WO2024014567A1 - Display device using light-emitting element and method for manufacturing same - Google Patents

Display device using light-emitting element and method for manufacturing same Download PDF

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WO2024014567A1
WO2024014567A1 PCT/KR2022/010095 KR2022010095W WO2024014567A1 WO 2024014567 A1 WO2024014567 A1 WO 2024014567A1 KR 2022010095 W KR2022010095 W KR 2022010095W WO 2024014567 A1 WO2024014567 A1 WO 2024014567A1
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layer
display device
color conversion
color
light
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Application number
PCT/KR2022/010095
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
유영길
백승미
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements

Definitions

  • the present invention is applicable to display device-related technical fields, for example, relates to a display device using micro LED (Light Emitting Diode).
  • micro LED Light Emitting Diode
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OLED Organic Light Emitting Diodes
  • LED Light Emitting Diode
  • GaAsP compound semiconductor in 1962, it has been followed by GaP:N series green LED. It has been used as a light source for display images in electronic devices, including information and communication devices.
  • LEDs light emitting diodes
  • This LED technology exhibits characteristics of low power, high brightness, and high reliability compared to other display devices/panels, and can also be applied to flexible devices. Therefore, it has been actively studied in recent years by research institutes and companies.
  • the subpixel configuration of a display device it can be implemented using a blue LED and a color conversion layer material together with the blue LED.
  • the light converted through the blue LED can increase the beam angle because the color conversion material causes light diffusion in the form of microspheres. Therefore, when applied to a display device that displays images or text, color interference (cross-talk) may occur.
  • a method of constructing a partition wall and printing quantum dots (QD), a nano color conversion material, through inkjet can also be considered.
  • QD quantum dots
  • a coffee ring effect occurs in subpixels after printing, making it difficult to obtain uniform light.
  • the size of the color conversion layer (color conversion layer) is reduced and the amount of color conversion coated on each subpixel is adjusted to be uniform.
  • color uniformity may deteriorate due to agglomeration of nano color conversion (quantum dots, QD).
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a display device using a light emitting device that can improve color uniformity in a display device using a light emitting device and a method of manufacturing the same.
  • the present invention seeks to provide a display device using a light emitting device that can improve the color purity of light emitted from each unit subpixel area and a method of manufacturing the same.
  • the present invention seeks to provide a display device using a light emitting element that can prevent the coffee ring effect caused by agglomeration of materials forming a color conversion layer, and a method of manufacturing the same.
  • a display device using a light-emitting element in which the color conversion layer material is evenly coated within the partition forming the unit subpixel and the color-converted light is localized and emitted without mixing, thereby improving the color purity of the display; We would like to provide the manufacturing method.
  • the present invention includes: a substrate; a partition wall located on the substrate, defining a unit subpixel area, and having a multi-layer structure including different materials; a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel; a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; And it may include a color filter layer located on the color conversion layer.
  • At least a layer of the partition wall contacting the color conversion layer may include a hydrophilic material.
  • the hydrophilic material can alleviate the non-uniformity of the color conversion layer.
  • the barrier rib includes: a first barrier rib including a hydrophilic material; and a second barrier rib located on the first barrier rib and including a hydrophobic material.
  • the surface of the first partition may be coated with the hydrophilic material.
  • the surface of the second partition may be coated with the hydrophobic material.
  • At least a first layer of the partition located on a side of the light emitting device may include a hydrophilic material.
  • the color conversion layer may be located within the partitioned unit subpixel area.
  • the color filter layer may include a plurality of color filters corresponding to the color of each unit subpixel area.
  • a black matrix may be positioned between each color filter.
  • the present invention includes a wiring board; a partition located on the wiring board, defining a unit subpixel area, including different materials, and having at least two layers including a first layer and a second layer on the first layer; a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel; a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; and a color filter layer located on the color conversion layer, wherein at least the first layer of the partition wall located on a side of the light emitting device may include a hydrophilic material.
  • At least a layer of the partition wall contacting the color conversion layer may include the hydrophilic material.
  • the barrier rib includes: a first barrier rib including a hydrophilic material in the first layer; and a second partition wall including a hydrophobic material in the second layer.
  • color uniformity can be improved in a display device using a light-emitting element.
  • the color conversion layer material may be evenly coated within the partition wall forming the unit subpixel. Therefore, the occurrence of coffee ring, which is a phenomenon in which color conversion layer materials agglomerate, can be reduced.
  • the color purity of the display can be improved because the evenly converted light is localized and emitted without mixing with each other.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing unit subpixel areas of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional schematic diagram of a display device using a light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 10 are cross-sectional schematic diagrams showing each manufacturing step of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • an element such as a layer, region or substrate is referred to as being “on” another component, it is to be understood that it may be present directly on the other element or that there may be intermediate elements in between. There will be.
  • the display device described in this specification is a concept that includes all display devices that display information using a unit pixel or a set of unit pixels. Therefore, it is not limited to finished products but can also be applied to parts.
  • a panel corresponding to a part of a digital TV also independently corresponds to a display device in this specification.
  • Finished products include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, PDAs (personal digital assistants), PMPs (portable multimedia players), navigation, Slate PCs, Tablet PCs, and Ultra This may include books, digital TVs, desktop computers, etc.
  • semiconductor light emitting devices mentioned in this specification include LEDs, micro LEDs, etc., and may be used interchangeably.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing unit subpixel areas of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • a display device using a semiconductor light emitting device may include a panel 100 in which subpixels are partitioned by a partition wall 110 having a multi-layer structure.
  • the unit subpixel area may include a red subpixel area 102, a green subpixel area 103, and a blue subpixel area 104.
  • the red subpixel area 102 may emit red light as a unit sub-pixel.
  • the green subpixel area 103 may emit green light as a unit sub-pixel.
  • the blue subpixel area 104 may emit blue light as a unit sub-pixel.
  • the red subpixel area 102, green subpixel area 103, and blue subpixel area 104 may form one pixel area 101.
  • the red subpixel area 102, the green subpixel area 103, and the blue subpixel area 104 may be arranged parallel to each other. Additionally, these unit pixel areas 102, 103, and 104 may have multiple polygonal shapes that are closely packed together. For example, these unit subpixel areas 102, 103, and 104 may form a rectangle or hexagon.
  • These multiple unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed by the partition wall 110. That is, the partition wall 110 may define a plurality of polygonal unit subpixel areas. In this way, each unit subpixel area 102, 103, and 104 having a certain area may be divided by the partition wall 110.
  • a plurality of such unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed on the substrate 150.
  • a thin film transistor (TFT; 151) is connected to this substrate 150 to implement an active matrix (AM) type display panel 100.
  • the substrate 150 may be a TFT substrate 150 on which the TFT layer 151 is formed.
  • the substrate 150 may be a passive matrix (PM) type substrate.
  • a wiring electrode (not shown) connected to the TFT layer 151 and an electrode pad connected to the wiring electrode may be located in the plurality of unit subpixel areas 102, 103, and 104.
  • the TFT layer 151 may be a wiring electrode layer 151 including a wiring electrode.
  • the substrate 150 may be a wiring board on which wiring electrodes are formed.
  • the TFT layer 151 will be described interchangeably with the wiring electrode layer 151.
  • the light emitting elements 120 forming the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be electrically connected to and installed on these wiring electrodes or electrode pads.
  • the light-emitting device 120 is a first light-emitting device 121 installed in each unit subpixel including the red subpixel region 102, the green subpixel region 103, and the blue subpixel region 104. , may include a second light-emitting device 122 and a third light-emitting device 123.
  • the first light-emitting device 121, the second light-emitting device 122, and the third light-emitting device 123 may all be blue light-emitting devices.
  • Color conversion layers 130 and 140 may be located on these blue light emitting devices.
  • the red color conversion layer 130 may be located on the first light emitting device 121 to form a red subpixel.
  • the green color conversion layer 140 may be located on the second light emitting device 122 to create green-red subpixels.
  • At least the layer 111 in contact with the color conversion layers 130 and 140 of the partition wall 110 having a multi-layer structure that partitions the plurality of subpixel areas 102, 103, and 104 may include a hydrophilic material.
  • at least the layer 111 located on the side of the light emitting device 120 of the partition wall 110 may include a hydrophilic material.
  • hydrophilic materials can alleviate the non-uniformity of the color conversion layers 130 and 140.
  • the color conversion layers 130 and 140 may be coated in a plurality of subpixel areas 102, 103, and 104 divided by the partition wall 110 and dried or cured to form a film. This hydrophilic material may be used to form a film.
  • the included layer 111 can alleviate or prevent heterogeneity caused by agglomeration of the color conversion layers 130 and 140. This will be described in detail later.
  • Such a partition wall 110 may include a first partition wall 111 forming a first layer and a second partition wall 112 located on the first layer forming a second layer.
  • This first partition wall 111 may include a hydrophilic material.
  • the entire first barrier rib 111 may be formed of a hydrophilic material, or the surface of the first barrier rib 111 may be coated with a hydrophilic material.
  • the second partition wall 112 may include a hydrophobic material.
  • the entire second barrier rib 112 may be formed of a hydrophilic material, or the surface of the second barrier rib 112 may be coated with a hydrophobic material.
  • the subpixel configuration of the display uses blue micro LEDs for blue and emits blue micro LEDs and color conversion materials (Green, Red) for red and green, thereby implementing green and red colors.
  • the light converted through the blue LED can increase the beam angle because the color conversion material causes light diffusion in the form of microspheres. Therefore, when applied to a display device that displays images or text, color interference (cross-talk) may occur.
  • a method of constructing a partition wall and printing quantum dots (QD), a nano color conversion material, through inkjet can also be considered.
  • QD quantum dots
  • a coffee ring effect occurs in subpixels after printing, making it difficult to obtain uniform light.
  • the size of the color conversion layer (color conversion layer) is reduced to uniformly adjust the amount of color conversion coated on each subpixel.
  • color uniformity may deteriorate due to agglomeration of nano color conversion (quantum dots, QD).
  • the color conversion layer 130 which has a thickness of approximately 10 to 20 ⁇ m for color conversion efficiency, 140) may be necessary. Therefore, it may be necessary to secure a corresponding thickness of the partition wall 110.
  • the upper may contain a hydrophobic material
  • the lower layer may be coated in two or more layers to contain a hydrophilic material.
  • the color conversion layer material is formed at the bottom of the barrier wall 110 due to the hydrophilic material.
  • the second layer 112 of the partition 110 since the second layer 112 of the partition 110 is coated with a hydrophobic material, the second layer 112 may not be coated on the side with a color conversion material. Accordingly, the occurrence of the coffee ring phenomenon, which is a phenomenon in which the color conversion layer material agglomerates at the edge of the second layer 112, can be reduced.
  • Figure 2 is a cross-sectional schematic diagram of a display device using a light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
  • the display device includes a substrate 150, a partition wall 110 defining a plurality of unit subpixel areas 102, 103, and 104 on the substrate 150, and
  • the panel 100 can be configured to include a light emitting device 120 installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104.
  • the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may include a red subpixel area 102, a green subpixel area 103, and a blue subpixel area 104.
  • the light emitting device 120 may be a semiconductor light emitting diode (LED).
  • a light emitting device 120 that emits blue light or ultraviolet rays may be installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104.
  • blue light-emitting devices 121, 122, and 123 may be installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104.
  • Color conversion layers 130, 140, and 141 are located on these blue light-emitting devices 121, 122, and 123, and can be converted into colors corresponding to each unit pixel area 102, 103, and 104.
  • the semiconductor light emitting devices 121, 122, and 123 forming such unit subpixels may be micro LEDs having a size of several to hundreds of microns.
  • the semiconductor light emitting devices 121, 122, and 123 may be mini LEDs that are dozens of times the size of micro LEDs.
  • the mini LED may be different from the micro LED in terms of size and stacking structure.
  • the mini LED may further include a growth substrate for growing a semiconductor layer.
  • the size of the micro LEDs may be approximately 20 ⁇ m or less.
  • the red light-emitting device 121 may be installed in the red pixel area 102
  • the green light-emitting device 122 may be installed in the green pixel area 103
  • the blue pixel area 104 A blue light emitting device 123 may be installed.
  • the display device may include light emitting elements 120 (121, 122, 123) installed within the unit subpixel areas 102, 103, and 104 to form each unit subpixel.
  • the substrate 150 may be a wiring board on which wiring electrodes (not shown) are arranged. At this time, each light emitting element 121, 122, and 123 may be electrically connected to these wiring electrodes. Additionally, each light emitting element 121, 122, and 123 is electrically connected to a common electrode (not shown) and can be turned on by current/voltage applied through the wiring electrode and the common electrode.
  • Each unit pixel area (102, 103, 104) has a color conversion layer (color A color conversion layer (130, 140) may be provided.
  • the color conversion layers 130 and 140 may be provided in at least some of the unit pixel areas 102, 103, and 104.
  • the red color conversion layer 130 may be located in the red subpixel area 102
  • the green color conversion layer 140 may be located in the green subpixel area 103
  • a light diffuser 141 may be provided in the blue subpixel area 104.
  • This light diffuser 141 may also be a type of color conversion layer. That is, the color conversion layers 130, 140, and 141 may be located in each unit pixel area 102, 103, and 104.
  • the red color conversion layer 130 includes a red inorganic phosphor or red QD (Quantum Dot) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 600 to 750 nm. It can be included.
  • red QD Quantum Dot
  • the green color conversion layer 140 includes a green inorganic phosphor or green QD (Quantum Dot) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 490 to 600 nm. It can be included.
  • a green inorganic phosphor or green QD Quantum Dot
  • the light diffuser 141 included in the blue subpixel area 104 may include a metal oxide, for example, TiO 2 .
  • the color conversion layers 130, 140, and 141 are filled in each unit subpixel area 102, 103, and 104.
  • the color conversion layers 130, 140, and 141 are positioned to cover each semiconductor light emitting device 121, 122, and 123. can do.
  • a color filter layer 200 may be located on the panel 100. This color filter layer 200 may be located on the color conversion layers 130, 140, and 141.
  • This color filter layer 200 may include a plurality of color filters 210, 220, and 230 corresponding to the color of each unit subpixel area (102, 103, and 104).
  • the red color filter 210 may be located on the red subpixel area 102
  • the green color filter 220 may be located on the green subpixel area 103
  • the blue subpixel area 104 A blue color filter 230 may be located on the image.
  • the light emitted from the unit subpixel areas (102, 103, and 104) can be converted into each color (R, G, and B) by the color conversion layer (130, 140, and 141), and converted into each of these colors.
  • a black matrix 250 may be located between each color filter 210, 220, and 230. Additionally, each color filter 210, 220, and 230 may be located on the base layer 240.
  • the base layer 240 may include a glass substrate.
  • the color filter layer 200 may be attached to the partition wall 110 using an adhesive layer 260 .
  • the adhesive layer 260 may be attached to the second partition wall 112 containing a hydrophobic material.
  • the partition wall 110 may function as a black matrix.
  • the partition wall 110 may be formed of a dark-colored material such as black, or may include a dark-colored material layer.
  • the second partition 112 including a hydrophobic material may be visible from the outside of the display, so it may be formed of a dark-colored material such as black, or may include a dark-colored material layer.
  • this structure of the partition 110 improves the straightness of the light emitted from each unit subpixel area 102, 103, and 104, so that the light emitted from each light emitting device 121, 122, and 123 is localized without mixing with each other. Since it is localized and released and reaches the color filter layer 200, color purity can be improved.
  • 3 to 10 are cross-sectional schematic diagrams showing each manufacturing step of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • light emitting elements 121 capable of forming a plurality of subpixels are placed on a substrate 150 including the wiring electrode layer 151 or the TFT layer 151. It can be prepared to be electrically connected to (151).
  • the light emitting device 121 may be a blue light emitting diode (LED). In this way, pixels that emit red, green, and blue light can be formed using blue light-emitting devices.
  • LED blue light emitting diode
  • a thin film transistor (TFT) 151 is connected to the substrate 150 to implement an active matrix (AM) type display panel 100.
  • the substrate 150 may be a TFT substrate 150 on which the TFT layer 151 is formed.
  • the substrate 150 may be a passive matrix (PM) type substrate.
  • a first layer 113 of a hydrophilic material for forming the first partition 111 may be formed on the substrate (wiring substrate) 150 on which the light emitting device 121 is installed. Afterwards, a drying process of the formed first layer 113 of the hydrophilic material may be performed.
  • a second layer 114 of a hydrophobic material may be formed on the first layer 113 of a hydrophilic material. Afterwards, a drying process of the formed second layer 114 of the hydrophobic material may be performed.
  • an exposure process of irradiating ultraviolet light, etc. to the portion to be formed as the partition wall 110 in the first layer 113 and the second layer 114 is performed using the mask layer 300. can do.
  • exposure may be performed on a portion of the sequentially formed first layer 113 of a hydrophilic material and a second layer 114 of a hydrophobic material that will be formed as the partition wall 110 without being removed.
  • first barrier rib 111 including a hydrophilic material
  • second barrier rib 112 including a hydrophobic material
  • a partition wall 110 including can be formed.
  • the partition wall 110 may be formed through a process of exposing and developing the portion to be removed among the first layer 113 of the hydrophilic material and the second layer 114 of the hydrophobic material.
  • first layer 113 of the hydrophilic material and the second layer 114 of the hydrophobic material are exposed and developed to form a partition 110 with a non-polar material instead, and the first layer ( 113) is coated with a hydrophilic material and the second layer 114 is coated with a hydrophobic material to form a partition 110 including a first partition 111 containing a hydrophilic material and a second partition 112 containing a hydrophobic material. may form.
  • a separate hydrophilic treatment may be performed on the portion of the partition wall 110 to be coated with the hydrophilic material.
  • a separate hydrophobic treatment may be performed on the portion of the partition wall 110 to be coated with a hydrophobic material.
  • color conversion layers 130, 140, and 141 may be formed in each subpixel area 102, 103, and 104 partitioned by the partition wall 110.
  • the red color conversion layer 130 can be formed in the red subpixel 102.
  • a green color conversion layer 140 may be formed in the green subpixel 103.
  • a light diffusion agent 141 may be formed in the blue subpixel 104.
  • the red color conversion layer 130 may include a red inorganic phosphor or a red quantum dot (QD). That is, the red color conversion layer 130 can be formed using a red inorganic phosphor or red QD (Quantum Dot).
  • QD red quantum dot
  • the green color conversion layer 140 may include a green inorganic phosphor or a green QD (Quantum Dot). That is, the green color conversion layer 140 can be formed using a green inorganic phosphor or green QD (Quantum Dot).
  • the panel 100 or the lower plate of the display device can be formed.
  • a plurality of color filters 210, 220, and 230 corresponding to the colors of the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed on the base layer 240, such as a glass substrate.
  • a red color filter 210 may be located on the red subpixel area 102
  • a green color filter 220 may be located on the green subpixel area 103
  • a blue subpixel area may be located on the area 104.
  • a black matrix 250 may be formed between each color filter 210, 220, and 230.
  • the top plate of the display device to be located on the panel 100 or including the top of the panel 10 can be formed.
  • a display device can be formed by bonding the upper and lower plates of HyungseoODin in this way.
  • the color filter layer 200 forming the upper plate may be attached to the partition wall 110 of the lower plate by the adhesive layer 260.
  • a display device using a semiconductor light-emitting device such as micro LED.

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Abstract

The present invention is applicable to display-related technical fields and relates to, for example, a display device using a micro light-emitting diode (LED). The present invention may comprise: a substrate; partition walls which are arranged on the substrate to define unit subpixel areas and each have a multilayer structure comprising different materials; light-emitting elements each of which is provided in each of the unit subpixel areas to form each unit subpixel; color conversion layers each of which converts light emitted from each of the light-emitting elements into a color corresponding to each of the unit subpixel areas; and color filter layers each of which is disposed on each of the color conversion layers.

Description

발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 Display device using light-emitting elements and method of manufacturing the same
본 발명은 디스플레이 장치 관련 기술 분야에 적용 가능하며, 예를 들어 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention is applicable to display device-related technical fields, for example, relates to a display device using micro LED (Light Emitting Diode).
최근에는 디스플레이 기술 분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.Recently, in the field of display technology, display devices with excellent characteristics such as thinness and flexibility have been developed. The major displays currently commercialized are LCD (Liquid Crystal Display) and OLED (Organic Light Emitting Diodes).
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 것으로 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다.Meanwhile, Light Emitting Diode (LED) is a semiconductor light emitting device well known for converting current into light. Starting with the commercialization of red LED using GaAsP compound semiconductor in 1962, it has been followed by GaP:N series green LED. It has been used as a light source for display images in electronic devices, including information and communication devices.
최근, 이러한 발광 다이오드(LED)는 점차 소형화되어 마이크로미터 크기의 LED로 제작되어 디스플레이 장치의 화소로 이용되고 있다.Recently, these light emitting diodes (LEDs) have been gradually miniaturized, manufactured into micrometer-sized LEDs, and used as pixels in display devices.
이와 같은 LED 기술은 다른 디스플레이 소자/패널에 비해 저 전력, 고휘도, 고 신뢰성의 특성을 보이고, 유연 소자에도 적용 가능하다. 따라서, 최근 들어 연구 기관 및 업체에서 활발히 연구 되고 있다.This LED technology exhibits characteristics of low power, high brightness, and high reliability compared to other display devices/panels, and can also be applied to flexible devices. Therefore, it has been actively studied in recent years by research institutes and companies.
디스플레이 장치의 서브픽셀 구성에 있어서 청색 LED 및 이 청색 LED와 함께 색변환층 물질을 이용하여 구현할 수 있다.In the subpixel configuration of a display device, it can be implemented using a blue LED and a color conversion layer material together with the blue LED.
이때, 청색 LED를 통해 변환된 광은 색변환 물질이 마이크로 스피어 형태의 광확산을 일으키게 되어 지향각이 증가할 수 있다. 따라서 영상이나 문자를 표현하는 디스플레이 장치에 적용할 경우, 색간섭(Cross-talk)이 발생할 수 있다. At this time, the light converted through the blue LED can increase the beam angle because the color conversion material causes light diffusion in the form of microspheres. Therefore, when applied to a display device that displays images or text, color interference (cross-talk) may occur.
이를 방지하기 위해 격벽을 구성하고 잉크젯을 통해 나노 색변환 물질인 퀀텀닷(quantum dot; QD)을 인쇄하는 방법도 고려할 수 있다. 그러나, 이러한 나노 색변환 물질(QD)의 경우, 인쇄 후 서브픽셀에서 커피링 효과(Coffee ring effect)가 발생되어 균질한 광을 얻기 어려울 수 있다.To prevent this, a method of constructing a partition wall and printing quantum dots (QD), a nano color conversion material, through inkjet can also be considered. However, in the case of these nano color conversion materials (QDs), a coffee ring effect occurs in subpixels after printing, making it difficult to obtain uniform light.
이와 같이, 청색 LED를 청색 광원으로 하고 청색 LED를 이용하여 녹색과 적색으로 변환하는 형태의 컨버전 디스플레이는 색변환 물질(QD, 형광체, 등)의 두께 및 효율, 분산성 등의 영향을 받아 각 서브픽셀간 광균일도가 저하될 수 있는 단점이 존재한다. In this way, a conversion display that uses a blue LED as a blue light source and converts it to green and red using the blue LED is affected by the thickness, efficiency, and dispersibility of the color conversion material (QD, phosphor, etc.) There is a disadvantage that optical uniformity between pixels may be reduced.
이러한 색균일도 차이를 극복하기 위해 컬러 컨버전층(색변환층)의 크기를 작게 하여 각 서브픽셀에 코팅되는 컬러 컨버전 양을 균일하게 조정하고 있으나. 코팅 후 막형성 단계(건조, 경화)에서 나노 컬러 컨버전(퀀텀닷, QD)의 뭉침으로 인한 색균일도 저하가 발생할 수 있다.To overcome this difference in color uniformity, the size of the color conversion layer (color conversion layer) is reduced and the amount of color conversion coated on each subpixel is adjusted to be uniform. During the film formation stage (drying, curing) after coating, color uniformity may deteriorate due to agglomeration of nano color conversion (quantum dots, QD).
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 요구된다.Therefore, a method to solve this problem is required.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는, 발광 소자를 이용하는 디스플레이 장치에 있어서, 색상 균일도를 향상시킬 수 있는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a display device using a light emitting device that can improve color uniformity in a display device using a light emitting device and a method of manufacturing the same.
또한, 각 단위 서브픽셀 영역에서 방출되는 빛의 색순도를 향상시킬 수 있는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a display device using a light emitting device that can improve the color purity of light emitted from each unit subpixel area and a method of manufacturing the same.
또한, 발광 소자 상에 위치하여 청색 광을 변환하는 색변환층의 불균일에 의한 색순도의 저하를 방지할 수 있는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a display device using a light-emitting device and a method of manufacturing the same, which can prevent deterioration of color purity due to non-uniformity of the color conversion layer located on the light-emitting device and converting blue light.
또한, 색변환층을 이루는 물질의 뭉침에 의한 커피링 효과(Coffee ring effect)를 방지할 수 있는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a display device using a light emitting element that can prevent the coffee ring effect caused by agglomeration of materials forming a color conversion layer, and a method of manufacturing the same.
또한, 단위 서브픽셀을 형성하는 격벽 내에서 색변환층 물질이 고르게 코팅되어 고르게 색변환된 광이 서로 섞이지 않고 지역화(localized)되어 방출되어 디스플레이의 색순도가 향상될 수 있는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, a display device using a light-emitting element in which the color conversion layer material is evenly coated within the partition forming the unit subpixel and the color-converted light is localized and emitted without mixing, thereby improving the color purity of the display; We would like to provide the manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 위치하여 단위 서브픽셀 영역을 정의하고 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조의 격벽; 상기 단위 서브픽셀 내에서 설치되어 각 단위 서브픽셀을 이루는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 방출된 광을 각 단위 서브픽셀 영역에 해당하는 색으로 변환하는 색변환층; 및 상기 색변환층 상에 위치하는 컬러필터층을 포함할 수 있다.As a first aspect for achieving the above object, the present invention includes: a substrate; a partition wall located on the substrate, defining a unit subpixel area, and having a multi-layer structure including different materials; a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel; a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; And it may include a color filter layer located on the color conversion layer.
예시적인 실시예로서, 상기 격벽은, 적어도 상기 색변환층과 접촉하는 층이 친수성 물질을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, at least a layer of the partition wall contacting the color conversion layer may include a hydrophilic material.
예시적인 실시예로서, 상기 친수성 물질은, 상기 색변환층의 불균일성을 완화시킬 수 있다.As an exemplary embodiment, the hydrophilic material can alleviate the non-uniformity of the color conversion layer.
예시적인 실시예로서, 상기 격벽은, 친수성 물질을 포함하는 제1 격벽; 및 상기 제1 격벽 상에 위치하고 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the barrier rib includes: a first barrier rib including a hydrophilic material; and a second barrier rib located on the first barrier rib and including a hydrophobic material.
예시적인 실시예로서, 상기 제1 격벽의 표면은 상기 친수성 물질로 코팅될 수 있다.As an exemplary embodiment, the surface of the first partition may be coated with the hydrophilic material.
예시적인 실시예로서, 상기 제2 격벽의 표면은 상기 소수성 물질로 코팅될 수 있다.As an exemplary embodiment, the surface of the second partition may be coated with the hydrophobic material.
예시적인 실시예로서, 상기 격벽은 적어도 상기 발광 소자의 측면에 위치하는 제1층이 친수성 물질을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, at least a first layer of the partition located on a side of the light emitting device may include a hydrophilic material.
예시적인 실시예로서, 상기 색변환층은 상기 구획된 단위 서브픽셀 영역 내에 위치할 수 있다.As an exemplary embodiment, the color conversion layer may be located within the partitioned unit subpixel area.
예시적인 실시예로서, 상기 컬러필터층은 각 단위 서브픽셀 영역의 컬러에 대응되는 다수의 컬러필터를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the color filter layer may include a plurality of color filters corresponding to the color of each unit subpixel area.
예시적인 실시예로서, 상기 각 컬러필터 사이에는 블랙 매트릭스가 위치할 수 있다.As an exemplary embodiment, a black matrix may be positioned between each color filter.
상기 목적을 달성하기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 배선 기판; 상기 배선 기판 상에 위치하여 단위 서브픽셀 영역을 정의하고 서로 다른 물질을 포함하고, 제1층 및 상기 제1층 상의 제2층을 포함하는 적어도 두 층 이상의 격벽; 상기 단위 서브픽셀 내에서 설치되어 각 단위 서브픽셀을 이루는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 방출된 광을 각 단위 서브픽셀 영역에 해당하는 색으로 변환하는 색변환층; 및 상기 색변환층 상에 위치하는 컬러필터층을 포함하고, 상기 격벽은 적어도 상기 발광 소자의 측면에 위치하는 상기 제1층이 친수성 물질을 포함할 수 있다.As a second aspect for achieving the above object, the present invention includes a wiring board; a partition located on the wiring board, defining a unit subpixel area, including different materials, and having at least two layers including a first layer and a second layer on the first layer; a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel; a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; and a color filter layer located on the color conversion layer, wherein at least the first layer of the partition wall located on a side of the light emitting device may include a hydrophilic material.
예시적인 실시예로서, 상기 격벽은, 적어도 상기 색변환층과 접촉하는 층이 상기 친수성 물질을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, at least a layer of the partition wall contacting the color conversion layer may include the hydrophilic material.
예시적인 실시예로서, 상기 격벽은, 상기 제1층에 친수성 물질을 포함하는 제1 격벽; 및 상기 제2층에 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the barrier rib includes: a first barrier rib including a hydrophilic material in the first layer; and a second partition wall including a hydrophobic material in the second layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the following effects are achieved.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 발광 소자를 이용하는 디스플레이 장치에 있어서, 색상 균일도를 향상시킬 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, color uniformity can be improved in a display device using a light-emitting element.
또한, 발광 소자 상에 위치하여 청색 광을 변환하는 색변환층의 불균일에 의한 색순도의 저하를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent deterioration of color purity due to non-uniformity of the color conversion layer located on the light emitting device and converting blue light.
특히, 색변환층을 이루는 물질의 뭉침에 의한 커피링 효과(Coffee ring effect)를 방지할 수 있어, 색변환층의 불균일에 의한 색순도의 저하를 방지할 수 있다.In particular, it is possible to prevent the coffee ring effect caused by agglomeration of materials forming the color conversion layer, thereby preventing deterioration of color purity due to unevenness of the color conversion layer.
또한, 단위 서브픽셀을 형성하는 격벽 내에서 색변환층 물질이 고르게 코팅될 수 있다. 따라서, 색변환층 물질이 뭉치는 현상인 커피링 현상(coffee ring)의 발생을 줄일 수 있다.Additionally, the color conversion layer material may be evenly coated within the partition wall forming the unit subpixel. Therefore, the occurrence of coffee ring, which is a phenomenon in which color conversion layer materials agglomerate, can be reduced.
또한, 고르게 색변환된 광이 서로 섞이지 않고 지역화(localized)되어 방출되어 디스플레이의 색순도가 향상될 수 있다.In addition, the color purity of the display can be improved because the evenly converted light is localized and emitted without mixing with each other.
나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들도 있다. 당업자는 명세서 및 도면의 전취지를 통해 이해할 수 있다.Furthermore, according to another embodiment of the present invention, there are additional technical effects not mentioned here. Those skilled in the art can understand the entire contents of the specification and drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 서브픽셀 영역들을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing unit subpixel areas of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단면 개략도이다.Figure 2 is a cross-sectional schematic diagram of a display device using a light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 각 제조 단계를 나타내는 단면 개략도이다.3 to 10 are cross-sectional schematic diagrams showing each manufacturing step of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and should not be construed as limiting the technical idea disclosed in this specification by the attached drawings.
나아가, 설명의 편의를 위해 각각의 도면에 대해 설명하고 있으나, 당업자가 적어도 2개 이상의 도면을 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.Furthermore, although each drawing is described for convenience of explanation, it is within the scope of the present invention for a person skilled in the art to implement another embodiment by combining at least two or more drawings.
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 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. Additionally, when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being “on” another component, it is to be understood that it may be present directly on the other element or that there may be intermediate elements in between. There will be.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치는 단위 화소 또는 단위 화소의 집합으로 정보를 표시하는 모든 디스플레이 장치를 포함하는 개념이다. 따라서 완성품에 한정하지 않고 부품에도 적용될 수 있다. 예를 들어 디지털 TV의 일 부품에 해당하는 패널도 독자적으로 본 명세서 상의 디스플레이 장치에 해당한다. 완성품으로는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크 탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. The display device described in this specification is a concept that includes all display devices that display information using a unit pixel or a set of unit pixels. Therefore, it is not limited to finished products but can also be applied to parts. For example, a panel corresponding to a part of a digital TV also independently corresponds to a display device in this specification. Finished products include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, PDAs (personal digital assistants), PMPs (portable multimedia players), navigation, Slate PCs, Tablet PCs, and Ultra This may include books, digital TVs, desktop computers, etc.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품 형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, those skilled in the art will easily understand that the configuration according to the embodiments described in this specification may be applied to a device capable of displaying, even if it is a new product type that is developed in the future.
또한, 당해 명세서에서 언급된 반도체 발광 소자는 LED, 마이크로 LED 등을 포함하는 개념이며, 혼용되어 사용될 수 있다.In addition, the semiconductor light emitting devices mentioned in this specification include LEDs, micro LEDs, etc., and may be used interchangeably.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 서브픽셀 영역들을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing unit subpixel areas of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 다층 구조의 격벽(110)에 의하여 서브픽셀이 구획되는 패널(100)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a display device using a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention may include a panel 100 in which subpixels are partitioned by a partition wall 110 having a multi-layer structure.
단위 서브픽셀 영역은 적색 서브픽셀 영역(102), 녹색 서브픽셀 영역(103), 및 청색 서브픽셀 영역(104)을 포함할 수 있다.The unit subpixel area may include a red subpixel area 102, a green subpixel area 103, and a blue subpixel area 104.
적색 서브픽셀 영역(102)은 단위 서브픽셀(sub-pixel)로서 적색 광을 방출할 수 있다. 녹색 서브픽셀 영역(103)은 단위 서브픽셀(sub-pixel)로서 녹색 광을 방출할 수 있다. 마찬가지로 청색 서브픽셀 영역(104)은 단위 서브픽셀(sub-pixel)로서 청색 광을 방출할 수 있다.The red subpixel area 102 may emit red light as a unit sub-pixel. The green subpixel area 103 may emit green light as a unit sub-pixel. Likewise, the blue subpixel area 104 may emit blue light as a unit sub-pixel.
이와 같은 적색 서브픽셀 영역(102), 녹색 서브픽셀 영역(103), 및 청색 서브픽셀 영역(104)은 하나의 픽셀 영역(101)을 형성할 수 있다.The red subpixel area 102, green subpixel area 103, and blue subpixel area 104 may form one pixel area 101.
일례로 적색 서브픽셀 영역(102), 녹색 서브픽셀 영역(103), 및 청색 서브픽셀 영역(104)은 서로 평행하게 배열될 수 있다. 또한, 이들 단위 화소 영역(102, 103, 104)들은 서로 밀집되는 다수의 다각형 형상을 가질 수 있다. 일례로, 이러한 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)은 직사각형 또는 육각형을 이룰 수 있다.For example, the red subpixel area 102, the green subpixel area 103, and the blue subpixel area 104 may be arranged parallel to each other. Additionally, these unit pixel areas 102, 103, and 104 may have multiple polygonal shapes that are closely packed together. For example, these unit subpixel areas 102, 103, and 104 may form a rectangle or hexagon.
이러한 다수의 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)은 격벽(110)에 의하여 형성될 수 있다. 즉, 격벽(110)은 다수의 다각형 형상의 단위 서브픽셀 영역을 정의할 수 있다. 이와 같이, 격벽(110)에 의하여 일정 영역을 가지는 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)이 구획될 수 있다.These multiple unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed by the partition wall 110. That is, the partition wall 110 may define a plurality of polygonal unit subpixel areas. In this way, each unit subpixel area 102, 103, and 104 having a certain area may be divided by the partition wall 110.
이와 같은 다수의 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)은 기판(150) 상에 형성될 수 있다. 이러한 기판(150) 상에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT; 151)가 연결되어 액티브 매트릭스(Active Matrix; AM)형 디스플레이 패널(100)를 구현할 수 있다. 일례로, 기판(150)는 TFT 층(151)이 형성된 TFT 기판(150)일 수 있다. 다른 예로, 기판(150)은 패시브 매트릭스(Passive Matrix; PM) 형태의 기판일 수도 있다.A plurality of such unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed on the substrate 150. A thin film transistor (TFT; 151) is connected to this substrate 150 to implement an active matrix (AM) type display panel 100. For example, the substrate 150 may be a TFT substrate 150 on which the TFT layer 151 is formed. As another example, the substrate 150 may be a passive matrix (PM) type substrate.
다수의 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에는 이러한 TFT 층(151)과 연결되는 배선 전극(도시되지 않음) 및 이 배선 전극에 연결되는 전극 패드가 위치할 수 있다. 이때, TFT 층(151)은 배선 전극을 포함하는 배선 전극층(151)일 수 있다. 이와 같이, 기판(150)은 배선 전극이 형성된 배선 기판일 수 있다. 이하, TFT 층(151)은 배선 전극층(151)과 혼용하여 설명한다.A wiring electrode (not shown) connected to the TFT layer 151 and an electrode pad connected to the wiring electrode may be located in the plurality of unit subpixel areas 102, 103, and 104. At this time, the TFT layer 151 may be a wiring electrode layer 151 including a wiring electrode. In this way, the substrate 150 may be a wiring board on which wiring electrodes are formed. Hereinafter, the TFT layer 151 will be described interchangeably with the wiring electrode layer 151.
이러한 배선 전극 또는 전극 패드에는 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)을 이루는 발광 소자(120)가 전기적으로 연결되어 설치될 수 있다.The light emitting elements 120 forming the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be electrically connected to and installed on these wiring electrodes or electrode pads.
이와 같이, 발광 소자(120)는 적색 서브픽셀 영역(102), 녹색 서브픽셀 영역(103), 및 청색 서브픽셀 영역(104)을 포함하는 각 단위 서브픽셀에 설치되는 제1 발광 소자(121), 제2 발광 소자(122) 및 제3 발광 소자(123)를 포함할 수 있다.In this way, the light-emitting device 120 is a first light-emitting device 121 installed in each unit subpixel including the red subpixel region 102, the green subpixel region 103, and the blue subpixel region 104. , may include a second light-emitting device 122 and a third light-emitting device 123.
예시적인 실시예로, 제1 발광 소자(121), 제2 발광 소자(122) 및 제3 발광 소자(123)는 모두 청색 발광 소자일 수 있다. 이러한 청색 발광 소자 상에는 색변환층(130, 140)이 위치할 수 있다. 일례로, 제1 발광 소자(121) 상에 적색 색변환층(130)이 위치하여 적색 서브픽셀이 이루어질 수 있다. 또한, 일례로, 제2 발광 소자(122) 상에 녹색 색변환층(140)이 위치하여 녹색 적색 서브픽셀이 이루어질 수 있다.In an exemplary embodiment, the first light-emitting device 121, the second light-emitting device 122, and the third light-emitting device 123 may all be blue light-emitting devices. Color conversion layers 130 and 140 may be located on these blue light emitting devices. For example, the red color conversion layer 130 may be located on the first light emitting device 121 to form a red subpixel. Additionally, as an example, the green color conversion layer 140 may be located on the second light emitting device 122 to create green-red subpixels.
다수의 서브픽셀 영역(102, 103, 104)들을 구획하는 다층 구조의 격벽(110)은 적어도 색변환층(130, 140)과 접촉하는 층(111)이 친수성 물질을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 격벽(110)은 적어도 발광 소자(120)의 측면에 위치하는 층(111)이 친수성 물질을 포함할 수 있다.At least the layer 111 in contact with the color conversion layers 130 and 140 of the partition wall 110 having a multi-layer structure that partitions the plurality of subpixel areas 102, 103, and 104 may include a hydrophilic material. In other words, at least the layer 111 located on the side of the light emitting device 120 of the partition wall 110 may include a hydrophilic material.
이러한 친수성 물질은 색변환층(130, 140)의 불균일성을 완화시킬 수 있다. 일례로, 색변환층(130, 140)을 격벽(110)에 의하여 구획되는 다수의 서브픽셀 영역(102, 103, 104) 내에 코팅하고 건조 또는 경화에 의하여 막을 형성할 수 있는데, 이러한 친수성 물질을 포함하는 층(111)은 색변환층(130, 140)의 뭉침에 의한 불균질성을 완화 또는 방지할 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.These hydrophilic materials can alleviate the non-uniformity of the color conversion layers 130 and 140. For example, the color conversion layers 130 and 140 may be coated in a plurality of subpixel areas 102, 103, and 104 divided by the partition wall 110 and dried or cured to form a film. This hydrophilic material may be used to form a film. The included layer 111 can alleviate or prevent heterogeneity caused by agglomeration of the color conversion layers 130 and 140. This will be described in detail later.
이와 같은 격벽(110)은 제1층을 이루는 제1 격벽(111)과 제1층 상에 위치하여 제2층을 이루는 제2 격벽(112)을 포함할 수 있다.Such a partition wall 110 may include a first partition wall 111 forming a first layer and a second partition wall 112 located on the first layer forming a second layer.
이러한 제1 격벽(111)은 친수성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 격벽(111) 전체가 친수성 물질로 형성되거나, 제1 격벽(111)의 표면에는 친수성 물질이 코팅될 수 있다.This first partition wall 111 may include a hydrophilic material. For example, the entire first barrier rib 111 may be formed of a hydrophilic material, or the surface of the first barrier rib 111 may be coated with a hydrophilic material.
한편, 제2 격벽(112)은 소수성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 제2 격벽(112) 전체가 친수성 물질로 형성되거나, 제2 격벽(112)의 표면에는 소수성 물질이 코팅될 수 있다.Meanwhile, the second partition wall 112 may include a hydrophobic material. For example, the entire second barrier rib 112 may be formed of a hydrophilic material, or the surface of the second barrier rib 112 may be coated with a hydrophobic material.
위에서 설명한 바와 같이, 디스플레이의 서브픽셀 구성은 청색은 청색 마이크로 LED를 사용하고 적색과 녹색은 청색 마이크로 LED와 컬러 컨버전 물질 (Greeen, Red)을 발광시켜 녹색, 적색을 구현할 수 있다.As explained above, the subpixel configuration of the display uses blue micro LEDs for blue and emits blue micro LEDs and color conversion materials (Green, Red) for red and green, thereby implementing green and red colors.
이때, 청색 LED를 통해 변환된 광은 색변환 물질이 마이크로 스피어 형태의 광확산을 일으키게 되어 지향각이 증가할 수 있다. 따라서 영상이나 문자를 표현하는 디스플레이 장치에 적용할 경우, 색간섭(Cross-talk)이 발생할 수 있다. At this time, the light converted through the blue LED can increase the beam angle because the color conversion material causes light diffusion in the form of microspheres. Therefore, when applied to a display device that displays images or text, color interference (cross-talk) may occur.
이를 방지하기 위해 격벽을 구성하고 잉크젯을 통해 나노 색변환 물질인 퀀텀닷(quantum dot; QD)을 인쇄하는 방법도 고려할 수 있다. 그러나, 이러한 나노 색변환 물질(QD)의 경우, 인쇄 후 서브픽셀에서 커피링 효과(Coffee ring effect)가 발생되어 균질한 광을 얻기 어려울 수 있다.To prevent this, a method of constructing a partition wall and printing quantum dots (QD), a nano color conversion material, through inkjet can also be considered. However, in the case of these nano color conversion materials (QDs), a coffee ring effect occurs in subpixels after printing, making it difficult to obtain uniform light.
이와 같이, 청색 LED를 청색 광원으로 하고 청색 LED를 이용하여 녹색과 적색으로 변환하는 형태의 컨버전 디스플레이는 색변환 물질(QD, 형광체, 등)의 두께 및 효율, 분산성 등의 영향을 받아 각 서브픽셀간 광균일도가 저하될 수 있는 단점이 존재한다. In this way, a conversion display that uses a blue LED as a blue light source and converts it to green and red using the blue LED is affected by the thickness, efficiency, and dispersibility of the color conversion material (QD, phosphor, etc.) There is a disadvantage that optical uniformity between pixels may be reduced.
이러한 색균일도 차이를 극복하기 위해 컬러 컨버전층(색변환층)의 크기를 작게하여 각 서브픽셀에 코팅되는 컬러 컨버전 양을 균일하게 조정하고 있으나. 코팅 후 막형성 단계(건조, 경화)에서 나노 컬러 컨버전(퀀텀닷, QD)의 뭉침으로 인한 색균일도 저하가 발생할 수 있다.To overcome this difference in color uniformity, the size of the color conversion layer (color conversion layer) is reduced to uniformly adjust the amount of color conversion coated on each subpixel. During the film formation stage (drying, curing) after coating, color uniformity may deteriorate due to agglomeration of nano color conversion (quantum dots, QD).
본 발명의 실시예와 같이 마이크로 LED와 같은 발광 소자(120)가 설치된 기판에 격벽(110)을 형성할 경우, 색변환 효율을 위하여 대략 10 내지 20 ㎛ 정도의 두께를 이루는 색변환층(130, 140)이 필요할 수 있다. 따라서, 이에 상응하는 격벽(110)의 두께 확보가 필요할 수 있다.When forming the partition wall 110 on a substrate on which a light emitting device 120 such as a micro LED is installed as in an embodiment of the present invention, the color conversion layer 130, which has a thickness of approximately 10 to 20 ㎛ for color conversion efficiency, 140) may be necessary. Therefore, it may be necessary to secure a corresponding thickness of the partition wall 110.
이때 색변환층(130, 140)을 이루는 물질의 뭉침에 의한 커피링 효과(Coffee ring effect)가 발생할 수 있으므로 컬러 컨버전(색변환)을 위한 잉크나 페이스트가 격벽(110) 상부에 붙지 않도록 상부(제2층)는 소수성(hydro phobic) 물질을 포함하도록 하고, 하부(제1층)는 친수성(hydrophilic) 물질을 포함하도록 2단 이상으로 코팅할 수 있다.At this time, a coffee ring effect may occur due to agglomeration of the materials forming the color conversion layers 130 and 140, so the upper ( The lower layer (second layer) may contain a hydrophobic material, and the lower layer (first layer) may be coated in two or more layers to contain a hydrophilic material.
본 발명의 실시예를 이용하여 격벽(110) 막을 다층(2층 이상)으로 서로 다른 극성(친수성, 소수성)을 가진 물질로 형성할 경우, 하부에는 친수성 물질로 인해 색변환층 물질이 격벽(110)의 제1층(111; 제1 격벽) 부분 및 기판(150) 상의 부분에 고르게 코팅될 수 있다. 반면, 격벽(110)의 제2층(112: 제2 격벽)은 소수성(hydrophobic) 물질로 코팅되어 있으므로 제2층(112)에는 색변환 물질에 의한 측면 코팅이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 제2층(112)의 테두리 부분에 색변환층 물질이 뭉치는 현상인 커피링 현상(coffee ring)의 발생을 줄일 수 있다.When the barrier wall 110 is formed as a multilayer (two or more layers) of materials with different polarities (hydrophilic, hydrophobic) using an embodiment of the present invention, the color conversion layer material is formed at the bottom of the barrier wall 110 due to the hydrophilic material. ) may be evenly coated on the first layer (111; first partition) and the portion on the substrate 150. On the other hand, since the second layer 112 of the partition 110 is coated with a hydrophobic material, the second layer 112 may not be coated on the side with a color conversion material. Accordingly, the occurrence of the coffee ring phenomenon, which is a phenomenon in which the color conversion layer material agglomerates at the edge of the second layer 112, can be reduced.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단면 개략도이다.Figure 2 is a cross-sectional schematic diagram of a display device using a light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 기판(150), 이 기판(150) 상에 다수의 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)을 정의하는 격벽(110), 및 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에 설치되는 발광 소자(120)를 포함하는 패널(100)를 구성할 수 있다.As described above, the display device according to an embodiment of the present invention includes a substrate 150, a partition wall 110 defining a plurality of unit subpixel areas 102, 103, and 104 on the substrate 150, and The panel 100 can be configured to include a light emitting device 120 installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104.
즉, 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)은 적색 서브픽셀 영역(102), 녹색 서브픽셀 영역(103), 및 청색 서브픽셀 영역(104)을 포함할 수 있다. 발광 소자(120)는 반도체 발광 소자(light emitting diode; LED)일 수 있다.That is, the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may include a red subpixel area 102, a green subpixel area 103, and a blue subpixel area 104. The light emitting device 120 may be a semiconductor light emitting diode (LED).
각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에는 청색광 또는 자외선을 방출하는 발광 소자(120)가 설치될 수 있다. 일례로, 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에는 청색 발광 소자(121, 122, 123)가 설치될 수 있다. 이러한 청색 발광 소자(121, 122, 123) 상에는 색변환층(130, 140, 141)이 위치하여 각 단위 화소 영역(102, 103, 104)에 해당하는 색으로 변환될 수 있다.A light emitting device 120 that emits blue light or ultraviolet rays may be installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104. For example, blue light-emitting devices 121, 122, and 123 may be installed in each unit subpixel area 102, 103, and 104. Color conversion layers 130, 140, and 141 are located on these blue light-emitting devices 121, 122, and 123, and can be converted into colors corresponding to each unit pixel area 102, 103, and 104.
이러한 단위 서브픽셀을 이루는 반도체 발광 소자(121, 122, 123)는 수 내지 수백 마이크로 크기를 가지는 마이크로 LED일 수 있다. 경우에 따라서, 반도체 발광 소자(121, 122, 123)는 마이크로 LED의 수십 배의 크기를 가지는 미니 LED일 수 있다. 여기서, 미니 LED는 마이크로 LED와 크기 외 적층 구조가 상이할 수 있다. 구체적으로, 미니 LED는 반도체 층을 성장하기 위한 성장 기판을 더 포함할 수 있다.The semiconductor light emitting devices 121, 122, and 123 forming such unit subpixels may be micro LEDs having a size of several to hundreds of microns. In some cases, the semiconductor light emitting devices 121, 122, and 123 may be mini LEDs that are dozens of times the size of micro LEDs. Here, the mini LED may be different from the micro LED in terms of size and stacking structure. Specifically, the mini LED may further include a growth substrate for growing a semiconductor layer.
반도체 발광 소자(121, 122, 123)로서 마이크로 LED가 이용되는 경우 마이클로 LED의 크기는 대략 20 ㎛ 이내의 크기를 가질 수 있다.When micro LEDs are used as the semiconductor light emitting devices 121, 122, and 123, the size of the micro LEDs may be approximately 20 μm or less.
한편, 다른 예로, 적색 화소 영역(102)에는 적색 발광 소자(121)가 설치될 수 있고, 녹색 화소 영역(103)에는 녹색 발광 소자(122)가 설치될 수 있으며, 및 청색 화소 영역(104)에는 청색 발광 소자(123)가 설치될 수도 있다.Meanwhile, as another example, the red light-emitting device 121 may be installed in the red pixel area 102, the green light-emitting device 122 may be installed in the green pixel area 103, and the blue pixel area 104 A blue light emitting device 123 may be installed.
이와 같이, 디스플레이 장치는 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104) 내에서 설치되어 각 단위 서브픽셀을 이루는 발광 소자(120; 121, 122, 123)를 포함할 수 있다.In this way, the display device may include light emitting elements 120 (121, 122, 123) installed within the unit subpixel areas 102, 103, and 104 to form each unit subpixel.
여기서, 기판(150)은 배선 전극(도시되지 않음)이 배열된 배선 기판일 수 있다. 이때, 각 발광 소자(121, 122, 123)는 이러한 배선 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 각 발광 소자(121, 122, 123)는 공통 전극(도시되지 않음)과 전기적으로 연결되어 배선 전극과 공통 전극을 통하여 인가되는 전류/전압에 의하여 점등될 수 있다.Here, the substrate 150 may be a wiring board on which wiring electrodes (not shown) are arranged. At this time, each light emitting element 121, 122, and 123 may be electrically connected to these wiring electrodes. Additionally, each light emitting element 121, 122, and 123 is electrically connected to a common electrode (not shown) and can be turned on by current/voltage applied through the wiring electrode and the common electrode.
도 2에서, 기판(150)의 구조는 단순화되어 간략하게 도시되어 있다. 이하, 이러한 기판(150)의 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.In Figure 2, the structure of the substrate 150 is simplified and briefly shown. Hereinafter, a description of the specific configuration of the substrate 150 will be omitted.
각 단위 화소 영역(102, 103, 104)에는 각 발광 소자(121, 122, 123)에서 방출된 광을 각 단위 화소 영역(102, 103, 104)에 해당하는 색으로 변환하는 색변환층(컬러 컨버전(color conversion)층; 130, 140)이 구비될 수 있다.Each unit pixel area (102, 103, 104) has a color conversion layer (color A color conversion layer (130, 140) may be provided.
예시적인 실시예로서, 색변환층(130, 140)은 단위 화소 영역(102, 103, 104) 중 적어도 일부의 영역 내에 구비될 수 있다.As an exemplary embodiment, the color conversion layers 130 and 140 may be provided in at least some of the unit pixel areas 102, 103, and 104.
예를 들어, 적색 서브픽셀 영역(102)에는 적색 색변환층(130)이 위치할 수 있고, 녹색 서브픽셀 영역(103)에는 녹색 색변환층(140)이 위치할 수 있다. 한편, 청색 서브픽셀 영역(104)에는 광 확산제(141)가 구비될 수 있다. 이러한 광 확산제(141) 또한 색변환층의 일종일 수 있다. 즉, 색변환층(130, 140, 141)은 각 단위 화소 영역(102, 103, 104)에 위치할 수 있다.For example, the red color conversion layer 130 may be located in the red subpixel area 102, and the green color conversion layer 140 may be located in the green subpixel area 103. Meanwhile, a light diffuser 141 may be provided in the blue subpixel area 104. This light diffuser 141 may also be a type of color conversion layer. That is, the color conversion layers 130, 140, and 141 may be located in each unit pixel area 102, 103, and 104.
예시적인 실시예로서, 적색 색변환층(130)은 400 내지 480 nm의 파장에 해당하는 청색 광을 600 내지 750 nm의 주 파장 대역으로 변환하는 적색 무기형광체 또는 적색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the red color conversion layer 130 includes a red inorganic phosphor or red QD (Quantum Dot) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 600 to 750 nm. It can be included.
예시적인 실시예로서, 녹색 색변환층(140)은 400 내지 480 nm의 파장에 해당하는 청색 광을 490 내지 600 nm의 주 파장 대역으로 변환하는 녹색 무기형광체 또는 녹색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the green color conversion layer 140 includes a green inorganic phosphor or green QD (Quantum Dot) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 490 to 600 nm. It can be included.
청색 서브픽셀 영역(104)에 포함되는 광 확산제(141)는 금속 산화물, 예를 들어, TiO2를 포함할 수 있다.The light diffuser 141 included in the blue subpixel area 104 may include a metal oxide, for example, TiO 2 .
본 실시예에서, 색변환층(130, 140, 141)은 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에 채워진 예를 나타내고 있다. 일례로, 격벽(110)에 의하여 구획되는 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104) 내에서 색변환층(130, 140, 141)은 각 반도체 발광 소자(121, 122, 123)를 덮도록 위치할 수 있다.In this embodiment, the color conversion layers 130, 140, and 141 are filled in each unit subpixel area 102, 103, and 104. For example, within the unit subpixel areas 102, 103, and 104 partitioned by the partition 110, the color conversion layers 130, 140, and 141 are positioned to cover each semiconductor light emitting device 121, 122, and 123. can do.
이와 같은 패널(100) 상에는 컬러필터층(200)이 위치할 수 있다. 이러한 컬러필터층(200)은 색변환층(130, 140, 141) 상에 위치할 수 있다.A color filter layer 200 may be located on the panel 100. This color filter layer 200 may be located on the color conversion layers 130, 140, and 141.
이러한 컬러필터층(200)은 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)의 컬러에 대응되는 다수의 컬러필터(210, 220, 230)를 포함할 수 있다. 일례로, 적색 서브픽셀 영역(102) 상에는 적색 컬러필터(210)가 위치할 수 있고, 녹색 서브픽셀 영역(103) 상에는 녹색 컬러필터(220)가 위치할 수 있고, 청색 서브픽셀 영역(104) 상에는 청색 컬러필터(230)가 위치할 수 있다.This color filter layer 200 may include a plurality of color filters 210, 220, and 230 corresponding to the color of each unit subpixel area (102, 103, and 104). For example, the red color filter 210 may be located on the red subpixel area 102, the green color filter 220 may be located on the green subpixel area 103, and the blue subpixel area 104 A blue color filter 230 may be located on the image.
따라서, 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에서 방출된 빛은 색변환층(130, 140, 141)에 의하여 각 색상(R, G, B)으로 변환될 수 있고, 이러한 각 색상으로 변환된 및은 서로 겹치지 않고 컬러필터층(200)의 각 컬러필터(210, 220, 230)에 도달하여 효율적인 픽셀 공간 배치를 이룰 수 있다. Therefore, the light emitted from the unit subpixel areas (102, 103, and 104) can be converted into each color (R, G, and B) by the color conversion layer (130, 140, and 141), and converted into each of these colors. The and do not overlap each other and reach each color filter 210, 220, and 230 of the color filter layer 200, thereby achieving efficient pixel spatial arrangement.
도 2를 참조하면, 일례로, 각 컬러필터(210, 220, 230) 사이에는 블랙 매트릭스(250)가 위치할 수 있다. 또한, 각 컬러필터(210, 220, 230)는 기저층(240) 상에 위치할 수 있다. 일례로, 기저층(240)은 유리 기판을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , for example, a black matrix 250 may be located between each color filter 210, 220, and 230. Additionally, each color filter 210, 220, and 230 may be located on the base layer 240. For example, the base layer 240 may include a glass substrate.
컬러필터층(200)은 점착층(260)에 의하여 격벽(110) 상에 부착될 수 있다. 이때, 점착층(260)은 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽(112)에 부착될 수 있다.The color filter layer 200 may be attached to the partition wall 110 using an adhesive layer 260 . At this time, the adhesive layer 260 may be attached to the second partition wall 112 containing a hydrophobic material.
경우에 따라, 격벽(110)은 블랙 매트릭스로 작용할 수 있다. 일례로, 격벽(110)은 흑색과 같이 어두운 색상의 물질로 형성되거나, 어두운 색상의 물질층을 포함할 수 있다.In some cases, the partition wall 110 may function as a black matrix. For example, the partition wall 110 may be formed of a dark-colored material such as black, or may include a dark-colored material layer.
특히, 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽(112)은 디스플레이 외측에서 보여질 수 있으므로 흑색과 같이 어두운 색상의 물질로 형성되거나, 어두운 색상의 물질층을 포함할 수 있다.In particular, the second partition 112 including a hydrophobic material may be visible from the outside of the display, so it may be formed of a dark-colored material such as black, or may include a dark-colored material layer.
또한, 이러한 격벽(110) 구조에 의하여 각 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에서 방출되는 빛의 직진성이 향상되어 각 발광 소자(121, 122, 123)에서 방출되는 빛이 서로 섞이지 않고 지역화(localized)되어 방출되어 컬러필터층(200)에 도달하게 되므로 색순도가 향상될 수 있다.In addition, this structure of the partition 110 improves the straightness of the light emitted from each unit subpixel area 102, 103, and 104, so that the light emitted from each light emitting device 121, 122, and 123 is localized without mixing with each other. Since it is localized and released and reaches the color filter layer 200, color purity can be improved.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 각 제조 단계를 나타내는 단면 개략도이다.3 to 10 are cross-sectional schematic diagrams showing each manufacturing step of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 3 내지 도 10를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 각 제조 단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, each manufacturing step of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 10.
먼저, 도 3을 참조하면, 배선 전극층(151) 또는 TFT 층(151)을 포함하는 기판(150) 상에 다수의 서브픽셀을 이룰 수 있는 발광 소자(121)들이 배선 전극층(151) 또는 TFT 층(151)과 전기적으로 연결되도록 준비할 수 있다.First, referring to FIG. 3, light emitting elements 121 capable of forming a plurality of subpixels are placed on a substrate 150 including the wiring electrode layer 151 or the TFT layer 151. It can be prepared to be electrically connected to (151).
여기서, 발광 소자(121)는 청색 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 이와 같이, 청색 발광 소자를 이용하여 적색, 녹색 및 청색광을 방출하는 픽셀을 형성할 수 있다.Here, the light emitting device 121 may be a blue light emitting diode (LED). In this way, pixels that emit red, green, and blue light can be formed using blue light-emitting devices.
이와 같이, 기판(150) 상에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT; 151)가 연결되어 액티브 매트릭스(Active Matrix; AM)형 디스플레이 패널(100)를 구현할 수 있다. 일례로, 기판(150)는 TFT 층(151)이 형성된 TFT 기판(150)일 수 있다. 다른 예로, 기판(150)은 패시브 매트릭스(Passive Matrix; PM) 형태의 기판일 수도 있다.In this way, a thin film transistor (TFT) 151 is connected to the substrate 150 to implement an active matrix (AM) type display panel 100. For example, the substrate 150 may be a TFT substrate 150 on which the TFT layer 151 is formed. As another example, the substrate 150 may be a passive matrix (PM) type substrate.
이후, 도 4를 참조하면, 발광 소자(121)가 설치된 기판(배선 기판; 150) 상에 제1 격벽(111)을 형성하기 위한 친수성 물질의 제1층(113)을 형성할 수 있다. 이후, 형성된 친수성 물질의 제1층(113)의 건조 과정을 수행할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 4 , a first layer 113 of a hydrophilic material for forming the first partition 111 may be formed on the substrate (wiring substrate) 150 on which the light emitting device 121 is installed. Afterwards, a drying process of the formed first layer 113 of the hydrophilic material may be performed.
다음, 도 5를 참조하면, 친수성 물질의 제1층(113) 상에 소수성 물질의 제2층(114)을 형성할 수 있다. 이후, 형성된 소수성 물질의 제2층(114)의 건조 과정을 수행할 수 있다.Next, referring to FIG. 5, a second layer 114 of a hydrophobic material may be formed on the first layer 113 of a hydrophilic material. Afterwards, a drying process of the formed second layer 114 of the hydrophobic material may be performed.
이후, 도 6을 참조하면, 마스크층(300)을 이용하여, 제1층(113) 및 제2층(114)에서 격벽(110)으로 형성될 부분에 자외선 광 등을 조사하는 노광 과정을 수행할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 6, an exposure process of irradiating ultraviolet light, etc. to the portion to be formed as the partition wall 110 in the first layer 113 and the second layer 114 is performed using the mask layer 300. can do.
즉, 순차적으로 형성된 친수성 물질의 제1층(113) 및 소수성 물질의 제2층(114) 중에서 제거되지 않고 격벽(110)으로 형성될 부분에 노광을 수행할 수 있다. That is, exposure may be performed on a portion of the sequentially formed first layer 113 of a hydrophilic material and a second layer 114 of a hydrophobic material that will be formed as the partition wall 110 without being removed.
다음, 도 7을 참조하면, 노광이 이루어진 제1층(113) 및 제2층(114)을 현상하여 친수성 물질을 포함하는 제1 격벽(111) 및 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽(112)을 포함하는 격벽(110)을 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 7, the exposed first layer 113 and second layer 114 are developed to form a first barrier rib 111 including a hydrophilic material and a second barrier rib 112 including a hydrophobic material. A partition wall 110 including can be formed.
한편, 반대로 친수성 물질의 제1층(113) 및 소수성 물질의 제2층(114) 중에서 제거될 부분에 노광하여 현상하는 과정을 통하여 격벽(110)이 형성될 수도 있다.Meanwhile, on the other hand, the partition wall 110 may be formed through a process of exposing and developing the portion to be removed among the first layer 113 of the hydrophilic material and the second layer 114 of the hydrophobic material.
또한, 이와 같이, 친수성 물질의 제1층(113) 및 소수성 물질의 제2층(114)을 노광 및 현상하여 대신에, 극성을 가지지 않는 물질로 격벽(110)을 형성하고, 제1층(113)에 친수성 물질을 코팅하고 제2층(114)에 소수성 물질을 코팅하여 친수성 물질을 포함하는 제1 격벽(111) 및 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽(112)을 포함하는 격벽(110)을 형성할 수도 있다. 이때, 격벽(110)에서 친수성 물질이 코팅될 부분에 별도의 친수성 처리를 수행할 수 있다. 또한, 격벽(110)에서 소수성 물질이 코팅될 부분에 별도의 소수성 처리를 수행할 수 있다.In addition, in this way, the first layer 113 of the hydrophilic material and the second layer 114 of the hydrophobic material are exposed and developed to form a partition 110 with a non-polar material instead, and the first layer ( 113) is coated with a hydrophilic material and the second layer 114 is coated with a hydrophobic material to form a partition 110 including a first partition 111 containing a hydrophilic material and a second partition 112 containing a hydrophobic material. may form. At this time, a separate hydrophilic treatment may be performed on the portion of the partition wall 110 to be coated with the hydrophilic material. Additionally, a separate hydrophobic treatment may be performed on the portion of the partition wall 110 to be coated with a hydrophobic material.
이후, 도 8을 참조하면, 격벽(110)에 의하여 구획된 각 서브픽셀 영역(102, 103, 104)에 색변환층(130, 140, 141)을 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 8 , color conversion layers 130, 140, and 141 may be formed in each subpixel area 102, 103, and 104 partitioned by the partition wall 110.
즉, 적색 서브픽셀(102)에는 적색 색변환층(130)을 형성할 수 있다. 녹색 서브픽셀(103)에는 녹색 색변환층(140)을 형성할 수 있다. 한편, 청색 서브픽셀(104)에는 광 확산제(141)를 형성할 수 있다.That is, the red color conversion layer 130 can be formed in the red subpixel 102. A green color conversion layer 140 may be formed in the green subpixel 103. Meanwhile, a light diffusion agent 141 may be formed in the blue subpixel 104.
적색 색변환층(130)은 적색 무기형광체 또는 적색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 포함할 수 있다. 즉, 적색 무기형광체 또는 적색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 이용하여 적색 색변환층(130)을 형성할 수 있다.The red color conversion layer 130 may include a red inorganic phosphor or a red quantum dot (QD). That is, the red color conversion layer 130 can be formed using a red inorganic phosphor or red QD (Quantum Dot).
녹색 색변환층(140) 녹색 무기형광체 또는 녹색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 포함할 수 있다. 즉, 녹색 무기형광체 또는 녹색 QD(Quantum Dot; 양자점)를 이용하여 녹색 색변환층(140)을 형성할 수 있다.The green color conversion layer 140 may include a green inorganic phosphor or a green QD (Quantum Dot). That is, the green color conversion layer 140 can be formed using a green inorganic phosphor or green QD (Quantum Dot).
이와 같은 과정에 의하여 패널(100) 또는 디스플레이 장치의 하판을 형성할 수 있다.Through this process, the panel 100 or the lower plate of the display device can be formed.
도 9를 참조하면, 유리 기판과 같은 기저층(240) 상에 단위 서브픽셀 영역(102, 103, 104)의 컬러에 대응되는 다수의 컬러필터(210, 220, 230)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, a plurality of color filters 210, 220, and 230 corresponding to the colors of the unit subpixel areas 102, 103, and 104 may be formed on the base layer 240, such as a glass substrate.
이러한 컬러필터층(200)은 적색 서브픽셀 영역(102) 상에는 적색 컬러필터(210)가 위치할 수 있고, 녹색 서브픽셀 영역(103) 상에는 녹색 컬러필터(220)가 위치할 수 있고, 청색 서브픽셀 영역(104) 상에는 청색 컬러필터(230)가 위치할 수 있다.In this color filter layer 200, a red color filter 210 may be located on the red subpixel area 102, a green color filter 220 may be located on the green subpixel area 103, and a blue subpixel area. A blue color filter 230 may be located on the area 104.
또한, 도 9에는 별도로 표시되지 않았으나, 각 컬러필터(210, 220, 230) 사이에 블랙 매트릭스(250)을 형성할 수 있다.In addition, although not separately shown in FIG. 9, a black matrix 250 may be formed between each color filter 210, 220, and 230.
이와 같은 과정에 의하여 패널(100) 상에 위치할 또는 패널(10)의 상부를 포함하는 디스플레이 장치의 상판을 형성할 수 있다.Through this process, the top plate of the display device to be located on the panel 100 or including the top of the panel 10 can be formed.
도 10을 참조하면, 이와 같이 형서오딘 상판과 하판을 합착하여 디스플레이 장치를 형성할 수 있다. 이때, 위에서 언급한 바와 같이, 상판을 이루는 컬러필터층(200)은 점착층(260)에 의하여 하판의 격벽(110) 상에 부착될 수 있다.Referring to FIG. 10, a display device can be formed by bonding the upper and lower plates of HyungseoODin in this way. At this time, as mentioned above, the color filter layer 200 forming the upper plate may be attached to the partition wall 110 of the lower plate by the adhesive layer 260.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
본 발명에 의하면 마이크로 LED와 같은 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a display device using a semiconductor light-emitting device such as micro LED.

Claims (18)

  1. 기판;Board;
    상기 기판 상에 위치하여 단위 서브픽셀 영역을 정의하고 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조의 격벽;a partition wall located on the substrate, defining a unit subpixel area, and having a multi-layer structure including different materials;
    상기 단위 서브픽셀 내에서 설치되어 각 단위 서브픽셀을 이루는 발광 소자;a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel;
    상기 발광 소자에서 방출된 광을 각 단위 서브픽셀 영역에 해당하는 색으로 변환하는 색변환층; 및a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; and
    상기 색변환층 상에 위치하는 컬러필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.A display device using a light-emitting device, comprising a color filter layer located on the color conversion layer.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격벽은, 적어도 상기 색변환층과 접촉하는 층이 친수성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein at least a layer in contact with the color conversion layer of the partition wall includes a hydrophilic material.
  3. 제2항에 있어서, 상기 친수성 물질은, 상기 색변환층의 불균일성을 완화시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 2, wherein the hydrophilic material alleviates non-uniformity of the color conversion layer.
  4. 제1항에 있어서, 상기 격벽은,The method of claim 1, wherein the partition wall is:
    친수성 물질을 포함하는 제1 격벽; 및a first partition comprising a hydrophilic material; and
    상기 제1 격벽 상에 위치하고 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.A display device using a light emitting device, characterized in that it is located on the first barrier rib and includes a second barrier rib containing a hydrophobic material.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 격벽의 표면은 상기 친수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 4, wherein the surface of the first partition is coated with the hydrophilic material.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 격벽의 표면은 상기 소수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 4, wherein the surface of the second partition is coated with the hydrophobic material.
  7. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 적어도 상기 발광 소자의 측면에 위치하는 제1층이 친수성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein at least a first layer of the partition wall located on a side of the light emitting device includes a hydrophilic material.
  8. 제1항에 있어서, 상기 색변환층은 상기 구획된 단위 서브픽셀 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the color conversion layer is located within the divided unit subpixel area.
  9. 제1항에 있어서, 상기 컬러필터층은 각 단위 서브픽셀 영역의 컬러에 대응되는 다수의 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the color filter layer includes a plurality of color filters corresponding to the color of each unit subpixel area.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각 컬러필터 사이에는 블랙 매트릭스가 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 9, wherein a black matrix is positioned between each color filter.
  11. 배선 기판;wiring board;
    상기 배선 기판 상에 위치하여 단위 서브픽셀 영역을 정의하고 서로 다른 물질을 포함하고, 제1층 및 상기 제1층 상의 제2층을 포함하는 적어도 두 층 이상의 격벽;a partition located on the wiring board, defining a unit subpixel area, including different materials, and having at least two layers including a first layer and a second layer on the first layer;
    상기 단위 서브픽셀 내에서 설치되어 각 단위 서브픽셀을 이루는 발광 소자;a light emitting element installed within the unit subpixel to form each unit subpixel;
    상기 발광 소자에서 방출된 광을 각 단위 서브픽셀 영역에 해당하는 색으로 변환하는 색변환층; 및a color conversion layer that converts the light emitted from the light emitting device into a color corresponding to each unit subpixel area; and
    상기 색변환층 상에 위치하는 컬러필터층을 포함하고,It includes a color filter layer located on the color conversion layer,
    상기 격벽은 적어도 상기 발광 소자의 측면에 위치하는 상기 제1층이 친수성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.A display device using a light-emitting device, wherein at least the first layer of the partition wall located on a side of the light-emitting device includes a hydrophilic material.
  12. 제11항에 있어서, 상기 격벽은, 적어도 상기 색변환층과 접촉하는 층이 상기 친수성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 11, wherein at least a layer of the barrier rib in contact with the color conversion layer includes the hydrophilic material.
  13. 제11항에 있어서, 상기 친수성 물질은, 상기 색변환층의 불균일성을 완화시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 11, wherein the hydrophilic material alleviates non-uniformity of the color conversion layer.
  14. 제11항에 있어서, 상기 격벽은,The method of claim 11, wherein the partition wall is:
    상기 제1층에 친수성 물질을 포함하는 제1 격벽; 및a first partition including a hydrophilic material in the first layer; and
    상기 제2층에 소수성 물질을 포함하는 제2 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.A display device using a light emitting device, characterized in that the second layer includes a second barrier rib containing a hydrophobic material.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 격벽의 표면은 상기 친수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 14, wherein the surface of the first partition is coated with the hydrophilic material.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2 격벽의 표면은 상기 소수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 14, wherein the surface of the second partition is coated with the hydrophobic material.
  17. 제11항에 있어서, 상기 색변환층은 상기 구획된 단위 서브픽셀 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 11, wherein the color conversion layer is located within the divided unit subpixel area.
  18. 제11항에 있어서, 상기 컬러필터층은 각 단위 서브픽셀 영역의 컬러에 대응되는 다수의 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 11, wherein the color filter layer includes a plurality of color filters corresponding to the color of each unit subpixel area.
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