WO2023033204A1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2023033204A1
WO2023033204A1 PCT/KR2021/011762 KR2021011762W WO2023033204A1 WO 2023033204 A1 WO2023033204 A1 WO 2023033204A1 KR 2021011762 W KR2021011762 W KR 2021011762W WO 2023033204 A1 WO2023033204 A1 WO 2023033204A1
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WO
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sub
pixel
color conversion
filter
adhesive layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011762
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English (en)
French (fr)
Inventor
이병준
Original Assignee
엘지전자 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
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • the embodiment relates to a display device.
  • Display devices are employed in various fields.
  • the display field for a TV but also the field of an augmented reality (AR)-based display field or the field of a vehicle head-up display (HUD: Head-Up Display) have received great attention.
  • AR augmented reality
  • HUD Head-Up Display
  • 1 is a cross-sectional view showing a conventional display device.
  • light emitting diodes 2 emitting light of the same color are disposed in each sub-pixel of a lower substrate 1 .
  • a light emitting diode 2 is used as a light source.
  • a color filter 5 and a color conversion layer 3 are disposed on each sub-pixel of the upper substrate 7, and barrier ribs 4 and 6 are disposed between these sub-pixels.
  • the lower substrate 1 and the upper substrate 7 are positioned to face each other and then bonded to each other.
  • a light emitting diode 2 In a conventional display device, a light emitting diode 2, a color conversion layer 3, and a color filter 5 are disposed in order in each sub-pixel. After the light of the light emitting diode 2 is color-converted by the color conversion layer 3, light corresponding to a wavelength of a specific band is emitted by the color filter 5.
  • phosphors or quantum dots are used for the color conversion layer 3 .
  • an inorganic fluorescent substance having a large size is appropriately included in the reduced sub-pixel. It's hard to make it happen.
  • an inorganic phosphor is added to a binder mixed with resin, solvent, and additives, and applied on the upper substrate 7 in the form of a paste. In this case, there is a problem in that a different number of inorganic phosphors are present in the applied paste for each sub-pixel, resulting in a different color conversion rate for each sub-pixel.
  • organic phosphors or quantum dots are used as the color conversion layer 3, there is a problem that these organic phosphors or quantum dots are vulnerable to life. In particular, light having high energy is emitted from the light emitting diode 2, and when organic phosphors or quantum dots are continuously exposed to such high energy light, there is a problem in that the material properties are deformed and the optical properties are deteriorated.
  • Embodiments are aimed at solving the foregoing and other problems.
  • Another object of the embodiments is to provide a compact display device.
  • Another object of the embodiments is to provide a display device capable of obtaining super high resolution.
  • each of the plurality of sub-pixels includes: a substrate; barrier ribs on the substrate; a light source within the barrier rib; an adhesive layer on the light source; a filter layer on the adhesive layer; and color conversion particles in contact with the adhesive layer and the filter layer between the adhesive layer and the filter layer.
  • An upper surface of the adhesive layer may have a first groove.
  • the lower surface of the filter layer has a second groove facing the first groove, and the color conversion particles include: a lower side disposed in the first groove; And it may include an upper side disposed in the second groove.
  • the barrier rib may have a hole.
  • the light source, the adhesive layer, the color conversion particles, and the filter layer may be disposed in the hole.
  • the light source may include a semiconductor light emitting device, and the semiconductor light emitting device may be disposed in the plurality of sub-pixels.
  • the first sub-pixel, the second sub-pixel, and the third sub-pixel may be repeatedly arranged along the first direction.
  • a plurality of first sub-pixels are provided adjacent to each other along a second direction
  • a plurality of second sub-pixels are provided adjacent to each other along the second direction
  • a plurality of third sub-pixels are provided adjacent to each other along the second direction.
  • a plurality may be provided adjacently.
  • the color conversion particles may include first color conversion particles and second color conversion particles.
  • the filter layer may include a first filter and a second filter.
  • the first color conversion particles and the first filter may be disposed in the first sub-pixel, and the second color conversion particles and the second filter may be disposed in the second sub-pixel.
  • the filter layer may include a shielding filter, and the shielding filter may be disposed in the first sub-pixel and the second sub-pixel.
  • the semiconductor light emitting device may include a blue semiconductor light emitting device and have a diameter of 7 ⁇ m or less.
  • the display device may have a resolution of at least 600 ppi or higher.
  • At least a micrometer-sized semiconductor light emitting device is disposed in each of a plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the light source 315
  • a super-resolution display can be realized by controlling single color conversion particles 340_R and 340_G to be fixed to the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 using the adhesive layer 330 on the upper surface.
  • At least a micrometer-sized semiconductor light emitting device is disposed in each of a plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the light source 315
  • the same number of color conversion particles 340_R and 340_G are disposed in the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 and PX3 using the adhesive layer 330 on the upper surface, thereby reducing the luminance deviation between the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 and PX3 . This can be prevented to improve image quality.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G having a diameter D11 of at least 5 ⁇ m are disposed instead of the color conversion layer having a thick thickness, thereby drastically reducing the thickness. It can be reduced and compacted. Therefore, it can be adopted for AR or HUD that needs to be installed in a small space due to its installation specificity.
  • the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G is embedded in the adhesive layer 330, and the thickness of the adhesive layer 330 is thinned to form the color conversion particles 340_R and 340_G.
  • the upper sides of the color conversion particles 340_R and 340_G are embedded in the filter layers 350_R and 350_G, and the color conversion particles 340_R and 340_G and the filter layers 350_R and 350_G As a result, the overall thickness is further reduced, enabling compactness.
  • inorganic phosphor particles are used as the color conversion particles 340_R and 340_G, so that the lifespan can be extended.
  • the same shielding filter 370 is applied to the first sub-pixel PX1.
  • the manufacturing process time can be shortened.
  • 1 is a cross-sectional view showing a conventional display device.
  • FIG. 2 illustrates a living room of a house in which a display device according to an exemplary embodiment is disposed.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a pixel of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is an enlarged view of a first panel area in the display device of FIG. 2 .
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating examples in which a light emitting device according to an embodiment is transferred to a substrate by a transfer method.
  • FIG 8 is a plan view illustrating the display device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line A-B of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a single pixel.
  • 11 is a plan view illustrating a single pixel.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a single pixel included in a single pixel.
  • 13 to 24 are diagrams for explaining a display manufacturing method according to the first embodiment.
  • 25 is a cross-sectional view of a display device according to a second embodiment.
  • 26 to 28 are diagrams for explaining a display manufacturing method according to a second embodiment.
  • the display device described in this specification includes a TV, a Shinage, a mobile phone, a smart phone, a head-up display (HUD) for a car, a backlight unit for a laptop computer, a display for VR or AR, and the like.
  • a TV a Shinage
  • a mobile phone a smart phone
  • a head-up display HUD
  • a backlight unit for a laptop computer
  • a display for VR or AR and the like.
  • the configuration according to the embodiment described in this specification can be applied to a device capable of displaying even a new product type to be developed in the future.
  • FIG. 2 illustrates a living room of a house in which a display device according to an exemplary embodiment is disposed.
  • the display device 100 of the embodiment may display the status of various electronic products such as a washing machine 101, a robot cleaner 102, and an air purifier 103, and may display the status of each electronic product and an IOT based and can control each electronic product based on the user's setting data.
  • various electronic products such as a washing machine 101, a robot cleaner 102, and an air purifier 103
  • the display device 100 may include a flexible display fabricated on a thin and flexible substrate.
  • a flexible display can be bent or rolled like paper while maintaining characteristics of a conventional flat panel display.
  • a unit pixel means a minimum unit for implementing one color.
  • a unit pixel of the flexible display may be implemented by a light emitting device.
  • the light emitting device may be a Micro-LED or a Nano-LED, but is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel of FIG. 3 .
  • a display device may include a display panel 10 , a driving circuit 20 , a scan driving unit 30 and a power supply circuit 50 .
  • the display device 100 may drive a light emitting element in an active matrix (AM) method or a passive matrix (PM) method.
  • AM active matrix
  • PM passive matrix
  • the driving circuit 20 may include a data driver 21 and a timing controller 22 .
  • the display panel 10 may be formed in a rectangular shape, but is not limited thereto. That is, the display panel 10 may be formed in a circular or elliptical shape. At least one side of the display panel 10 may be formed to be bent with a predetermined curvature.
  • the display panel 10 may be divided into a display area DA and a non-display area (FIG. ) disposed around the display area DA.
  • the display area DA is an area where the pixels PX are formed to display an image.
  • the display panel 10 includes data lines (D1 to Dm, where m is an integer greater than or equal to 2), scan lines (S1 to Sn, where n is an integer greater than or equal to 2) crossing the data lines (D1 to Dm), and a high potential voltage.
  • pixels PXs connected to the high potential voltage line VDDL supplied, the low potential voltage line VSSL supplied with the low potential voltage, and the data lines D1 to Dm and the scan lines S1 to Sn can include
  • Each of the 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 of a first main wavelength
  • the second sub-pixel PX2 emits light of a second color of a second main wavelength
  • the third sub-pixel PX3 emits light of a second color.
  • a third color light having a third main wavelength may be emitted.
  • the first color light may be red light
  • the second color light may be green light
  • the third color light may be blue light, but are not limited thereto.
  • FIG. 3 it is illustrated that each of the pixels PX includes three sub-pixels, but is not limited thereto. That is, each of the pixels PX may include four or more sub-pixels.
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 includes at least one of the data lines D1 to Dm, at least one of the scan lines S1 to Sn, and a high voltage signal. It can be connected to the upper voltage line (VDDL).
  • the first sub-pixel PX1 may include light emitting elements LD, a plurality of transistors for supplying current to the light emitting elements LD, and at least one capacitor Cst.
  • each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may include only one light emitting element LD and at least one capacitor Cst. may be
  • Each of the light emitting elements LD may be a semiconductor light emitting diode including a first electrode, a plurality of conductive semiconductor layers, and a second electrode.
  • the first electrode may be an anode electrode and the second electrode may be a cathode electrode, but is not limited thereto.
  • the light emitting device LD may be one of a horizontal light emitting device, a flip chip type light emitting device, and a vertical light emitting device.
  • the plurality of transistors may include a driving transistor DT supplying current to the light emitting elements LD and a scan transistor ST supplying a data voltage to a gate electrode of the driving transistor DT, as shown in FIG. 4 .
  • the driving transistor DT has a gate electrode connected to the source electrode of the scan transistor ST, a source electrode connected to the high potential voltage line VDDL to which a high potential voltage is applied, and first electrodes of the light emitting elements LD.
  • a connected drain electrode may be included.
  • the scan transistor ST has a gate electrode connected to the scan line (Sk, k is an integer satisfying 1 ⁇ k ⁇ n), a source electrode connected to the gate electrode of the driving transistor DT, and data lines Dj, j an integer that satisfies 1 ⁇ j ⁇ m).
  • the capacitor Cst is formed between the gate electrode and the source electrode of the driving transistor DT.
  • the storage capacitor Cst charges a difference between the gate voltage and the source voltage of the driving transistor DT.
  • the driving transistor DT and the scan transistor ST may be formed of thin film transistors.
  • the driving transistor DT and the scan transistor ST have been mainly described as being formed of P-type MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors), but the present invention is not limited thereto.
  • the driving transistor DT and the scan transistor ST may be formed of N-type MOSFETs. In this case, positions of the source and drain electrodes of the driving transistor DT and the scan transistor ST may be changed.
  • each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 includes one driving transistor DT, one scan transistor ST, and one capacitor ( 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor) having Cst) is illustrated, but the present invention is not limited thereto.
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may include a plurality of scan transistors ST and a plurality of capacitors Cst.
  • the second sub-pixel PX2 and the third sub-pixel PX3 may be expressed with substantially the same circuit diagram as the first sub-pixel PX1 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the driving circuit 20 outputs signals and voltages for driving the display panel 10 .
  • the driving circuit 20 may include a data driver 21 and a timing controller 22 .
  • the data driver 21 receives digital video data DATA and a source control signal DCS from the timing controller 22 .
  • the data driver 21 converts the digital video data DATA into analog data voltages according to the source control signal DCS and supplies them to the data lines D1 to Dm of the display panel 10 .
  • the timing controller 22 receives digital video data DATA and timing signals from the host system.
  • the timing signals may include a vertical sync signal, a horizontal sync signal, a data enable signal, and a dot clock.
  • the host system may be an application processor of a smart phone or tablet PC, a monitor, a system on chip of a TV, and the like.
  • the timing controller 22 generates control signals for controlling operation timings of the data driver 21 and the scan driver 30 .
  • the control signals may include a source control signal DCS for controlling the operation timing of the data driver 21 and a scan control signal SCS for controlling the operation timing of the scan driver 30 .
  • the driving circuit 20 may be disposed in the non-display area NDA provided on one side of the display panel 10 .
  • the driving circuit 20 may be formed of an integrated circuit (IC) and mounted on the display panel 10 using a chip on glass (COG) method, a chip on plastic (COP) method, or an ultrasonic bonding method.
  • COG chip on glass
  • COP chip on plastic
  • ultrasonic bonding method The present invention is not limited to this.
  • the driving circuit 20 may be mounted on a circuit board (not shown) instead of the display panel 10 .
  • the data driver 21 may be mounted on the display panel 10 using a chip on glass (COG) method, a chip on plastic (COP) method, or an ultrasonic bonding method, and the timing controller 22 may be mounted on a circuit board. there is.
  • COG chip on glass
  • COP chip on plastic
  • the scan driver 30 receives the scan control signal SCS from the timing controller 22 .
  • the scan driver 30 generates scan signals according to the scan control signal SCS and supplies them to the scan lines S1 to Sn of the display panel 10 .
  • the scan driver 30 may include a plurality of transistors and be formed in the non-display area NDA of the display panel 10 .
  • the scan driver 30 may be formed as an integrated circuit, and in this case, it may be mounted on a gate flexible film attached to the other side of the display panel 10 .
  • the circuit board may be attached to pads provided on one edge of the display panel 10 using an anisotropic conductive film. Due to this, the lead lines of the circuit board may be electrically connected to the pads.
  • the circuit board may be a flexible printed circuit board, a printed circuit board, or a flexible film such as a chip on film. The circuit board may be bent under the display panel 10 . Accordingly, one side of the circuit board may be attached to one edge of the display panel 10 and the other side may be disposed under the display panel 10 and connected to a system board on which a host system is mounted.
  • the power supply circuit 50 may generate voltages necessary for driving the display panel 10 from the main power supplied from the system board and supply the voltages to the display panel 10 .
  • the power supply circuit 50 generates a high potential voltage (VDD) and a low potential voltage (VSS) for driving the light emitting elements (LD) of the display panel 10 from the main power supply to generate the display panel 10. can be supplied to the high potential voltage line (VDDL) and the low potential voltage line (VSSL).
  • the power supply circuit 50 may generate and supply driving voltages for driving the driving circuit 20 and the scan driving unit 30 from the main power.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a first panel area in the display device of FIG. 3;
  • the display device 100 of the embodiment may be manufactured by mechanically and electrically connecting a plurality of panel areas such as the first panel area A1 by tiling.
  • the first panel area A1 may include a plurality of light emitting devices 150 arranged for each unit pixel (PX in FIG. 3 ).
  • the unit pixel PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • a plurality of red light emitting elements 150R are disposed in the first sub-pixel PX1
  • a plurality of green light emitting elements 150G are disposed in the second sub-pixel PX2
  • a plurality of blue light emitting elements 150B may be disposed in the third sub-pixel PX3.
  • the unit pixel PX may further include a fourth sub-pixel in which no light emitting element is disposed, but is not limited thereto.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating examples in which a light emitting device according to an embodiment is transferred to a substrate by a transfer method.
  • a plurality of light emitting devices 150 may be attached to a substrate 1500 .
  • the substrate 1500 may be a donor substrate as an intermediate medium for mounting the light emitting device 150 on the display substrate.
  • the plurality of light emitting devices 150 manufactured on the wafer may be attached to the substrate 1500, and the plurality of light emitting devices 150 attached to the substrate 1500 may be transferred onto the display substrate.
  • the substrate 1500 as a donor substrate is described, but the substrate 1500 may be a display substrate for direct transfer of the plurality of light emitting elements 150 without passing through the donor substrate.
  • each of the plurality of light emitting elements 150 on the substrate 1500 corresponds to each pixel of the substrate 200 for display.
  • An alignment process may be performed to do so.
  • the substrate 1500 (or the substrate 200 for display), as shown in FIG. 7 , the plurality of light emitting elements 150 on the substrate 1500 are transferred to each pixel on the substrate 200 for display. It can be.
  • the plurality of light emitting elements 150 are attached to the display substrate 200 through a post process and the plurality of light emitting elements 150 are electrically connected to a power source, so that the plurality of light emitting elements 150 emit light to display an image. can be displayed.
  • the description has been limited to the display device for a TV, but the embodiment is not limited thereto. That is, the embodiment can be equally applied to a display device for AR or a display device for HUD.
  • the embodiment cannot achieve ultra-high resolution display and compactness by individually controlling color conversion particles to adhere to the adhesive layer without configuring the color conversion layer in layers.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating the display device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line A-B of FIG. 8 .
  • the display device 300 may include a plurality of pixels PX.
  • a plurality of pixels PX may be arranged in a matrix.
  • the plurality of pixels PX may have pixel rows arranged along a first direction (x direction) and pixel columns arranged along a second direction (y direction).
  • Each of the plurality of pixels PX may include a plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 .
  • Each of the plurality of pixels PX may display a unit image. That is, each of the plurality of pixels PX can implement full color.
  • the plurality of sub-pixels may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 are illustrated as having the same size in the figure, they may be different from each other.
  • the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may be repeatedly arranged along the first direction.
  • the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 are arranged in the order along the first direction, and are adjacent to the third sub-pixel PX3 to return to the first sub-pixel PX3 .
  • the pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may be arranged in this order.
  • the same sub-pixels may be repeatedly arranged along the second direction.
  • the first sub-pixel PX1 is repeatedly arranged along the second direction
  • the second sub-pixel PX2 is repeatedly arranged along the second direction
  • the third sub-pixel PX3 is repeatedly arranged along the second direction.
  • Repetitive arrangement of the same sub-pixels along the second direction may be referred to as a stripe column arrangement.
  • the first stripe column includes first sub-pixels PX1 repeatedly arranged along the second direction
  • the second stripe column includes second sub-pixels PX2 repeatedly arranged along the second direction.
  • the third stripe column may include third sub-pixels PX3 repeatedly arranged along the second direction.
  • each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 may have emission regions 301 , 302 , and 303 and non-emission regions 304 , 305 , and 306 .
  • the light-emitting regions 301, 302, and 303 may be regions from which light is output.
  • the non-emission regions 304, 305, and 306 are regions in which light is not output, and circuits necessary for generating light, for example, transistors (ST and DT in FIG. 4), capacitors Cst, and signal lines VDDL and VSSL are provided. may be provided.
  • the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 outputs red light 371, and the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 outputs green light 372. and blue light 373 may be output from the third light emitting region 303 of the third sub-pixel.
  • the first sub-pixel PX1 may be referred to as a red sub-pixel
  • the second sub-pixel PX2 may be referred to as a green sub-pixel
  • the third sub-pixel PX3 may be referred to as a blue sub-pixel.
  • the first light emitting region 301 can be called a red light emitting region
  • the second light emitting region 302 can be called a green light emitting region
  • the third light emitting region 303 can be called a blue light emitting region.
  • the drawings show that the first light emitting region 301, the second light emitting region 302, and the third light emitting region 303 have the same size, they may be different from each other.
  • the areas of the non-emission regions 304, 305, and 306 are larger than those of the emission regions 301, 302, and 303, but may be equal to or smaller than the areas of the emission regions 301, 302, and 303.
  • the first non-emission region 304 surrounds the first emission region 301
  • the second non-emission region 305 is the second emission region ( 302)
  • the third non-emission region 306 of the third sub-pixel PX3 may surround the third emission region 303, but is not limited thereto.
  • the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 , the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may be arranged in a line along the first direction.
  • the first emission area 301 of the first sub-pixel PX1 , the second emission area 302 of the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may not be arranged in a line along the first direction.
  • the first emission area 301 of the first sub-pixel PX1 and the third emission area 303 of the third sub-pixel PX3 are disposed on a first horizontal line along the first direction
  • the second sub-pixel PX3 is disposed on a first horizontal line.
  • the second emission area 302 of the pixel PX2 may be disposed on a second horizontal line along the first direction.
  • the first horizontal line and the second horizontal line may be parallel to each other.
  • each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 may include a light source 315 .
  • the light source 315 may be a semiconductor light emitting device, but is not limited thereto.
  • each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 may include at least one semiconductor light emitting device.
  • semiconductor light emitting devices included in each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 may emit light of the same color, but are not limited thereto.
  • the semiconductor light emitting device may include a semiconductor light emitting device having a micrometer size or a semiconductor light emitting device having a nanometer size.
  • the semiconductor light emitting device may have a diameter of 7 ⁇ m or less. Accordingly, since each of the sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 has a maximum width of 7 ⁇ m, super-high resolution display may be possible.
  • the semiconductor light emitting device of the embodiment may be a blue semiconductor light emitting device, but is not limited thereto.
  • the blue semiconductor light emitting device may emit light having a wavelength range of 380 nm to 465 nm, but is not limited thereto.
  • a blue semiconductor light emitting device may emit light having a wavelength range of 380 nm to 465 nm, but is not limited thereto.
  • a blue semiconductor light emitting device may be a blue semiconductor light emitting device, but is not limited thereto.
  • the semiconductor light emitting device may include a Group 2-6 or Group 3-5 compound semiconductor material.
  • the semiconductor light emitting device may include a horizontal type semiconductor light emitting device, a flip chip type semiconductor light emitting device, or a vertical type semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device may include a disk-shaped semiconductor light emitting device, a plate shape semiconductor light emitting device, a rod shape semiconductor light emitting device, and the like.
  • the display device 300 includes a substrate 310, a barrier rib 320, a light source 315, an adhesive layer 330, filter layers 350_R and 350_G, and color conversion particles. (340_R, 340_G) may be included.
  • the display device 300 according to the first embodiment may include more components than these.
  • the barrier rib 320, the light source 315, the adhesive layer 330, the filter layers 350_R and 350_G, and the color conversion particles 340_R and 340_G may be provided in each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3.
  • a plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 are defined on the substrate 310, and each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 includes a barrier rib 320, a light source 315, an adhesive layer 330, Filter layers 350_R and 350_G and color conversion particles 340_R and 340_G may be provided.
  • the barrier rib 320 may be disposed on the substrate 310 .
  • the barrier 320 may be called a barrier, a dam, a bank, a sidewall, or the like. These terms are interchangeable.
  • the barrier rib 320 divides the light emitting regions 301, 302, and 303, and may play a role of blocking light output from the light emitting regions 301, 302, and 303 from traveling in a side direction.
  • the barrier rib 320 may be made of a light blocking material, for example, a black matrix material.
  • the barrier rib 320 may serve as a guide to easily form the adhesive layer 330, the filter layers 350_R and 350_G, and the color conversion particles 340_R and 340_G.
  • the barrier rib 320 may have a hole 360 . That is, the barrier rib 320 may be formed along the periphery of the light emitting regions 301 , 302 , and 303 , and a hole 360 may be formed inside the barrier rib 320 .
  • the substrate 310 may be exposed to the outside through the hole 360 .
  • a light source 315 , an adhesive layer 330 , color conversion particles 340_R and 340_G, and filter layers 350_R and 350_G may be disposed in the hole 360 .
  • the light source 315 may be bonded to the substrate 310 using an adhesive layer 316 .
  • the adhesive layer 316 may be made of an insulating material, a metal material, or the like.
  • a reflective layer capable of reflecting light may be disposed on the upper surface of the substrate 310 .
  • the reflective layer may be disposed on the entire area of the substrate 310 or may be disposed in the light emitting areas 301 , 302 , and 303 .
  • the reflective layer may not be disposed on the substrate 310, but is not limited thereto.
  • the barrier rib 320 may be formed of at least one or more layers.
  • the barrier rib may include a first barrier rib 321 on the substrate 310 and a second barrier rib 322 on the first barrier rib 321 .
  • the first barrier rib 321 and the second barrier rib 322 may be formed of the same material, but are not limited thereto.
  • the first barrier rib 321 may be disposed around the light source 315 and the adhesive layer 330, and the second barrier rib 322 may be disposed around the filter layers 350_R and 350_G, but are not limited thereto.
  • the hole 360 may include a first hole 361 formed in the first barrier rib 321 and a second hole 362 formed in the second barrier rib 322 .
  • the diameter D2 of the second hole 362 may be greater than or equal to the diameter D1 of the first hole 361, but is not limited thereto.
  • the width of the second partition wall 322 may be smaller than that of the first partition wall 321. . Since the sizes of the light emitting regions 301, 302, and 303 are fixed, the width of the barrier rib 320 and the diameters D1 and D2 of the hole 360 may have an inversely proportional relationship.
  • the width of the first partition wall 321 and the diameter D1 of the first hole 361 may have an inversely proportional relationship.
  • the width of the second partition wall 322 and the diameter D2 of the second hole 362 may have an inversely proportional relationship.
  • an inner side surface of the hole 360 of the first barrier rib 321 may be in contact with an outer side surface of the light source 315 .
  • an inner side of the first hole 361 of the first barrier rib 321 may contact an outer side of the adhesive layer 330 .
  • the inner side of the second hole 362 of the second barrier rib 322 may contact the outer side of the filter layers 350_R and 350_G.
  • the light source 315 and the adhesive layer 330 may be disposed in the first hole 361
  • the filter layers 350_R and 350_G may be disposed in the second hole 362 .
  • a part of the first partition wall 321 and a part of the second hole 362 vertically overlap each other. It can be.
  • a step difference may be formed between the first partition wall 321 and the second partition wall 322.
  • a portion of the upper surface of the first barrier rib 321 may be exposed to the outside through the second hole 362 .
  • Filter layers 350_R and 350_G may be disposed on the exposed upper surface of the first barrier rib 321 and the adhesive layer 330 .
  • the lower surfaces of the filter layers 350_R and 350_G may be in contact with the exposed upper surface of the first barrier rib 321 and the upper surface of the adhesive layer 330 . Therefore, the bonding force of the filter layers 350_R and 350_G is strengthened by contacting the first barrier rib 321 and the second barrier rib 322 of the filter layers 350_R and 350_G to enlarge the bonding area of the filter layers 350_R and 350_G, thereby strengthening the filter layer 350_R. , 350_G) can be prevented from escaping.
  • a light source 315 may be disposed on the substrate 310 .
  • the light source 315 may be surrounded by the barrier rib 320 .
  • the barrier rib 320 may be surrounded by the first hole 361 .
  • the light source 315 may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 .
  • the light source 315 may be disposed in the first hole 361 of the barrier rib 320 .
  • An outer side of the light source 315 may contact an inner side of the hole 360 .
  • An outer side of the light source 315 may contact an inner side of the first hole 361 .
  • a light source 315 may be disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 defined on the substrate 310 .
  • the light source 315 may be disposed within the barrier rib 320 .
  • the light source 315 may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 .
  • the light source 315 may be disposed in the first hole 361 of the first barrier rib 321 .
  • the height of the first barrier rib 321 may be greater than the thickness of the light source 315 .
  • the light source 315 may include at least one semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device may include a blue semiconductor light emitting device emitting blue light 373 .
  • a blue semiconductor light emitting device may be disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 .
  • the adhesive layer 330 may be disposed on the light source 315 .
  • the lower surface of the adhesive layer 330 may contact the upper side of the light source 315, but is not limited thereto.
  • the adhesive layer 330 may be surrounded by the barrier rib 320 .
  • the barrier rib 320 may be surrounded by the first hole 361 .
  • the adhesive layer 330 may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 .
  • the adhesive layer 330 may be disposed in the first hole 361 of the barrier rib 320 .
  • An outer side of the adhesive layer 330 may contact an inner side of the hole 360 .
  • An outer side of the adhesive layer 330 may contact an inner side of the first hole 361 .
  • the adhesive layer 330 covers the light source 315 to prevent the light source 315 from penetrating the light source 315, such as moisture or foreign substances, and can protect the light source 315 from external impact.
  • the adhesive layer 330 may be a member that controls the color conversion particles 340_R and 340_G so that one color conversion particle 340_R and 340_G is disposed in the light emitting regions 301 , 302 , and 303 .
  • the adhesive layer 330 may be a light-curing adhesive layer 330, but is not limited thereto.
  • the photocurable adhesive layer 330 may have adhesive properties activated by ultraviolet (UV) light. That is, when UV light is irradiated onto the light-curing adhesive layer 330, the area irradiated with UV light may be an active area in which adhesiveness is activated, and the area in which UV light is not irradiated may be an inactive area in which adhesiveness is deactivated. .
  • UV ultraviolet
  • the color conversion particles 340_R and 340_G contact the inactive region of the adhesive layer 330, since the inactive region of the adhesive layer 330 has no adhesiveness and has a hard surface state, the color conversion particles 340_R and 340_G It is not fixed to the surface of the inactive area of the adhesive layer 330 and can be moved to another location.
  • the adhesiveness of the active region of the adhesive layer 330 is enhanced and has a liquid surface state, so that the color conversion particles 340_R and 340_G ) is fixed to the surface of the active region of the adhesive layer 330 and some of the color conversion particles 340_R and 340_G may enter the active region of the adhesive layer 330 due to gravity and weight.
  • the active region of the adhesive layer 330 may be cured by a post-process, but is not limited thereto.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G suitable for the light emitting regions 301, 302, and 303 of each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 are applied to the adhesive layer ( 330).
  • the first color conversion particles 340_R are adhered to the adhesive layer 330 of the first sub-pixel PX1.
  • the first color conversion particles 340_R may be red conversion particles that convert blue light 373 of the light source 315 into red light 371 .
  • the second color conversion particles 340_G are adhered to the adhesive layer 330 of the second sub-pixel PX2.
  • the second color conversion particles 340_G may be green conversion particles that convert blue light 373 of the light source 315 into green light 372 .
  • the drawing shows that the diameters of the first color conversion particles 340_R and the diameters of the second color conversion particles 340_G are the same, they may be different from each other.
  • the adhesive layer 330 may have a first groove 331 .
  • the first groove 331 may be formed by the color conversion particles 340_R and 340_G attached to the active region after UV light is irradiated onto the adhesive layer 330 to make the adhesive layer 330 an active region.
  • the first groove 331 may have a shape corresponding to the shape of the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G.
  • the first groove 331 may have a round shape corresponding to the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G.
  • the filter layers 350_R and 350_G may be disposed on the adhesive layer 330 .
  • the filter layers 350_R and 350_G may be surrounded by the barrier rib 320 .
  • the barrier rib 320 may be surrounded by the second hole 362 .
  • the filter layers 350_R and 350_G may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 .
  • the filter layers 350_R and 350_G may be disposed in two holes 362 of the barrier rib 320 .
  • the outer side surfaces of the filter layers 350_R and 350_G may be in contact with the inner side surface of the hole 360 .
  • the outer side surfaces of the filter layers 350_R and 350_G may be in contact with the inner side surface of the second hole 362 .
  • the filter layers 350_R and 350_G may serve to selectively output light of a specific wavelength band from among light from the light source 315 and/or light converted by the color conversion particles 340_R and 340_G. In other words, the filter layers 350_R and 350_G may block the light of the light source 315 and/or the light of a wavelength band other than a specific wavelength band among the converted light so as not to be output.
  • the filter layer may include a first filter 350_R and a second filter 350_G.
  • the first filter 350_R may be disposed on the first sub-pixel PX1.
  • the first filter 350_R may be disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1.
  • the first filter 350_R may selectively output light (hereinafter referred to as red light 371) in a red wavelength band.
  • the first filter 350_R may be surrounded by the barrier rib 320 disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 .
  • the first filter 350_R may be surrounded by the second barrier rib 322 disposed in the first light emitting region 301 .
  • the lower surface of the first filter 350_R may contact the upper surface of the adhesive layer 330 disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 .
  • the first filter 350_R may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 disposed in the first light emitting region 301 .
  • the first filter 350_R may be disposed in the second hole 362 of the barrier rib 320 disposed in the first light emitting region 301 .
  • the first filter 350_R may be disposed only in the first emission region 301 of each of the plurality of first sub-pixels PX1 included in the first stripe column along the second direction.
  • the first filter 350_R may be continuously disposed in the plurality of first sub-pixels PX1 included in the first stripe column along the second direction. That is, the first filter 350_R is applied to the first emission area 301 of the first sub-pixel PX1, the first non-emission area 304, and the first sub-pixel PX1 along the second direction. It may be continuously disposed in the first light emitting region 301 and the first non-light emitting region 304 .
  • the second filter 350_G may be disposed in the second sub-pixel PX2 .
  • the second filter 350_G may be disposed in the second emission area 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the second filter 350_G may selectively output light (hereinafter referred to as green light 372) in a green wavelength band.
  • the second filter 350_G may be surrounded by the barrier rib 320 disposed in the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the second filter 350_G may be surrounded by the second barrier rib 322 disposed in the second light emitting region 302 .
  • a lower surface of the second filter 350_G may contact an upper surface of the adhesive layer 330 disposed in the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the second filter 350_G may be disposed in the hole 360 of the barrier rib 320 disposed in the second light emitting region 302 .
  • the second filter 350_G may be disposed in the second hole 362 of the barrier rib 320 disposed in the second light emitting region 302 .
  • the second filter 350_G may be disposed only in the second emission region 302 of each of the plurality of second sub-pixels PX2 included in the second stripe column along the second direction.
  • the second filter 350_G may be continuously disposed in the plurality of second sub-pixels PX2 included in the second stripe column along the second direction. That is, the second filter 350_G is applied to the second light emitting area 302 and the second non-emitting area 305 of the second sub-pixel PX2 along the second direction, and the second sub-pixel PX2 adjacent thereto.
  • the second light emitting region 302 and the second non-light emitting region 305 may be consecutively arranged.
  • top surfaces of the first filter 350_R and the second filter 350_G and the top surface of the second partition wall 322 are shown as being positioned on the same line, but may be positioned at different heights.
  • a filter layer may not be disposed on the third sub-pixel PX3 .
  • the filter layer may not be disposed on the third sub-pixel PX3.
  • the second wavelength band of the blue light 373 output from the third sub-pixel PX3 is different from the first wavelength band of the blue light 373 emitted from the light source 315, the first wavelength band emitted from the light source 315
  • a filter layer capable of selectively outputting light of a second wavelength band from among lights of a first wavelength band may be disposed in the third sub-pixel PX3 .
  • the corresponding filter layer may be referred to as a third filter.
  • the lower surfaces of the filter layers 350_R and 350_G may have second grooves 341 facing the first grooves 331 formed on the upper surface of the adhesive layer 330 .
  • the second groove 341 may be formed by the upper side of the filter layers 350_R and 350_G when the filter layers 350_R and 350_G are formed on the color conversion particles 340_R and 340_G. Accordingly, the second groove 341 may have a shape corresponding to the shape of the upper side of the color conversion particles 340_R and 340_G. For example, when the color conversion particles 340_R and 340_G are circular, the second groove 341 may have a round shape corresponding to the upper side of the color conversion particles 340_R and 340_G.
  • the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G is disposed in the first groove 331 of the adhesive layer 330, and the upper side of the color conversion particles 340_R and 340_G is disposed in the second groove of the filter layer 350_R and 350_G. 341) can be placed.
  • lower sides of the color conversion particles 340_R and 340_G contact inner surfaces of the first grooves 331 of the adhesive layer 330, and upper sides of the color conversion particles 340_R and 340_G contact the second grooves of the filter layers 350_R and 350_G. (341) can be in contact with the inner surface.
  • the first filter disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 ( 350_R) and a second groove 341 may be formed on a lower surface of each of the second filters 350_G disposed in the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • lower surfaces of the filter layers 350_R and 350_G excluding the second groove 341 may come into contact with the upper surface of the adhesive layer 330 excluding the first groove 331 .
  • the diameter of the first groove 331 and the diameter of the second groove 341 may be the same.
  • the depth d11 of the first groove 331 and the depth d21 of the second groove 341 may be different, but are not limited thereto.
  • the depth d11 of the first groove 331 may be smaller than the depth d21 of the second groove 341 .
  • the depth d11 of the first groove 331 may be 1/2 or less of that of the color conversion particles 340_R and 340_G, but is not limited thereto.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be disposed in the adhesive layer 330 .
  • the color conversion particles 340_R and 340_G are disposed on the adhesive layer 330 and their uppermost points may contact the lower surfaces of the filter layers 350_R and 350_G.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be disposed in the filter layers 350_R and 350_G. Although not shown, the color conversion particles 340_R and 340_G are disposed on the filter layers 350_R and 350_G and their lowermost points may contact the upper surface of the adhesive layer 330 .
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may contact the adhesive layer 330 and the filter layers 350_R and 350_G between the adhesive layer 330 and the filter layers 350_R and 350_G.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be surrounded by the barrier rib 320 .
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be positioned on a boundary line where the first hole 361 of the first barrier rib 321 communicates with the second hole 362 of the second barrier 322 .
  • the center of the color conversion particles 340_R and 340_G may be located in the second hole 362, but is not limited thereto.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may have a lower side disposed in the first groove 331 of the adhesive layer 330 and an upper side disposed in the second groove 341 of the filter layers 350_R and 350_G. That is, the color conversion particles 340_R and 340_G may be surrounded by the first groove 331 of the adhesive layer 330 and the second groove 341 of the filter layers 350_R and 350_G.
  • the diameters D11 of the color conversion particles 340_R and 340_G may be smaller than the diameters D1 and D2 of the first hole 361 or the second hole 362 .
  • the adhesive layer 330 may be formed in the first hole 361 and the first groove 331 may be formed on an upper surface of the adhesive layer 330 .
  • the filter layers 350_R and 350_G may be formed in the second hole 362 and the second groove 341 may be formed on the lower surface of the filter layers 350_R and 350_G.
  • the first groove 331 of the adhesive layer 330 is smaller than the first hole 361 of the first barrier rib 321, and the second groove 341 of the filter layers 350_R and 350_G is the first hole 361 of the second barrier rib 322. It may be smaller than 2 holes 362 .
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be surrounded by the first groove 331 of the adhesive layer 330 and the second groove 341 of the filter layers 350_R and 350_G.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be spaced apart from the inner side of the first hole 361 of the first barrier rib 321 or the inner side of the second hole 362 of the second barrier 322 .
  • the center of the color conversion particles 340_R and 340_G may coincide with the center of each of the sub-pixels PX1 and PX2, but this is not limited thereto.
  • the diameter D11 of the color conversion particles 340_R and 340_G may be 1/3 or more of the diameter of the light source 315 .
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may convert light emitted from the light source 315 into light of a wavelength band different from that of the emitted light.
  • the color conversion particles may include first color conversion particles 340_R and second color conversion particles 340_G.
  • the first color conversion particle 340_R may be disposed in the first sub-pixel PX1.
  • the first color conversion particles 340_R may be disposed in the first emission area 301 of the first sub-pixel PX1.
  • the first color conversion particles 340_R may convert light (hereinafter, referred to as blue light) 373 of a wavelength band of the light source 315 into red light 371 .
  • the first color conversion particle 340_R may be surrounded by the barrier rib 320 disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 .
  • a lower side of the first color conversion particle 340_R may contact an inner surface of the first groove 331 of the adhesive layer 330 disposed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1.
  • the second color conversion particle 340_G may be disposed in the second sub-pixel PX2 .
  • the second color conversion particles 340_G may be disposed in the second emission area 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the second color conversion particles 340_G may convert the blue light 373 of the light source 315 into green light 372 .
  • the second color conversion particle 340_G may be surrounded by the barrier rib 320 disposed in the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • a lower side of the second color conversion particle 340_G may contact an inner surface of the first groove 331 of the adhesive layer 330 disposed in the second light emitting region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • color conversion particles may not be disposed in the third sub-pixel PX3 .
  • the blue light 373 emitted from the light source 315 is output as the output light of the third sub-pixel PX3, that is, the blue light 373
  • no color conversion particles are disposed in the third sub-pixel PX3.
  • the second wavelength band of the blue light 373 output from the third sub-pixel PX3 is different from the first wavelength band of the blue light 373 emitted from the light source 315
  • the first wavelength band emitted from the light source 315 Color conversion particles capable of converting light of a first wavelength band into light of a second wavelength band may be disposed in the third sub-pixel PX3 .
  • the corresponding color conversion particles may be referred to as third color conversion particles.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G may be inorganic phosphor particles.
  • AE 2 Si 5 N 8 :Eu wavelength of 580 nm to 625 nm
  • Ca(Sr)AlSiN 3 :Eu wavelength of 620 nm to 650 nm
  • the like may be used.
  • the second color conversion particles 340_G include ⁇ -SiAlON:Eu (wavelength of 530 nm to 540 nm), Ln 2 Si 3 O 3 N 4 :Tb (wavelength of 540 nm to 545 nm), AESi 2 O 2 N 2 :Eu (505 nm to 565 nm) and the like may be used.
  • the embodiment may have a resolution of at least 600 ppi or higher. Since the resolution of a display device for a typical LCD or OLED-based smartphone is 5000 ppi, the display device 300 of the embodiment may have a super high resolution that is much higher than the resolution of the display device for a smartphone.
  • the resolution may vary according to the relationship between the diameter D11 of the color conversion particles 340_R and 340_G and the diameter D1 of the first hole 361 of the first barrier rib 321 .
  • D11, D1 maximum achievable resolution D11 ⁇ 5 ⁇ m, D1 ⁇ 7 ⁇ m 1000 ppi or higher D11 ⁇ 3 ⁇ m, D1 ⁇ 4 ⁇ m 2000 ppi or higher D11 ⁇ 600nm, D1 ⁇ 1 ⁇ m 4000 ppi or higher
  • the light source 315 disposed in the first hole 361 of the first barrier rib 321 is 7 ⁇ m. It may have a diameter of less than ⁇ m.
  • the light emitting regions 301, 302, and 303 of each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 are 8 ⁇ m considering a process margin of 0.5 ⁇ m. may, but is not limited thereto.
  • the first sub-pixel PX1 and the second sub-pixel PX2 decrease in size.
  • the number of color conversion particles 340_R and 340_G disposed in each of the pixel PX1 and the second sub-pixel PX2 may be reduced.
  • one color conversion particle 340_R, 340_G is disposed in each of the first sub-pixel PX1 and the second sub-pixel PX2, but each of the first sub-pixel PX1 and the second sub-pixel PX2
  • Two or more color conversion particles 340_R and 340_G may be disposed.
  • five or fewer color conversion particles 340_R and 340_G may be disposed in each of the first sub-pixel PX1 and the second sub-pixel PX2 .
  • a blue semiconductor light emitting device emitting blue light 373 to each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of a single pixel. may be arranged as the light source 315 .
  • the blue light 373 emitted from the light source 315 may not propagate to adjacent sub-pixels due to the barrier rib 320 but may propagate forward.
  • a portion of the blue light 373 of the light source 315 passes through the adhesive layer 330 to the first color conversion particles 340_R and a portion to the first filter 350_R.
  • the first color conversion particles 340_R may absorb or reflect the blue light 373 .
  • the absorbed blue light 373 may be converted into red light 371 by the first color conversion particles 340_R and then passed to the first filter 350_R.
  • the first filter 350_R uses the blue light 373 passing through the adhesive layer 330, the blue light 373 reflected by the first color conversion particles 340_R, and/or the first color conversion particles 340_R. Among the lights of the entire wavelength band generated by the converted red light 371 , light of the red wavelength band set in the first filter 350_R may be selectively output. For example, when the red light 371 converted by the first color conversion particles 340_R matches the light of the red wavelength band set in the first filter 350_R, the first filter 350_R is the first color conversion particle The red light 371 converted by 340_R may be emitted as it is.
  • the first filter 350_R is the adhesive layer 330 generated by the blue light 373 passing through, the blue light 373 reflected by the first color conversion particles 340_R, and/or the red light 371 converted by the first color conversion particles 340_R Among the lights of the entire wavelength band, light of the red wavelength band set in the first filter 350_R may be selectively output.
  • a portion of the blue light 373 of the light source 315 passes through the adhesive layer 330 to the second color conversion particles 340_G and a portion to the second filter 350_G.
  • the second color conversion particles 340_G may absorb or reflect the blue light 373 .
  • the absorbed blue light 373 may be converted into green light 372 by the second color conversion particles 340_G and then passed to the second filter 350_G.
  • the second filter 350_G uses the blue light 373 passing through the adhesive layer 330, the blue light 373 reflected by the second color conversion particles 340_G, and/or the second color conversion particles 340_G. Among the lights of the entire wavelength band generated by the converted green light 372 , light of the green wavelength band set in the second filter 350_G may be selectively output. For example, when the green light 372 converted by the second color conversion particles 340_G matches the light of the green wavelength band set in the first filter 350_R, the second filter 350_G is the second color conversion particle. The green light 372 converted by 340_G may be emitted as it is.
  • the second filter 350_G is applied to the adhesive layer 330. generated by the blue light 373 passing through, the blue light 373 reflected by the second color conversion particles 340_G, and/or the green light 372 converted by the second color conversion particles 340_G.
  • the light of the green wavelength band set in the second filter 350_G may be selectively output.
  • the blue light 373 of the light source 315 may be output as it is.
  • a filter layer capable of selectively emitting light of the blue wavelength for example, the third filter
  • the third filter may be disposed on the adhesive layer 330 .
  • the lower surface of the third filter may contact the upper surface of the adhesive layer 330 .
  • the blue light 373 of the light source 315 may pass through the adhesive layer 330 and proceed to the third filter.
  • the third filter may selectively output light of a blue wavelength band set in the third filter among the blue light 373 passing through the adhesive layer 330 .
  • a protective layer may be disposed on the barrier rib 320 and the filter layers 350_R and 350_G, but is not limited thereto.
  • 13 to 24 are diagrams for explaining a display manufacturing method according to the first embodiment.
  • a plurality of light sources 315 that is, a blue semiconductor light emitting device may be manufactured by performing a series of processes on a wafer 401 .
  • each of the plurality of light sources 315 may be spaced apart from each other to correspond to the plurality of sub-pixels PX1 , PX2 , and PX3 defined on the display substrate ( 310 of FIG. 14 ).
  • a plurality of light sources 315 may be transferred onto a substrate 310 .
  • An adhesive layer 316 is formed on the substrate 310 , and a plurality of light sources 315 may be attached to the substrate 310 by the adhesive layer 316 .
  • the wafer 401 may be separated using the LLO process.
  • a reflective layer may be formed on the upper surface of the substrate 310, but is not limited thereto.
  • an insulating layer 320a may be formed on a substrate 310 and a pattern 325 may be formed thereon.
  • the insulating layer 320a may be made of a light blocking material, for example, a black matrix material.
  • an etching process may be performed using the pattern 325 as a mask to remove the insulating layer 320a until the light source 315 is exposed. Accordingly, the insulating layer 320a remaining after the etching may become the first barrier rib 321 , and the etched space may become the first hole 361 . An upper side of the light source 315 may be exposed through the first hole 361 .
  • an adhesive layer 330 may be formed in the first hole 361 of the first barrier rib 321 .
  • the adhesive layer 330 may be formed using a printing process, but is not limited thereto.
  • the adhesive layer 330 is a light-curing adhesive layer, and may be, for example, negative polyaluminium chloride (PAC) whose adhesiveness is activated by light irradiation, but is not limited thereto.
  • PAC negative polyaluminium chloride
  • the adhesive layer 330 is in an inactive state, but may change to an active state when irradiated with UV light.
  • the active state may mean having an adhesive force capable of adhering another member to the surface of the adhesive layer 330 .
  • the inactive state may mean that the surface of the adhesive layer 330 does not have adhesive strength.
  • UV light may be irradiated after the mask 410 is disposed on the substrate 310 .
  • the mask 410 may be designed to selectively irradiate UV light.
  • the mask 410 may be designed to irradiate the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 with UV light.
  • UV light is selectively irradiated to the first light emitting region 301 of the first sub pixel PX1, so that an adhesive layer is formed on the first light emitting region 301 of the first sub pixel PX1.
  • 330 may be an active region 330a.
  • the adhesive layer 330 on the second light-emitting area 302 of the second sub-pixel PX2 and the third light-emitting area 303 of the third sub-pixel PX3 to which UV light is not irradiated becomes an inactive area 330b.
  • the first color conversion particles 340_R may be applied on the substrate 310 .
  • the first color conversion particles 340_R may be applied on the first barrier rib 321 and the active and inactive regions of the adhesive layer 330 .
  • the first color conversion particles 340_R applied to the first light emitting region 301 of the first sub-pixel PX1 are adhered to the active region of the adhesive layer 330, and the weight and Due to gravity, the lower side of the first color conversion particle 340_R may enter the active region of the adhesive layer 330 to form a first groove ( 331 in FIGS. 9 and 10 ).
  • the first color conversion particles 340_R applied to each of the second light emitting region 302 of the second sub-pixel PX2 and the third light emitting region 303 of the third sub-pixel PX3 form an adhesive layer 330 It is freely movable without being adhered to the inactive area of the In addition, the first color conversion particles 340_R applied on the first barrier rib 321 are free to move without being adhered to the first barrier rib 321 .
  • the first color conversion particles 340_R are attached to the adhesive layer 330 on the first light emitting region 301 of the first sub-pixel PX1, and the first color conversion particles 340_R of the second sub-pixel PX2 are attached.
  • the first color conversion particles 340_R are not positioned on the second emission region 302 and the third emission region 303 of the third sub-pixel PX3 .
  • UV light may be irradiated after the mask 420 is disposed on the substrate 310 .
  • the mask 420 may be designed to selectively irradiate UV light.
  • the mask 420 may be designed to irradiate UV light to the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • UV light is selectively irradiated to the second light emitting region 302 of the second sub pixel PX2, so that the adhesive layer is formed on the second light emitting region 302 of the second sub pixel PX2.
  • 330 may be an active region 330a.
  • the adhesive layer 330 on the third light emitting region 303 of the third sub-pixel PX3 to which UV light is not irradiated may serve as an inactive region 330b.
  • second color conversion particles 340_G may be applied on the substrate 310 .
  • the second color conversion particles 340_G may be applied on the first barrier rib 321 and the active and inactive regions of the adhesive layer 330 .
  • the second color conversion particles 340_G applied to the second light emitting region 302 of the second sub-pixel PX2 are adhered to the active region of the adhesive layer 330, and the weight and Or, due to gravity, the lower side of the second color conversion particle 340_G may enter the active region of the adhesive layer 330 to form a first groove ( 331 in FIGS. 9 and 10 ).
  • the first color conversion particles 340_R are fixed to the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1, and the second color conversion particles 340_G are formed by the first color conversion particles 340_R. cannot be located in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1.
  • the second color conversion particles 340_G applied to each of the third light emitting regions 303 of the third sub-pixel PX3 are freely movable without being adhered to the inactive region of the adhesive layer 330 .
  • the second color conversion particles 340_G applied on the first barrier rib 321 are free to move without being adhered to the first barrier rib 321 .
  • the first color conversion particles 340_R are attached to the adhesive layer 330 on the first light emitting region 301 of the first sub-pixel PX1, and the first color conversion particles 340_R of the second sub-pixel PX2 are attached.
  • the second color conversion particles 340_G may be attached to the adhesive layer 330 on the second light emitting region 302 .
  • the first color conversion particles 340_R are not located on the corresponding adhesive layer 330 because the adhesive layer 330 is an inactive region.
  • a second barrier rib 322 is formed on the substrate 310, a second hole 362 is formed by the second barrier rib 322, and a filter layer is formed in the second hole 362.
  • 350_R, 350_G may be formed.
  • the filter layers 350_R and 350_G may be formed using a printing process, but are not limited thereto.
  • the filter layer may include a first filter 350_R and a second filter 350_G.
  • the first filter 350_R may be formed on the adhesive layer 330 of the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 .
  • the first color conversion particles 340_R are formed by the first filter 350_R.
  • a second groove ( 341 in FIGS. 9 and 10 ) corresponding to the upper side of the first color conversion particle 340_R may be formed on the lower surface of the first filter 350_R.
  • the second filter 350_G may be formed on the adhesive layer 330 of the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the second color conversion particles 340_G are formed by the second filter 350_G.
  • a second groove (341 in FIGS. 9 and 10 ) corresponding to the upper side of the second color conversion particle 340_G may be formed on the lower surface of the second filter 350_G.
  • a protective film (not shown) is applied on the adhesive layer 330 to which the color conversion particles 340_R and 340_G are not to be applied. ) can be formed.
  • the protective layer may be made of a photosensitive material. After the color conversion particles 340_R and 340_G are attached to the desired adhesive layer 330, the protective film may be removed.
  • At least a micrometer size semiconductor light emitting device is disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • At least a micrometer size semiconductor light emitting device is disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G having a diameter D11 of at least 5 ⁇ m are disposed instead of the color conversion layer having a large thickness, so that the thickness can be drastically reduced to achieve compactness. Therefore, it can be adopted for AR or HUD that needs to be installed in a small space due to its installation specificity.
  • the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G is embedded in the adhesive layer 330, and the thickness of the adhesive layer 330 is thin to reduce the gap between the color conversion particles 340_R and 340_G and the light source 315. By minimizing the spacing, compactness is possible.
  • the upper sides of the color conversion particles 340_R and 340_G are buried in the filter layers 350_R and 350_G, so that the overall thickness of the color conversion particles 340_R and 340_G and the filter layers 350_R and 350_G is further increased. It can be reduced and compacted.
  • inorganic phosphor particles are used as the color conversion particles 340_R and 340_G, lifespan can be extended.
  • 25 is a cross-sectional view of a display device according to a second embodiment.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except for the shielding filter 370.
  • components having the same structure, shape and/or function as those in the first embodiment are assigned the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.
  • the display device 300A according to the second embodiment includes a substrate 310, a barrier rib 320, a light source 315, an adhesive layer 330, a shielding filter 370, and color conversion particles 340_R, 340_G).
  • the display device 300A according to the second embodiment may include more components than these.
  • the shielding filter 370 may serve to shield a wavelength band of light emitted from the light source 315 , for example.
  • the shielding filter 370 may block a blue wavelength band of the blue light 373 .
  • the shape of the shielding filter 370 may be the same as that of the first filter (350_R in FIG. 9) and the second filter 350_G of the first embodiment, but is not limited thereto.
  • the shielding filter 370 may be disposed on the adhesive layer 330 of the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 .
  • the shielding filter 370 may be disposed on the first color conversion particle 340_R.
  • the first color conversion particles 340_R may be covered by the shielding filter 370 .
  • a second groove ( 341 in FIGS. 9 and 10 ) corresponding to the upper side of the first color conversion particle 340_R may be formed on the lower surface of the shielding mill.
  • the shielding filter 370 may be disposed on the adhesive layer 330 of the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 .
  • the shielding filter 370 may be disposed on the second color conversion particle 340_G.
  • the second color conversion particles 340_G may be covered by the shielding filter 370 .
  • a second groove ( 341 in FIGS. 9 and 10 ) corresponding to the upper side of the second color conversion particle 340_G may be formed on the lower surface of the shielding mill.
  • 26 to 28 are diagrams for explaining a display manufacturing method according to a second embodiment.
  • the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 , the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 , and the third emission region 302 of the third sub-pixel PX3 A shielding filter 370 may be formed on the light emitting region 303 .
  • the manufacturing process of FIG. 26 may be a process following the manufacturing process of FIG. 23 . Accordingly, the manufacturing process prior to the manufacturing process of FIG. 26 in the second embodiment can be easily understood from the description of the first embodiment in relation to FIGS. 13 to 23 .
  • the shielding filter 370 may be selectively removed using the mask 440 .
  • the shielding filter 370 disposed on the adhesive layer 330 of the third light emitting region 303 of the third sub-pixel PX3 may be removed.
  • the shielding filter 370 is formed in the first emission region 301 of the first sub-pixel PX1 and the second emission region 302 of the second sub-pixel PX2 , It may not be formed in the third light emitting region 303 of the 3 sub-pixel PX3 . Therefore, in the first light emitting region 301 of the first sub-pixel PX1, the blue light 373 emitted from the light source 315 and passed through the adhesive layer 330 is blocked by the shielding filter 370 and is not output. , the red light 371 converted by the first color conversion particles 340_R may be output without being blocked by the shielding filter 370 .
  • the blue light 373 emitted from the light source 315 and passed through the adhesive layer 330 is blocked by the shielding filter 370 and is not output.
  • the green light 372 converted by the two color conversion particles 340_G may be output without being blocked by the shielding filter 370 . Since the shielding filter 370 is not disposed in the third emission region 303 of the third sub-pixel PX3 , the blue light 373 emitted from the light source 315 may be output as it is.
  • At least a micrometer-sized semiconductor light emitting device is disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • At least a micrometer-sized semiconductor light emitting device is disposed in each of the plurality of sub-pixels PX1, PX2, and PX3 to be used as a light source 315, and the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • the adhesive layer 330 on the light source 315 is used.
  • the color conversion particles 340_R and 340_G having a diameter D11 of at least 5 ⁇ m are disposed instead of the color conversion layer having a thick thickness, so that the thickness can be drastically reduced to achieve compactness. Therefore, it can be adopted for AR or HUD that needs to be installed in a small space due to its installation specificity.
  • the lower side of the color conversion particles 340_R and 340_G is embedded in the adhesive layer 330, and the thickness of the adhesive layer 330 is thin to reduce the gap between the color conversion particles 340_R and 340_G and the light source 315. By minimizing the spacing, compactness is possible.
  • the upper sides of the color conversion particles 340_R and 340_G are buried in the filter layers 350_R and 350_G, so that the overall thickness of the color conversion particles 340_R and 340_G and the filter layers 350_R and 350_G is further increased. It can be reduced and compacted.
  • inorganic phosphor particles are used as the color conversion particles 340_R and 340_G, lifespan can be extended.
  • the same shielding filter 370 is used to generate the first light emission of the first sub-pixel PX1.
  • the manufacturing process time can be shortened.
  • the embodiment may be adopted in the display field for displaying images or information.
  • the embodiment can be adopted in the field of display displaying images or information using a semiconductor light emitting device.
  • the semiconductor light-emitting device may be a micro-level semiconductor light-emitting device or a nano-level semiconductor light-emitting device.

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Abstract

디스플레이 장치는 복수의 서브 화소를 포함한다. 복수의 서브 화소 각각은 기판과, 기판 상에 격벽과, 격벽 내에 광원과, 광원 상에 접착층과, 접착층 상에 필터층과, 접착층과 필터층 사이에서 접착층과 필터층에 접하는 컬러 변환 입자를 포함한다.

Description

디스플레이 장치
실시예는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
다양한 분야에 디스플레이 장치가 채용되고 있다. 특히, 최근 들어 TV용 디스플레이 분야뿐만 아니라 증강 현실(AR: Augmented Reality) 기반 디스플레이 분야나 차량용 헤드업 디스플레이(HUD: Head-Up Display) 분야가 크게 주목받고 있다.
이들 AR용이나 HUD용 디스플레이 장치는 초 고해상도가 요구되고 있다. 이를 위해, 휘도가 높고 사이즈가 작은 발광 다이오드를 화소의 광원으로 이용하여 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치가 각광받고 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 하부 기판(1)의 각 서브 화소에 동일한 컬러 광을 발광하는 발광 다이오드(2)가 배치된다. 발광 다이오드(2)가 광원으로 사용된다. 상부 기판(7)의 각 서브 화소에 컬러 필터(5) 컬러 변환층(3)이 배치되고, 이들 서브 화소 사이에 격벽(4, 6)이 배치된다. 이러한 경우, 하부 기판(1)과 상부 기판(7)이 서로 마주보도록 위치된 후 서로 합착된다.
종래의 디스플레이 장치에서, 각 서브 화소에 발광 다이오드(2), 컬러 변환층(3) 및 컬러 필터(5)의 순서로 배치된다. 발광 다이오드(2)의 광이 컬러 변환층(3)에 의해 컬러 변환된 후, 컬러 필터(5)에 의해 특정 대역의 파장에 해당하는 광이 출사된다.
하지만, 종래의 디스플레이 장치는 다음가 같은 문제가 있다.
통상, 컬러 변환층(3)으로 형광체나 양자점이 사용된다.
컬러 변환층(3)으로 형광체, 특기 무기 형광체가 사용되는 경우, 무기 형광체의 사이즈가 비교적 커 서브 화소의 사이즈가 작아지는 경우, 상기 작아진 서브 화소에 커다른 사이즈를 갖는 무기 형광체를 적절하게 포함되도록 하기 어렵다. 특히, 레진, 솔벤트, 첨가제와 혼합된 바인더에 무기 형광체가가 추가되어 페이스트 형태로 상부 기판(7) 상에 도포된다. 이러한 경우, 상기 도포된 페이스트에 무기 형광체가 서브 화소마다 서로 상이한 개수로 존재하게 되어, 서브 화소마다 컬러 변환율이 상이해지는 문제가 있다.
컬러 변환층(3)으로 유기 형광체나 양자점이 사용되는 경우, 이들 유기 형광체나 양자점은 수명에 취약하다는 문제가 있다. 특히, 발광 다이오드(2)에서 고 에너지를 갖는 광이 발광되는데, 이러한 고 에너지의 광에 유기 형광체나 양자점이 지속적으로 노출되는 경우, 물질 특성이 변형되어 광학적 특성이 저하되는 문제가 있다.
한편, AR이나 HUD는 설치 특수성으로 인해 작은 공간에 설치되어야 하므로, 두께 감소와 같은 컴팩트화가 절실이 요구된다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 컴팩트화가 가능한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한 실시예의 또 다른 목적은 초 고해상도를 얻을 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 복수의 서브 화소를 포함하는 디스플레이 장치에서, 상기 복수의 서브 화소 각각은, 기판; 상기 기판 상에 격벽; 상기 격벽 내에 광원; 상기 광원 상에 접착층; 상기 접착층 상에 필터층; 및 상기 접착층과 상기 필터층 사이에서 상기 접착층과 상기 필터층에 접하는 컬러 변환 입자를 포함한다.
상기 접착층의 상면은 제1 홈을 가질 수 있다. 상기 필터층의 하면은 상기 제1 홈에 마주보는 제2 홈을 가지며, 상기 컬러 변환 입자는, 상기 제1 홈에 배치되는 하측; 및 상기 제2 홈에 배치되는 상측을 포함할 수 있다.
상기 격벽은 홀을 가질 수 있다. 상기 광원, 상기 접착층, 상기 컬러 변환 입자 및 상기 필터층은 상기 홀에 배치될 수 있다.
상기 광원은 반도체 발광 소자를 포함하고, 상기 복수의 서브 화소에 상기 반도체 발광 소자가 배치될 수 있다. 제1 방향을 따라 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소가 반복적으로 배열될 수 있다. 상기 제1 서브 화소는 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비되고, 상기 제2 서브 화소는 상기 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비되며, 상기 제3 서브 화소는 상기 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비될 수 있다.
상기 컬러 변환 입자는, 제1 컬러 변환 입자 및 제2 컬러 변환 입자를 포함할 수 있다.
상기 필터층은, 제1 필터 및 제2 필터를 포함할 수 있다. 상기 제1 컬러 변환 입자 및 상기 제1 필터는 상기 제1 서브 화소에 배치되고, 상기 제2 컬러 변환 입자 및 상기 제2 필터는 상기 제2 서브 화소에 배치될 수 있다.
상기 필터층은, 차폐 필터를 포함하고, 상기 차폐 필터는 상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소에 배치될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자는 청색 반도체 발광 소자를 포함하고, 7㎛이하의 직경을 가질 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 적어도 600ppi 이상의 해상도를 가질 수 있다.
실시예는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 단일 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 고정되도록 제어함으로써, 초 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다.
실시예는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 동일 개수의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 간의 휘도 편차를 방지하여 화질을 개선할 수 있다.
실시예는 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 두꺼운 두께를 갖는 컬러 변환층 대신에 적어도 5㎛이하의 직경(D11)을 갖는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 두께를 획기적으로 줄여 컴팩트화가 가능할 수 있다. 따라서, 설치 특수성으로 인해 작은 공간에 설치되어야 하는 AR용이나 HUD에 채택될 수 있다.
실시예는 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측이 접착층(330)에 매립되고, 접착층(330)의 두께를 얇게 하여 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 광원(315) 사이의 간격을 최소화홤으로써, 컴팩트화가 가능하다.
실시예는 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측이 필터층(350_R, 350_G)에 매립되어, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 필터층(350_R, 350_G)에 의한 전체 두께가 더욱 더 줄어, 컴팩트화가 가능하다.
실시예는 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)로서 무기 형광체 입자가 사용됨으로써, 수명을 연장할 수 있다.
실시예는 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 필터(350_R) 및 제2 필터(350_G)를 개별적으로 형성(도 9)하는 대신에 동일한 차폐 필터(370)를 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 및 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 동시에 형성함으로써, 제조 공정 시간이 단축될 수 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 2은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
도 3는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 5은 도 2의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 발광 소자가 전사 방식에 의해 기판에 전사되는 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 A-B라인을 따라 도시한 단면도이다.
도 10은 단일 화소를 도시한 단면도이다.
도 11은 단일 화소를 도시한 평면도이다.
도 12는 단일 화소에 포함된 단일 화소를 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 24는 제1 실시예에 따른 디스플레이 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 25는 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 26 내지 도 28은 제2 실시예에 따른 디스플레이 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도면들에 도시된 구성 요소들의 크기, 형상, 수치 등은 실제와 상이할 수 있다. 또한, 동일한 구성 요소들에 대해서 도면들 간에 서로 상이한 크기, 형상, 수치 등으로 도시되더라도, 이는 도면 상의 하나의 예시일 뿐이며, 동일한 구성 요소들에 대해서는 도면들 간에 서로 동일한 크기, 형상, 수치 등을 가질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 TV, 샤이니지, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 자동차용 HUD(head-Up Display), 노트북 컴퓨터(laptop computer)용 백라이트 유닛, VR이나 AR용 디스플레이 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.
이하 실시예에 따른 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 2은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
도 2을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 세탁기(101), 로봇 청소기(102), 공기 청정기(103) 등의 각종 전자 제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수도 있다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.
플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 발광 소자는 Micro-LED나 Nano-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 4는 도 3의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10), 구동 회로(20), 스캔 구동부(30) 및 전원 공급 회로(50)를 포함할 수 있다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 액티브 매트릭스(AM, Active Matrix)방식 또는 패시브 매트릭스(PM, Passive Matrix) 방식으로 발광 소자를 구동할 수 있다.
구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 직사각형으로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 디스플레이 패널(10)은 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일 측은 소정의 곡률로 구부러지도록 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(도 )으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소(PX)들이 형성되어 영상을 디스플레이하는 영역이다. 디스플레이 패널(10)은 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 데이터 라인들(D1~Dm)과 교차되는 스캔 라인들(S1~Sn, n은 2 이상의 정수), 고전위 전압이 공급되는 고전위 전압 라인(VDDL), 저전위 전압이 공급되는 저전위 전압 라인(VSSL) 및 데이터 라인들(D1~Dm)과 스캔 라인들(S1~Sn)에 접속된 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
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 주 파장의 제1 컬러 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 주 파장의 제2 컬러 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 주 파장의 제3 컬러 광을 발광할 수 있다. 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 3에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 데이터 라인들(D1~Dm) 중 적어도 하나, 스캔 라인들(S1~Sn) 중 적어도 하나 및 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속될 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 도 4과 같이 발광 소자(LD)들과 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터들과 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 단지 하나의 발광 소자(LD)와 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수도 있다.
발광 소자(LD)들 각각은 제1 전극, 복수의 도전형 반도체층 및 제2 전극을 포함하는 반도체 발광 다이오드일 수 있다. 여기서, 제1 전극은 애노드 전극, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광 소자(LD)는 수평형 발광 소자, 플립칩형 발광 소자 및 수직형 발광 소자 중 하나일 수 있다.
복수의 트랜지스터들은 도 4와 같이 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하는 구동 트랜지스터(DT), 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 데이터 전압을 공급하는 스캔 트랜지스터(ST)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 스캔 트랜지스터(ST)의 소스 전극에 접속되는 게이트 전극, 고전위 전압이 인가되는 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속되는 소스 전극 및 발광 소자(LD)들의 제1 전극들에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스캔 트랜지스터(ST)는 스캔 라인(Sk, k는 1≤k≤n을 만족하는 정수)에 접속되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되는 소스 전극 및 데이터 라인(Dj, j는 1≤j≤m을 만족하는 정수)에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압의 차이값을 충전한다.
구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 형성될 수 있다. 또한, 도 4에서는 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)가 P 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)들 각각의 소스 전극과 드레인 전극의 위치는 변경될 수 있다.
또한, 도 4에서는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 하나의 구동 트랜지스터(DT), 하나의 스캔 트랜지스터(ST) 및 하나의 커패시터(Cst)를 갖는 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor)를 포함하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 복수의 스캔 트랜지스터(ST)들과 복수의 커패시터(Cst)들을 포함할 수 있다.
제2 서브 화소(PX2)와 제3 서브 화소(PX3)는 제1 서브 화소(PX1)와 실질적으로 동일한 회로도로 표현될 수 있으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 이를 위해, 구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(21)는 타이밍 제어부(22)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 소스 제어 신호(DCS)를 입력 받는다. 데이터 구동부(21)는 소스 제어 신호(DCS)에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다.
타이밍 제어부(22)는 호스트 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 신호들은 수직동기신호(vertical sync signal), 수평동기신호(horizontal sync signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal) 및 도트 클럭(dot clock)을 포함할 수 있다. 호스트 시스템은 스마트폰 또는 태블릿 PC의 어플리케이션 프로세서, 모니터, TV의 시스템 온 칩 등일 수 있다.
타이밍 제어부(22)는 데이터 구동부(21)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성한다. 제어신호들은 데이터 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호(DCS)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS)를 포함할 수 있다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)의 일 측에 마련된 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다. 구동 회로(20)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)이 아닌 회로 보드(미도시) 상에 장착될 수 있다.
데이터 구동부(21)는 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착되고, 타이밍 제어부(22)는 회로 보드 상에 장착될 수 있다.
스캔 구동부(30)는 타이밍 제어부(22)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 입력 받는다. 스캔 구동부(30)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호들을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 스캔 라인들(S1~Sn)에 공급한다. 스캔 구동부(30)는 다수의 트랜지스터들을 포함하여 디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 또는, 스캔 구동부(30)는 집적 회로로 형성될 수 있으며, 이 경우 디스플레이 패널(10)의 다른 일 측에 부착되는 게이트 연성 필름 상에 장착될 수 있다.
회로 보드는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 리드 라인들은 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다. 회로 보드는 디스플레이 패널(10)의 하부로 벤딩(bending)될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 일 측은 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 부착되며, 타 측은 디스플레이 패널(10)의 하부에 배치되어 호스트 시스템이 장착되는 시스템 보드에 연결될 수 있다.
전원 공급 회로(50)는 시스템 보드로부터 인가되는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 구동에 필요한 전압들을 생성하여 디스플레이 패널(10)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 발광 소자(LD)들을 구동하기 위한 고전위 전압(VDD)과 저전위 전압(VSS)을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 고전위 전압 라인(VDDL)과 저전위 전압 라인(VSSL)에 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 구동 회로(20)와 스캔 구동부(30)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다.
도 5은 도3의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 5을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(A1)과 같은 복수의 패널영역들이 타일링에 의해 기구적, 전기적 연결되어 제조될 수 있다.
제1 패널영역(A1)은 단위 화소(도 3의 PX) 별로 배치된 복수의 발광 소자(150)를 포함할 수 있다.
예컨대, 단위 화소(PX)는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 적색 발광 소자(150R)가 제1 서브 화소(PX1)에 배치되고, 복수의 녹색 발광 소자(150G)가 제2 서브 화소(PX2)에 배치되며, 복수의 청색 발광 소자(150B)가 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 단위 화소(PX)는 발광 소자가 배치되지 않는 제4 서브 화소를 더 포함할 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 발광 소자가 전사 방식에 의해 기판에 전사되는 예를 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 기판(1500) 상에 복수의 발광 소자(150)가 부착될 수 있다. 예컨대, 기판(1500)은 디스플레이 기판 상에 발광 소자(150)를 장착하기 위한 중간 매개체로서의 도너(doner) 기판일 수 있다. 이러한 경우, 웨이퍼 상에서 제조된 복수의 발광 소자(150)은 기판(1500)로 부착되고, 기판(1500) 상에 부착된 복수의 발광 소자(150)가 디스플레이 기판 상에 전사될 수 있다.
이하에서는 도너 기판으로서의 기판(1500)으로 설명되지만, 기판(1500)은 복수의 발광 소자(150)가 도너 기판을 경유하지 않고 직접 전사되기 위한 디스플레이 기판일 수도 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 디스플레이용 기판(200) 상에 기판(1500)이 위치된 후, 기판(1500) 상의 복수의 발광 소자(150) 각각이 디스플레이용 기판(200)의 각 화소에 대응하도록 얼라인 공정이 수행될 수 있다.
이후, 기판(1500)(또는 디스플레이용 기판(200))을 가압함으로써, 도 7에 도시한 바와 같이 기판(1500) 상의 복수의 발광 소자(150)가 디스플레이용 기판(200) 상의 각 화소에 전사될 수 있다.
이후, 후 공정을 통해 복수의 발광 소자(150)가 디스플레이용 기판(200)에 부착되고 복수의 발광 소자(150)가 전원에 전기적으로 연결됨으로써, 복수의 발광 소자(150)가 발광되어 영상이 디스플레이될 수 있다.
이상에서는 TV용 디스플레이 장치에 한정하여 설명하였지만, 실시예는 이에 한정하지 않는다. 즉 실시예는 AR용 디스플레이 장치나 HUD용 디스플레이 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 실시예는 컬러 변환층을 층으로 구성하지 않고 컬러 변환 입자를 개별적으로 제어하여 접착층에 접착되도록 함으로써, 초 고해상도 디스플레이 및 컴팩트화를 달성할 수 없다.
[제1 실시예]
도 8은 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 평면도이다. 도 9는 도 8의 A-B라인을 따라 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 매트릭스로 배열될 수 있다. 예컨대, 복수의 화소(PX)는 제1 방향(x 방향)을 따라 배열된 화소 행과 제2 방향(y 방향)을 따라 배열된 화소 열을 가질 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 단위 영상을 디스플레이할 수 있다. 즉, 복수의 화소(PX) 각각은 풀 컬러 구현이 가능하다.
복수의 서브 화소는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 도면에는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)가 서로 동일한 사이즈를 갖는 것으로 도시되고 있지만, 서로 상이할 수도 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)는 제1 방향을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 방향을 따라 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)의 순서로 배열되고, 제3 서브 화소(PX3)에 인접하여 다시 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)의 순서로 배열될 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 제2 방향을 따라 동일한 서브 화소가 반복적으로 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)은 제2 방향을 따라 반복적으로 배열되고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 방향을 따라 반복적으로 배열되며, 제3 서브 화소(PX3)는 제2 방향을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 제2 방향을 따라 동일한 서브 화소가 반복적으로 배열되는 것은 스트라이프열(stripe column) 배열이라 불릴 수 있다. 예컨대, 제1 스트라이프열은 제2 방향을 따라 반복적으로 배열된 제1 서브 화소(PX1)가 포함되고, 제2 스트라이프열은 제2 방향을 따라 반복적으로 배열된 제2 서브 화소(PX2)가 포함되며, 제3 스트라이프열은 제2 방향을 따라 반복적으로 배열된 제3 서브 화소(PX3)가 포함될 수 있다.
한편, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각은 발광 영역(301, 302, 303)과 비발광 영역(304, 305, 306)를 가질 수 있다. 발광 영역(301, 302, 303)은 광이 출력되는 영역일 수 있다. 비발광 영역(304, 305, 306)은 광이 출력되지 않는 영역으로서, 광의 생성을 위해 필요한 회로, 예컨대 트랜지스터(도 4의 ST, DT), 커패시터(Cst), 신호 라인(VDDL, VSSL)가 구비될 수 있다.
예컨대, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)은 적색 광(371)이 출력되고, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)은 녹색 광(372)이 출력되며, 제3 서브 화소의 제3 발광 영역(303)은 청색 광(373)이 출력될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(PX1)는 적색 서브 화소로 명명하고, 제2 서브 화소(PX2)는 녹색 서브 화소로 명명하며, 제3 서브 화소(PX3)는 청색 서브 화소로 명명할 수 있다. 제1 발광 영역(301)은 적색 발광 영역으로 명명하고, 제2 발광 영역(302)은 녹색 발광 영역으로 명명하며, 제3 발광 영역(303)은 청색 발광 영역으로 명명할 수 있다. 도면에는 제1 발광 영역(301), 제2 발광 영역(302) 및 제3 발광 영역(303)이 서로 동일한 사이즈를 갖는 것으로 도시하고 있지만, 서로 상이할 수도 있다.
도면에는 비발광 영역(304, 305, 306)의 면적이 발광 영역(301, 302, 303)의 면적보다 크게 도시되고 있지만, 발광 영역(301, 302, 303)의 면적과 같거나 작을 수도 있다. 제1 서브 화소(PX1)에서 제1 비발광 영역(304)은 제1 발광 영역(301)을 포위하고, 제2 서브 화소(PX2)에서 제2 비발광 영역(305)은 제2 발광 영역(302)을 포위하며, 제3 서브 화소(PX3)에서 제3 비발광 영역(306)은 제3 발광 영역(303)을 포위할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
일 예로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301), 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)은 제1 방향에 따라 일렬로 배치될 수 있다.
다른 예로서, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301), 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)은 제1 방향에 따라 일렬로 배치되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)은 제1 방향에 따른 제1 수평선 상에 배치되고, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)은 제1 방향에 따른 제2 수평선 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 수평선과 제2 수평선은 서로 평행할 수 있다.
예컨대, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각은 광원(315)을 포함할 수 있다. 예컨대, 광원(315)은 반도체 발광 소자일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각은 적어도 하나 이상의 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 포함된 반도체 발광 소자는 동일한 컬러 광을 발광할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 반도체 발광 소자는 마이크로미터 사이즈를 갖는 반도체 발광 소자 또는 나노미터 사이즈를 갖는 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자는 7㎛이하의 직경을 가질 수 있다. 따라서, 각 서브 화소(PX1, PX2, PX3)당 최대 7㎛의 폭을 가지므로, 초 고해상도의 디스플레이가 가능할 수 있다.
예컨대, 실시예의 반도체 발광 소자는 청색 반도체 발광 소자일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 청색 반도체 발광 소자는 380nm 내지 465nm의 파장 대역을 갖는 광을 발광할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 청색 반도체 발광 소자는
예컨대, 반도체 발광 소자는 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자는 수평형 반도체 발광 소자, 플립칩형 반도체 발광 소자 또는 수직형 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자는 디스크형 반도체 발광 소자, 판형(plate shape) 반도체 발광 소자, 라드형(rod shape) 반도체 발광 소자 등을 포함할 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)는 기판(310), 격벽(320), 광원(315), 접착층(330), 필터층(350_R, 350_G) 및 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)를 포함할 수 있다. 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)는 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수 있다.
격벽(320), 광원(315), 접착층(330), 필터층(350_R, 350_G) 및 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 구비될 수 있다. 기판(310) 상에 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)가 정의되고, 이 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 격벽(320), 광원(315), 접착층(330), 필터층(350_R, 350_G) 및 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 구비될 수 있다.
격벽(320)은 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 격벽(320)은 배리어(barrier), 댐(dam), 뱅크(bank), 측벽(sidewall) 등으로 불릴 수 있다. 이들 용어들은 서로 대체 가능하다.
격벽(320)은 발광 영역(301, 302, 303)을 구획하여 주는 것으로서, 발광 영역(301, 302, 303)의 출력 광이 측 방향으로 진행되지 못하도록 차단하여 주는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 격벽(320)은 광 차단 물질, 예컨대 블랙 매트릭스 재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 격벽(320)은 접착층(330), 필터층(350_R, 350_G) 및 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 쉽게 형성되도록 가이드하는 역할을 할 수 있다.
격벽(320)은 홀(360)을 가질 수 있다. 즉, 격벽(320)은 발광 영역(301, 302, 303)의 둘레를 따라 형성되어, 그 격벽(320)의 내측에 홀(360)이 형성될 수 있다. 예컨대, 홀(360)에 의해 기판(310)이 외부에 노출될 수 있다. 홀(360)에 광원(315), 접착층(330), 컬러 변환 입자(340_R, 340_G) 및 필터층(350_R, 350_G)이 배치될 수 있다. 예컨대, 광원(315)이 접착층(316)을 이용하여 기판(310) 상에 본딩될 수 있다. 예컨대, 접착층(316)은 절연 재질, 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 기판(310)의 상면에 광을 반사시킬 수 있는 반사층이 배치될 수 있다. 반사층은 기판(310)의 전 영역 상에 배치되거나 발광 영역(301, 302, 303)에 배치될 수 있다.
광원(315)이 반도체 발광 소자이고, 반도체 발광 소자의 하부에 반사층이나 반사 패턴, 요철 등이 구비되는 경우, 기판(310) 상에 반사층이 배치되지 않을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
격벽(320)은 적어도 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 도 12에 도시한 바와 같이, 격벽은 기판(310) 상에 제1 격벽(321) 및 제1 격벽(321) 상에 제2 격벽(322)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(321) 및 제2 격벽(322)은 서로 동일한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 격벽(321)은 광원(315) 및 접착층(330) 둘레에 배치되고, 제2 격벽(322)은 필터층(350_R, 350_G) 둘레에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 홀(360)은 제1 격벽(321)에 형성된 제1 홀(361)과 제2 격벽(322)에 형성된 제2 홀(362)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 홀(362)의 직경(D2)은 제1 홀(361)의 직경(D1) 이상일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제2 홀(362)의 직경(D2)이 제1 홀(361)의 직경(D1)보다 클수록, 제2 격벽(322)의 폭은 제1 격벽(321)의 폭보다 작아질 수 있다. 발광 영역(301, 302, 303)의 사이즈는 고정되고 있으므로, 격벽(320)의 폭과 홀(360)의 직경(D1, D2)은 반비례 관계를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 격벽(321)의 폭과 제1 홀(361)의 직경(D1)은 반비례 관계를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 격벽(322)의 폭과 제2 홀(362)의 직경(D2)은 반비례 관계를 가질 수 있다.
예컨대, 제1 격벽(321)의 홀(360)의 내 측면은 광원(315)의 외 측면과 접할 수 있다. 예컨대, 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)의 내 측면은 접착층(330)의 외 측면과 접할 수 있다. 예컨대, 제2 격벽(322)의 제2 홀(362)의 내 측면은 필터층(350_R, 350_G)의 외 측면과 접할 수 있다.
예컨대, 제1 홀(361)에 광원(315) 및 접착층(330)이 배치되고, 제2 홀(362)에 필터층(350_R, 350_G)이 배치될 수 있다.
예컨대, 제2 홀(362)의 직경(D2)이 제1 홀(361)의 직경(D1)보다 큰 경우, 제1 격벽(321)의 일부와 제2 홀(362)의 일부가 수직으로 중첩될 수 있다. 예컨대, 제2 홀(362)의 직경(D2)이 제1 홀(361)의 직경(D1)보다 큰 경우, 제1 격벽(321)과 제2 격벽(322)은 단차가 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 격벽(321)이 상면 일부는 제2 홀(362)에 의해 외부에 노출될 수 있다. 상기 노출된 제1 격벽(321)의 상면과 접착층(330) 상에 필터층(350_R, 350_G)이 배치될 수 있다. 즉, 필터층(350_R, 350_G)의 하면은 상기 노출된 제1 격벽(321)의 상면 및 접착층(330)의 상면과 접할 수 있다. 따라서, 필터층(350_R, 350_G)의 제1 격벽(321) 및 제2 격벽(322)에 접하여 필터층(350_R, 350_G)의 접합 면적을 확대하여 필터층(350_R, 350_G)의 결합력을 강화하여 필터층(350_R, 350_G)의 이탈을 방지할 수 있다.
광원(315)은 기판(310) 상에 배치될 수 있다.
광원(315)은 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 광원(315)은 격벽(320)이 제1 홀(361)에 의해 둘러싸일 수 있다. 광원(315)은 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 광원(315)은 격벽(320)의 제1 홀(361)에 배치될 수 있다. 광원(315)의 외 측면은 홀(360)의 내 측면에 접할 수 있다. 광원(315)의 외 측면은 제1 홀(361)의 내 측면에 접할 수 있다.
기판(310) 상에 정의된 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 광원(315)이 배치될 수 있다. 광원(315)은 격벽(320) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 광원(315)은 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 예컨대, 광원(315)은 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)에 배치될 수 있다. 제1 격벽(321)의 높이는 광원(315)의 두께보다 클 수 있다.
예컨대, 광원(315)은 적어도 하나 이상의 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다. 반도체 발광 소자는 청색 광(373)을 발광하는 청색 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 청색 반도체 발광 소자가 배치될 수 있다.
접착층(330)은 광원(315) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 접착층(330)의 하면은 광원(315)의 상측에 접할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
접착층(330)은 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 접착층(330)은 격벽(320)이 제1 홀(361)에 의해 둘러싸일 수 있다. 접착층(330)은 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 접착층(330)은 격벽(320)의 제1 홀(361)에 배치될 수 있다. 접착층(330)의 외 측면은 홀(360)의 내 측면에 접할 수 있다. 접착층(330)의 외 측면은 제1 홀(361)의 내 측면에 접할 수 있다.
접착층(330)은 광원(315)을 덮어 광원(315)이 외부로부터 수분이나 이물질과 같은 오염원이 침투하지 못하도록 하며, 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다.
접착층(330)은 발광 영역(301, 302, 303)에 한 개의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치되도록 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)를 제어하는 부재일 수 있다. 예컨대, 접착층(330)은 광 경화 접착층(330)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 예컨대, 광 경화 접착층(330)은 자외선(UV) 광에 의해 접착성이 활성화될 수 있다. 즉, 광 경화 접착층(330)에 UV 광이 조사되는 경우, UV 광이 조사된 영역은 접착성이 활성화된 활성 영역이고, UV 광이 조사되지 않은 영역은 접착성이 비활성화된 비활성 영역일 수 있다.
예컨대, 접착층(330)의 비활성 영역에 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 접하는 경우, 접착층(330)의 비활성 영역이 접착성이 없고 단단한 표면 상태를 가지므로, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)의 비활성 영역의 표면에 고정되지 않고 다른 위치로 이동될 수 있다. 예컨대, 접착층(330)의 활성 영역에 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 접하는 경우, 접착층(330)의 활성 영역이 접착성이 강화되고 액상의 표면 상태를 가지므로, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)의 활성 영역의 표면에 고정되고 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 일부가 중력과 무게로 인해 접착층(330)의 활성 영역의 내부로 들어갈 수 있다. 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 접착층(330)의 활성 영역의 표면에 고정된 후, 후공정에 의해 접착층(330)의 활성 영역이 경화될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
따라서, UV 광이 접착층(330)에 선택적으로 조사됨으로써, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각의 발광 영역(301, 302, 303)에 적당한 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 접착층(330)에 접착될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)에 배치된 접착층(330) 상에 UV 광을 선택적으로 조사함으로써, 제1 서브 화소(PX1)의 접착층(330)에 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 접착될 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 광원(315)의 청색 광(373)을 적색 광(371)으로 변환하는 적색 변환 입자일 수 있다. 예컨대, 제2 서브 화소(PX2)에 배치된 접착층(330) 상에 UV 광을 선택적으로 조사함으로써, 제2 서브 화소(PX2)의 접착층(330)에 제2 컬러 변환 입자(340_G)가 접착될 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 광원(315)의 청색 광(373)을 녹색 광(372)으로 변환하는 녹색 변환 입자일 수 있다.
도면에는 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 직경과 제2 컬러 변환 입자(340_G)의 직경이 동일한 것으로 도시되고 있지만, 서로 상이할 수도 있다.
예컨대, 접착층(330)은 제1 홈(331)을 가질 수 있다. 제1 홈(331)은 UV 광이 접착층(330)에 조사되어 해당 접착층(330)이 활성 영역이 된 후, 활성 영역에 접착된 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 제1 홈(331)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 원형인 경우, 제1 홈(331)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측에 대응하는 라운드형을 가질 수 있다.
필터층(350_R, 350_G)은 접착층(330) 상에 배치될 수 있다.
필터층(350_R, 350_G)은 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)은 격벽(320)이 제2 홀(362)에 의해 둘러싸일 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)은 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)은 격벽(320)의 2 홀(362)에 배치될 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)의 외 측면은 홀(360)의 내 측면에 접할 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)의 외 측면은 제2 홀(362)의 내 측면에 접할 수 있다.
필터층(350_R, 350_G)은 광원(315)의 광 및/또는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)에서 변환된 광 중에서 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 출력하는 역할을 할 수 있다. 다시 말해, 필터층(350_R, 350_G)은 광원(315)의 광 및/또는 상기 변환된 광 중에서 특정 파장 대역을 제외한 나머지 파장 대역의 광을 차단하여 출력되지 않도록 할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 필터층은 제1 필터(350_R) 및 제2 필터(350_G)를 포함할 수 있다.
제1 필터(350_R)는 제1 서브 화소(PX1)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 필터(350_R)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치될 수 있다. 제1 필터(350_R)는 예컨대, 적색 파장 대역의 광(이하, 적색 광이라 함, 371)을 선택적으로 출력할 수 있다. 제1 필터(350_R)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치된 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제1 필터(350_R)는 제1 발광 영역(301)에 배치된 제2 격벽(322)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제1 필터(350_R)의 하면은 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치된 접착층(330)의 상면에 접할 수 있다. 제1 필터(350_R)는 제1 발광 영역(301)에 배치된 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 제1 필터(350_R)는 제1 발광 영역(301)에 배치된 격벽(320)의 제2 홀(362)에 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 필터(350_R)는 제2 방향에 따른 제1 스트라이프열에 포함된 복수의 제1 서브 화소(PX1) 각각의 제1 발광 영역(301)에만 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1 필터(350_R)는 제2 방향에 따른 제1 스트라이프열에 포함된 복수의 제1 서브 화소(PX1)에 연속하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 필터(350_R)는 제2 방향을 따라 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301), 제1 비발광 영역(304), 인접하는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 및 제1 비발광 영역(304)에 연속하여 배치될 수 있다.
제2 필터(350_G)는 제2 서브 화소(PX2)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 필터(350_G)는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치될 수 있다. 제2 필터(350_G)는 예컨대, 녹색 파장 대역의 광(이하, 녹색 광이라 함, 372)을 선택적으로 출력할 수 있다. 제2 필터(350_G)는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치된 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 필터(350_G)는 제2 발광 영역(302)에 배치된 제2 격벽(322)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 필터(350_G)의 하면은 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치된 접착층(330)의 상면에 접할 수 있다. 제2 필터(350_G)는 제2 발광 영역(302)에 배치된 격벽(320)의 홀(360)에 배치될 수 있다. 제2 필터(350_G)는 제2 발광 영역(302)에 배치된 격벽(320)의 제2 홀(362)에 배치될 수 있다.
일 예로, 제2 필터(350_G)는 제2 방향에 따른 제2 스트라이프열에 포함된 복수의 제2 서브 화소(PX2) 각각의 제2 발광 영역(302)에만 배치될 수 있다. 다른 예로, 제2 필터(350_G)는 제2 방향에 따른 제2 스트라이프열에 포함된 복수의 제2 서브 화소(PX2)에 연속하여 배치될 수 있다. 즉, 제2 필터(350_G)는 제2 방향을 따라 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302), 제2 비발광 영역(305), 인접하는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제2 비발광 영역(305)에 연속하여 배치될 수 있다.
도면에는 제1 필터(350_R) 및 제2 필터(350_G) 각각의 상면과 제2 격벽(322)의 상면이 동일 선상에 위치되는 것으로 도시되고 있지만, 서로 상이한 높이로 위치될 수도 있다.
한편, 제3 서브 화소(PX3)에 필터층이 배치되지 않을 수 있다. 광원(315)에서 발광되는 청색 광(373)을 그대로 제3 서브 화소(PX3)의 출력 광, 즉 청색 광(373)으로서 출력하는 경우, 제3 서브 화소(PX3)에 필터층이 배치되지 않을 수 있다. 제3 서브 화소(PX3)에서 출력되는 청색 광(373)의 제2 파장 대역이 광원(315)에서 발광되는 청색 광(373)의 제1 파장 대역과 상이한 경우, 광원(315)에서 발광되는 제1 파장 대역의 광 중에서 제2 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있는 필터층이 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 해당 필터층은 제3 필터로 불릴 수 있다.
한편, 필터층(350_R, 350_G)의 하면은 접착층(330)의 상면에 형성된 제1 홈(331)에 마주보는 제2 홈(341)를 가질 수 있다. 제2 홈(341)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G) 상에 필터층(350_R, 350_G)이 형성되는 경우, 필터층(350_R, 350_G)의 상측에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 제2 홈(341)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 원형인 경우, 제2 홈(341)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측에 대응하는 라운드형을 가질 수 있다. 따라서, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측은 접착층(330)의 제1 홈(331)에 배치되고, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측은 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)에 배치될 수 있다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측은 접착층(330)의 제1 홈(331)의 내면에 접하고, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측은 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)의 내면에 접할 수 있다.
컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2)에 배치되므로, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치된 제1 필터(350_R) 및 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치된 제2 필터(350_G) 각각의 하면에 제2 홈(341)이 형성될 수 있다.
한편, 제2 홈(341)을 제외한 필터층(350_R, 350_G)의 하면은 제1 홈(331)을 제외한 접착층(330)의 상면과 접할 수 있다. 제1 홈(331)의 직경과 제2 홈(341)의 직경은 동일할 수 있다.
제1 홈(331)의 깊이(d11)와 제2 홈(341)의 깊이(d21)은 상이할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 홈(331)의 깊이(d11)는 제2 홈(341)의 깊이(d21)보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 홈(331)의 깊이(d11)은 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 1/2 이하일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도시되지 않았지만, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330) 내에 배치될 수 있다. 도시되지 않았지만, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)에 배치되고 그 최상측 지점이 필터층(350_R, 350_G)의 하면과 접할 수 있다.
도시되지 않았지만, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 필터층(350_R, 350_G) 내에 배치될 수 있다. 도시되지 않았지만, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 필터층(350_R, 350_G)에 배치되고 그 최하측 지점이 접착층(330)의 상면과 접할 수 있다.
컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)과 필터층(350_R, 350_G) 사이에서 접착층(330)과 필터층(350_R, 350_G)에 접할 수 있다.
컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)과 제2 격벽(322)의 제2 홀(362)이 연통되는 경계선 상에 위치될 수 있다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 중심은 제2 홀(362)에 위치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)의 제1 홈(331)에 배치되는 하측과 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)에 배치되는 상측을 가질 수 있다. 즉, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)의 제1 홈(331)과 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 직경(D11)은 제1 홀(361) 또는 제2 홀(362)의 직경(D1, D2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 홀(361)에 접착층(330)이 형성되고 접착층(330)의 상면에 제1 홈(331)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 홀(362)에 필터층(350_R, 350_G)이 형성되고 필터층(350_R, 350_G)의 하면에 제2 홈(341)이 형성될 수 있다. 접착층(330)의 제1 홈(331)은 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)보다 작고, 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)은 제2 격벽(322)의 제2 홀(362)보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 접착층(330)의 제1 홈(331)과 필터층(350_R, 350_G)의 제2 홈(341)에 의해 둘러싸일 수 있다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)의 내 측면 또는 제2 격벽(322)의 제2 홀(362)의 내 측면으로부터 이격될 수 있다.
예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 중심은 서브 화소(PX1, PX2) 각각의 중심과 일치할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 직경(D11)은 광원(315)의 직경의 1/3이상일 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 광원(315)에서 발광된 광을 상기 발광된 광의 파장 대역과 상이한 파장 대역의 광으로 변환할 수 있다.
컬러 변환 입자는 제1 컬러 변환 입자(340_R) 및 제2 컬러 변환 입자(340_G)를 포함할 수 있다.
제1 컬러 변환 입자(340_R)는 제1 서브 화소(PX1)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치될 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 광원(315)의 파장 대역의 광(이하, 청색 광이라 함, 373)을 적색 광(371)으로 변환할 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치된 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 하측은 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 배치된 접착층(330)의 제1 홈(331)의 내면에 접할 수 있다.
제2 컬러 변환 입자(340_G)는 제2 서브 화소(PX2)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치될 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 광원(315)의 청색 광(373)을 녹색 광(372)으로 변환할 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치된 격벽(320)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)의 하측은 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 배치된 접착층(330)의 제1 홈(331)의 내면에 접할 수 있다.
한편, 제3 서브 화소(PX3)에 컬러 변환 입자가 배치되지 않을 수 있다. 광원(315)에서 발광되는 청색 광(373)을 그대로 제3 서브 화소(PX3)의 출력 광, 즉 청색 광(373)으로서 출력하는 경우, 제3 서브 화소(PX3)에 컬러 변환 입자가 배치되지 않을 수 있다. 제3 서브 화소(PX3)에서 출력되는 청색 광(373)의 제2 파장 대역이 광원(315)에서 발광되는 청색 광(373)의 제1 파장 대역과 상이한 경우, 광원(315)에서 발광되는 제1 파장 대역의 광을 제2 파장 대역의 광으로 변환할 수 있는 컬러 변환 입자가 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 해당 컬러 변환 입자는 제3 컬러 변환 입자로 불릴 수 있다.
한편, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)는 무기 형광체 입자일 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)로는 AE2Si5N8:Eu(580nm 내지 625nm의 파장), Ca(Sr)AlSiN3:Eu(620nm 내지 650nm의 파장) 등이 사용될 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)로는 β-SiAlON:Eu(530nm 내지 540nm의 파장), Ln2Si3O3N4:Tb(540nm 내지 545nm의 파장), AESi2O2N2:Eu(505nm 내지 565nm의 파장) 등이 사용될 수 있다.
한편, 실시예는 적어도 600ppi 이상의 해상도를 가질 수 있다. 통상 LCD나 OLED 기반 스마트폰용 디스플레이 장치의 해상도가 5000ppi이므로, 실시예의 디스플레이 장치(300)는 스마트폰용 디스플레이 장치의 해상도보다 훨씬 높은 해상도인 초 고해상도를 가질 수 있다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 직경(D11)과 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)의 직경(D1) 사이의 관계에 따라 해상도가 달라질 수 있다.
D11, D1 달성 가능한 최대 해상도
D11<5㎛, D1<7㎛ 1000ppi 이상
D11<3㎛, D1<4㎛ 2000ppi 이상
D11<600nm, D1<1㎛ 4000ppi 이상
실시예에서, 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)의 직경(D1)이 7㎛ 이하이므로, 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)에 배치되는 광원(315)은 7㎛ 이하의 직경을 가질 수 있다. 실시예에서, 광원(315)은 7㎛인의 직경인 경우, 0.5㎛의 공정 마진을 고려할 때 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각의 발광 영역(301, 302, 303)은 8㎛일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 한편, 해상도가 더욱 더 높아져 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2) 각각의 사이즈가 작아질수록 또는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 직경(D11)이 커질수록, 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2) 각각에 배치되는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 개수가 적어질 수 있다. 도면에는 한 개의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2) 각각에 배치되고 있지만, 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2) 각각에 2개 이상의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치될 수도 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1) 및 제2 서브 화소(PX2) 각각에 5개 이하의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치될 수 있다.
한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 단일 화소의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각에 청색 광(373)을 발광하는 청색 반도체 발광 소자가 광원(315)으로서 배치될 수 있다. 광원(315)에서 발광된 청색 광(373)은 격벽(320)에 의해 인접 서브 화소로 진행하지 못하고 전방으로 진행될 수 있다.
제1 서브 화소(PX1)에서 광원(315)의 청색 광(373)은 접착층(330)을 경유하여 일부는 제1 컬러 변환 입자(340_R)로 진행되고 다른 일부는 제1 필터(350_R)로 진행될 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 청색 광(373)을 흡수하거나 반사시킬 수 있다. 상기 흡수된 청색 광(373)은 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 적색 광(371)으로 변환된 후 제1 필터(350_R)로 진행될 수 있다.
제1 필터(350_R)는 접착층(330)을 경유한 청색 광(373), 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 반사된 청색 광(373) 및/또는 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)에 의해 생성된 전체 파장 대역의 광 중에서 제1 필터(350_R)에 설정된 적색 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)이 제1 필터(350_R)에 설정된 적색 파장 대역의 광과 일치되는 경우, 제1 필터(350_R)는 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)을 그대로 출사할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)이 제1 필터(350_R)에 설정된 적색 파장 대역의 광과 일치되지 않는 경우, 제1 필터(350_R)는 접착층(330)을 경유한 청색 광(373), 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 반사된 청색 광(373) 및/또는 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)에 의해 생성된 전체 파장 대역의 광 중에서 제1 필터(350_R)에 설정된 적색 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있다.
제2 서브 화소(PX2)에서 광원(315)의 청색 광(373)은 접착층(330)을 경유하여 일부는 제2 컬러 변환 입자(340_G)로 진행되고 다른 일부는 제2 필터(350_G)로 진행될 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 청색 광(373)을 흡수하거나 반사시킬 수 있다. 상기 흡수된 청색 광(373)은 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 녹색 광(372)으로 변환된 후 제2 필터(350_G)로 진행될 수 있다.
제2 필터(350_G)는 접착층(330)을 경유한 청색 광(373), 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 반사된 청색 광(373) 및/또는 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)에 의해 생성된 전체 파장 대역의 광 중에서 제2 필터(350_G)에 설정된 녹색 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)이 제1 필터(350_R)에 설정된 녹색 파장 대역의 광과 일치되는 경우, 제2 필터(350_G)는 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)을 그대로 출사할 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)이 제2 필터(350_G)에 설정된 녹색 파장 대역의 광과 일치되지 않는 경우, 제2 필터(350_G)는 접착층(330)을 경유한 청색 광(373), 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 반사된 청색 광(373) 및/또는 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)에 의해 생성된 전체 파장 대역의 광 중에서 제2 필터(350_G)에 설정된 녹색 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있다.
한편, 제3 서브 화소(PX3)에는 컬러 변환 입자나 필터층이 배치되지 않고 있으므로, 광원(315)의 청색 광(373)이 그대로 출력될 수 있다. 광원(315)의 청색 광(373)이 제3 서브 화소(PX3)에 설정된 청색 파장의 광과 상이한 경우, 청색 파장의 광을 선택적으로 출사할 수 있는 필터층, 예컨대 제3 필터가 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 즉, 제3 필터가 접착층(330) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제3 필터의 하면은 접착층(330)의 상면과 접할 수 있다. 이러한 경우, 광원(315)의 청색 광(373)은 접착층(330)을 경유하여 제3 필터로 진행될 수 있다. 제3 필터는 접착층(330)을 경유한 청색 광(373) 중에서 제3 필터에 설정된 청색 파장 대역의 광을 선택적으로 출력할 수 있다.
도시되지 않았지만, 격벽(320)과 필터층(350_R, 350_G) 상에 보호층이 배치될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 13 내지 도 24는 제1 실시예에 따른 디스플레이 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(401) 상에 일련의 공정을 수행하여 복수의 광원(315), 즉 청색 반도체 발광 소자가 제조될 수 있다. 예컨대, 복수의 광원(315) 각각은 디스플레이용 기판(도 14의 310) 상에 정의된 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 대응하도록 서로 이격될 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 복수의 광원(315)이 기판(310) 상에 전사될 수 이다. 기판(310) 상에 접착층(316)이 형성되고, 이 접착층(316)에 의해 복수의 광원(315)이 기판(310)에 부착될 수 있다. 다음, LLO 공정을 이용하여 웨이퍼(401)가 분리될 수 있다.
도시되지 않았지만, 기판(310)의 상면에 반사층이 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 15에 도시한 바와 같이, 기판(310) 상에 절연막(320a)이 형성되고, 그 위에 패턴(325)이 형성될 수 있다. 절연막(320a)은 광 차단 물질, 예컨대 블랙 매트릭스 재질로 이루어질 수 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 패턴(325)를 마스크로 하여 식각 공정이 수행되어, 광원(315)이 노출될 때까지 절연막(320a)가 제거될 수 있다. 따라서, 상기 식각되고 남은 절연막(320a)이 제1 격벽(321)이 되고, 상기 식각된 공간이 제1 홀(361)이 될 수 있다. 제1 홀(361)에 의해 광원(315)의 상측이 노출될 수 있다.
도 17에 도시한 바와 같이, 제1 격벽(321)의 제1 홀(361)에 접착층(330)이 형성될 수 있다. 접착층(330)은 인쇄 공정을 이용하여 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
접착층(330)은 광 경화 접착층으로써, 예컨대 광 조사에 의해 접착성이 활성화되는 네거티브형 PAC(polyaluminium chloride)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 접착층(330)은 비활성 상태이지만, 예컨대 UV 광이 조시되는 경우 활성 상태로 변경될 수 있다. 활성 상태라 함은 접착층(330)의 표면에 다른 부재가 접착될 수 있는 접착력을 가짐을 의미할 수 있다. 비활성 상태라 함은 접착층(330)의 표면이 접착력을 가지지 못함을 의미할 수 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 마스크(410)가 기판(310) 상에 배치된 후 UV 광이 조사될 수 있다. 마스크(410)는 UV 광이 선택적으로 조사되도록 설계될 수 있다. 예컨대, 마스크(410)는 UV 광이 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 조사되도록 설계될 수 있다.
도 19에 도시한 바와 같이, UV 광이 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 선택적으로 조사됨으로써, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 상에 접착층(330)은 활성 영역(330a)이 될 수 있다. UV 광이 조사되지 않는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 상의 접착층(330)은 비활성 영역(330b)가 될 수 있다.
다음, 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 기판(310) 상에 도포될 수 있다. 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 제1 격벽(321), 접착층(330)의 활성 영역 및 비활성 영역 상에 도포될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 도포된 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 접착층(330)의 활성 영역에 접착되고 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 무게 및/중력에 기인하여 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 하측이 접착층(330)의 활성 영역 내부로 들어가 제1 홈(도 9 및 도 10의 331)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 각각에 도포된 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 접착층(330)의 비활성 영역에 접착되지 않고 자유롭게 이동 가능하다. 아울러, 제1 격벽(321) 상에 도포된 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 제1 격벽(321)에 접착되지 않고 자유롭게 이동 가능하다.
도 20에 도시한 바와 같이, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 상의 접착층(330)에 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 접착되고, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 상에는 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 위치되지 않는다.
도 21에 도시한 바와 같이, 마스크(420)가 기판(310) 상에 배치된 후 UV 광이 조사될 수 있다. 마스크(420)는 UV 광이 선택적으로 조사되도록 설계될 수 있다. 예컨대, 마스크(420)는 UV 광이 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 조사되도록 설계될 수 있다.
도 22에 도시한 바와 같이, UV 광이 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 선택적으로 조사됨으로써, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 상에 접착층(330)은 활성 영역(330a)이 될 수 있다. UV 광이 조사되지 않는 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 상의 접착층(330)은 비활성 영역(330b)가 될 수 있다.
다음, 제2 컬러 변환 입자(340_G)가 기판(310) 상에 도포될 수 있다. 제2 컬러 변환 입자(340_G)가 제1 격벽(321), 접착층(330)의 활성 영역 및 비활성 영역 상에 도포될 수 있다. 예컨대, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 도포된 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 접착층(330)의 활성 영역에 접착되고 제2 컬러 변환 입자(340_G)의 무게 및/또는 중력에 기인하여 제2 컬러 변환 입자(340_G)의 하측이 접착층(330)의 활성 영역 내부로 들어가 제1 홈(도 9 및 도 10의 331)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에는 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 고정되어 있어, 이 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 제2 컬러 변환 입자(340_G)가 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에 위치될 수 없다. 예컨대, 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 각각에 도포된 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 접착층(330)의 비활성 영역에 접착되지 않고 자유롭게 이동 가능하다. 아울러, 제1 격벽(321) 상에 도포된 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 제1 격벽(321)에 접착되지 않고 자유롭게 이동 가능하다.
도 23에 도시한 바와 같이, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 상의 접착층(330)에 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 접착되고, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 상의 접착층(330)에 제2 컬러 변환 입자(340_G)가 접착될 수 있다. 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 상에는 제1 컬러 변환 입자(340_R)가 접착층(330)가 비활성 영역이므로 해당 접착층(330)에 위치되지 않는다.
도 24에 도시한 바와 같이, 기판(310) 상에 제2 격벽(322)이 형성되고, 제2 격벽(322)에 의해 제2 홀(362)이 형성되며, 제2 홀(362)에 필터층(350_R, 350_G)이 형성될 수 있다. 필터층(350_R, 350_G)은 인쇄 공정을 이용하여 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
필터층은 제1 필터(350_R) 및 제2 필터(350_G)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 필터(350_R)가 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)의 접착층(330) 상에 형성될 수 있다. 제1 필터(350_R)가 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)의 접착층(330) 상에 형성되는 경우, 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 제1 필터(350_R)에 의해 덮혀질 수 있다. 이러한 경우, 제1 필터(350_R)의 하면은 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 상측에 대응하는 제2 홈(도 9 및 도 10의 341)이 형성될 수 있다.
예컨대, 제2 필터(350_G)가 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)의 접착층(330) 상에 형성될 수 있다. 제2 필터(350_G)가 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)의 접착층(330) 상에 형성되는 경우, 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 제2 필터(350_G)에 의해 덮혀질 수 있다. 이러한 경우, 제2 필터(350_G)의 하면은 제2컬러 변환 입자(340_G)의 상측에 대응하는 제2 홈(도 9 및 도 10의 341)이 형성될 수 있다.
한편, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 도포되어 잔존하지 못하도록 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 도포되기 전에 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 도포되지 않아야 할 접착층(330) 상에 보호막(미도시)이 형성될 수 있다. 예컨대, 보호막은 감광 물질로 이루어질 수 있다. 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 원하는 접착층(330)에 부착된 후 해당 보호막은 제거될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 단일 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 고정되도록 제어함으로써, 초 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 동일 개수의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 간의 휘도 편차를 방지하여 화질을 개선할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 두꺼운 두께를 갖는 컬러 변환층 대신에 적어도 5㎛이하의 직경(D11)을 갖는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 두께를 획기적으로 줄여 컴팩트화가 가능할 수 있다. 따라서, 설치 특수성으로 인해 작은 공간에 설치되어야 하는 AR용이나 HUD에 채택될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측이 접착층(330)에 매립되고, 접착층(330)의 두께를 얇게 하여 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 광원(315) 사이의 간격을 최소화홤으로써, 컴팩트화가 가능하다.
제1 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측이 필터층(350_R, 350_G)에 매립되어, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 필터층(350_R, 350_G)에 의한 전체 두께가 더욱 더 줄어, 컴팩트화가 가능하다.
제1 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)로서 무기 형광체 입자가 사용됨으로써, 수명을 연장할 수 있다.
[제2 실시예]
도 25는 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
제2 실시예는 차폐 필터(370)를 제외하고 제1 실시예와 동일하다. 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 25를 참조하면, 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치(300A)는 기판(310), 격벽(320), 광원(315), 접착층(330), 차폐 필터(370) 및 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)를 포함할 수 있다. 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치(300A)는 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수 있다.
차폐 필터(370)는 예컨대, 광원(315)에서 발광된 광의 파장 대역을 차폐하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 광원(315)이 청색 광(373)을 발광하는 청색 반도체 발광 소자를 포함하는 경우, 차폐 필터(370)는 청색 광(373)의 청색 파장 대역을 차폐할 수 있다.
차폐 필터(370)의 형상은 제1 실시예의 제1 필터(도 9의 350_R) 및 제2 필터(350_G)와 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 차폐 필터(370)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)의 접착층(330) 상에 배치될 수 있다. 차폐 필터(370)는 제1 컬러 변환 입자(340_R) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 변환 입자(340_R)는 차폐 필터(370)에 의해 덮혀질 수 있다. 이러한 경우, 차폐 밀터의 하면은 제1 컬러 변환 입자(340_R)의 상측에 대응하는 제2 홈(도 9 및 도 10의 341)이 형성될 수 있다.
예컨대, 차폐 필터(370)는 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)의 접착층(330) 상에 배치될 수 있다. 차폐 필터(370)는 제2 컬러 변환 입자(340_G) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 변환 입자(340_G)는 차폐 필터(370)에 의해 덮혀질 수 있다. 이러한 경우, 차폐 밀터의 하면은 제2 컬러 변환 입자(340_G)의 상측에 대응하는 제2 홈(도 9 및 도 10의 341)이 형성될 수 있다.
도 26 내지 도 28은 제2 실시예에 따른 디스플레이 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 26에 도시한 바와 같이, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301), 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302) 및 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303) 상에 차폐 필터(370)가 형성될 수 있다.
도 26의 제조 공정은 도 23의 제조 공정의 다음 공정일 수 있다. 따라서, 제2 실시예에서 도 26의 제조 공정 이전의 제조 공정은 도 13 내지 도 23과 관련된 제1 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 27에 도시한 바와 같이, 기판(310) 상에 마스크(440)가 위치된 후 마스크(440)를 이용하여 차폐 필터(370)를 선택적으로 제거할 수 있다. 예컨대, 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)의 접착층(330) 상에 배치된 차폐 필터(370)가 제거될 수 있다.
도 28에 도시한 바와 같이, 차폐 필터(370)가 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)과 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 형성되고, 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)에 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301)에서는 광원(315)에서 발광되어 접착층(330)을 경유한 청색 광(373)은 차폐 필터(370)에 의해 차폐되어 출력되지 않고, 제1 컬러 변환 입자(340_R)에 의해 변환된 적색 광(371)은 차폐 필터(370)에 의해 차폐되지 않고 출력될 수 있다. 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에서는 광원(315)에서 발광되어 접착층(330)을 경유한 청색 광(373)은 차폐 필터(370)에 의해 차폐되어 출력되지 않고, 제2 컬러 변환 입자(340_G)에 의해 변환된 녹색 광(372)은 차폐 필터(370)에 의해 차폐되지 않고 출력될 수 있다. 제3 서브 화소(PX3)의 제3 발광 영역(303)에서는 차폐 필터(370)가 배치되지 않으므로 광원(315)에서 발광된 청색 광(373)이 그대로 출력될 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 단일 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 고정되도록 제어함으로써, 초 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 적어도 마이크로 미터 사이즈의 반도체 발광 소자를 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 배치하여 광원(315)으로 사용하고, 광원(315) 상의 접착층(330)을 이용하여 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3)에 동일 개수의 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 복수의 서브 화소(PX1, PX2, PX3) 간의 휘도 편차를 방지하여 화질을 개선할 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 두꺼운 두께를 갖는 컬러 변환층 대신에 적어도 5㎛이하의 직경(D11)을 갖는 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)가 배치됨으로써, 두께를 획기적으로 줄여 컴팩트화가 가능할 수 있다. 따라서, 설치 특수성으로 인해 작은 공간에 설치되어야 하는 AR용이나 HUD에 채택될 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 하측이 접착층(330)에 매립되고, 접착층(330)의 두께를 얇게 하여 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 광원(315) 사이의 간격을 최소화홤으로써, 컴팩트화가 가능하다.
제2 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)의 상측이 필터층(350_R, 350_G)에 매립되어, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)와 필터층(350_R, 350_G)에 의한 전체 두께가 더욱 더 줄어, 컴팩트화가 가능하다.
제2 실시예에 따르면, 컬러 변환 입자(340_R, 340_G)로서 무기 형광체 입자가 사용됨으로써, 수명을 연장할 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 제1 실시예에서 제1 필터(350_R) 및 제2 필터(350_G)를 개별적으로 형성하는 대신에 동일한 차폐 필터(370)를 제1 서브 화소(PX1)의 제1 발광 영역(301) 및 제2 서브 화소(PX2)의 제2 발광 영역(302)에 동시에 형성함으로써, 제조 공정 시간이 단축될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
실시예는 영상이나 정보를 디스플레이하는 디스플레이 분야에 채택될 수 있다.
실시예는 반도체 발광 소자를 이용하여 영상이나 정보를 디스플레이하는 디스플레이 분야에 채택될 수 있다. 반도체 발광 소자는 마이크로급 반도체 발광 소자나 나노급 반도체 발광 소자일 수 있다.

Claims (19)

  1. 복수의 서브 화소를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 복수의 서브 화소 각각은,
    기판;
    상기 기판 상에 격벽;
    상기 격벽 내에 광원;
    상기 광원 상에 접착층;
    상기 접착층 상에 필터층; 및
    상기 접착층과 상기 필터층 사이에서 상기 접착층과 상기 필터층에 접하는 컬러 변환 입자를 포함하는
    디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 상면은 제1 홈을 가지고,
    상기 필터층의 하면은 상기 제1 홈에 마주보는 제2 홈을 가지며,
    상기 컬러 변환 입자는,
    상기 제1 홈에 배치되는 하측; 및
    상기 제2 홈에 배치되는 상측을 포함하는
    디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 홈의 깊이는 상기 컬러 변환 입자의 1/2 이하인
    디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 접착층의 상면은 상기 필터층의 하면과 접하는
    디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 홀을 가지며,
    상기 광원, 상기 접착층, 상기 컬러 변환 입자 및 상기 필터층은 상기 홀에 배치되는
    디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컬러 변환 입자의 직경은 상기 홀의 직경보다 작은
    디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 격벽은,
    제1 격벽; 및
    상기 제1 격벽 상에 제2 격벽을 포함하고,
    상기 홀은,
    상기 제1 격벽에 제1 홀; 및
    상기 제2 격벽에 제2 홀을 포함하며,
    상기 제2 홀의 직경은 상기 제1 홀의 직경 이상인
    디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광원 및 상기 접착층은 상기 제1 홀에 배치되고,
    상기 필터층은 상기 제2 홀에 배치되는
    디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 블랙 매트릭스인
    디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 반도체 발광 소자를 포함하고,
    상기 복수의 서브 화소에 상기 반도체 발광 소자가 배치되고,
    제1 방향을 따라 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소가 반복적으로 배열되고,
    상기 제1 서브 화소는 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비되고,
    상기 제2 서브 화소는 상기 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비되며,
    상기 제3 서브 화소는 상기 제2 방향을 따라 서로 인접하여 복수개 구비되는
    디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 변환 입자는,
    제1 컬러 변환 입자 및 제2 컬러 변환 입자를 포함하는
    디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 필터층은,
    제1 필터 및 제2 필터를 포함하고,
    상기 제1 컬러 변환 입자 및 상기 제1 필터는 상기 제1 서브 화소에 배치되고,
    상기 제2 컬러 변환 입자 및 상기 제2 필터는 상기 제2 서브 화소에 배치되는
    디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 필터는 상기 제2 방향에 따른 복수의 제1 서브 화소에 연속하여 배치되고,
    상기 제2 필터는 상기 제2 방향에 따른 복수의 제2 서브 화소에 연속하여 배치되는
    디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 필터층은,
    차폐 필터를 포함하고,
    상기 차폐 필터는 상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소에 배치되는
    디스플레이 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자는 청색 반도체 발광 소자를 포함하고, 7㎛이하의 직경을 갖는
    디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 변환 입자의 직경은 상기 광원의 직경의 1/3 이상인
    디스플레이 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 변환 입자는 무기 형광체 입자를 포함하는
    디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    적어도 600ppi 이상의 해상도를 갖는
    디스플레이 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 광 경화 접착층을 포함하는
    디스플레이 장치.
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