32.
  • a material such as AlGaN or AlInGaN may be included.
  • the active layer 33 when the active layer 33 is a structure in which the quantum layer and the well layer are alternately stacked in a multi-quantum well structure, the quantum layer may include a material such as AlGaN or AlInGaN, and the well layer is GaN or AlInN.
  • the active layer 33 includes AlGaInN as a quantum layer and AlInN as a well layer, and the active layer 33 has blue light having a center wavelength range of 450 nm to 495 nm. Can release.
  • the active layer 33 may have a structure in which a semiconductor material having a large band gap energy and a semiconductor material having a small band gap energy are alternately stacked, and a wavelength band of light emitting light. Depending on the type, it may include other Group 3 to 5 semiconductor materials.
  • the light emitted by the active layer 33 is not limited to light in the blue wavelength band, and may emit light in the red and green wavelength bands in some cases.
  • the length of the active layer 33 may have a range of 0.05 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the light emitted from the active layer 33 may be emitted on both sides as well as the longitudinal outer surface of the light emitting device 30.
  • the light emitted from the active layer 33 is not limited in direction in one direction.
  • the conductive electrode layer 37 may be an ohmic contact electrode. However, the present invention is not limited thereto, and may be a Schottky contact electrode.
  • the conductive electrode layer 37 may include a conductive metal.
  • the conductive electrode layer 37 includes aluminum (Al), titanium (Ti), indium (In), gold (Au), silver (Ag), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and ITZO (Indium Tin-Zinc Oxide).
  • the conductive electrode layer 37 may include a semiconductor material doped with n-type or p-type.
  • the conductive electrode layer 37 may include the same material or different materials, but is not limited thereto.
  • the insulating film 38 is disposed to surround the outer surfaces of the plurality of semiconductors described above.
  • the insulating film 38 is disposed to surround at least the outer surface of the active layer 33, and the light emitting device 30 may extend in one extended direction.
  • the insulating film 38 may function to protect the members.
  • the insulating film 38 is formed to surround side surfaces of the members, and both ends of the light emitting device 30 in the longitudinal direction may be exposed.
  • the insulating film 38 extends in the longitudinal direction of the light emitting element 30 to cover the first conductive semiconductor 31 to the conductive electrode layer 37, the present invention is not limited thereto.
  • the insulating layer 38 may include only the active layer 33 to cover only the outer surfaces of some of the conductive semiconductors, or cover only a portion of the outer surfaces of the conductive electrode layers 37 to expose some of the outer surfaces of the conductive electrode layers 37.
  • the thickness of the insulating film 38 may have a range of 10 nm to 1.0 ⁇ m, but is not limited thereto. Preferably, the thickness of the insulating film 38 may be 40 nm.
  • the insulating film 38 includes materials having insulating properties, for example, silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), aluminum nitride (Aluminum) nitride, AlN), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ). Accordingly, it is possible to prevent an electrical short circuit that may occur when the active layer 33 directly contacts the electrode through which the electrical signal is transmitted to the light emitting device 30. In addition, since the insulating film 38 protects the outer surface of the light emitting element 30 including the active layer 33, it is possible to prevent a decrease in luminous efficiency.
  • the outer surface of the insulating film 38 may be surface-treated.
  • the light emitting device 30 may be aligned by spraying on the electrode in a dispersed state in a predetermined ink.
  • the surface of the insulating film 38 may be hydrophobic or hydrophilic in order to maintain the dispersed state without the light emitting element 30 being aggregated with other light emitting elements 30 adjacent in the ink.
  • the light emitting device 30 may have a length (l) of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m or 2 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 4 ⁇ m or less.
  • the diameter of the light emitting device 30 has a range of 300nm to 700nm
  • the aspect ratio of the light emitting device 30 (Aspect ratio) may be from 1.2 to 100.
  • the present invention is not limited thereto, and the plurality of light emitting elements 30 included in the display device 1 may have different diameters according to a difference in composition of the active layer 33.
  • the diameter of the light emitting device 30 may have a range of about 500 nm.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • a method of manufacturing the display device 1 includes a first electrode 21 and a second electrode 22 disposed on a target substrate SUB, a first electrode 21 and a second electrode 22 ) Preparing a light emitting device 30 disposed between (S100 ), disposed on a target substrate SUB, covering at least the first electrode 21, the second electrode 22 and the light emitting device 30
  • the step (S200) of forming the base layer 81 and the step of forming the light emitting pattern 85P on which at least a portion of one surface of the base layer 81 protrudes on the base layer 81 (S300) may be included.
  • the display device 1 may be manufactured by preparing a display element layer 1a on which the light emitting elements 30 are disposed, and forming a protective layer 80 covering the display element layer 1a.
  • the protective layer 80 may be manufactured by forming the light emitting pattern 85P on the base material layer 81' after forming the base material layer 81' constituting the base layer 81.
  • 9 to 12 are schematic diagrams illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • a target substrate SUB on which the first electrode 21 and the second electrode 22 are formed is prepared, and the light emitting device is disposed on the first electrode 21 and the second electrode 22. (30) is placed (S100).
  • the display device 1 is not limited thereto, and as described above, the display device 1 may include more members such as a partition wall 40 and a contact electrode 26.
  • the light emitting device 30 may be disposed on the electrodes 21 and 22 using Dielectrophoresis (DEP).
  • DEP Dielectrophoresis
  • the solution in which the light emitting elements 30 are dispersed is sprayed on the electrodes 21 and 22, and AC power is applied to the electrodes 21 and 22.
  • AC power is applied to the first electrode 21 and the second electrode 22, an electric field is generated therebetween, and the light-emitting element 30 subjected to the dielectric force by the electric field is on the electrodes 21, 22. Can be deployed. Detailed description of this will be omitted.
  • a base material layer 81 ′ disposed on the target substrate SUB is formed (S200 ).
  • the base material layer 81 ′ may be disposed to cover at least the first electrode 21 and the second electrode 22 and the light emitting device 30.
  • the drawing shows that the base material layer 81' is disposed to completely cover the upper surface of the target substrate SUB, but is not limited thereto.
  • the substrate material layer 81 ′ is formed with one surface PA facing the target substrate SUB, and the light emitting pattern 85P is formed on one surface PA in a step to be described later to form the protective layer 80.
  • the base layer 81 can be configured.
  • the base material layer 81 ′ may include a material in which the base layer 81 is not cured, and may include substantially the same material as the base layer 81.
  • the base material layer 81' includes a material substantially the same as the base layer 81, but may be in an uncured semi-solid state.
  • the base material layer 81 ′ may be in a solution state in which the polymer matrix forming the base layer 81 is not cured.
  • the base material layer 81 ′ may further include a material required for curing the polymer matrix to form the base layer 81.
  • the base material layer 81' may further include an uncured polymer, a photoinitiator, a crosslinking agent, and additives.
  • the thickness of the base material layer 81' may have a range such that the light emitting element 30 of the display element layer 1a is not damaged even when the light output pattern 85P is formed.
  • the base material layer 81 ′ may be formed to have a thickness of 1 ⁇ m to 10 mm based on the highest point at which the step of the display element layer 1a is high. However, it is not limited thereto.
  • the light emitting pattern 85P is formed on the base material layer 81 ′ using a mold (S300).
  • the step of forming the light output pattern 85P includes forming a part by pressing one surface PA of the base material layer 81' with a mold having a recessed surface (MOLD). can do.
  • the mold (MOLD) may have a shape in which at least a part of the lower surface is recessed.
  • the lower surface of the mold (MOLD) may have a curved shape because some areas are recessed concavely.
  • the recessed shape may vary depending on the light exit pattern 85P of the protective layer 80, and the shape of the mold MOLD is not limited to FIG. 11.
  • the shape of the mold MOLD may have an inverted shape on the protrusion 85 of the light output pattern 85P of the protective layer 80.
  • the base material layer 81 ′ is disposed on the target substrate SUB in a state in which the material constituting the base layer 81 is not cured.
  • one side (PA) of the base material layer (81') is pressed with a mold (MOLD)
  • the one side (PA) of the base material layer (81') according to the recessed shape formed on the lower surface of the mold (MOLD)
  • the light output pattern 85P may be formed on the surface.
  • the light output pattern 85P may include a plurality of protrusions 85 at least partially protruding.
  • the mold (MOLD) is removed and the base material layer 81' is cured to form a protective layer 80 including the base layer 81 and the light exit pattern 85P.
  • the drawing shows that the base material layer 81' is formed by heating and curing the base material layer 81'.
  • the present invention is not limited thereto, and as described above, when the base layer 81 includes a photocurable polymer, the base material layer 81' may be cured by irradiating light.
  • the protective layer 80 of the display device 1 can be formed through the method described above.
  • the shape of the light exit pattern 85P of the protective layer 80 is not limited to FIGS. 1 and 3.
  • the light output pattern 85P may have an inclined shape or a spherical shape.
  • another embodiment of the display device 1 will be described.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view of a protective layer according to another embodiment.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib' of FIG. 13.
  • the protective layer 80_1 includes the light emission pattern 85P disposed on the base layer 81_1, and the light emission pattern 85P has at least a portion of one surface PA_1 of the base layer 81_1 protruding. It includes a raised projection (85_1).
  • the protrusion 85_1 may have a predetermined curvature and form a rounded spherical outer surface TA_1.
  • protrusions 85_1 of the light output pattern 85P_1 do not extend in one direction, and each may form a spherical unit.
  • the light output pattern 85P_1 may have a micro-lens shape.
  • the protective layer 80_1 of FIGS. 13 and 14 is the same except that the protrusion 85_1 of the light exit pattern 85P_1 has a different shape than the protective layer 80 of FIGS. 1 and 3.
  • the protruding portion 85_1 of FIG. 14 may form an outer surface TA_1 substantially the same as that of FIG. 3, but may have a shape closer to a spherical shape than that of FIG. 3.
  • the height dh_1 of the outer surface TA_1 may range from 10 ⁇ m to 50 ⁇ m
  • the diameter dp_1 may range from 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the protective layer 80_1 may maximize the ratio of the light emitted from the light emitting device 30 to the upper portion of the protective layer 80_1 by including the protrusion 85_1 having a size within the above-described range. .
  • 15 is a schematic perspective view of a protective layer according to another embodiment. 16 is a cross-sectional view taken along line Ic-Ic' of FIG. 15.
  • the protrusion 85_2 may form an outer surface TA_2 formed to be inclined from one surface PA_2 of the base layer 81_2.
  • the protective layer 80_2 of FIG. 15 may form a linear outer surface TA_2 where the protrusion 85_2 of the light output pattern 85P_2 is not curvature.
  • the protective layer 80_2 according to an embodiment may have a prism shape by cross-sectioning the light output pattern 85P_2 at an angle and being inclined.
  • the protective layer 80_2 of FIGS. 15 and 15 is the same, except that the protrusion 85_2 of the light exit pattern 85P_2 has a different shape than the protective layer 80 of FIGS. 1 and 3.
  • the protruding portion 85_2 of FIG. 15 has an outer surface TA_2 formed in an inclined linear shape with a predetermined angle, and may have a triangular shape in cross section.
  • the cross section of the protrusion 85_2 is vertical to one surface PA_2 of one side of the base layer 81_2 and the other side is inclined, but is not limited thereto.
  • the outer surface TA_2 of the protrusion 85_2 may be formed such that both sides are inclined to one surface PA_2 of the base layer 81_2, respectively.
  • the height dh_2 of the outer surface TA_2 has a range of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, and the diameter dp_2 is 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the angle ⁇ a_2 between the outer surface TA_2 of the protrusion 85_2 and the point facing the one surface PA_2 of the base layer 81_2 has a range of 60° to 120°, or 80° to 110°. Can.
  • the protective layer 80 may further include a bead (89, shown in Figure 19) to scatter light
  • the light output pattern (85P) is a bead included in the protective layer (80 89) may be formed by being exposed on the base layer 81. That is, the light output pattern 85P may not be formed by pressing the mold MOLD when the protective layer 80 is manufactured, but may be formed by using the beads 89.
  • 17 is a schematic perspective view of a protective layer including beads according to an embodiment.
  • 18 is a cross-sectional view taken along line Id-Id' of FIG. 17.
  • the protective layer 80_3 further includes at least one bead 89_3 disposed on the base layer 81_3, and the light emission pattern 85P_3 is at least one bead. (89_3) may be formed by being disposed on the base layer 81_3.
  • the protective layer 80_3 may include a plurality of beads 89_3, and the beads 89_3 may be disposed spaced apart from each other on the base layer 81_3.
  • the beads 89_3 may have at least some regions exposed on one surface PA_3 of the base layer 81_3.
  • the protective layer 80_3 of FIG. 17 does not use a mold (MOLD) having a reversed phase of the protrusion 85 unlike FIG. 1, and the beads 89_3 included in the base layer 81_3 are on one surface PA_3.
  • the light emission pattern 85P_3 may be formed by being partially exposed. Accordingly, the light emission pattern 85P_3 of the protective layer 80_3 includes a protrusion 85_3 having a shape similar to that of FIG. 13, but the protrusion 85_3 may include beads 89_3 which is a different material from the base layer 81_3. Can.
  • the beads 89_3 have a diameter in a range of 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, and a distance dl_3 in which a plurality of beads 89_3 are spaced apart may be 1 ⁇ m or more. However, it is not limited thereto.
  • the bead 89_3 may include a material that scatters incident light.
  • 19 is a schematic diagram showing that light is incident on a protective layer according to an embodiment.
  • the second light EL2 emitted from the light emitting element 30 and directed to the light emission pattern 85P_3 of the protective layer 80_3 may be incident on the beads 89_3.
  • the beads 89_3 include scattering particles that scatter the incident light, and can scatter the incident second light EL2 and emit it toward the upper surface of the protective layer 80_3 (EL2' in FIG. 19). Accordingly, the beads 89_3 may provide a moving path of light emitted from the light emitting element 30 and scatter light incident thereon, thereby improving the front light emitting efficiency of the display device 1.
  • the beads 89_3 may include organic or inorganic materials.
  • the bead (89_3) contains an organic material, at least one of acrylic, styrene, formaldehyde, propylene, ethylene, silicone, urethane, methyl methacrylate, polycarbonate polymers or copolymers
  • the beads 89_3 include an inorganic material, it may be at least one of silica, zirconia, calcium carbonate, barium sulfate, and titanium oxide. However, it is not limited thereto.
  • 20 and 21 are schematic diagrams showing a method of manufacturing the protective layer of FIG. 17.
  • the base material layer 81'_3 in the step of forming the base material layer 81'_3 (S200) when the protective layer 80_3 is manufactured, the base material layer 81'_3 further adds beads 89_3. It can contain.
  • the plurality of beads 89_3 may be included in the base material layer 81'_3 to maintain a dispersed state.
  • the protective layer 80_3 including the beads 89_3 may form the light output pattern 85P_3 on one surface PA_3 of the base layer 81_3.
  • the bead 89_3 shows that at least some regions are exposed on the base layer 81_3 and some regions are disposed in the base layer 81_3.
  • the present invention is not limited thereto, and the beads 89_3 may be disposed on one surface PA_3 of the base layer 81_3 by exposing the entire region.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along line Id-Id' of FIG. 17 according to another embodiment.
  • the bead 89_4 of the protective layer 80_4 may be disposed on one surface PA_4 of the base layer 81_4.
  • the process time and temperature may be adjusted to completely expose the beads 89_4 from the base layer 81_4.
  • the bead 89_4 may form a protrusion 85_4 having substantially the same shape as in FIG. 13 by not exposing some regions to the base layer 81_4 and exposing the entire region to the outside.
  • the beads 89_4 including scattering particles are disposed on one surface PA_4 of the base layer 81_4, so that incident light may be scattered. Duplicate description will be omitted.
  • the display device 1 may further include a light emitting element 30 having a different structure from the light emitting element 30 of FIG. 7.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of a light emitting device according to another embodiment.
  • the light emitting device 30 ′ may be formed such that a plurality of layers are not stacked in one direction, and each layer surrounds an outer surface of any other layer.
  • the light emitting device 30 ′ of FIG. 23 is the same as the light emitting device 30 of FIG. 7 except that the shapes of the respective layers are partially different.
  • the same contents will be omitted and differences will be described.
  • the first conductivity type semiconductor 31 ′ may extend in one direction and both ends may be formed to be inclined toward the center.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 ′ of FIG. 13 may have a rod-shaped or cylindrical body portion, and conical ends formed on upper and lower portions of the body portion, respectively.
  • the upper end of the main body may have a steeper slope than the lower end.
  • the active layer 33' is disposed to surround the outer surface of the body portion of the first conductivity-type semiconductor 31'.
  • the active layer 33 ′ may have an annular shape extending in one direction.
  • the active layer 33' is not formed on the upper and lower portions of the first conductivity type semiconductor 31'. That is, the active layer 33 ′ may contact only the parallel side surface of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the second conductivity type semiconductor 32' is disposed to surround the outer surface of the active layer 33' and the upper end of the first conductivity type semiconductor 31'.
  • the second conductivity-type semiconductor 32 ′ may include an annular body portion extending in one direction and an upper portion formed such that the side surface is inclined. That is, the second conductivity type semiconductor 32 ′ may directly contact the parallel side surface of the active layer 33 ′ and the inclined upper portion of the first conductivity type semiconductor 31 ′. However, the second conductivity type semiconductor 32' is not formed on the lower end of the first conductivity type semiconductor 31'.
  • the electrode material layer 37' is disposed to surround the outer surface of the second conductivity type semiconductor 32'. That is, the shape of the electrode material layer 37 ′ may be substantially the same as the second conductivity type semiconductor 32 ′. That is, the electrode material layer 37 ′ may be in full contact with the outer surface of the second conductivity-type semiconductor 32 ′.
  • the insulating film 38 ′ may be disposed to surround the outer surfaces of the electrode material layer 37 ′ and the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the insulating film 38' includes an electrode material layer 37', and directly with the lower end of the first conductivity type semiconductor 31' and the exposed lower portion of the active layer 33' and the second conductivity type semiconductor 32'. Can contact you.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

표시 장치 및 이의 제조 방법이 제공된다. 표시 장치는 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 소자 및 상기 베이스층 상에 배치되고, 적어도 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮도록 배치된 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 기재층 및 상기 기재층의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
형광물질로 무기물 반도체를 이용하는 무기 발광 다이오드는 고온의 환경에서도 내구성을 가지며, 유기 발광 다이오드에 비해 청색 광의 효율이 높은 장점이 있다. 또한, 기존의 무기 발광 다이오드 소자의 한계로 지적되었던 제조 공정에 있어서도, 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)법을 이용한 전사방법이 개발되었다. 이에 유기 발광 다이오드에 비해 내구성 및 효율이 우수한 무기 발광 다이오드에 대한 연구가 지속되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수개의 발광 소자와, 발광 소자에서 방출되는 광의 이동 경로를 제공하는 절연층을 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 발광 소자에서 방출되는 광의 전면 발광 효율이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 소자 및 상기 베이스층 상에 배치되고, 적어도 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮도록 배치된 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 기재층; 및 상기 기재층의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 포함한다.
상기 발광 소자에서 방출된 광의 적어도 일부는 상기 출광패턴으로 입사되고, 상기 입사된 광의 적어도 일부는 상기 출광패턴에서 상기 일 면의 상부 방향으로 방출될 수 있다.
상기 출광패턴은 상기 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 외면이 상기 일 면으로부터 돌출되어 곡률진 형상을 가질 수 있다.
상기 돌출부는 상기 기재층의 상기 일 면 상에서 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
상기 돌출부의 상기 외면은 상기 일 면으로부터 돌출된 최고점의 높이는 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 갖고, 직경은 20㎛ 내지 100㎛의 범위를 가질 수 있다.
상기 돌출부의 상기 외면은 상기 일 면과 이루는 접선각이 30° 내지 80°의 범위를 가질 수 있다.
상기 돌출부는 외면이 상기 일 면으로부터 경사지게 형성될 수 있다.
상기 기재층은 투명성 절연물질을 포함할 수 있다.
상기 기재층은 적어도 하나의 비드를 더 포함하고, 상기 출광패턴은 적어도 하나의 상기 비드가 상기 기재층 상에 배치되어 형성될 수 있다.
상기 비드는 적어도 일부 영역이 상기 기재층의 상기 일 면 상에 노출될 수 있다.
상기 발광 소자에서 방출된 상기 광 중 적어도 일부는 상기 비드로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 비드에서 산란될 수 있다.
상기 베이스층은 상기 발광 소자가 배치된 영역으로 정의되는 발광 영역을 포함하고, 상기 기재층은 상기 베이스층 상에 상기 발광 영역을 덮도록 배치될 수 있다.
상기 출광패턴은 상기 기재층 상의 적어도 일부 영역 상에 배치되되 상기 정렬 영역과 중첩될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 대상 기판 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광 소자를 준비하는 단계, 상기 대상 기판 상에 배치되고, 적어도 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮는 기재층을 형성하는 단계 및 상기 기재층 상에 상기 기재층의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 출광패턴은 상기 기재층 상의 적어도 일부 영역 상에 배치되되 상기 발광 소자와 중첩될 수 있다.
상기 출광패턴을 형성하는 단계는, 상기 기재층의 상기 일 면을 일부 영역이 함몰된 면을 갖는 몰드로 가압하여 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 출광패턴은 상기 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 기재층은 적어도 하나의 비드를 더 포함하고, 상기 출광패턴은 적어도 하나의 상기 비드가 상기 기재층 상에 배치되어 형성될 수 있다.
상기 출광패턴을 형성하는 단계에서, 상기 기재층에 포함된 상기 비드를 적어도 일부 영역이 상기 일 면 상에 노출되어, 상기 노출된 비드가 상기 출광패턴을 형성할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 포함하는 보호층을 포함하고, 발광 소자에서 방출된 광은 보호층의 출광패턴을 통해 방출될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 소자에서 방출되는 광의 이동 경로를 제공하는 보호층을 포함하여 전면 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 Ia-Ia'선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 개략도이다.
도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 보호층의 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13의 Ib-Ib'선을 따라 자른 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 보호층의 개략적인 사시도이다.
도 16은 도 15의 Ic-Ic'선을 따라 자른 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
도 17은 일 실시예에 따른 비드를 포함하는 보호층의 개략적인 사시도이다.
도 18은 도 17의 Id-Id'선을 따라 자른 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
도 19는 일 실시예에 따른 보호층에 광이 입사되는 것을 도시하는 개략도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
도 20 및 도 21은 도 17의 보호층의 제조 방법을 나타내는 개략도들이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
도 22은 다른 실시예에 따른 도 17의 Id-Id'선을 따라 자른 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
도 23은 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 30.12.2019] 
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(30)를 포함하는 표시소자층(1a) 및 표시소자층(1a)을 전면적으로 덮도록 배치되는 보호층(80)을 포함한다. 도 1에서는 표시소자층(1a)과 보호층(80)이 이격된 것을 도시하고 있으나, 보호층(80)은 표시소자층(1a) 상에 직접 형성될 수 있다. 도 2는 도 1의 표시 장치(1)를 상부에서 바라본 평면도이고, 도 1에서는 도 2의 표시소자층(1a)에서 하나의 서브 화소(PXn)만을 도시하고 있다. 즉, 도 2는 표시 장치(1)의 보호층(80)이 생략되어 도시된 것으로 이해될 수 있다.
표시 장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(30)를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다.
복수의 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 각 서브 화소(PXn)들이 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 2에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)들 각각은 더 많은 수의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 각 구성요소들을 지칭하는 '제1', '제2'등이 사용되나, 이는 상기 구성요소들을 단순히 구별하기 위해 사용되는 것이며, 반드시 해당 구성요소를 의미하는 것은 아니다. 즉, 제1, 제2 등으로 정의된 구성이 반드시 특정 구조 또는 위치에 제한되는 구성은 아니며, 경우에 따라서는 다른 번호들이 부여될 수 있다. 따라서, 각 구성요소들에 부여된 번호는 도면 및 이하의 서술을 통해 설명될 수 있으며, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
표시 장치(1)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(LA, 도 5에 도시)과 비발광 영역(NLA, 도 5에 도시)으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 발광 영역(LA)은 표시 장치(1)에 포함되는 발광 소자(30)가 배치되어 특정 파장대의 광이 방출되는 영역으로 정의된다. 비발광 영역(NLA)은 발광 영역(LA) 이외의 영역으로, 발광 소자(30)가 배치되지 않고 광이 방출되지 않는 영역으로 정의될 수 있다.
표시 장치(1)의 서브 화소(PXn)는 복수의 격벽(40), 복수의 전극(21, 22)과 발광 소자(30)를 포함할 수 있다.
복수의 전극(21, 22)은 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 발광하도록 소정의 전압을 인가 받을 수 있다. 또한, 각 전극(21, 22)의 적어도 일부는 발광 소자(30)를 정렬하기 위해, 서브 화소(PXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다.
복수의 전극(21, 22)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(21)은 각 서브 화소(PXn) 마다 분리된 화소 전극이고, 제2 전극(22)은 각 서브 화소(PXn)를 따라 공통으로 연결된 공통전극일 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 중 어느 하나는 발광 소자(30)의 애노드(Anode) 전극이고, 다른 하나는 발광 소자(30)의 캐소드(Cathode) 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 그 반대의 경우일 수도 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 줄기부(21S, 22S)에서 제1 방향(D1)과 교차하는 방향인 제2 방향(D2)으로 연장되어 분지되는 적어도 하나의 전극 가지부(21B, 22B)를 포함할 수 있다.
제1 전극(21)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)와 제1 전극 줄기부(21S)에서 분지되되, 제2 방향(D2)으로 연장되는 적어도 하나의 제1 전극 가지부(21B)를 포함할 수 있다.
임의의 일 화소의 제1 전극 줄기부(21S)는 양 단이 각 서브 화소(PXn) 사이에서 이격되어 종지하되, 동일 행에 속하는(예컨대, 제1 방향(D1)으로 인접한) 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(21S)와 실질적으로 동일 직선 상에 놓일 수 있다. 이에 따라, 각 서브 화소(PXn)에 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)는 각 제1 전극 가지부(21B)에 서로 다른 전기 신호를 인가할 수 있고, 제1 전극 가지부(21B)는 각각 별개로 구동될 수 있다.
제1 전극 가지부(21B)는 제1 전극 줄기부(21S)의 적어도 일부에서 분지되고, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 전극 줄기부(21S)에 대향되어 배치되는 제2 전극 줄기부(22S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다.
제2 전극(22)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제1 전극 줄기부(21S)와 이격되어 대향하도록 배치되는 제2 전극 줄기부(22S)와 제2 전극 줄기부(22S)에서 분지되되, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되는 제2 전극 가지부(22B)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 전극 줄기부(22S)는 타 단부가 제1 방향(D1)으로 인접한 복수의 서브 화소(PXn)로 연장될 수 있다. 이에 따라, 임의의 일 화소 제2 전극 줄기부(22S)는 양 단이 각 화소(PX) 사이에서 이웃 화소의 제2 전극 줄기부(22S)에 연결될 수 있다.
제2 전극 가지부(22B)는 제1 전극 가지부(21B)와 이격되어 대향하고, 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다. 즉, 제2 전극 가지부(22B)는 일 단부가 제2 전극 줄기부(22S)와 연결되고, 타 단부는 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태로 서브 화소(PXn) 내에 배치될 수 있다.
도면에서는 두개의 제1 전극 가지부(21B)가 배치되고, 그 사이에 제2 전극 가지부(22B)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 격벽(40)은 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치되는 제3 격벽(43), 각 전극(21, 22) 하부에 배치되는 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)을 포함할 수 있다. 도면에서는 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)이 도시되지 않았으나, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 하부에는 각각 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)이 배치될 수 있다.
제3 격벽(43)은 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 줄기부(21S)는 각 단부가 제3 격벽(43)을 기준으로 서로 이격되어 종지할 수 있다. 제3 격벽(43)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 제1 방향(D1)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 제3 격벽(43)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제2 방향(D2)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에도 배치될 수 있다. 제3 격벽(43)은 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)과 동일한 재료를 포함하여 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다.
도면에서는 도시하지 않았으나, 각 서브 화소(PXn)에는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)를 포함하여 서브 화소(PXn)를 전면적으로 덮는 제1 절연층(51)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(51)은 각 전극(21, 22)을 보호함과 동시에 이들이 직접 접촉하지 않도록 상호 절연시킬 수 있다.
제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에는 복수의 발광 소자(30)가 정렬될 수 있다. 복수의 발광 소자(30) 중 적어도 일부는 일 단부가 제1 전극 가지부(21B)와 전기적으로 연결되고, 타 단부가 제2 전극 가지부(22B)와 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 발광 소자(30)들은 제2 방향(D2)으로 이격되고, 실질적으로 서로 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)들이 이격되는 간격은 특별히 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 복수의 발광 소자(30)들이 인접하게 배치되어 무리를 이루고, 다른 복수의 발광 소자(30)들은 일정 간격 이격된 상태로 무리를 이룰 수도 있으며, 불균일한 밀집도를 가지되 일 방향으로 배향되어 정렬될 수도 있다.
제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 상에는 각각 접촉 전극(26)이 배치될 수 있다. 다만, 접촉 전극(26)은 실질적으로 제1 절연층(51) 상에 배치되며, 접촉 전극(26)의 적어도 일부가 제1 전극 가지부(21B) 및 제2 전극 가지부(22B)와 접촉하거나 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 접촉 전극(26)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 방향(D1)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 접촉 전극(26)은 발광 소자(30)의 적어도 일 단부와 컨택될 수 있으며, 접촉 전극(26)은 제1 전극(21) 또는 제2 전극(22)과 컨택되어 전기 신호를 인가받을 수 있다. 이에 따라, 접촉 전극(26)은 각 전극(21, 22)으로부터 전달되는 전기 신호를 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.
접촉 전극(26)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)을 포함할 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)은 제1 전극 가지부(21B) 상에 배치되며, 발광 소자(30)의 일 단부와 컨택되고 제2 접촉 전극(26b)은 제2 전극 가지부(22B) 상에 배치되며, 발광 소자(30)의 타 단부와 컨택될 수 있다.
제1 전극 줄기부(21S)와 제2 전극 줄기부(22S)는 각각 컨택홀, 예컨대 제1 전극 컨택홀(CNTD) 및 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 표시 장치(1)의 회로소자층과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 복수의 서브 화소(PXn)의 제2 전극 줄기부(22S)에 하나의 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 각 서브 화소(PXn) 마다 제2 전극 컨택홀(CNTD)이 형성될 수 있다.
또한, 도면에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(1)는 각 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 제2 절연층(52, 도 6에 도시) 및 보호층(80, 도 1에 도시)을 포함할 수 있다. 이들 간의 배치와 구조 등은 후술하기로 한다.
보호층(80)은 표시소자층(1a) 상에 배치되고, 표시소자층(1a)에 배치되는 부재들을 외부환경에서 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 보호층(80)은 적어도 일부 영역에 형성되는 출광패턴(85P)을 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광의 이동경로를 제공할 수 있다.
도 3은 도 1의 Ia-Ia'선을 따라 자른 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보호층(80)은 대상 기판(SUB) 상에 배치된 전극(21, 22)과 발광 소자(30)를 덮도록 배치된다. 도면에서는 표시소자층(1a)의 구성 중, 전극(21, 22)과 발광 소자(30)만을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 표시소자층(1a)은 더 많은 부재들을 포함할 수 있다. 이는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
보호층(80)은 기재층(81) 및 출광패턴(85P)을 포함한다. 기재층(81)은 보호층(80)을 이루는 층일 수 있으며, 대상 기판(SUB)을 전면적으로 커버하도록 배치될 수 있다. 기재층(81)은 전극(21, 22)과 발광 소자(30)를 덮도록 배치되어 이들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 기재층(81)은 외부의 공기나 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해, 공기 및 수분 투과도가 낮은 물성을 갖는 재료를 포함할 수 있다.
기재층(81)은 투명성 절연물질을 포함할 수 있다. 발광 소자(30)를 덮는 기재층(81)은 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 표시 장치(1)에서 표시될 수 있도록 투명성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 기재층(81)은 전극(21, 22)을 덮도록 배치되어 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 도면에서 도시하지 않았으나, 기재층(81)은 표시소자층(1a)에 배치된 부재들 간 이격된 공간은 충진하도록 배치될 수 있다. 발광 소자(30)와 전극(21, 22) 사이에 이격된 공간을 충진함으로써 이들이 다른 부재들에 의해 손상되는 것을 방지하고 전기적으로 절연시키는 기능을 수행할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기재층(81)은 폴리에스터계, 올레핀계, 아크릴계, 에폭시계, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 우레탄계 및 실리콘 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기재층(81)이 실리콘 화합물을 포함하는 경우, 상기 실리콘 화합물은 폴리실란, 폴리실록산, 실리콘산화물 등일 수 있다.
출광패턴(85P)은 기재층(81) 상의 적어도 일부 영역에 형성된다. 출광패턴(85P)은 기재층(81) 상에 전면적으로 형성되어, 표시소자층(1a)의 발광 소자(30)가 배치된 영역을 포함하여 그 이외의 영역과 중첩될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 출광패턴(85P)은 기재층(81) 상의 일부 영역에만 형성될 수 있으며, 일 예로 출광패턴(85P)은 표시소자층(1a)의 발광 소자(30)가 배치된 영역과 중첩되도록 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 다른 도면이 참조된다.
일 실시예에 따른 출광패턴(85P)은 적어도 일부 영역이 기재층(81)으로부터 돌출된 돌출부(85)를 포함할 수 있다. 출광 패턴(85P)은 복수개의 돌출부(85)를 포함하고, 돌출부(85)는 기재층(81) 상에서 서로 인접하여 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 돌출부(85)들은 서로 이격되어 배치될 수도 있다.
돌출부(85)는 기재층(81)의 평탄한 일 면(PA)으로부터 상부를 향해 돌출된 외면(TA)을 형성한다. 예시적인 실시예에서, 돌출부(85)는 단면상 외면(TA)의 적어도 일부 영역이 곡률지고, 기재층(81) 상에서 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 도면에서 도시된 바와 같이, 돌출부(85)의 외면(TA)은 기재층(81)의 일 면(PA)으로부터 볼록하게 라운드진 형상을 갖고, 기재층(81)의 일 면(PA) 상에서 일 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 돌출부(85)를 포함하는 출광패턴(85P)은 렌티큘러(Lenticular) 형상을 가질 수 있다.
다만, 돌출부(85)의 형상은 표시소자층(1a)의 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 기재층(81)에서 반사되지 않고 굴절되어 방출될 수 있으면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대 돌출부(85)의 외면(TA)은 일부가 선형으로 경사지게 형성되거나, 기재층(81) 상에서 연장되지 않고 각각 하나의 단위체를 형성할 수도 있다. 또한, 출광패턴(85P)이 포함하는 복수의 돌출부(85)들은 반드시 동일한 크기를 갖지 않고 서로 다른 크기를 가질 수도 있다. 보다 자세한 설명은 다른 실시예를 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 발광 소자(30)에서 방출된 광은 기재층(81)을 통해 기재층(81)과 외부의 경계로 입사될 수 있다. 여기서, 기재층(81)에 포함된 재료가 소정의 굴절률을 갖고, 상기 광은 기재층(81)과 외부의 경계에서 반사되어 다시 표시소자층(1a)으로 이동할 수 있다. 발광 소자(30)에서 방출된 광은 적어도 일부가 표시 장치(1)에서 출사되지 않을 수 있다.
반면에 일 실시예에 따르면, 보호층(80)은 기재층(81) 상에 형성된 출광패턴(85P)을 포함하고 발광 소자(30)에서 방출된 광이 출광패턴(85P)으로 입사된다. 출광패턴(85P)은 기재층(81)과 외부의 경계로 입사되는 상기 광의 입사각을 조절하여 상기 광의 반사를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 발광 소자(30)에서 방출되어 보호층(80) 내에서 반사되는 광량을 줄이고, 보호층(80)을 투과하여 방출되는 광량을 증가시킬 수 있다. 즉, 보호층(80)의 출광패턴(85P)은 표시 장치(1)의 전면 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 발광 소자(30)에서 방출되는 광은 기재층(81)의 일 면(PA)으로 입사되는 제1 광(도 4의 EL1) 및 돌출부(85)의 외면(TA)으로 입사되는 제2 광(도 4의 EL1)을 포함할 수 있다.
발광 소자(30)에서 방출된 광 중에서, 제1 광(EL1)은 제1 입사각(Θ1)을 갖고 기재층(81)의 일 면(PA)을 향해 진행할 수 있다. 이 경우, 제1 입사각(Θ1)으로 입사된 제1 광(EL1)은 기재층(81)의 일 면(PA)에서 반사되어 표시소자층(1a)으로 진행할 수 있다(도 4의 EL1'). 반사된 제1 광(EL1')은 보호층(80)의 외부로 방출되지 못하고 보호층(80) 내에서 이동할 수 있다.
제1 광(EL1)과 동일한 방향으로 진행하는 제2 광(EL2)은 돌출부(85)의 외면(TA)을 향해 진행할 수 있다. 제2 광(EL2)은 제1 광(EL1)과 동일하게 진행하더라도 기재층(81)의 일 면(PA)에 비해 돌출된 외면(TA)을 향해 제1 입사각(Θ1)과 다른 제2 입사각(Θ2)으로 입사될 수 있다. 이 경우, 외면(TA)과 외부의 경계에서 제2 광(EL2)은 반사되지 않고 굴절되어 방출될 수 있다.
즉, 보호층(80)은 기재층(81) 상에 형성되는 출광패턴(85P)을 포함하여 발광 소자(30)로부터 방출된 광 중에서 대상 기판(SUB)을 상부를 향해 방출되는 광량을 증가시킬 수 있다. 보호층(80)은 발광 소자(30)에서 방출된 광 중에서, 기재층(81)과 외부의 경계에서 반사되는 제1 광(EL1)보다 출광패턴(85P)을 통해 외부로 방출되는 제2 광(EL2)의 광량을 증가시킬 수 있다. 일 실시예에 따른 보호층(80)은 표시소자층(1a)을 외부로부터 보호하는 기능을 수행함과 동시에 발광 소자(30)의 광이 보호층(80)에서 방출되는 이동 경로를 제공할 수 있고, 표시 장치(1)는 발광 소자(30)의 전면 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
출광패턴(85P)의 돌출부(85)는 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 보호층(80)의 상면을 향해 진행할 수 있도록 특정 범위 내의 크기를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도면과 같이 출광패턴(85P)의 돌출부(85)가 곡률진 형상을 갖는 외면(TA)을 갖는 경우, 돌출부(85)는 외면(TA)의 최고점에서의 높이(dh)가 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 갖고, 직경(dp)은 20㎛ 내지 100㎛의 범위를 가질 수 있다.
외면(TA)의 최고점에서의 높이(dh)가 10 ㎛ 이하인 경우, 돌출부(85)의 형상이 어려운 문제가 있고, 50㎛ 이상인 경우 입사광의 전반사가 증가하여 전면 발광 효율이 감소할 수 있다. 또한 돌출부(85)의 직경(dp)이 20㎛ 이하인 경우, 기재층(81)의 단위 면적 당 돌출부(85)의 수가 지나치게 증가하여 광 효율이 감소하거나 출광패턴(85P)의 구현이 어려울 수 있다. 반면에 직경(dp)이 100㎛ 이상인 경우, 모아레 현상이 발생할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예에서, 돌출부(85)의 외면(TA)이 기재층(81)의 일 면(PA)과 이루는 접선각(Θd)은 30° 내지 80°의 범위를 가질 수 있다. 상기 접선각도가 30° 이하인 경우 집광 효율이 떨어지고, 80° 이상인 경우 돌출부(85) 형상의 제조가 어려울 수 잇다. 일 실시예에 따른 보호층(80)은 상술한 범위 내의 크기를 갖는 돌출부(85)를 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 보호층(80)이 상부로 향하는 비율을 극대화할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 도면에서는 각 돌출부(85)가 동일한 직경(dp), 높이(dh) 및 접선각(Θd)을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 출광패턴(85P)은 각 돌출부(85)가 서로 다른 직경(dp), 높이(dh) 및 접선각(Θd)을 가질 수도 있다.
이러한 돌출부(85)를 갖는 출광패턴(85P)은 보호층(80)의 제조 과정에서 기재층(81)을 이루는 재료를 형성한 뒤, 이를 몰드(MOLD)로 성형하는 과정을 수행함으로써 형성된 것일 수 있다. 출광패턴(85P)은 상기 기재층(81)을 이루는 재료를 표시소자층(1a) 상에 형성한 뒤, 출광패턴(85P)의 돌출부(85)와 역상의 형상을 갖는 몰드(MOLD)를 이용하여 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 상술한 바와 같이, 돌출부(85)는 기재층(81) 상에 전면적으로 형성될 수도 있고, 일부 영역에만 형성될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 보호층(80)의 돌출부(85)는 표시소자층(1a)의 발광 소자(30)들이 배치되는 영역과 중첩되도록 형성될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 다른 표시 장치의 일 화소를 나타내는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 표시 장치(1)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)마다 복수의 발광 소자(30)들이 배치되고, 발광 소자(30)들이 배치된 발광 영역(LA)과 그 이외의 영역인 비발광 영역(NLA)이 정의될 수 있다. 발광 소자(30)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)마다 배치된 전극(21, 22) 사이에 배치되고, 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn) 내에는 발광 소자(30)가 배치된 영역과 그 이외의 영역이 정의된다. 발광 영역(LA)에서는 발광 소자(30)에서 광이 방출되고, 상기 광들은 보호층(80)으로 입사된다. 보호층(80)으로 입사된 광이 대상 기판(SUB)의 상부를 향해 진행하도록 보호층(80) 상에는 출광 패턴(85P)이 형성된다.
예시적인 실시예에서, 보호층(80) 상에 출광 패턴(85P)이 형성된 영역(도 5의 85P)은 적어도 발광 영역(LA)과 중첩될 수 있다. 즉, 출광 패턴(85P)은 기재층(81) 상에서 적어도 발광 영역(LA)과 중첩되도록 형성된다. 보호층(80)의 기재층(81) 상에서 비발광 영역(NLA)과 중첩된 영역은 출광패턴(85P)이 형성되지 않고 평탄한 면을 형성할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(30)에서 방출되어 출광패턴(85P)으로 입사되는 광(도 4의 제2 광(EL2))의 광량을 증가시켜 표시 장치(1)의 전면 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 출광패턴(85P)은 기재층(81) 상에서 발광 영역(LA) 외에 비발광 영역(NLA)을 포함하여 표시소자층(1a)을 전면적으로 덮도록 배치될 수도 있다.
또한, 도면으로 도시하지 않았으나, 기재층(81)의 일 면(PA)으로 입사되는 광(도 4의 제1 광(EL1))이 출광패턴(85P)으로 반사되도록 기재층(81)의 출광패턴(85P)이 배치되지 않은 영역에는 반사물질층이 더 배치될 수 있다. 기재층(81)의 일 면(PA)으로 입사되는 제1 광(EL1)은 상기 반사물질층에 반사되어 표시소자층(1a)으로 향하고, 표시소자층(1a)에서 다시 반사되어 출광패턴(85P)으로 입사될 수 있다. 제1 광(EL1)은 보호층(80) 내에서 수회 반사되어 출광패턴(85P)을 통해 방출될 수 있다.
이하에서는 다른 도면을 참조하여 표시 장치(1)의 표시소자층(1a)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 6은 제1 서브 화소(PX1)의 단면도를 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 6은 임의의 발광 소자(30)의 일 단부와 타 단부를 가로지르는 단면을 도시한다.
한편, 도 6에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(1)는 각 전극(21, 22)의 하부에 위치하는 회로소자층을 더 포함할 수 있다. 회로소자층은 복수의 반도체층 및 복수의 도전패턴을 포함하여, 적어도 하나의 트랜지스터와 전원 배선을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하여 표시 장치(10)에 대하여 구체적으로 설명하면, 표시 장치(1)는 비아층(20)과 비아층(20) 상에 배치되는 전극(21, 22), 발광 소자(30)등을 포함할 수 있다. 비아층(20)의 하부에는 회로소자층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 비아층(20)은 유기 절연 물질을 포함하여 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다.
비아층(20) 상에는 복수의 격벽(41, 42, 43)이 배치된다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 각 서브 화소(PXn) 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42), 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치된 제3 격벽(43)을 포함할 수 있다.
제3 격벽(43)은 표시 장치(1)의 제조 시, 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 잉크(I)를 분사할 때, 잉크(I)가 서브 화소(PXn)의 경계를 넘지 않도록 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 또는, 표시 장치(1)가 다른 부재를 더 포함하는 경우, 제3 격벽(43) 상에 상기 부재가 배치되어 제3 격벽(43)이 이를 지지하는 기능을 수행할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)은 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 제1 격벽(41) 상에는 제1 전극(21)이, 제2 격벽(42) 상에는 제2 전극(22)이 배치될 수 있다. 도 2 및 도 6에서는 제1 격벽(41) 상에는 제1 전극 가지부(21B)가, 제2 격벽(42) 상에는 제2 격벽(42)이 배치된 것으로 이해될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 격벽(41), 제2 격벽(42) 및 제3 격벽(43)은 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 이에 따라, 격벽(41, 42, 43)은 하나의 격자형 패턴을 이룰 수도 있다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
복수의 격벽(41, 42, 43)은 비아층(20)을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 격벽(41, 42, 43)은 발광 소자(30)가 배치된 평면을 기준으로 상부로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 부분은 적어도 일부가 경사를 가질 수 있다. 돌출된 구조의 격벽(41, 42, 43)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)은 동일한 높이로 돌출되되, 제3 격벽(43)은 더 높은 위치까지 돌출된 형상을 가질 수 있다.
제1 격벽(41)과 제2 격벽(42) 상에는 반사층(21a, 22a)이 배치되고, 반사층(21a, 22a) 상에는 전극층(21b, 22b)이 배치될 수 있다. 반사층(21a, 22a)과 전극층(21b, 22b)은 각각 전극(21, 22)을 구성할 수 있다.
반사층(21a, 22a)은 제1 반사층(21a)과 제2 반사층(22a)을 포함한다. 제1 반사층(21a)은 제1 격벽(41)을 덮고, 제2 반사층(22a)은 제2 격벽(42)을 덮을 수 있다. 반사층(21a, 22a)의 일부는 비아층(20)을 관통하는 컨택홀을 통해 회로소자층과 전기적으로 된다.
반사층(21a, 22a)은 반사율이 높은 물질을 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있다. 일 예로, 반사층(21a, 22a)은 은(Ag), 구리(Cu), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전극층(21b, 22b)은 제1 전극층(21b)과 제2 전극층(22b)을 포함한다. 전극층(21b, 22b)은 실질적으로 반사층(21a, 22a)과 동일한 패턴을 가질 수 있다. 제1 반사층(21a) 및 제1 전극층(21b)은 제2 반사층(22a) 및 제2 전극층(22b)과 서로 이격되도록 배치된다.
전극층(21b, 22b)은 투명성 전도성 물질을 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 반사층(21a, 22a)으로 입사될 수 있다. 일 예로, 전극층(21b, 22b)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 반사층(21a, 22a)과 전극층(21b, 22b)은 ITO, IZO, ITZO 등과 같은 투명도전층과 은, 구리와 같은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이룰 수 있다. 일 예로, 반사층(21a, 22a)과 전극층(21b, 22b)은 ITO/은(Ag)/ITO/IZO의 적층구조를 형성할 수도 있다.
한편, 몇몇 실시예에서, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 하나의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 반사층(21a, 22a)과 전극층(21b, 22b)이 하나의 단일층으로 형성되어 발광 소자(30)에 전기 신호를 전달함과 동시에 광을 반사할 수 있다. 일 예로, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 반사율이 높은 전도성 물질로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 부분적으로 덮도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면을 대부분 덮도록 배치되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)이 이격된 영역과, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)의 상기 영역의 반대편도 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 비교적 평탄한 상면이 노출되도록 배치되며, 각 전극(21, 22)이 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)의 경사진 측면과 중첩하도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 발광 소자(30)가 배치되도록 평탄한 상면을 형성하고, 상기 상면이 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 향해 일 방향으로 연장된다. 제1 절연층(51)의 상기 연장된 부분은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 경사진 측면에서 종지한다. 이에 따라, 접촉 전극(26)은 상기 노출된 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)과 접촉하고, 제1 절연층(51)의 평탄한 상면에서 발광 소자(30)와 원활하게 접촉할 수 있다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(51) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
발광 소자(30)는 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 제1 절연층(51) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 비아층(20)에 수평한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 발광 소자(30)는 상술한 도전형 반도체와 활성층을 포함하고, 이들은 비아층(20)에 수평한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 발광 소자(30)는 제1 도전형 반도체(31), 활성층(33), 제2 도전형 반도체(32) 및 도전성 전극층(37)이 비아층(20)에 수평한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 발광 소자(30)의 복수의 층들이 배치된 순서는 반대방향일 수도 있으며, 경우에 따라서는 발광 소자(30)가 다른 구조를 갖는 경우, 복수의 층들은 비아층(20)에 수직한 방향으로 배치될 수도 있다.
제2 절연층(52)은 발광 소자(30) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)를 보호함과 동시에 표시 장치(1)의 제조 공정에서 발광 소자(30)를 고정시키는 기능을 수행할 수도 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(52)의 재료 중 일부는 발광 소자(30)의 하면과 제1 절연층(51) 사이에 배치될 수도 있다. 제2 절연층(52)은 평면상 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에서 제2 방향(D2)으로 연장되어 섬형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다.
접촉 전극(26)은 각 전극(21, 22) 및 제2 절연층(52) 상에 배치된다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 제2 절연층(52) 상에서 서로 이격되어 배치된다. 이에 따라, 제2 절연층(52)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)을 상호 절연시킬 수 있다.
제1 접촉 전극(26a)은 적어도 제1 절연층(51)이 패터닝되어 노출된 제1 전극(21) 및 발광 소자(30)의 일 단부와 접촉할 수 있다. 제2 접촉 전극(26b)은 적어도 제1 절연층(51)이 패터닝되어 노출된 제2 전극(22) 및 발광 소자(30)의 타 단부와 접촉할 수 있다. 제1 및 제2 접촉 전극(26a, 26b)은 발광 소자(30)의 양 단부 측면, 예컨대 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32) 또는 도전성 전극층(37)에 각각 접촉할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 절연층(51)은 평탄한 상면을 형성함으로써, 접촉 전극(26)이 발광 소자(30)의 측면에 원활하게 접촉할 수 있다.
접촉 전극(26)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 제1 절연층(51)과 제2 절연층(52) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 절연층(51)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al 2O 3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연층(52)은 유기물 절연성 물질로 포토레지스트 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
보호층(80)은 접촉 전극(26)과 제2 절연층(52)을 포함하여 표시소자층(1a)을 전면적으로 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(80)의 출광패턴(85P)은 표시소자층(1a)을 외부로부터 보호함과 동시에 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 표시 장치(1)의 상부로 향하도록 광의 이동 경로를 제공할 수 있다. 보호층(80)에 대한 자세한 설명은 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
한편, 발광 소자(30)는 반도체 결정을 포함하여 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 발광 소자(30)는 표시소자층(1a)의 상부를 향해 광을 방출하고, 발광 소자(30)에서 방출된 광은 보호층(80)을 통해 표시 장치(1)의 외부에서 시인될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
발광 소자(30)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(30)는 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)는 두 전극 상에 형성된 전계에 의해 전극 사이에 정렬될 수 있다.
발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체 결정을 포함할 수 있다. 반도체 결정은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32), 활성층(33) 및 절연막(38)을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예예 따른 발광 소자(30)는 적어도 하나의 도전성 전극층(37)을 더 포함할 수도 있다. 도 7에서는 발광 소자(30)가 하나의 도전성 전극층(37)을 더 포함하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(30)는 더 많은 수의 도전성 전극층(37)을 포함하거나, 생략될 수도 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 대한 설명은 도전성 전극층(37)의 수가 달라지더거나 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.
발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 나노 로드, 나노 와이어, 나노 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(30)는 원통형 또는 로드형(rod)일 수 있다. 다만, 발광 소자(30)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 포함되는 복수의 반도체들은 상기 일 방향을 따라 순차적으로 배치되거나 적층된 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(33)에서 방출되는 광은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다. 다만, 청색(Blue) 광의 중심 파장대역이 상술한 범위에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 청색으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 발광 소자(30)의 활성층(33)에서 방출되는 광은 이에 제한되지 않고, 중심 파장대역이 495nm 내지 570nm의 범위를 갖는 녹색(Green)광 또는 중심 파장대역이 620nm 내지 750nm의 범위를 갖는 적색(Red)광일 수도 있다.
도 7을 참조하여 발광 소자(30)에 대하여 구체적으로 설명하면, 제1 도전형 반도체(31)는 제1 도전형을 갖는, 예컨대 n형 반도체일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 도전형 반도체(31)는 In xAl yGa 1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 도전형 반도체(31')는 제1 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전성 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 도전형 반도체(31)는 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 제1 도전형 반도체(31)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 도전형 반도체(32)는 후술하는 활성층(33) 상에 배치된다. 제2 도전형 반도체(32)는 제2 도전형을 갖는, 예컨대 p형 반도체일 수 있으며 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 또는 녹색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 도전형 반도체(32)는 In xAl yGa 1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaNN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 도전형 반도체(32)는 제2 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전성 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 도전형 반도체(32)는 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다. 제2 도전형 반도체(32)의 길이는 0.08㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도면에서는 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32)가 하나의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 활성층(33)의 물질에 따라 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32)는 더 많은 수의 층, 예컨대 클래드층(clad layer) 또는 TSBR(Tensile strain barrier reducing)층을 더 포함할 수도 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32) 사이에 배치된다. 활성층(33)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)와 우물층(Well layer)가 서로 교번적으로 복수개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31) 및 제2 도전형 반도체(32)를 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성층(33)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlInGaN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlInGaN, 우물층은 GaN 또는 AlInN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(33)은 양자층으로 AlGaInN를, 우물층으로 AlInN를 포함하여 상술한 바와 같이, 활성층(33)은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성층(33)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 활성층(33)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성층(33)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 활성층(33)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이방향 외부면 뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 활성층(33)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
도전성 전극층(37)은 오믹(ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 도전성 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 도전성 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다. 도전성 전극층(37)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(38)은 상술한 복수의 반도체들의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 예시적인 실시예에서, 절연막(38)은 적어도 활성층(33)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(30)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(30)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다.
도면에서는 절연막(38)이 발광 소자(30)의 길이방향으로 연장되어 제1 도전형 반도체(31)부터 도전성 전극층(37)까지 커버할 수 있도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 일부의 도전형 반도체의 외면만을 커버하거나, 도전성 전극층(37) 외면의 일부만 커버하여 도전성 전극층(37)의 일부 외면이 노출될 수도 있다.
절연막(38)의 두께는 10nm 내지 1.0㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 절연막(38)의 두께는 40nm일 수 있다.
절연막(38)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiO x), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiN x), 산질화 실리콘(SiO xN y), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al 2O 3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(33)이 발광 소자(30)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(38)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(30)는 표시 장치(1)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(30)가 잉크 내에서 인접한 다른 발광 소자(30)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다.
한편, 발광 소자(30)는 길이(l)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 4㎛ 내외의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(30)의 직경은 300nm 내지 700nm의 범위를 갖고, 발광 소자(30)의 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 내지 100일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 장치(1)에 포함되는 복수의 발광 소자(30)들은 활성층(33)의 조성 차이에 따라 서로 다른 직경을 가질 수도 있다. 바람직하게는 발광 소자(30)의 직경은 500nm 내외의 범위를 가질 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1)의 제조 방법은 대상 기판(SUB) 상에 배치된 제1 전극(21) 및 제2 전극(22), 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치된 발광 소자(30)를 준비하는 단계(S100), 대상 기판(SUB) 상에 배치되고, 적어도 제1 전극(21), 제2 전극(22) 및 발광 소자(30)를 덮는 기재층(81)을 형성하는 단계(S200) 및 기재층(81) 상에 기재층(81)의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴(85P)을 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 발광 소자(30)가 배치된 표시소자층(1a)을 준비하고, 이를 덮는 보호층(80)을 형성하여 제조될 수 있다. 보호층(80)은 기재층(81)을 이루는 기재물질층(81')을 형성한 뒤에 기재물질층(81') 상에 출광패턴(85P)을 형성함으로써 제조될 수 있다.
도 9 내지 도 12는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 개략도들이다.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)이 형성된 대상 기판(SUB)을 준비하고, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 발광 소자(30)를 배치(S100)한다. 이하의 도면에서는 설명의 편의를 위해 표시소자층(1a)에서 각 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)만을 도시하기로 한다. 다만, 표시 장치(1)가 이에 제한되는 것은 아니며 상술한 바와 같이 표시 장치(1)는 격벽(40), 접촉 전극(26) 등 더 많은 부재들을 포함할 수 있다.
한편, 발광 소자(30)는 유전영동법(Dielectrophoresis, DEP)을 이용하여 전극(21, 22) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(30)가 분산된 용액을 전극(21, 22) 상에 분사하고, 전극(21, 22)에 교류 전원을 인가한다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 교류 전원이 인가되면 그 사이에 전기장이 생성되고, 상기 전기장에 의해 유전영동힘을 받은 발광 소자(30)는 전극(21, 22) 상에 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로한다.
다음으로 도 10에 도시된 바와 같이, 대상 기판(SUB) 상에 배치되는 기재물질층(81')을 형성(S200)한다. 기재물질층(81')은 적어도 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)과 발광 소자(30)를 덮도록 배치될 수 있다. 도면에서는 기재물질층(81')이 대상 기판(SUB)의 상면을 전면적으로 덮도록 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다.
기재물질층(81')은 대상 기판(SUB)에 대향하는 일 면(PA)이 형성되고, 후술하는 단계에서 일 면(PA) 상에 출광패턴(85P)이 형성되어 보호층(80)의 기재층(81)을 구성할 수 있다. 기재물질층(81')은 기재층(81)이 경화되지 않은 상태의 재료를 포함할 수 있으며, 실질적으로 기재층(81)과 동일한 재료를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기재물질층(81')은 기재층(81)과 실질적으로 동일한 재료를 포함하되, 미경화된 반고상의 상태일 수 있다. 일 예로, 기재물질층(81')은 기재층(81)을 형성하는 고분자 매트릭스가 경화되지 않은 용액 상태일 수 있다. 또한, 경우에 따라서 기재물질층(81')은 상기 고분자 매트릭스가 경화되어 기재층(81)을 형성하는데에 필요한 재료를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기재층(81)이 광 경화성 고분자를 포함하는 경우, 기재물질층(81')은 미경화된 고분자와, 광 개시제, 가교제, 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 기재물질층(81')의 두께는 출광패턴(85P)이 형성되더라도 표시소자층(1a)의 발광 소자(30)가 손상되지 않을 정도의 범위를 가질 수 있다. 일 예로, 기재물질층(81')은 표시소자층(1a)의 단차가 높게 형성된 최고점을 기준으로 1㎛ 내지 10mm의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으도 도 11에 도시된 바와 같이, 몰드(MOLD)를 이용하여 기재물질층(81') 상에 출광패턴(85P)을 형성(S300)한다. 예시적인 실시예에서, 출광패턴(85P)을 형성하는 단계는 일부 영역이 함몰된 면을 갖는 몰드(MOLD)로 기재물질층(81')의 일 면(PA)을 가압하여 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 몰드(MOLD)는 하면이 적어도 일부 영역이 함몰된 형상을 가질 수 있다. 몰드(MOLD)의 하면은 일부 영역이 오목하게 함몰되어 곡률진 형상을 가질 수 있다. 상기 함몰된 형상은 보호층(80)의 출광패턴(85P)에 따라 달라질 수 있으며, 몰드(MOLD)의 형상이 도 11에 제한되는 것은 아니다. 몰드(MOLD)의 형상은 보호층(80)의 출광패턴(85P)이 갖는 돌출부(85)에 역상의 형상을 가질 수 있다.
기재물질층(81')은 기재층(81)을 이루는 재료가 경화되지 않은 상태로 대상 기판(SUB) 상에 배치된다. 기재물질층(81')의 일 면(PA)을 몰드(MOLD)로 가압하는 경우, 몰드(MOLD)의 하면에 형성된 함몰된 형상에 따라 기재물질층(81')의 일 면(PA) 상에 출광패턴(85P)이 형성될 수 있다. 출광패턴(85P)은 적어도 일부 영역이 돌출된 복수의 돌출부(85)를 포함할 수 있다.
마지막으로 도 12에 도시된 바와 같이, 몰드(MOLD)를 제거하고 기재물질층(81')을 경화시켜 기재층(81) 및 출광패턴(85P)을 포함하는 보호층(80)을 형성한다. 도면에서는 기재물질층(81')을 가열하여 경화시킴으로써 기재층(81)을 형성하는 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 상술한 바와 같이, 기재층(81)이 광 경화성 고분자를 포함하는 경우, 기재물질층(81')은 광을 조사하여 경화시킬 수도 있다. 이상에서 서술한 방법을 통해 표시 장치(1)의 보호층(80)을 형성할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 보호층(80)의 출광패턴(85P)의 형상은 도 1 및 도 3에 제한되지 않는다. 출광패턴(85P)은 일 면이 경사진 형태를 갖거나 구형의 형상을 가질 수 있다. 이하에서는 표시 장치(1)의 다른 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 13은 다른 실시예에 따른 보호층의 개략적인 사시도이다. 도 14는 도 13의 Ib-Ib'선을 따라 자른 단면도이다.
일 실시예에 따른 보호층(80_1)은 기재층(81_1) 상에 배치된 출광패턴(85P)을 포함하고, 출광패턴(85P)은 기재층(81_1)의 일 면(PA_1)이 적어도 일부 돌출된 돌출부(85_1)를 포함한다. 돌출부(85_1)는 소정의 곡률을 갖고 라운드진 구형의 외면(TA_1)을 형성할 수 있다. 도 1의 보호층(80)과 달리, 도 13의 보호층(80_1)은 출광패턴(85P_1)의 돌출부(85_1)가 일 방향으로 연장되지 않고 각각이 구형의 단위체를 형성할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 보호층(80_1)은 출광패턴(85P_1)이 마이크로렌즈(Micro-lens) 형상을 가질 수 있다. 도 13 및 도 14의 보호층(80_1)은 도 1 및 도 3의 보호층(80)에 비해 출광패턴(85P_1)의 돌출부(85_1)가 다른 형상을 갖는 것을 제외하고는 동일하다.
도 14의 돌출부(85_1)는 도 3과 실질적으로 동일한 외면(TA_1)을 형성할 수 있으나, 도 3에 비해 구형에 가까운 형상을 가질 수 있다. 돌출부(85_1)가 구형의 형상을 갖는 경우, 외면(TA_1)의 높이(dh_1)는 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 갖고, 직경(dp_1)은 20 ㎛ 내지 100㎛의 범위를 가질 수 있다. 외면(TA_1)의 높이(dh_1)가 상술한 범위를 벗어나는 경우, 발광 소자(30)에서 방출된 광의 출광 효율이 떨어지거나, 모아레 현상이 발생하고, 경우에 따라서는 표시소자층(1a)의 전극(21, 22)이 외부에서 시인될 수도 있다. 또한, 외면(TA_1)의 직경(dp_1)이 20㎛ 이하일 경우, 발광 소자(30)에서 입사되는 광, 예컨대 제2 광(도 4의 EL2)이 돌출부(85_1)에서 반사되지 않는 유효 입사각(Θ)의 범위가 좁아질 수 있다. 일 실시예에 따른 보호층(80_1)은 상술한 범위 내의 크기를 갖는 돌출부(85_1)를 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 보호층(80_1)이 상부로 향하는 비율을 극대화할 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 보호층의 개략적인 사시도이다. 도 16은 도 15의 Ic-Ic'선을 따라 자른 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 돌출부(85_2)는 기재층(81_2)의 일 면(PA_2)으로부터 경사지도록 형성된 외면(TA_2)을 형성할 수 있다. 도 1의 보호층(80)과 달리, 도 15의 보호층(80_2)은 출광패턴(85P_2)의 돌출부(85_2)가 곡률지지 않은 선형의 외면(TA_2)을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따른 보호층(80_2)은 출광패턴(85P_2)의 단면이 소정의 각도를 갖고 경사지게 형성되어 프리즘 형상을 가질 수 있다. 도 15 및 도 15의 보호층(80_2)은 도 1 및 도 3의 보호층(80)에 비해 출광패턴(85P_2)의 돌출부(85_2)가 다른 형상을 갖는 것을 제외하고는 동일하다.
도 15의 돌출부(85_2)는 외면(TA_2)이 소정의 각도를 갖고 경사진 선형으로 형성되고, 단면상 삼각형의 형상을 가질 수 있다. 도면에서는 돌출부(85_2)의 단면이 일 변이 기재층(81_2)의 일 면(PA_2)에 수직하고, 타 변이 경사진 형상으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 돌출부(85_2)의 외면(TA_2)은 양 변이 각각 기재층(81_2)의 일 면(PA_2)에 경사지도록 형성될 수도 있다.
돌출부(85_2)의 외면(TA_2)이 경사지고, 다각형의 형상을 갖는 경우, 외면(TA_2)의 높이(dh_2)는 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 갖고, 직경(dp_2)은 20 ㎛ 내지 100㎛의 범위를 가질 수 있다. 또한, 돌출부(85_2)의 외면(TA_2)이 기재층(81_2)의 일 면(PA_2)과 대향하는 점이 갖는 사이각(Θa_2)은 60° 내지 120°, 또는 80° 내지 110°의 범위를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 돌출부(85_2)가 갖는 높이, 직경 등에 관한 설명은 다른 실시예를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 보호층(80)은 광을 산란시키는 비드(89, 도 19에 도시)를 더 포함할 수 있고, 출광패턴(85P)은 보호층(80)에 포함된 비드(89)가 기재층(81) 상에 노출되어 형성된 것일 수 있다. 즉, 출광패턴(85P)은 보호층(80)의 제조 시 몰드(MOLD)를 가압하여 형성하지 않고, 비드(89)를 이용하여 형성된 것일 수도 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 비드를 포함하는 보호층의 개략적인 사시도이다. 도 18은 도 17의 Id-Id'선을 따라 자른 단면도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 보호층(80_3)은 기재층(81_3)에 배치되는 적어도 하나의 비드(89_3)를 더 포함하고, 출광패턴(85P_3)은 적어도 하나의 비드(89_3)가 기재층(81_3) 상에 배치되어 형성된 것일 수 있다. 보호층(80_3)은 복수의 비드(89_3)를 포함할 수 있으며, 비드(89_3)는 기재층(81_3) 상에 서로 이격되어 배치될 수 있다.
비드(89_3)는 적어도 일부 영역이 기재층(81_3)의 일 면(PA_3) 상에 노출될 수 있다. 도 17의 보호층(80_3)은 도 1과 달리 돌출부(85)의 역상을 갖는 몰드(MOLD)를 이용하지 않고, 기재층(81_3)에 포함된 비드(89_3)가 일 면(PA_3) 상에 부분적으로 노출됨으로써 출광패턴(85P_3)이 형성될 수 있다. 이에 따라 보호층(80_3)의 출광패턴(85P_3)은 도 13과 유사한 형태를 갖는 돌출부(85_3)를 포함하되, 돌출부(85_3)는 기재층(81_3)과 다른 물질인 비드(89_3)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 비드(89_3)는 직경이 0.1㎛ 내지 100㎛의 범위를 갖고, 복수의 비드(89_3)들이 이격된 간격(dl_3)은 1㎛ 이상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 일 실시예에 따른 비드(89_3)는 입사되는 광을 산란시키는 물질을 포함할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 보호층에 광이 입사되는 것을 도시하는 개략도이다.
도 19를 참조하면, 발광 소자(30)에서 방출되어 보호층(80_3)의 출광패턴(85P_3)으로 향하는 제2 광(EL2)은 비드(89_3)로 입사될 수 있다. 비드(89_3)는 입사되는 광을 산란시키는 산란성 입자를 포함하여, 입사된 제2 광(EL2)을 산란시켜 보호층(80_3)의 상면을 향해 방출할 수 있다(도 19의 EL2'). 이에 따라, 비드(89_3)는 발광 소자(30)에서 방출된 광의 이동 경로를 제공함과 동시에 입사된 광을 산란시켜 표시 장치(1)의 전면 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예에서, 비드(89_3)는 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있다. 일 예로, 비드(89_3)가 유기물을 포함하는 경우, 아크릴계, 스티렌계, 포름알데히드계, 프로필렌계, 에틸렌계, 실리콘계, 우레탄계, 메틸메타아크릴레이트계, 폴리카보네이트계 고분자 또는 공중합체 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 비드(89_3)가 무기물을 포함하는 경우, 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 티타늄 산화물 중 적어도 어느 하나 일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 20 및 도 21은 도 17의 보호층의 제조 방법을 나타내는 개략도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 보호층(80_3)의 제조 시, 기재물질층(81'_3)을 형성하는 단계(S200)에서, 기재물질층(81'_3)은 비드(89_3)를 더 포함할 수 있다. 복수의 비드(89_3)는 기재물질층(81'_3) 내에 포함되어 분산된 상태를 유지할 수 있다.
이후, 기재물질층(81'_3)을 경화시켜 기재층(81_3)을 형성하는 단계에서, 비드(89_3)는 적어도 일부 영역이 기재층(81_3)의 일 면(PA_3) 상에 노출되고, 상기 노출된 비드(89_3)는 보호층(80_3)의 출광패턴(85P_3)을 형성할 수 있다. 이에 따라 별도의 몰드(MOLD)를 이용하지 않고, 비드(89_3)를 포함한 보호층(80_3)은 기재층(81_3)의 일 면(PA_3) 상에 출광패턴(85P_3)을 형성할 수 잇다.
한편, 도 18에서는 비드(89_3)가 적어도 일부 영역은 기재층(81_3) 상에 노출되고, 일부 영역은 기재층(81_3) 내에 배치된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 비드(89_3)는 전 영역이 노출되어 기재층(81_3)의 일 면(PA_3) 상에 배치될 수 있다.
도 22는 다른 실시예에 따른 도 17의 Id-Id'선을 따라 자른 단면도이다.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 보호층(80_4)의 비드(89_4)는 기재층(81_4)의 일 면(PA_4) 상에 배치될 수 있다. 기재물질층(81'_3)을 경화시키는 단계에서, 공정 시간 및 온도 등을 조절하여 비드(89_4)를 기재층(81_4)으로부터 완전히 노출시킬 수 있다. 비드(89_4)는 일부 영역이 기재층(81_4) 내에 함침되지 않고 전 영역이 외부로 노출됨으로써 도 13과 실질적으로 동일한 형태를 갖는 돌출부(85_4)를 형성할 수 있다. 다만, 도 22의 경우, 산란성 입자를 포함하는 비드(89_4)가 기재층(81_4)의 일 면(PA_4) 상에 배치됨으로써, 입사되는 광이 산란될 수 있다. 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 표시 장치(1)는 도 7의 발광 소자(30)와 다른 구조를 갖는 발광 소자(30)를 더 포함할 수 도 있다.
도 23은 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 23을 참조하면, 발광 소자(30')는 복수의 층들이 일 방향으로 적층되지 않고, 각 층들이 어느 다른 층의 외면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 도 23의 발광 소자(30')는 각 층들의 형상이 일부 상이한 것을 제외하고는 도 7의 발광 소자(30)와 동일하다. 이하에서는 동일한 내용은 생략하고 차이점에 대하여 서술한다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전형 반도체(31')는 일 방향으로 연장되고 양 단부가 중심부를 향해 경사지게 형성될 수 있다. 도 13의 제1 도전형 반도체(31')는 로드형 또는 원통형의 본체부와, 상기 본체부의 상부 및 하부에 각각 원뿔형의 단부가 형성된 형상일 수 있다. 상기 본체부의 상단부는 하단부에 비해 더 가파른 경사를 가질 수 있다.
활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 상기 본체부의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 활성층(33')은 일 방향으로 연장된 고리형의 형상을 가질 수 있다. 활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 상단부 및 하단부 상에는 형성되지 않는다. 즉, 활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 평행한 측면에만 접촉할 수 있다.
제2 도전형 반도체(32')는 활성층(33')의 외면과 제1 도전형 반도체(31')의 상단부를 둘러싸도록 배치된다. 제2 도전형 반도체(32')는 일 방향으로 연장된 고리형의 본체부와 측면이 경사지도록 형성된 상단부를 포함할 수 있다. 즉, 제2 도전형 반도체(32')는 활성층(33')의 평행한 측면과 제1 도전형 반도체(31')의 경사진 상단부에 직접 접촉할 수 있다. 다만, 제2 도전형 반도체(32')는 제1 도전형 반도체(31')의 하단부에는 형성되지 않는다.
전극 물질층(37')은 제2 도전형 반도체(32')의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 전극 물질층(37')의 형상은 실질적으로 제2 도전형 반도체(32')와 동일할 수 있다. 즉, 전극 물질층(37')은 제2 도전형 반도체(32')의 외면에 전면적으로 접촉할 수 있다.
절연막(38')은 전극 물질층(37') 및 제1 도전형 반도체(31')의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 절연막(38')은 전극 물질층(37')을 포함하여, 제1 도전형 반도체(31')의 하단부 및 활성층(33')과 제2 도전형 반도체(32')의 노출된 하단부와 직접 접촉할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 소자; 및
    상기 베이스층 상에 배치되고, 적어도 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮도록 배치된 보호층;을 포함하고,
    상기 보호층은 기재층; 및 상기 기재층의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자에서 방출된 광의 적어도 일부는 상기 출광패턴으로 입사되고, 상기 입사된 광의 적어도 일부는 상기 출광패턴에서 상기 일 면의 상부 방향으로 방출되는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 출광패턴은 상기 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 돌출부는 외면이 상기 일 면으로부터 돌출되어 곡률진 형상을 갖는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 기재층의 상기 일 면 상에서 일 방향으로 연장된 형상을 갖는 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상기 외면은 상기 일 면으로부터 돌출된 최고점의 높이는 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 갖고, 직경은 20㎛ 내지 100㎛의 범위를 갖는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상기 외면은 상기 일 면과 이루는 접선각이 30° 내지 80°의 범위를 갖는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 돌출부는 외면이 상기 일 면으로부터 경사지게 형성된 표시 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 기재층은 투명성 절연물질을 포함하는 표시 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 기재층은 적어도 하나의 비드를 더 포함하고, 상기 출광패턴은 적어도 하나의 상기 비드가 상기 기재층 상에 배치되어 형성된 것인 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 비드는 적어도 일부 영역이 상기 기재층의 상기 일 면 상에 노출된 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 발광 소자에서 방출된 상기 광 중 적어도 일부는 상기 비드로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 비드에서 산란되는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스층은 상기 발광 소자가 배치된 영역으로 정의되는 발광 영역을 포함하고, 상기 기재층은 상기 베이스층 상에 상기 발광 영역을 덮도록 배치된 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 출광패턴은 상기 기재층 상의 적어도 일부 영역 상에 배치되되 상기 정렬 영역과 중첩되는 표시 장치.
  15. 대상 기판 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광 소자를 준비하는 단계;
    상기 대상 기판 상에 배치되고, 적어도 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮는 기재층을 형성하는 단계; 및
    상기 기재층 상에 상기 기재층의 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 출광패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 출광패턴은 상기 기재층 상의 적어도 일부 영역 상에 배치되되 상기 발광 소자와 중첩되는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 출광패턴을 형성하는 단계는, 상기 기재층의 상기 일 면을 일부 영역이 함몰된 면을 갖는 몰드로 가압하여 성형하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 출광패턴은 상기 일 면의 적어도 일부 영역이 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 기재층은 적어도 하나의 비드를 더 포함하고, 상기 출광패턴은 적어도 하나의 상기 비드가 상기 기재층 상에 배치되어 형성된 것인 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 출광패턴을 형성하는 단계에서, 상기 기재층에 포함된 상기 비드를 적어도 일부 영역이 상기 일 면 상에 노출되어, 상기 노출된 비드가 상기 출광패턴을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
PCT/KR2019/016251 2019-01-15 2019-11-25 표시 장치 및 이의 제조 방법 WO2020149516A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19910310.2A EP3913675A4 (en) 2019-01-15 2019-11-25 DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF
CN201980089225.XA CN113366642A (zh) 2019-01-15 2019-11-25 显示装置和用于制造显示装置的方法
US17/423,463 US20220069178A1 (en) 2019-01-15 2019-11-25 Display device and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0005430 2019-01-15
KR1020190005430A KR20200088950A (ko) 2019-01-15 2019-01-15 표시 장치 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020149516A1 true WO2020149516A1 (ko) 2020-07-23

Family

ID=71614538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/016251 WO2020149516A1 (ko) 2019-01-15 2019-11-25 표시 장치 및 이의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220069178A1 (ko)
EP (1) EP3913675A4 (ko)
KR (1) KR20200088950A (ko)
CN (1) CN113366642A (ko)
WO (1) WO2020149516A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582442A (zh) * 2020-11-30 2021-03-30 佛山市国星光电股份有限公司 一种模块及模块加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064111A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Stanley Electric Co Ltd 高輝度発光ダイオード
KR100849814B1 (ko) * 2007-03-23 2008-07-31 삼성전기주식회사 Led 패키지 제조용 스탬프 및 이를 이용한 led패키지 제조방법
KR20110130853A (ko) * 2010-05-28 2011-12-06 삼성전자주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 및 이들의 제조 방법
US20160343919A1 (en) * 2010-02-11 2016-11-24 Bridgelux, Inc. Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes
KR20170135689A (ko) * 2016-05-31 2017-12-08 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6649312B1 (en) * 2002-06-12 2003-11-18 Eastman Kodak Company Lenticular imaging with incorporated beads
JP2005175417A (ja) * 2003-07-28 2005-06-30 Ricoh Co Ltd 発光素子アレイ、光書込ユニットおよび画像形成装置
US7745832B2 (en) * 2004-09-24 2010-06-29 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting element assembly with a composite substrate
JP2006179572A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Sharp Corp 発光ダイオード、バックライト装置および発光ダイオードの製造方法
TWI258877B (en) * 2005-05-17 2006-07-21 Young Lighting Technology Inc Method of utilizing the surface mount technology to assemble LED light source, and combination of its LED light source and lens lid
DE102008027995B4 (de) * 2007-06-13 2014-08-21 Sharp Kabushiki Kaisha Lineare Lichtquelle
TWI395979B (zh) * 2008-07-04 2013-05-11 A microlens and a mold manufacturing method thereof, and a light emitting device
KR20130093115A (ko) * 2010-09-01 2013-08-21 샤프 가부시키가이샤 발광 소자 및 그 제조 방법, 발광 장치의 제조 방법, 조명 장치, 백라이트, 표시 장치 및 다이오드
KR101843501B1 (ko) * 2011-03-30 2018-03-29 서울반도체 주식회사 발광장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064111A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Stanley Electric Co Ltd 高輝度発光ダイオード
KR100849814B1 (ko) * 2007-03-23 2008-07-31 삼성전기주식회사 Led 패키지 제조용 스탬프 및 이를 이용한 led패키지 제조방법
US20160343919A1 (en) * 2010-02-11 2016-11-24 Bridgelux, Inc. Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes
KR20110130853A (ko) * 2010-05-28 2011-12-06 삼성전자주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 및 이들의 제조 방법
KR20170135689A (ko) * 2016-05-31 2017-12-08 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3913675A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582442A (zh) * 2020-11-30 2021-03-30 佛山市国星光电股份有限公司 一种模块及模块加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220069178A1 (en) 2022-03-03
EP3913675A1 (en) 2021-11-24
CN113366642A (zh) 2021-09-07
EP3913675A4 (en) 2022-10-12
KR20200088950A (ko) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020009274A1 (ko) 표시 장치
WO2020027369A1 (ko) 표시 장치
WO2020149515A1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2014098510A1 (en) Light emitting diode and method of fabricating the same
WO2016064134A2 (en) Light emitting device and method of fabricating the same
WO2020141845A1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 포함한 표시 장치
WO2020009273A1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2014088201A1 (ko) 발광 다이오드 및 그것의 어플리케이션
WO2020022593A1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2020149512A1 (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2020197080A1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2016190664A1 (ko) 발광소자
WO2021241937A1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2021118139A1 (ko) 디스플레이용 발광 소자 및 그것을 가지는 디스플레이 장치
WO2020149529A1 (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2020091171A1 (ko) 발광 소자 구조물 및 발광 소자의 제조방법
WO2022035233A1 (ko) 표시 장치
WO2020075939A1 (ko) 표시 장치
WO2020171370A1 (ko) 표시 장치
WO2020111452A1 (ko) 표시 장치
WO2019112397A1 (ko) 백라이트 유닛
WO2020111453A1 (ko) 표시 장치
WO2020149516A1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2020149513A1 (ko) 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자를 포함하는 표시 장치
WO2021085993A1 (ko) 디스플레이용 발광 소자 및 그것을 갖는 led 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19910310

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019910310

Country of ref document: EP

Effective date: 20210816