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WO2024014568A1 - Display device using light-emitting element, and manufacturing method therefor - Google Patents

Display device using light-emitting element, and manufacturing method therefor Download PDF

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Publication number
WO2024014568A1
WO2024014568A1 PCT/KR2022/010097 KR2022010097W WO2024014568A1 WO 2024014568 A1 WO2024014568 A1 WO 2024014568A1 KR 2022010097 W KR2022010097 W KR 2022010097W WO 2024014568 A1 WO2024014568 A1 WO 2024014568A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
emitting device
light
blue light
phosphor layer
subpixel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2022/010097
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이병준
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to PCT/KR2022/010097 priority Critical patent/WO2024014568A1/en
Publication of WO2024014568A1 publication Critical patent/WO2024014568A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D86/00Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/851Wavelength conversion means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H29/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
    • H10H29/10Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00

Definitions

  • the present invention is applicable to display device-related technical fields and, for example, relates to a display device using micro LED (Light Emitting Diode) and a method of manufacturing the same.
  • 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. Accordingly, a method of solving the above-mentioned problems can be proposed by implementing a display using a semiconductor light-emitting device.
  • the semiconductor light emitting device has various advantages over filament-based light emitting devices, such as long lifespan, low power consumption, excellent initial driving characteristics, and high vibration resistance.
  • LED emits light with a short wavelength at half maximum (less than 50 nm) through a quantum well structure.
  • White light is created through color conversion balance through phosphors in blue LED, which has the lowest manufacturing cost in the lighting market.
  • the Pick and Place (PnP) method is used to transfer LED chips to a wiring board through a robot arm.
  • the size of the mini LED must be larger than the suction chuck that can be processed and is usually larger than 100 ⁇ m.
  • micro LED can be applied for high-resolution applications where the pixel area is small. Accordingly, the number of LED chips used increases, and the number of LED transfers can increase along with this. Therefore, processes and configurations that reduce the number of transfers in pixel production are needed.
  • phosphors can be used to emit green and red light through color conversion from blue LED.
  • a red phosphor can be used in a blue LED to implement a red subpixel. At this time, when the blue LED emits light, the emitted light excites the red phosphor layer to emit red light.
  • a portion of the light emitted from the blue LED may excite the green phosphor layer of the neighboring green subpixel to emit green light.
  • a blue component exists among the light that passes through the red phosphor layer, and the green phosphor layer can be excited by this blue component as well. This phenomenon in which unintended subpixels emit light can be referred to as a crosstalk phenomenon.
  • partition walls were sometimes formed between subpixels.
  • the number of steps increase due to the formation of such a partition, but there are also limitations in realizing resolution.
  • problems may occur due to alignment tolerances. Meanwhile, the partition itself may be an obstacle to implementing flexibility.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a display device using a light-emitting element that can implement a high-resolution display through phosphor color conversion and a manufacturing method thereof.
  • the present invention provides a display device using a light emitting element, comprising: a wiring board; A first subpixel comprising a plurality of pixels arranged on the wiring board, each pixel including a red phosphor layer formed on a blue light emitting element; a second subpixel including a green phosphor layer formed on a blue light emitting device; and a third subpixel including a blue light-emitting element.
  • the red phosphor layer and the green phosphor layer may be formed to a certain thickness on the blue light emitting device.
  • the wiring board may further include a light shielding layer positioned between each pixel.
  • the third subpixel may include a height compensation layer located on the blue light emitting device.
  • the height compensation layer may compensate for a height difference between the third subpixel, the first subpixel, and the second subpixel.
  • the first subpixel may further include a color filter located on the red phosphor layer.
  • the color filter may include a blue light blocking filter.
  • the second subpixel may further include a color filter located on the green phosphor layer.
  • the present invention provides a method of manufacturing a display device using a light-emitting device, comprising the step of transferring a plurality of blue light-emitting devices grown and divided on a growth substrate onto a first donor substrate.
  • the step of forming the red phosphor layer may form a red phosphor layer having a certain thickness locally on the first blue light-emitting device.
  • the step of forming the green phosphor layer may form a green phosphor layer having a certain thickness locally on the second blue light-emitting device.
  • the step of forming a height compensation layer on the three blue light emitting devices may be further included.
  • the height compensation layer may compensate for a height difference between the first subpixel, the second subpixel, and the third subpixel.
  • the height compensation layer may function as an impact cushioning layer during the transfer process.
  • forming the red phosphor layer may include performing bar coating on a mask pattern masking the second blue light emitting device and the third blue light emitting device.
  • forming the green phosphor layer may include performing bar coating on a mask pattern that masks the first blue light-emitting device and the third blue light-emitting device.
  • a high-resolution display can be implemented through phosphor color conversion of a blue light-emitting device by efficiently forming a red phosphor layer and a green phosphor layer.
  • gallium nitride-based blue light-emitting devices can be used, thereby simplifying the manufacturing process.
  • the phosphor layer can act as an impact cushioning layer, thereby reducing the breakage rate of the light emitting device.
  • the height compensation layer to match the height of the phosphor layer during the manufacturing process can also act as an impact cushioning layer, further reducing the damage rate of the light emitting device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to a comparative example.
  • 3 to 14 are cross-sectional schematic diagrams showing manufacturing steps of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • 15 to 17 are cross-sectional views showing examples of light-emitting elements of a display device using a semiconductor light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
  • 18 to 21 are cross-sectional schematic diagrams showing a manufacturing process that can be used in the process of forming a phosphor layer 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 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 pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • a display device 10 is shown in which unit light emitting elements 310, 320, and 330 are each installed as subpixels on a substrate 110 of a wiring board 100.
  • the wiring board 100 may have a plurality of wiring electrodes (not shown) divided and positioned on the board 110 .
  • the wiring electrode may include a data electrode and a scan electrode.
  • three light emitting elements 310, 320, and 330 may form a unit pixel. That is, the first light-emitting device 310 can form a first subpixel, the second light-emitting device 320 can form a second subpixel, and the third light-emitting device 330 can form a third subpixel. You can. Accordingly, each light emitting device 310, 320, and 330 and the subpixel will be described using the same reference numeral.
  • unit pixels may be repeatedly provided on the wiring board 100. At this time, one light emitting device may form a unit subpixel.
  • an insulating layer 130 or a cover layer 130 that covers the upper surface of the substrate 110 along with the unit pixels may be positioned on these unit pixels.
  • the wiring electrode arranged on the wiring board 100 may be connected to a TFT layer equipped with a thin film transistor (TFT).
  • Data electrodes may be connected to this TFT layer. A detailed description of this will be omitted.
  • the first light emitting device 310 forming the first subpixel 310 may have a horizontal structure.
  • the first light emitting device 310 may have a first type electrode and a second type electrode located on the same surface of the semiconductor layer.
  • the embodiment of the present invention can be equally applied even when the first light emitting device 310 has a vertical structure.
  • the first light-emitting device 310 may be a red light-emitting device that emits red light.
  • the first light-emitting device 310 will be described as an example of a red light-emitting device.
  • This first light-emitting device 310 may include a red phosphor layer 314 formed on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 311 capable of emitting blue light. You can.
  • the first light-emitting device 310 may include a red phosphor layer 314 formed on the blue light-emitting device 311.
  • the red phosphor layer 314 may be formed on the blue light emitting device 311 to have a certain width and a certain thickness.
  • the red phosphor layer 314 may be formed on the blue light emitting device 311 to have a substantially uniform thickness and width.
  • the red phosphor layer 314 may also be formed on the side of the blue light emitting device 311. That is, the red phosphor layer 314 may be formed to substantially cover all parts except the electrode of the blue light emitting device 311.
  • this blue light-emitting device 311 may be referred to as a first blue light-emitting device.
  • the red phosphor layer 314 may be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 311.
  • the thickness of the red phosphor layer 314 may be approximately 100 nm to 5 ⁇ m.
  • the second light-emitting device 320 may be a green light-emitting device that emits green light.
  • the second light-emitting device 310 will be described as an example of a green light-emitting device.
  • This second light-emitting device 320 may include a green phosphor layer 324 formed on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 321 capable of emitting blue light. You can.
  • the first light-emitting device 320 may include a green phosphor layer 324 formed on the blue light-emitting device 321.
  • the green phosphor layer 324 may be formed on the blue light emitting device 321 to have a certain width and a certain thickness.
  • the green phosphor layer 324 may be formed on the blue light emitting device 321 to have a substantially uniform thickness and width.
  • the green phosphor layer 324 may also be formed on the side of the blue light emitting device 321. That is, the green phosphor layer 324 may be formed to substantially cover all parts except the electrode of the blue light emitting device 321.
  • this blue light-emitting device 321 may be referred to as a second blue light-emitting device.
  • the green phosphor layer 324 may be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 321.
  • the thickness of the green phosphor layer 324 may be about 100 nm to 5 ⁇ m.
  • the red phosphor layer 314 may include a red inorganic phosphor or a red quantum dot (QD) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 600 to 750 nm.
  • QD red quantum dot
  • the green phosphor layer 324 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 dominant wavelength band of 490 to 600 nm. can do.
  • green QD Quantum Dot
  • a color filter 316 may be provided on the red phosphor layer 314. This color filter 316 may also be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 311.
  • This color filter 316 may include a blue light blocking filter.
  • red light converted from blue light by the red phosphor layer 314 may be emitted, but along with this, blue light can be emitted. Light can also be emitted. Accordingly, the color filter 316 can block this blue light and allow the red light emitting device 310 to emit pure red light.
  • a color filter 326 may be provided on the green phosphor layer 324. This color filter 326 may also be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 321.
  • This color filter 326 may include a blue light blocking filter.
  • red light converted from blue light by the green phosphor layer 324 may be emitted, but also blue light can be emitted. Light can also be emitted. Accordingly, the color filter 326 can block this blue light and allow the green light emitting device 320 to emit pure red light.
  • the blue light emitting device 331 forming the third subpixel 330 may include a height compensation layer 334 (see FIG. 10).
  • This height compensation layer 334 can solve problems that may occur due to height differences during the transfer process of each subpixel (310, 320, and 330).
  • the first light-emitting element 310 forming the first subpixel 310 and the second light-emitting element 320 forming the second subpixel 320 may have a different height from the third light-emitting element 330. there is. Therefore, if adhesive pressure is required during the transfer process, appropriate pressure may not be applied to the third light emitting device 330.
  • the height compensation layer 334 can prevent this phenomenon.
  • this height compensation layer 334 may include a light diffusion agent.
  • These light diffusers may include metal oxides, such as TiO 2 .
  • a red phosphor layer 314 is formed to a certain thickness on the blue light-emitting device 311 in the first light-emitting device 310, and a green phosphor layer is formed to a certain thickness on the blue light-emitting device 321 in the first light-emitting device 320.
  • the phosphor layer 324 can also exert this impact-relieving effect.
  • a light shielding layer 140 may be further provided on the substrate 110.
  • the substrate 110 may be made of glass, and thus light emitted from the light emitting devices 311, 321, and 331 may propagate along the substrate 110.
  • the light shielding layer 140 can prevent light emitted from the light emitting devices 311, 321, and 331 propagating along the substrate 110 from generating crosstalk.
  • this light shielding layer 140 may not be necessary.
  • light propagating to the substrate 110 may be blocked by the electrode of the light emitting device, so the light shielding layer 140 may not be necessary.
  • Crosstalk may not occur between the subpixels 310, 320, and 330 of the display device 10 even if there is no member such as a partition wall that blocks light.
  • a crosstalk phenomenon may occur in which one light-emitting device causes a neighboring light-emitting device or a phosphor layer formed on the light-emitting device to emit light. This phenomenon is explained with reference to FIG. 2.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to a comparative example.
  • FIG. 2 it shows a display device in which unit light emitting elements 31, 32, and 33 are each installed as subpixels on a wiring board 11.
  • the red phosphor layer 21 is located on the blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 31 capable of emitting blue light, forming a red subpixel.
  • LED light-emitting diode
  • a green phosphor layer 22 is located on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 32 capable of emitting blue light, thereby forming a green subpixel.
  • LED light-emitting diode
  • the blue light emitting device 33 may form a blue subpixel.
  • a portion of the light emitted from the blue light emitting device 31 may excite the green phosphor layer 22 of the neighboring green subpixel to emit green light.
  • a blue component exists among the light that has passed through the red phosphor layer 21, and the green phosphor layer 22 can be excited by this blue component as well. This phenomenon in which unintended subpixels emit light can be referred to as a crosstalk phenomenon.
  • partition walls were sometimes formed between subpixels.
  • the number of steps increase due to the formation of such a partition, but there are also limitations in realizing resolution.
  • problems may occur due to alignment tolerances. Meanwhile, the partition itself may be an obstacle to implementing flexibility.
  • light emitted from one light-emitting device does not excite a neighboring light-emitting device or a phosphor layer formed on the light-emitting device, so a crosstalk phenomenon may not occur.
  • the green phosphor layer 324 of the neighboring green light emitting device 320 may not emit light.
  • the red phosphor layer 314 of the neighboring red light emitting device 310 may not emit light. Since the light emitted from the green phosphor layer 324 is primarily excited and emitted by the light-emitting device 324, it may not have a substantial effect on the neighboring red phosphor layer 314.
  • 3 to 14 are cross-sectional schematic diagrams showing manufacturing steps of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of blue light-emitting devices 311, 321, and 331 capable of emitting blue light can be divided and formed on the growth substrate 500.
  • a COW chip on wafer
  • a certain blue light-emitting device 311 may be formed as a red light-emitting device 310 that emits red light.
  • the blue light-emitting device 311 that is converted to the red light-emitting device 310 may be referred to as the first blue light-emitting device 311.
  • a certain blue light-emitting device 321 may be formed as a green light-emitting device 320 that emits green light.
  • the blue light-emitting device 321 that is converted into the green light-emitting device 320 may be referred to as the second blue light-emitting device 311.
  • the other blue light-emitting devices 331 may remain as light-emitting devices that emit blue light.
  • the blue light-emitting device 331, which is maintained as a light-emitting device that emits blue light, may be referred to as the third blue light-emitting device 331.
  • a plurality of blue light emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred onto the first donor substrate 600.
  • These multiple blue light emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred to the first adhesive layer 610 located on the first donor substrate 600.
  • a plurality of blue light-emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred onto the first donor substrate 600 by a laser lift off (LLO) process. That is, by irradiating a laser from the opposite side of the growth substrate 500 toward each of the blue light-emitting devices 311, 321, and 331, the blue light-emitting devices 311, 321, and 331 are separated from the growth substrate 500 and formed on the first donor substrate ( It may be attached to the first adhesive layer 610 of 600).
  • LLO laser lift off
  • FIG. 5 shows the blue light emitting elements 311, 321, and 331 attached and transferred to the adhesive layer 610 of the first donor substrate 600.
  • a red phosphor layer 314 may be formed on the first blue light emitting device 311.
  • This red phosphor layer 314 may be formed by bar coating. The process of forming the phosphor layer 314 by bar coating will be described later with reference to FIGS. 18 to 21.
  • FIG. 6 shows the red phosphor layer 314 formed on the top surface of the first blue light-emitting device 311.
  • the red phosphor layer 314 is formed on the first blue light-emitting device 311. It may be formed to cover all surfaces except the electrode of the light emitting device 311.
  • a green phosphor layer 324 may be formed on the second blue light-emitting device 321.
  • This green phosphor layer 324 can be formed by bar coating.
  • the green phosphor layer 324 may be formed through the same process as the red phosphor layer 314.
  • the sequence of the process of forming the red phosphor layer 314 and the process of forming the green phosphor layer 324 may be different from that described above.
  • the green phosphor layer 324 may be formed first and then the red phosphor layer 314 may be formed.
  • a color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314.
  • This color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314 to have a certain thickness. Additionally, as described above, the color filter 316 may include a blue light blocking filter. The color filter 316 may block blue light that passes through the red phosphor layer 314 without being converted, allowing the red light emitting device 310 to emit pure red light.
  • a color filter 326 may be formed on the green phosphor layer 324.
  • This color filter 326 may be formed on the red phosphor layer 324 to have a certain thickness. Additionally, as described above, the color filter 326 may include a blue light blocking filter. The color filter 326 may block blue light that passes through the green phosphor layer 324 without being converted and allow the green light emitting device 310 to emit pure green light.
  • the sequence of the process of forming the color filter 316 on the red phosphor layer 314 and the process of forming the color filter 326 on the green phosphor layer 324 may be different from that described above.
  • the color filter 326 may first be formed on the green phosphor layer 324 and then the color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314.
  • a height compensation layer 334 may be formed on the third blue light emitting device 331. Redundant description of the height compensation layer 334 will be omitted. In this way, the height compensation layer 334 is formed on the third blue light-emitting device 331, so that the blue light-emitting device 330 forming the third subpixel can be formed.
  • the height compensation layer 334 prevents problems that may occur due to height differences between the subpixels 310, 320, and 330 during the transfer process of each subpixel 310, 320, and 330 in a later step. It can be resolved.
  • the red light-emitting device 310 in a state in which the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 are formed alternately on the first donor substrate 600, the red light-emitting device 310 ), the green light emitting device 320 and the blue light emitting device 330 may be transferred to the second donor substrate 700.
  • This second donor substrate 700 may also include a second adhesive layer 710 formed in the transfer area so that the transfer process can be performed smoothly.
  • the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be transferred to the second adhesive layer 710 located on the second donor substrate 700.
  • red light emitting device 310, green light emitting device 320, and blue light emitting device 330 may be separated and transferred to the second donor substrate 700.
  • the adhesive force of the second adhesive layer 710 may be greater than the adhesive force of the first adhesive layer 610. Therefore, as shown in FIG. 11, the first donor substrate 600 and the second donor substrate 700 are attached to both sides of the red light-emitting device 310, green light-emitting device 320, and blue light-emitting device 330, respectively, and then separated. When doing so, as shown in FIG. 12, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 can be transferred to the second donor substrate 700.
  • the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be transferred onto the substrate 110 of the wiring board 100.
  • the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be first transferred at a certain interval from either the first donor substrate 600 or the second donor substrate 700 and then transferred to the wiring board 100.
  • the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be electrically connected to the substrate 110.
  • the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 are electrically connected to the wiring electrode or electrode pad on the wiring board 100 by members such as solder, conductive balls, and conductive adhesive layers. can be connected
  • the second donor substrate 700 may be separated to achieve the same state as in FIG. 1.
  • 15 to 17 are cross-sectional views showing examples of light-emitting elements of a display device using a semiconductor light-emitting element according to an embodiment of the present invention.
  • the blue light emitting device 311 may have a patterned sapphire substrate (PSS) structure. That is, the blue light emitting device 311 may have a light extraction structure 317 formed on a sapphire substrate. This light extraction structure 317 may be formed in the opposite direction to the P-type electrode 312. Here, for convenience, the N-type electrode is omitted.
  • PSS patterned sapphire substrate
  • a phosphor layer 314 is formed on this light extraction structure 317 to implement a red light-emitting device 310.
  • the blue light emitting device 311 may have a nano porus structure in which nano-sized holes 318 are formed.
  • the phosphor layer 314 is formed on the nano-sized holes 318 to implement the red light-emitting device 310.
  • a quantum dot (QD) phosphor or nanoparticle phosphor layer 315 may be formed on the nano-sized holes 318.
  • QD phosphor or nanoparticle phosphor layer 315 may also be located within nano-sized holes 318.
  • the red light emitting device 310 having various shapes can be used.
  • This structure of the light emitting device can be equally applied to the green light emitting device 320.
  • the formation of the red phosphor layer 314 and/or the green phosphor layer 324 involves forming a mask pattern with photo resist (PR), etc., and barcoating (bar coating) in the empty space.
  • a method of filling the red phosphor (gap fill) with bar coating can be used.
  • the size of the red inorganic phosphor and/or green inorganic phosphor may be about 100 nm to 5 ⁇ m.
  • 18 to 21 are cross-sectional schematic diagrams showing a manufacturing process that can be used in the process of forming a phosphor layer of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • a mask pattern 20 may be formed on the flat plate 50.
  • the pattern spacing of the mask pattern 20 may correspond to the size (chip size) of the blue light-emitting device 311 (chip) described above. Therefore, the formation of the phosphor layer by the bar coating method described herein can be applied equally to the phosphor formation process described above with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the red phosphor layer 314 can be formed by filling a gap on the mask pattern 20 using the bar 30 with the red phosphor 318.
  • the phosphor 318 that fills and overflows the mask pattern 20, that is, the portion of the phosphor 318 formed higher than the height of the mask pattern 20 can be removed using the wiper 31. there is.
  • a red phosphor layer 314 pattern can be formed with a certain thickness (for example, 4.5 ⁇ m) in a certain area, as shown in FIG. 21.
  • the red phosphor layer 314 formed here may have substantially the same physical properties and dimensions as the red phosphor layer 314 described above with reference to FIG. 6.
  • the phosphor layer 314 formed by this method can show reliability that can be used as a subpixel when used as a red light source in a display device.
  • the red phosphor layer 314 and the green phosphor layer 324 can be efficiently formed to implement a high-resolution display through phosphor color conversion of the blue light-emitting devices 311 and 321.
  • gallium nitride-based blue light-emitting devices 311, 321, and 331 can be used, thereby simplifying the manufacturing process.
  • the phosphor layers 314 and 324 can act as an impact cushioning layer, thereby reducing the breakage rate of the light emitting device.
  • the height compensation layer 334 to match the height of the phosphor layers 314 and 324 can also serve as an impact cushioning layer, thereby further reducing the damage rate of the light emitting device.
  • a display device using a semiconductor light-emitting device such as micro LED.

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Abstract

The present invention is applicable to a technical field related to display devices and, for example, relates to a display device using a micro light-emitting diode (LED), and a manufacturing method therefor. In this present invention, a display device using a light-emitting element comprises: a wiring board; and a plurality of pixels arranged on the wiring board, wherein each of the pixels may comprise: a first sub-pixel comprising a red fluorescent layer formed on a blue light-emitting element; a second sub-pixel comprising a green fluorescent layer formed on a blue light-emitting element; and a third sub-pixel comprising a blue light-emitting element.

Description

발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법Display 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 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is applicable to display device-related technical fields and, for example, relates to a display device using micro LED (Light Emitting Diode) and a method of manufacturing the same.

최근에는 디스플레이 기술 분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 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. In contrast, currently commercialized major displays are represented by 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. 따라서, 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 전술한 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자는 필라멘트 기반의 발광 소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 가진다. 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. Accordingly, a method of solving the above-mentioned problems can be proposed by implementing a display using a semiconductor light-emitting device. The semiconductor light emitting device has various advantages over filament-based light emitting devices, such as long lifespan, low power consumption, excellent initial driving characteristics, and high vibration resistance.

이러한 반도체 발광 소자의 크기는 최근에 수십 마이크로미터까지 축소되고 있다. 따라서 이러한 작은 크기의 반도체 발광 소자(LED)들을 이용하여 디스플레이 장치를 구현하는 경우, 매우 많은 수의 반도체 발광 소자들을 디스플레이 장치의 배선 기판에 조립하여야 한다.The size of these semiconductor light emitting devices has recently been reduced to tens of micrometers. Therefore, when implementing a display device using such small-sized semiconductor light-emitting devices (LEDs), a very large number of semiconductor light-emitting devices must be assembled on the wiring board of the display device.

하지만, 이러한 발광 소자의 조립 과정에서, 배선 기판의 원하는 위치에 수많은 반도체 발광 소자를 정밀하게 위치시키는 것은 매우 어렵다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 고해상도 디스플레이로 갈수록 더욱 심화되고 있다.However, in the process of assembling these light emitting devices, there is a problem that it is very difficult to precisely position numerous semiconductor light emitting devices at desired positions on the wiring board. These problems are becoming more severe with higher resolution displays.

LED는 짧은 파장의 반치폭(50 nm 미만)을 가진 빛을 양자우물구조를 통해 방출한다. 조명시장에서 제조비가 가장 낮은 청색 LED에 형광체를 통한 색변환 밸런스를 통하여 흰색광을 만든다.LED emits light with a short wavelength at half maximum (less than 50 nm) through a quantum well structure. White light is created through color conversion balance through phosphors in blue LED, which has the lowest manufacturing cost in the lighting market.

미니 LED를 활용한 디스플레이 관련 시장에서는 화질에 따른 이슈로 픽셀에 청색, 녹색, 및 적색 광을 발광하는 LED를 적용하여 색을 표현한다. 사이니지 및 시네마를 비롯한 미니 LED 디스플레이 시장에서 단위 픽셀을 구현하기 위하여 LED 칩을 로봇암을 통해 배선 기판에 옮기는 픽 앤 플레이스(Pick and Place (PnP)) 방법을 활용한다. 미니 LED 크기는 흡입척이 가공될수 있는 크기 이상이여야 하고 보통 100 ㎛ 이상의 크기를 가진다.In the market related to displays using mini LEDs, due to issues related to image quality, colors are expressed by applying LEDs that emit blue, green, and red light to pixels. To implement unit pixels in the mini LED display market, including signage and cinema, the Pick and Place (PnP) method is used to transfer LED chips to a wiring board through a robot arm. The size of the mini LED must be larger than the suction chuck that can be processed and is usually larger than 100 ㎛.

픽셀 면적이 작아지는 고해상도 어플리케이션의 경우 마이크로 LED를 적용할 수 있다. 이에 따라, 사용되는 LED 칩 개수가 많아지고, LED 전사 회수는 이와 함께 증가할 수 있다. 따라서, 픽셀 제작에 있어서 전사 횟수를 감소시키는 공정 및 구성이 필요하다.For high-resolution applications where the pixel area is small, micro LED can be applied. Accordingly, the number of LED chips used increases, and the number of LED transfers can increase along with this. Therefore, processes and configurations that reduce the number of transfers in pixel production are needed.

픽셀이 마이크로 LED 크기로 크기가 작아짐에 따라 COW(chip on wafer) 제작비용이 높아진다. 고해상도 디스플레이 어플리케이션으로 청색 LED에서 색변환을 통한 녹색 및 적색 발광을 위해 형광체를 사용할 수 있다.As pixels shrink in size to the size of micro LEDs, COW (chip on wafer) manufacturing costs increase. As a high-resolution display application, phosphors can be used to emit green and red light through color conversion from blue LED.

이를 위하여 적색 서브픽셀의 구현을 위하여 청색 LED에 적색 형광체를 이용할 수 있다. 이때, 청색 LED가 발광할 때에 이 발광된 빛은 적색 형광체층을 여기시켜 적색 광이 발광하게 된다. To this end, a red phosphor can be used in a blue LED to implement a red subpixel. At this time, when the blue LED emits light, the emitted light excites the red phosphor layer to emit red light.

이때, 청색 LED에서 발광된 광의 일부는 이웃하는 녹색 서브픽셀의 녹색 형광체층을 여기시켜 녹색 광이 발광할 수 있다. 또한, 적색 형광체층을 통과한 빛 중에서도 청색 성분이 존재하며, 이러한 청색 성분에 의해서도 녹색 형광체층이 여기될 수 있다. 이와 같이 의도하지 않은 서브픽셀이 발광하는 현상을 크로스토크(crosstalk) 현상이라고 할 수 있다. At this time, a portion of the light emitted from the blue LED may excite the green phosphor layer of the neighboring green subpixel to emit green light. Additionally, a blue component exists among the light that passes through the red phosphor layer, and the green phosphor layer can be excited by this blue component as well. This phenomenon in which unintended subpixels emit light can be referred to as a crosstalk phenomenon.

종래에는 이러한 크로스토크 현상을 방지하기 위하여 서브픽셀 사이에 격벽을 형성하는 경우가 있었다. 그러나 이러한 격벽의 형성에 의하여 공정수가 증가할 뿐 아니라 해상도 구현에 있어서도 한계점이 존재한다. 또한, 격벽을 형성하는 경우, 정렬 공차에 의하여 문제가 발생할 수 있다. 한편, 격벽 자체가 유연성을 구현하는데 방해가 될 수 있다.Conventionally, in order to prevent this crosstalk phenomenon, partition walls were sometimes formed between subpixels. However, not only does the number of steps increase due to the formation of such a partition, but there are also limitations in realizing resolution. Additionally, when forming a partition, problems may occur due to alignment tolerances. Meanwhile, the partition itself may be an obstacle to implementing flexibility.

이와 같이, LED 기반 색변환 형광체를 적용하는 경우 다양한 문제점이 존재한다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 방안이 요구되고 있다.As such, various problems exist when applying LED-based color conversion phosphors. Therefore, a method to solve these problems is required.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 형광체 색변환을 통한 고해상도 디스플레이를 구현할 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 element that can implement a high-resolution display through phosphor color conversion and a manufacturing method thereof.

또한, 발광 소자 상에 형광체층을 효율적으로 형성하여 서브픽셀을 구현할 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 that can implement subpixels by efficiently forming a phosphor layer on the light-emitting device, and a method of manufacturing the same.

또한, 발광 소자의 전사 과정을 축소할 수 있고, 이에 따른 제조 비용을 절감할 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 manufacturing method thereof that can reduce the transfer process of the light-emitting device and thereby reduce manufacturing costs.

또한, 제조 과정 중에 형광체 구조물에 의한 발광 소자의 파손율을 감소시킬 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 manufacturing method thereof that can reduce the damage rate of the light-emitting device due to the phosphor structure during the manufacturing process.

상기 목적을 달성하기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 있어서, 배선 기판; 상기 배선 기판 상에 배열되는 다수의 픽셀들을 포함하고, 상기 각 픽셀은, 청색 발광 소자 상에 형성된 적색 형광체층을 포함하는 제1 서브픽셀; 청색 발광 소자 상에 형성된 녹색 형광체층을 포함하는 제2 서브픽셀; 및 청색 발광 소자를 포함하는 제3 서브픽셀을 포함할 수 있다.As a first aspect for achieving the above object, the present invention provides a display device using a light emitting element, comprising: a wiring board; A first subpixel comprising a plurality of pixels arranged on the wiring board, each pixel including a red phosphor layer formed on a blue light emitting element; a second subpixel including a green phosphor layer formed on a blue light emitting device; and a third subpixel including a blue light-emitting element.

예시적인 실시예로서, 상기 적색 형광체층 및 상기 녹색 형광체층은 상기 청색 발광 소자 상에 일정 두께로 형성될 수 있다.As an exemplary embodiment, the red phosphor layer and the green phosphor layer may be formed to a certain thickness on the blue light emitting device.

예시적인 실시예로서, 상기 배선 기판 상에는 각 픽셀 사이에 위치하는 광 차폐층을 더 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the wiring board may further include a light shielding layer positioned between each pixel.

예시적인 실시예로서, 상기 제3 서브픽셀은 상기 청색 발광 소자 상에 위치하는 높이보상층을 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the third subpixel may include a height compensation layer located on the blue light emitting device.

예시적인 실시예로서, 상기 높이보상층은 상기 제3 서브픽셀과 상기 제1 서브픽셀 및 상기 제2 서브픽셀 사이의 높이 차이를 보상할 수 있다.As an exemplary embodiment, the height compensation layer may compensate for a height difference between the third subpixel, the first subpixel, and the second subpixel.

예시적인 실시예로서, 상기 제1 서브픽셀은 상기 적색 형광체층 상에 위치하는 컬러필터를 더 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the first subpixel may further include a color filter located on the red phosphor layer.

예시적인 실시예로서, 상기 컬러필터는 청색광 차단 필터를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the color filter may include a blue light blocking filter.

예시적인 실시예로서, 상기 제2 서브픽셀은 상기 녹색 형광체층 상에 위치하는 컬러필터를 더 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, the second subpixel may further include a color filter located on the green phosphor layer.

상기 목적을 달성하기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서, 성장 기판 상에 성장되어 구획된 다수의 청색 발광 소자들을 제1 도너 기판 상에 전사하는 단계; 상기 도너 기판 상에 위치하는 청색 발광 소자들 중 제1 서브픽셀을 이루는 제1 청색 발광 소자 상에 적색 형광체층을 형성하는 단계; 상기 도너 기판 상에 위치하는 청색 발광 소자들 중 제2 서브픽셀을 이루는 제2 청색 발광 소자 상에 녹색 형광체층을 형성하는 단계; 상기 적색 형광체층 및 상기 녹색 형광체층 상에 컬러필터를 형성하는 단계; 상기 제1 청색 발광 소자, 제2 청색 발광 소자 및 제3 서브픽셀을 이루는 3 청색 발광 소자를 제2 도너 기판 상에 전사하는 단계; 및 상기 상기 제1 청색 발광 소자, 제2 청색 발광 소자 및 제3 청색 발광 소자를 배선 기판 상에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.As a second aspect to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a display device using a light-emitting device, comprising the step of transferring a plurality of blue light-emitting devices grown and divided on a growth substrate onto a first donor substrate. ; forming a red phosphor layer on a first blue light emitting device forming a first subpixel among the blue light emitting devices located on the donor substrate; forming a green phosphor layer on a second blue light emitting device forming a second subpixel among the blue light emitting devices located on the donor substrate; forming a color filter on the red phosphor layer and the green phosphor layer; transferring the first blue light-emitting device, the second blue light-emitting device, and the three blue light-emitting devices forming a third subpixel onto a second donor substrate; and transferring the first blue light-emitting device, the second blue light-emitting device, and the third blue light-emitting device onto a wiring board.

예시적인 실시예로서, 상기 적색 형광체층을 형성하는 단계는, 상기 제1 청색 발광 소자 상에 국부적으로 일정 두께를 가지는 적색 형광체층을 형성할 수 있다.As an exemplary embodiment, the step of forming the red phosphor layer may form a red phosphor layer having a certain thickness locally on the first blue light-emitting device.

예시적인 실시예로서, 상기 녹색 형광체층을 형성하는 단계는, 상기 제2 청색 발광 소자 상에 국부적으로 일정 두께를 가지는 녹색 형광체층을 형성할 수 있다.As an exemplary embodiment, the step of forming the green phosphor layer may form a green phosphor layer having a certain thickness locally on the second blue light-emitting device.

예시적인 실시예로서, 상기 컬러필터를 형성하는 단계 이후에, 상기 3 청색 발광 소자 상에 높이보상층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, after forming the color filter, the step of forming a height compensation layer on the three blue light emitting devices may be further included.

예시적인 실시예로서, 상기 높이보상층은 상기 제1 서브픽셀 및 상기 제2 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이의 높이 차이를 보상할 수 있다.As an exemplary embodiment, the height compensation layer may compensate for a height difference between the first subpixel, the second subpixel, and the third subpixel.

예시적인 실시예로서, 상기 높이보상층은 상기 전사 과정에서 충격완화층으로 작용할 수 있다.As an exemplary embodiment, the height compensation layer may function as an impact cushioning layer during the transfer process.

예시적인 실시예로서, 상기 적색 형광체층을 형성하는 단계는, 상기 제2 청색 발광 소자 및 상기 제3 청색 발광 소자를 마스킹하는 마스크 패턴 상에 바코팅을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, forming the red phosphor layer may include performing bar coating on a mask pattern masking the second blue light emitting device and the third blue light emitting device.

예시적인 실시예로서, 상기 녹색 형광체층을 형성하는 단계는, 상기 제1 청색 발광 소자 및 상기 제3 청색 발광 소자를 마스킹하는 마스크 패턴 상에 바코팅을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.As an exemplary embodiment, forming the green phosphor layer may include performing bar coating on a mask pattern that masks the first blue light-emitting device and the third blue light-emitting device.

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 실시예에 의하면, 적색 형광체층 및 녹색 형광체층을 효율적으로 형성하여 청색 발광 소자의 형광체 색변환을 통한 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, a high-resolution display can be implemented through phosphor color conversion of a blue light-emitting device by efficiently forming a red phosphor layer and a green phosphor layer.

이에 따라, 질화갈륨 기반의 청색 발광 소자만을 이용할 수 있어, 제조 과정이 단순화될 수 있다.Accordingly, only gallium nitride-based blue light-emitting devices can be used, thereby simplifying the manufacturing process.

또한, 제조 과정 중에 형광체층은 충격완화층으로 작용할 수 있어, 발광 소자의 파손율을 감소시킬 수 있다.Additionally, during the manufacturing process, the phosphor layer can act as an impact cushioning layer, thereby reducing the breakage rate of the light emitting device.

또한, 제조 과정 중에서 형광체층과 높이를 맞추기 위한 높이보상층 또한 충격완화층으로 작용할 수 있어 발광 소자의 파손율을 더 감소시킬 수 있다.In addition, the height compensation layer to match the height of the phosphor layer during the manufacturing process can also act as an impact cushioning layer, further reducing the damage rate of the light emitting device.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들도 있다. 당업자는 명세서 및 도면의 전 취지를 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 purpose of the specification and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 픽셀들을 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 비교예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 픽셀들을 나타내는 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to a comparative example.

도 3 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 단계를 나타내는 단면 개략도이다.3 to 14 are cross-sectional schematic diagrams showing manufacturing steps of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 발광 소자의 실시예들을 나타내는 단면도이다.15 to 17 are cross-sectional views showing examples of light-emitting elements of a display device using a semiconductor light-emitting element according to an embodiment of the present invention.

도 18 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 형광체층 형성 과정에 이용될 수 있는 제조 과정을 나타내는 단면 개략도이다.18 to 21 are cross-sectional schematic diagrams showing a manufacturing process that can be used in the process of forming a phosphor layer 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.

당해 명세서에서 언급된 반도체 발광 소자는 LED, 마이크로 LED 등을 포함하는 개념이며, 혼용되어 사용될 수 있다.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 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 픽셀들을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배선 기판(100)의 기판(110) 상에 단위 발광 소자(310, 320, 330)들이 각각 서브픽셀을 이루어 설치된 디스플레이 장치(10)를 도시하고 있다.Referring to FIG. 1 , a display device 10 is shown in which unit light emitting elements 310, 320, and 330 are each installed as subpixels on a substrate 110 of a wiring board 100.

배선 기판(100)은 기판(110) 상에 다수의 배선 전극(도시되지 않음)들이 구획되어 위치할 수 있다. 여기서 배선 전극은 데이터 전극과 스캔 전극을 포함할 수 있다.The wiring board 100 may have a plurality of wiring electrodes (not shown) divided and positioned on the board 110 . Here, the wiring electrode may include a data electrode and a scan electrode.

여기서, 세 개의 발광 소자(310, 320, 330)가 단위 픽셀을 이룰 수 있다. 즉, 제1 발광 소자(310)는 제1 서브픽셀을 이룰 수 있고, 제2 발광 소자(320)는 제2 서브픽셀을 이룰 수 있으며, 제3 발광 소자(330)는 제3 서브픽셀을 이룰 수 있다. 이에 따라, 각 발광 소자(310, 320, 330)와 서브픽셀을 동일한 도면 부호를 이용하여 설명한다.Here, three light emitting elements 310, 320, and 330 may form a unit pixel. That is, the first light-emitting device 310 can form a first subpixel, the second light-emitting device 320 can form a second subpixel, and the third light-emitting device 330 can form a third subpixel. You can. Accordingly, each light emitting device 310, 320, and 330 and the subpixel will be described using the same reference numeral.

이러한 단위 픽셀들은 배선 기판(100) 상에 반복적으로 구비될 수 있다. 이때, 하나의 발광 소자는 단위 서브픽셀을 이룰 수 있다. 도 1에서는 이러한 단위 픽셀들 상에는 단위 픽셀들과 함께 기판(110)의 상면을 덮는 절연층(130) 또는 커버층(130)이 위치할 수 있다.These unit pixels may be repeatedly provided on the wiring board 100. At this time, one light emitting device may form a unit subpixel. In FIG. 1, an insulating layer 130 or a cover layer 130 that covers the upper surface of the substrate 110 along with the unit pixels may be positioned on these unit pixels.

도시되지 않았으나, 배선 기판(100)에 배열된 배선 전극은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor(TFT))가 구비된 TFT 층과 연결될 수 있다. 데이터 전극(픽셀 전극)은 이러한 TFT 층과 연결될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Although not shown, the wiring electrode arranged on the wiring board 100 may be connected to a TFT layer equipped with a thin film transistor (TFT). Data electrodes (pixel electrodes) may be connected to this TFT layer. A detailed description of this will be omitted.

제1 서브픽셀(310)을 이루는 제1 발광 소자(310)는 수평형 구조를 이룰 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자(310)는 반도체층의 동일면에 제1형 전극과 제2형 전극이 위치할 수 있다. 그러나 제1 발광 소자(310)는 수직형 구조를 이루는 경우에도 본 발명의 실시예가 동일하게 적용될 수 있다.The first light emitting device 310 forming the first subpixel 310 may have a horizontal structure. For example, the first light emitting device 310 may have a first type electrode and a second type electrode located on the same surface of the semiconductor layer. However, the embodiment of the present invention can be equally applied even when the first light emitting device 310 has a vertical structure.

여기서, 제1 발광 소자(310)는 적색 광을 발광하는 적색 발광 소자일 수 있다. 이하, 제1 발광 소자(310)는 적색 발광 소자인 것을 예를 들어 설명한다.Here, the first light-emitting device 310 may be a red light-emitting device that emits red light. Hereinafter, the first light-emitting device 310 will be described as an example of a red light-emitting device.

이러한 제1 발광 소자(310), 즉, 제1 서브픽셀(310)은 청색 광을 발광할 수 있는 청색 발광 소자(발광 다이오드; LED)(311) 상에 형성된 적색 형광체층(314)을 포함할 수 있다. 이를테면, 제1 발광 소자(310)는 청색 발광 소자(311) 상에 형성된 적색 형광체층(314)을 포함할 수 있다.This first light-emitting device 310, that is, the first subpixel 310, may include a red phosphor layer 314 formed on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 311 capable of emitting blue light. You can. For example, the first light-emitting device 310 may include a red phosphor layer 314 formed on the blue light-emitting device 311.

도 1을 참조하면, 제1 서브픽셀(310)에서, 이러한 적색 형광체층(314)은 청색 발광 소자(311) 상에 일정 폭을 가지고 일정 두께로 형성될 수 있다. 일례로, 제1 서브픽셀(310)에서, 이러한 적색 형광체층(314)은 청색 발광 소자(311) 상에 실질적으로 균일한 두께와 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 적색 형광체층(314)은 청색 발광 소자(311)의 측면 상에도 형성될 수 있다. 즉, 적색 형광체층(314)은 실질적으로 청색 발광 소자(311)의 전극을 제외한 모든 부분을 덮도록 형성될 수 있다. 설명의 편의상 이러한 청색 발광 소자(311)를 제1 청색 발광 소자라고 칭할 수 있다.Referring to FIG. 1, in the first subpixel 310, the red phosphor layer 314 may be formed on the blue light emitting device 311 to have a certain width and a certain thickness. For example, in the first subpixel 310, the red phosphor layer 314 may be formed on the blue light emitting device 311 to have a substantially uniform thickness and width. The red phosphor layer 314 may also be formed on the side of the blue light emitting device 311. That is, the red phosphor layer 314 may be formed to substantially cover all parts except the electrode of the blue light emitting device 311. For convenience of explanation, this blue light-emitting device 311 may be referred to as a first blue light-emitting device.

적색 형광체층(314)은 청색 발광 소자(311)의 N-형 전극과 P-형 전극을 적어도 일부 개구하여 형성될 수 있다. The red phosphor layer 314 may be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 311.

이때, 적색 형광체층(314)의 두께는 100 nm 내지 5 ㎛ 정도일 수 있다.At this time, the thickness of the red phosphor layer 314 may be approximately 100 nm to 5 ㎛.

한편, 제2 발광 소자(320)는 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 소자일 수 있다. 이하, 제2 발광 소자(310)는 녹색 발광 소자인 것을 예를 들어 설명한다.Meanwhile, the second light-emitting device 320 may be a green light-emitting device that emits green light. Hereinafter, the second light-emitting device 310 will be described as an example of a green light-emitting device.

이러한 제2 발광 소자(320), 즉, 제2 서브픽셀(320)은 청색 광을 발광할 수 있는 청색 발광 소자(발광 다이오드; LED)(321) 상에 형성된 녹색 형광체층(324)을 포함할 수 있다. 이를테면, 제1 발광 소자(320)는 청색 발광 소자(321) 상에 형성된 녹색 형광체층(324)을 포함할 수 있다.This second light-emitting device 320, that is, the second subpixel 320, may include a green phosphor layer 324 formed on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 321 capable of emitting blue light. You can. For example, the first light-emitting device 320 may include a green phosphor layer 324 formed on the blue light-emitting device 321.

도 1을 참조하면, 제2 서브픽셀(320)에서, 이러한 녹색 형광체층(324)은 청색 발광 소자(321) 상에 일정 폭을 가지고 일정 두께로 형성될 수 있다. 일례로, 제2 서브픽셀(320)에서, 이러한 녹색 형광체층(324)은 청색 발광 소자(321) 상에 실질적으로 균일한 두께와 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 녹색 형광체층(324)은 청색 발광 소자(321)의 측면 상에도 형성될 수 있다. 즉, 녹색 형광체층(324)은 실질적으로 청색 발광 소자(321)의 전극을 제외한 모든 부분을 덮도록 형성될 수 있다. 설명의 편의상 이러한 청색 발광 소자(321)를 제2 청색 발광 소자라고 칭할 수 있다.Referring to FIG. 1, in the second subpixel 320, the green phosphor layer 324 may be formed on the blue light emitting device 321 to have a certain width and a certain thickness. For example, in the second subpixel 320, the green phosphor layer 324 may be formed on the blue light emitting device 321 to have a substantially uniform thickness and width. The green phosphor layer 324 may also be formed on the side of the blue light emitting device 321. That is, the green phosphor layer 324 may be formed to substantially cover all parts except the electrode of the blue light emitting device 321. For convenience of explanation, this blue light-emitting device 321 may be referred to as a second blue light-emitting device.

녹색 형광체층(324)은 청색 발광 소자(321)의 N-형 전극과 P-형 전극을 적어도 일부 개구하여 형성될 수 있다.The green phosphor layer 324 may be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 321.

이때, 녹색 형광체층(324)의 두께는 100 nm 내지 5 ㎛ 정도일 수 있다.At this time, the thickness of the green phosphor layer 324 may be about 100 nm to 5 ㎛.

적색 형광체층(314)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.The red phosphor layer 314 may include a red inorganic phosphor or a red quantum dot (QD) that converts blue light corresponding to a wavelength of 400 to 480 nm into a main wavelength band of 600 to 750 nm.

예시적인 실시예로서, 녹색 형광체층(324)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 phosphor layer 324 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 dominant wavelength band of 490 to 600 nm. can do.

적색 형광체층(314) 상에는 컬러필터(316)가 구비될 수 있다. 이러한 컬러필터(316) 또한 청색 발광 소자(311)의 N-형 전극과 P-형 전극을 적어도 일부 개구하여 형성될 수 있다.A color filter 316 may be provided on the red phosphor layer 314. This color filter 316 may also be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 311.

이러한 컬러필터(316)는 청색광 차단 필터를 포함할 수 있다. 청색 발광 소자(311) 상에 적색 형광체층(314)이 형성되어 구비되는 적색 발광 소자(310)에서는 청색 광이 적색 형광체층(314)에 의하여 변환된 적색 광이 발광될 수 있으나, 이와 함께 청색 광도 방출될 수 있다. 따라서, 컬러필터(316)는 이러한 청색 광을 차단하여 적색 발광 소자(310)에서 순수한 적색 광이 발광하도록 할 수 있다.This color filter 316 may include a blue light blocking filter. In the red light-emitting device 310, in which the red phosphor layer 314 is formed on the blue light-emitting device 311, red light converted from blue light by the red phosphor layer 314 may be emitted, but along with this, blue light can be emitted. Light can also be emitted. Accordingly, the color filter 316 can block this blue light and allow the red light emitting device 310 to emit pure red light.

또한, 녹색 형광체층(324) 상에는 컬러필터(326)가 구비될 수 있다. 이러한 컬러필터(326) 또한 청색 발광 소자(321)의 N-형 전극과 P-형 전극을 적어도 일부 개구하여 형성될 수 있다.Additionally, a color filter 326 may be provided on the green phosphor layer 324. This color filter 326 may also be formed by opening at least a portion of the N-type electrode and the P-type electrode of the blue light emitting device 321.

이러한 컬러필터(326)는 청색광 차단 필터를 포함할 수 있다. 청색 발광 소자(321) 상에 녹색 형광체층(324)이 형성되어 구비되는 녹색 발광 소자(320)에서는 청색 광이 녹색 형광체층(324)에 의하여 변환된 적색 광이 발광될 수 있으나, 이와 함께 청색 광도 방출될 수 있다. 따라서, 컬러필터(326)는 이러한 청색 광을 차단하여 녹색 발광 소자(320)에서 순수한 적색 광이 발광하도록 할 수 있다.This color filter 326 may include a blue light blocking filter. In the green light-emitting device 320, in which the green phosphor layer 324 is formed on the blue light-emitting device 321, red light converted from blue light by the green phosphor layer 324 may be emitted, but also blue light can be emitted. Light can also be emitted. Accordingly, the color filter 326 can block this blue light and allow the green light emitting device 320 to emit pure red light.

도 1에 도시되지는 않았으나, 제3 서브픽셀(330)을 이루는 청색 발광 소자(331)는 높이보상층(334; 도 10 참조)을 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the blue light emitting device 331 forming the third subpixel 330 may include a height compensation layer 334 (see FIG. 10).

이러한 높이보상층(334)은 각 서브픽셀(310, 320, 330)의 전사 과정에서 높이차에 의하여 발생할 수 있는 문제점을 해소할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽셀(310)을 이루는 제1 발광 소자(310) 및 제2 서브픽셀(320)을 이루는 제2 발광 소자(320)는 제3 발광 소자(330)와 높이가 다를 수 있다. 따라서, 전사 과정에서 접착 압력이 필요한 경우라면 제3 발광 소자(330)에는 적당한 압력이 작용하지 못할 수 있다. 이러한 높이보상층(334)은 이러한 현상을 방지할 수 있다.This height compensation layer 334 can solve problems that may occur due to height differences during the transfer process of each subpixel (310, 320, and 330). For example, the first light-emitting element 310 forming the first subpixel 310 and the second light-emitting element 320 forming the second subpixel 320 may have a different height from the third light-emitting element 330. there is. Therefore, if adhesive pressure is required during the transfer process, appropriate pressure may not be applied to the third light emitting device 330. The height compensation layer 334 can prevent this phenomenon.

한편, 이러한 높이보상층(334)은 광 확산제를 포함할 수 있다. 이러한 광 확산제는 금속 산화물, 예를 들어, TiO2를 포함할 수 있다.Meanwhile, this height compensation layer 334 may include a light diffusion agent. These light diffusers may include metal oxides, such as TiO 2 .

한편, 제1 발광 소자(310)에서 청색 발광 소자(311) 상에 일정 두께로 형성 적색 형광체층(314) 및 제1 발광 소자(320)에서 청색 발광 소자(321) 상에 일정 두께로 형성 녹색 형광체층(324) 또한 이러한 충격 완화의 효과를 발휘할 수 있다.Meanwhile, a red phosphor layer 314 is formed to a certain thickness on the blue light-emitting device 311 in the first light-emitting device 310, and a green phosphor layer is formed to a certain thickness on the blue light-emitting device 321 in the first light-emitting device 320. The phosphor layer 324 can also exert this impact-relieving effect.

발광 소자(311, 321, 331)의 형태에 따라 기판(110) 상에는 광 차폐층(140)이 더 구비될 수 있다. 보통 기판(110)은 유리로 형성될 수 있으며, 이에 따라 발광 소자(311, 321, 331)에서 방출된 광이 기판(110)을 따라 전파될 수 있다. 이때, 광 차폐층(140)은 이와 같이 기판(110)을 따라 전파되는 발광 소자(311, 321, 331)에서 방출된 광이 크로스토크를 발생시키는 것을 방지할 수 있다.Depending on the shape of the light emitting devices 311, 321, and 331, a light shielding layer 140 may be further provided on the substrate 110. Typically, the substrate 110 may be made of glass, and thus light emitted from the light emitting devices 311, 321, and 331 may propagate along the substrate 110. At this time, the light shielding layer 140 can prevent light emitted from the light emitting devices 311, 321, and 331 propagating along the substrate 110 from generating crosstalk.

그러나, 발광 소자(311, 321, 331)의 일 형태에 따르면, 이러한 광 차폐층(140)이 필요하지 않을 수도 있다. 일례로, 수직형 발광 소자가 사용되는 경우라면 발광 소자의 전극에 의하여 기판(110)으로 전파되는 빛이 차단될 수 있으므로 광 차폐층(140)이 필요하지 않을 수도 있다.However, according to one type of light emitting device 311, 321, or 331, this light shielding layer 140 may not be necessary. For example, when a vertical light emitting device is used, light propagating to the substrate 110 may be blocked by the electrode of the light emitting device, so the light shielding layer 140 may not be necessary.

이와 같은 디스플레이 장치(10)의 각 서브픽셀(310, 320, 330) 사이에는 격벽과 같은 빛을 차단하는 부재가 없어도 크로스토크가 발생하지 않을 수 있다. 일례로, 디스플레이 해상도가 높아질수록 발광 소자 사이의 간격도 축소되므로 하나의 발광 소자에 의하여 이웃하는 발광 소자 또는 그 발광 소자에 형성된 형광체층이 발광하는 크로스토크 현상이 발생하는 경우가 있다. 이러한 현상을 도 2를 참조하여 설명한다.Crosstalk may not occur between the subpixels 310, 320, and 330 of the display device 10 even if there is no member such as a partition wall that blocks light. For example, as display resolution increases, the spacing between light-emitting devices also decreases, so a crosstalk phenomenon may occur in which one light-emitting device causes a neighboring light-emitting device or a phosphor layer formed on the light-emitting device to emit light. This phenomenon is explained with reference to FIG. 2.

도 2는 비교예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 단위 픽셀들을 나타내는 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing unit pixels of a display device using a semiconductor light-emitting device according to a comparative example.

도 2를 참조하면, 배선 기판(11) 상에 단위 발광 소자(31, 32, 33)들이 각각 서브픽셀을 이루어 설치된 디스플레이 장치를 도시하고 있다.Referring to FIG. 2, it shows a display device in which unit light emitting elements 31, 32, and 33 are each installed as subpixels on a wiring board 11.

여기서, 청색 광을 발광할 수 있는 청색 발광 소자(발광 다이오드; LED)(31) 상에 적색 형광체층(21)이 위치하여 적색 서브픽셀을 이룰 수 있다.Here, the red phosphor layer 21 is located on the blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 31 capable of emitting blue light, forming a red subpixel.

한편, 청색 광을 발광할 수 있는 청색 발광 소자(발광 다이오드; LED)(32) 상에 녹색 형광체층(22)이 위치하여 녹색 서브픽셀을 이룰 수 있다.Meanwhile, a green phosphor layer 22 is located on a blue light-emitting device (light-emitting diode; LED) 32 capable of emitting blue light, thereby forming a green subpixel.

또한, 청색 발광 소자(33)는 청색 서브픽셀을 이룰 수 있다.Additionally, the blue light emitting device 33 may form a blue subpixel.

이와 같은 서브픽셀 배치에서, 실선으로 표시된 바와 같이, 적색 서브픽셀의 청색 발광 소자(31)가 발광할 때에 이 발광된 빛은 적색 형광체층(21)을 여기시켜 적색 광이 발광하게 된다. In such a subpixel arrangement, as indicated by a solid line, when the blue light emitting element 31 of the red subpixel emits light, the emitted light excites the red phosphor layer 21 to emit red light.

한편, 점선으로 표시된 바와 같이, 청색 발광 소자(31)에서 발광된 광의 일부는 이웃하는 녹색 서브픽셀의 녹색 형광체층(22)을 여기시켜 녹색 광이 발광할 수 있다. 또한, 적색 형광체층(21)을 통과한 빛 중에서도 청색 성분이 존재하며, 이러한 청색 성분에 의해서도 녹색 형광체층(22)이 여기될 수 있다. 이와 같이 의도하지 않은 서브픽셀이 발광하는 현상을 크로스토크(crosstalk) 현상이라고 할 수 있다. Meanwhile, as indicated by a dotted line, a portion of the light emitted from the blue light emitting device 31 may excite the green phosphor layer 22 of the neighboring green subpixel to emit green light. In addition, a blue component exists among the light that has passed through the red phosphor layer 21, and the green phosphor layer 22 can be excited by this blue component as well. This phenomenon in which unintended subpixels emit light can be referred to as a crosstalk phenomenon.

종래에는 이러한 크로스토크 현상을 방지하기 위하여 서브픽셀 사이에 격벽을 형성하는 경우가 있었다. 그러나 이러한 격벽의 형성에 의하여 공정수가 증가할 뿐 아니라 해상도 구현에 있어서도 한계점이 존재한다. 또한, 격벽을 형성하는 경우, 정렬 공차에 의하여 문제가 발생할 수 있다. 한편, 격벽 자체가 유연성을 구현하는데 방해가 될 수 있다.Conventionally, in order to prevent this crosstalk phenomenon, partition walls were sometimes formed between subpixels. However, not only does the number of steps increase due to the formation of such a partition, but there are also limitations in realizing resolution. Additionally, when forming a partition, problems may occur due to alignment tolerances. Meanwhile, the partition itself may be an obstacle to implementing flexibility.

그러나 본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 발광 소자에서 발광하는 빛은 이웃하는 발광 소자 또는 그 발광 소자에 형성된 형광체층을 여기시키지 않으므로 크로스토크 현상이 발생하지 않을 수 있다.However, according to an embodiment of the present invention, light emitted from one light-emitting device does not excite a neighboring light-emitting device or a phosphor layer formed on the light-emitting device, so a crosstalk phenomenon may not occur.

일례로, 다시 도 1을 참조하면, 적색 발광 소자(310)에서 방출되는 빛에는 청색 성분을 포함하지 않으므로 이웃하는 녹색 발광 소자(320)의 녹색 형광체층(324)을 발광시키지 않을 수 있다.For example, referring again to FIG. 1, since the light emitted from the red light emitting device 310 does not include a blue component, the green phosphor layer 324 of the neighboring green light emitting device 320 may not emit light.

녹색 발광 소자(320)에서 방출되는 빛에서도 청색 성분을 포함하지 않으므로 이웃하는 적색 발광 소자(310)의 적색 형광체층(314)을 발광시키지 않을 수 있다. 녹색 형광체층(324)에서 방출된 빛은 발광 소자(324)에 의하여 일차적으로 여기되어 발광된 빛이므로 이웃하는 적색 형광체층(314)에 실질적인 영향을 미치지 않을 수 있다.Since the light emitted from the green light emitting device 320 does not contain a blue component, the red phosphor layer 314 of the neighboring red light emitting device 310 may not emit light. Since the light emitted from the green phosphor layer 324 is primarily excited and emitted by the light-emitting device 324, it may not have a substantial effect on the neighboring red phosphor layer 314.

도 3 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 단계를 나타내는 단면 개략도이다.3 to 14 are cross-sectional schematic diagrams showing manufacturing steps of a display device using a semiconductor light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3을 참조하면, 위에서 설명한 바와 같이, 성장 기판(500) 상에서 청색 광을 발광할 수 있는 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)들을 구획하여 형성할 수 있다. 즉, 웨이퍼 상에 다수의 발광 소자가 형성된 상태인 COW(chip on wafer)를 형성할 수 있다. First, referring to FIG. 3, as described above, a plurality of blue light-emitting devices 311, 321, and 331 capable of emitting blue light can be divided and formed on the growth substrate 500. In other words, a COW (chip on wafer), which is a state in which a plurality of light-emitting devices are formed on a wafer, can be formed.

이러한 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)들 중에서 일정 청색 발광 소자(311)는 적색 광을 발광하는 적색 발광 소자(310)로 형성될 수 있다. 이러한 적색 발광 소자(310)로 변환되는 청색 발광 소자(311)는 제1 청색 발광 소자(311)라고 칭할 수 있다. Among these multiple blue light-emitting devices 311, 321, and 331, a certain blue light-emitting device 311 may be formed as a red light-emitting device 310 that emits red light. The blue light-emitting device 311 that is converted to the red light-emitting device 310 may be referred to as the first blue light-emitting device 311.

또한, 이러한 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)들 중에서 일정 청색 발광 소자(321)는 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 소자(320)로 형성될 수 있다. 이러한 녹색 발광 소자(320)로 변환되는 청색 발광 소자(321)는 제2 청색 발광 소자(311)라고 칭할 수 있다. In addition, among the plurality of blue light-emitting devices 311, 321, and 331, a certain blue light-emitting device 321 may be formed as a green light-emitting device 320 that emits green light. The blue light-emitting device 321 that is converted into the green light-emitting device 320 may be referred to as the second blue light-emitting device 311.

그 외의 청색 발광 소자(331)는 그대로 청색 광을 발광하는 발광 소자로 유지될 수 있다. 이러한 청색 광을 발광하는 발광 소자로 유지되는 청색 발광 소자(331)는 제3 청색 발광 소자(331)라고 칭할 수 있다.The other blue light-emitting devices 331 may remain as light-emitting devices that emit blue light. The blue light-emitting device 331, which is maintained as a light-emitting device that emits blue light, may be referred to as the third blue light-emitting device 331.

이후, 이러한 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)들을 도너 기판(600, 700)을 통하여 배선 기판(100)에 전사하는 실시예를 설명한다. 그러나 도너 기판(600, 700)을 이용하지 않고 배선 기판(100)에 직접 전사할 수도 있다. 이러한 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)들을 배선 기판(100)에 직접 전사하는 과정은 도너 기판(600, 700)을 통하여 배선 기판(100)에 전사하는 실시예를 통하여 유추될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.Next, an embodiment of transferring the plurality of blue light emitting devices 311, 321, and 331 to the wiring board 100 through the donor substrates 600 and 700 will be described. However, it may be directly transferred to the wiring board 100 without using the donor substrates 600 and 700. The process of directly transferring these multiple blue light-emitting devices 311, 321, and 331 to the wiring board 100 can be inferred through an embodiment of transferring them to the wiring board 100 through the donor substrates 600 and 700. Redundant explanations are omitted.

이후, 도 4를 참조하면, 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)를 제1 도너 기판(600) 상에 전사할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 4 , a plurality of blue light emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred onto the first donor substrate 600.

이러한 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)는 제1 도너 기판(600) 상에 위치하는 제1 점착층(610)에 전사될 수 있다.These multiple blue light emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred to the first adhesive layer 610 located on the first donor substrate 600.

이때, 레이저 리프트 오프(laser lift off; LLO) 과정에 의하여 다수의 청색 발광 소자(311, 321, 331)는 제1 도너 기판(600) 상에 전사될 수 있다. 즉, 성장 기판(500)의 반대측에서 각 청색 발광 소자(311, 321, 331) 측으로 레이저를 조사하여 청색 발광 소자(311, 321, 331)들은 성장 기판(500)으로부터 분리되어 제1 도너 기판(600)의 제1 점착층(610)에 부착될 수 있다.At this time, a plurality of blue light-emitting devices 311, 321, and 331 may be transferred onto the first donor substrate 600 by a laser lift off (LLO) process. That is, by irradiating a laser from the opposite side of the growth substrate 500 toward each of the blue light-emitting devices 311, 321, and 331, the blue light-emitting devices 311, 321, and 331 are separated from the growth substrate 500 and formed on the first donor substrate ( It may be attached to the first adhesive layer 610 of 600).

도 5는 이와 같이, 제1 도너 기판(600)의 점착층(610)에 부착되어 전사된 청색 발광 소자(311, 321, 331)들을 나타내고 있다.FIG. 5 shows the blue light emitting elements 311, 321, and 331 attached and transferred to the adhesive layer 610 of the first donor substrate 600.

도 6을 참조하면, 제1 청색 발광 소자(311) 상에 적색 형광체층(314)을 형성할 수 있다. 이러한 적색 형광체층(314)은 바코팅에 의하여 형성될 수 있다. 이와 같이 바코팅에 의하여 형광체층(314)을 형성하는 과정은 도 18 내지 도 21을 참조하여 후술한다.Referring to FIG. 6, a red phosphor layer 314 may be formed on the first blue light emitting device 311. This red phosphor layer 314 may be formed by bar coating. The process of forming the phosphor layer 314 by bar coating will be described later with reference to FIGS. 18 to 21.

설명의 편의를 위해서 도 6에서는 적색 형광체층(314)이 제1 청색 발광 소자(311)의 상면에 형성된 상태를 나타내고 있으나, 도 1에서 도시한 바와 같이, 적색 형광체층(314)은 제1 청색 발광 소자(311)의 전극을 제외하는 모든 면을 덮도록 형성될 수 있다.For convenience of explanation, FIG. 6 shows the red phosphor layer 314 formed on the top surface of the first blue light-emitting device 311. However, as shown in FIG. 1, the red phosphor layer 314 is formed on the first blue light-emitting device 311. It may be formed to cover all surfaces except the electrode of the light emitting device 311.

다음, 도 7을 참조하면, 제2 청색 발광 소자(321) 상에 녹색 형광체층(324)을 형성할 수 있다. 이러한 녹색 형광체층(324)은 바코팅에 의하여 형성될 수 있다. 녹색 형광체층(324)은 적색 형광체층(314)과 동일한 과정에 의하여 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 7, a green phosphor layer 324 may be formed on the second blue light-emitting device 321. This green phosphor layer 324 can be formed by bar coating. The green phosphor layer 324 may be formed through the same process as the red phosphor layer 314.

적색 형광체층(314)을 형성하는 과정과 녹색 형광체층(324)을 형성하는 과정의 순서는 위에서 설명한 바와 다를 수 있다. 일례로, 녹색 형광체층(324)을 먼저 형성한 이후에 적색 형광체층(314)을 형성할 수도 있음은 물론이다.The sequence of the process of forming the red phosphor layer 314 and the process of forming the green phosphor layer 324 may be different from that described above. For example, of course, the green phosphor layer 324 may be formed first and then the red phosphor layer 314 may be formed.

이후, 도 8을 참조하면, 적색 형광체층(314) 상에 컬러필터(316)를 형성할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 8, a color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314.

이러한 컬러필터(316)는 적색 형광체층(314) 상에서 일정 두께를 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 컬러필터(316)는 청색광 차단 필터를 포함할 수 있다. 컬러필터(316)는 적색 형광체층(314)에서 변환되지 않고 통과한 청색 광을 차단하여 적색 발광 소자(310)에서 순수한 적색 광이 발광하도록 할 수 있다.This color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314 to have a certain thickness. Additionally, as described above, the color filter 316 may include a blue light blocking filter. The color filter 316 may block blue light that passes through the red phosphor layer 314 without being converted, allowing the red light emitting device 310 to emit pure red light.

다음, 도 9를 참조하면, 녹색 형광체층(324) 상에 컬러필터(326)를 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 9, a color filter 326 may be formed on the green phosphor layer 324.

이러한 컬러필터(326)는 적색 형광체층(324) 상에서 일정 두께를 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 컬러필터(326)는 청색광 차단 필터를 포함할 수 있다. 컬러필터(326)는 녹색 형광체층(324)에서 변환되지 않고 통과한 청색 광을 차단하여 녹색 발광 소자(310)에서 순수한 녹색 광이 발광하도록 할 수 있다.This color filter 326 may be formed on the red phosphor layer 324 to have a certain thickness. Additionally, as described above, the color filter 326 may include a blue light blocking filter. The color filter 326 may block blue light that passes through the green phosphor layer 324 without being converted and allow the green light emitting device 310 to emit pure green light.

적색 형광체층(314) 상에 컬러필터(316)를 형성하는 과정과 녹색 형광체층(324) 상에 컬러필터(326)를 형성하는 과정의 순서는 위에서 설명한 바와 다를 수 있다. 일례로, 녹색 형광체층(324) 상에 컬러필터(326)를 먼저 형성한 이후에 적색 형광체층(314) 상에 컬러필터(316)를 형성할 수도 있음은 물론이다.The sequence of the process of forming the color filter 316 on the red phosphor layer 314 and the process of forming the color filter 326 on the green phosphor layer 324 may be different from that described above. For example, of course, the color filter 326 may first be formed on the green phosphor layer 324 and then the color filter 316 may be formed on the red phosphor layer 314.

다음에, 도 10을 참조하면, 제3 청색 발광 소자(331) 상에는 높이보상층(334)을 형성할 수 있다. 이러한 높이보상층(334)에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 이와 같이, 제3 청색 발광 소자(331) 상에 높이보상층(334)이 형성되어 제3 서브픽셀을 이루는 청색 발광 소자(330)가 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 10, a height compensation layer 334 may be formed on the third blue light emitting device 331. Redundant description of the height compensation layer 334 will be omitted. In this way, the height compensation layer 334 is formed on the third blue light-emitting device 331, so that the blue light-emitting device 330 forming the third subpixel can be formed.

위에서 설명한 바와 같이, 이러한 높이보상층(334)은 이후 단계에서 이루어지는 각 서브픽셀(310, 320, 330)의 전사 과정에서 서브픽셀(310, 320, 330)들의 높이차에 의하여 발생할 수 있는 문제점을 해소할 수 있다.As described above, the height compensation layer 334 prevents problems that may occur due to height differences between the subpixels 310, 320, and 330 during the transfer process of each subpixel 310, 320, and 330 in a later step. It can be resolved.

도 11을 참조하면, 이와 같이, 제1 도너 기판(600) 상에 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)가 번갈아가며 형성된 상태에서, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 제2 도너 기판(700)으로 전사될 수 있다.Referring to FIG. 11 , in a state in which the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 are formed alternately on the first donor substrate 600, the red light-emitting device 310 ), the green light emitting device 320 and the blue light emitting device 330 may be transferred to the second donor substrate 700.

이러한 제2 도너 기판(700) 또한 전사 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록 전사 범위에 형성된 제2 점착층(710)을 포함할 수 있다.This second donor substrate 700 may also include a second adhesive layer 710 formed in the transfer area so that the transfer process can be performed smoothly.

이와 같이 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 제2 도너 기판(700) 상에 위치하는 제2 점착층(710)에 전사될 수 있다.In this way, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be transferred to the second adhesive layer 710 located on the second donor substrate 700.

즉, 도 11에서 도시하는 바와 같이, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330) 상에 제2 점착층(710)을 부착시킨 후에 도 12에서 도시하는 바와 같이 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)를 분리하여 제2 도너 기판(700)으로 전사할 수 있다.That is, as shown in FIG. 11, after attaching the second adhesive layer 710 on the red light-emitting device 310, green light-emitting device 320, and blue light-emitting device 330, as shown in FIG. 12. The red light emitting device 310, green light emitting device 320, and blue light emitting device 330 may be separated and transferred to the second donor substrate 700.

이때, 제1 점착층(610)의 점착력보다 제2 점착층(710)의 점착력이 더 클 수 있다. 따라서, 도 11과 같이 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)의 양면에 제1 도너 기판(600) 및 제2 도너 기판(700)이 각각 부착된 이후 분리하였을 때, 도 12에서 도시하는 바와 같이, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 제2 도너 기판(700)으로 전사될 수 있다.At this time, the adhesive force of the second adhesive layer 710 may be greater than the adhesive force of the first adhesive layer 610. Therefore, as shown in FIG. 11, the first donor substrate 600 and the second donor substrate 700 are attached to both sides of the red light-emitting device 310, green light-emitting device 320, and blue light-emitting device 330, respectively, and then separated. When doing so, as shown in FIG. 12, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 can be transferred to the second donor substrate 700.

이후, 도 13을 참조하면, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)를 배선 기판(100)의 기판(110) 상으로 전사할 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 13 , the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be transferred onto the substrate 110 of the wiring board 100.

적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)를 배선 기판(100)으로 전사하기 위해서, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 제1 도너 기판(600) 및 제2 도너 기판(700) 중 어느 하나에서 먼저 일정 간격을 이루어 전사된 이후에 배선 기판(100)으로 전사될 수 있다.In order to transfer the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 to the wiring board 100, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 ) may be first transferred at a certain interval from either the first donor substrate 600 or the second donor substrate 700 and then transferred to the wiring board 100.

이때, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 기판(110) 상에 전기적으로 접속될 수 있다. 일례로, 적색 발광 소자(310), 녹색 발광 소자(320) 및 청색 발광 소자(330)는 솔더, 도전볼, 전도성 접착층과 같은 부재에 의하여 배선 기판(100) 상의 배선 전극 또는 전극 패드에 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 may be electrically connected to the substrate 110. For example, the red light-emitting device 310, the green light-emitting device 320, and the blue light-emitting device 330 are electrically connected to the wiring electrode or electrode pad on the wiring board 100 by members such as solder, conductive balls, and conductive adhesive layers. can be connected

다음에, 도 14에서 도시하는 바와 같이, 제2 도너 기판(700)이 분리되어 도 1과 같은 상태가 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 14, the second donor substrate 700 may be separated to achieve the same state as in FIG. 1.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 발광 소자의 실시예들을 나타내는 단면도이다.15 to 17 are cross-sectional views showing examples of light-emitting elements of a display device using a semiconductor light-emitting element according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 청색 발광 소자(311)는 PSS(patterned sapphire substrate) 구조를 가질 수 있다. 즉, 청색 발광 소자(311)는 사파이어 기판 상에 광 추출 구조(317)가 형성될 수 있다. 이러한 광 추출 구조(317)는 P-형 전극(312)과 반대 방향에 형성될 수 있다. 여기서 편의상 N-형 전극은 생략되어 있다.Referring to FIG. 15, the blue light emitting device 311 may have a patterned sapphire substrate (PSS) structure. That is, the blue light emitting device 311 may have a light extraction structure 317 formed on a sapphire substrate. This light extraction structure 317 may be formed in the opposite direction to the P-type electrode 312. Here, for convenience, the N-type electrode is omitted.

이러한 광 추출 구조(317) 상에 형광체층(314)이 형성되어 적색 발광 소자(310)를 구현할 수 있다.A phosphor layer 314 is formed on this light extraction structure 317 to implement a red light-emitting device 310.

도 16을 참조하면, 청색 발광 소자(311)는 나노 크기의 구멍(318)들이 형성된 나노 포러스 구조(nano porus structure)를 가질 수 있다. 이와 같이, 나노 크기의 구멍(318)들 상에 형광체층(314)이 형성되어 적색 발광 소자(310)를 구현할 수 있다.Referring to FIG. 16, the blue light emitting device 311 may have a nano porus structure in which nano-sized holes 318 are formed. In this way, the phosphor layer 314 is formed on the nano-sized holes 318 to implement the red light-emitting device 310.

한편, 도 17을 참조하면, 나노 크기의 구멍(318)들 상에 퀀텀 닷(quantum dot; QD) 형광체 또는 나노 입자 형광체층(315)이 형성될 수 있다. 이와 같은 QD 형광체 또는 나노 입자 형광체층(315)은 나노 크기의 구멍(318)들 내에도 위치할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 17, a quantum dot (QD) phosphor or nanoparticle phosphor layer 315 may be formed on the nano-sized holes 318. Such QD phosphor or nanoparticle phosphor layer 315 may also be located within nano-sized holes 318.

이와 같이, 다양한 형태를 가지는 적색 발광 소자(310)가 이용될 수 있다. 이와 같은 발광 소자의 구조는 녹색 발광 소자(320)에도 동일하게 적용될 수 있다.In this way, the red light emitting device 310 having various shapes can be used. This structure of the light emitting device can be equally applied to the green light emitting device 320.

한편, 위에서 언급한 바와 같이, 적색 형광체층(314) 및/또는 녹색 형광체층(324)의 형성은 마스크 패턴을 포토 레지스트(photo resist; PR) 등으로 형성하여, 비어있는 사이 공간에 바코팅(bar coating)으로 적색 형광체를 메우는 방법(gap fill)을 이용할 수 있다.Meanwhile, as mentioned above, the formation of the red phosphor layer 314 and/or the green phosphor layer 324 involves forming a mask pattern with photo resist (PR), etc., and barcoating (bar coating) in the empty space. A method of filling the red phosphor (gap fill) with bar coating can be used.

일반적으로, 무기 형광체와 같이 보통 크기가 100 nm 이상의 고체는 액상에 분산 상태를 유지하기 어렵다. 그러나 gap fill 과정에서 적색 형광체가 빈 공간에 간격을 유지하지 않은 상태로 쌓여있는 구조가 이루어질 수 있다.In general, it is difficult for solids with a size of 100 nm or more, such as inorganic phosphors, to remain dispersed in a liquid phase. However, during the gap fill process, a structure may be created in which red phosphors are stacked in empty spaces without maintaining gaps.

이때, 적색 무기 형광체 및/또는 녹색 무기 형광체 크기는 100 nm 내지 5 ㎛ 정도일 수 있다.At this time, the size of the red inorganic phosphor and/or green inorganic phosphor may be about 100 nm to 5 ㎛.

도 18 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 형광체층 형성 과정에 이용될 수 있는 제조 과정을 나타내는 단면 개략도이다.18 to 21 are cross-sectional schematic diagrams showing a manufacturing process that can be used in the process of forming a phosphor layer of a display device using a light-emitting device according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 18 내지 도 21을 참조하여, 일례로서 적색 형광체를 바코팅 방법으로 형성하는 과정에 대하여 간략히 설명한다. 설명의 편의를 위해서 적색 형광체는 평판(50) 상에 형성되는 예를 설명한다. 이러한 설명은 녹색 형광체의 형성 과정에 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, with reference to FIGS. 18 to 21, the process of forming a red phosphor using a bar coating method will be briefly described as an example. For convenience of explanation, an example in which the red phosphor is formed on the flat plate 50 will be described. This explanation can be equally applied to the formation process of green phosphor.

도 18을 참조하면, 먼저, 평판(50) 상에 마스크 패턴(20)을 형성할 수 있다. 이때, 마스크 패턴(20)의 패턴 간격은 위에서 설명한 청색 발광 소자(311; 칩)의 크기(칩 크기)에 해당할 수 있다. 따라서, 여기서 설명하는 바코팅 방법에 의한 형광체층의 형성은 위에서 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 형광체 형성 과정에 동일하게 적용될 수 있다.Referring to FIG. 18, first, a mask pattern 20 may be formed on the flat plate 50. At this time, the pattern spacing of the mask pattern 20 may correspond to the size (chip size) of the blue light-emitting device 311 (chip) described above. Therefore, the formation of the phosphor layer by the bar coating method described herein can be applied equally to the phosphor formation process described above with reference to FIGS. 6 and 7.

도 19를 참조하면, 적색 형광체(318)를 바(30)를 이용하여 마스크 패턴(20) 상에서 갭을 채우는 방법(gap fill)으로 적색 형광체층(314)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the red phosphor layer 314 can be formed by filling a gap on the mask pattern 20 using the bar 30 with the red phosphor 318.

이후, 도 20을 참조하면, 마스크 패턴(20)에 채워지고 넘치는 형광체(318), 즉, 마스크 패턴(20)의 높이보다 높게 형성된 형광체(318) 부분은 와이퍼(31)를 이용하여 제거될 수 있다.Thereafter, referring to FIG. 20, the phosphor 318 that fills and overflows the mask pattern 20, that is, the portion of the phosphor 318 formed higher than the height of the mask pattern 20 can be removed using the wiper 31. there is.

다음에, 마스크 패턴(20)을 제거하면 도 21에서 도시하는 바와 같이, 일정 영역에 일정 두께(일례로, 4.5 ㎛)로 적색 형광체층(314) 패턴을 형성할 수 있다. 여기서 형성된 적색 형광체층(314)은 위에서 도 6을 참조하여 설명한 적색 형광체층(314)과 실질적으로 동일한 물성 및 차원을 가질 수 있다.Next, when the mask pattern 20 is removed, a red phosphor layer 314 pattern can be formed with a certain thickness (for example, 4.5 ㎛) in a certain area, as shown in FIG. 21. The red phosphor layer 314 formed here may have substantially the same physical properties and dimensions as the red phosphor layer 314 described above with reference to FIG. 6.

이와 같은 방법에 의하여 형성되는 형광체층(314)은 디스플레이 장치에 적색 광원으로 이용될 때 서브픽셀로서 이용될 수 있는 신뢰성을 보일 수 있다.The phosphor layer 314 formed by this method can show reliability that can be used as a subpixel when used as a red light source in a display device.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 적색 형광체층(314) 및 녹색 형광체층(324)을 효율적으로 형성하여 청색 발광 소자(311, 321)의 형광체 색변환을 통한 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the red phosphor layer 314 and the green phosphor layer 324 can be efficiently formed to implement a high-resolution display through phosphor color conversion of the blue light-emitting devices 311 and 321.

이에 따라, 질화갈륨 기반의 청색 발광 소자(311, 321, 331)만을 이용할 수 있어, 제조 과정이 단순화될 수 있다.Accordingly, only gallium nitride-based blue light-emitting devices 311, 321, and 331 can be used, thereby simplifying the manufacturing process.

또한, 제조 과정 중에 형광체층(314, 324)은 충격완화층으로 작용할 수 있어, 발광 소자의 파손율을 감소시킬 수 있다.Additionally, during the manufacturing process, the phosphor layers 314 and 324 can act as an impact cushioning layer, thereby reducing the breakage rate of the light emitting device.

또한, 제조 과정 중에서 형광체층(314, 324)과 높이를 맞추기 위한 높이보상층(334) 또한 충격완화층으로 작용할 수 있어 발광 소자의 파손율을 더 감소시킬 수 있다.In addition, during the manufacturing process, the height compensation layer 334 to match the height of the phosphor layers 314 and 324 can also serve as an impact cushioning layer, thereby further reducing the damage rate of the light emitting device.

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 (16)

발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 있어서,In a display device using a light-emitting element, 배선 기판;wiring board; 상기 배선 기판 상에 배열되는 다수의 픽셀들을 포함하고,Includes a plurality of pixels arranged on the wiring board, 상기 각 픽셀은,Each pixel is, 청색 발광 소자 상에 형성된 적색 형광체층을 포함하는 제1 서브픽셀;a first subpixel including a red phosphor layer formed on a blue light emitting device; 청색 발광 소자 상에 형성된 녹색 형광체층을 포함하는 제2 서브픽셀; 및a second subpixel including a green phosphor layer formed on the blue light emitting device; and 청색 발광 소자를 포함하는 제3 서브픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.A display device using a light-emitting device, comprising a third subpixel including a blue light-emitting device. 제1항에 있어서, 상기 적색 형광체층 및 상기 녹색 형광체층은 상기 청색 발광 소자 상에 일정 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the red phosphor layer and the green phosphor layer are formed to a certain thickness on the blue light emitting device. 제1항에 있어서, 상기 배선 기판 상에는 각 픽셀 사이에 위치하는 광 차폐층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, further comprising a light-shielding layer positioned between each pixel on the wiring board. 제1항에 있어서, 상기 제3 서브픽셀은 상기 청색 발광 소자 상에 위치하는 높이보상층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the third subpixel includes a height compensation layer located on the blue light emitting device. 제4항에 있어서, 상기 높이보상층은 상기 제3 서브픽셀과 상기 제1 서브픽셀 및 상기 제2 서브픽셀 사이의 높이 차이를 보상하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device of claim 4, wherein the height compensation layer compensates for a height difference between the third subpixel, the first subpixel, and the second subpixel. 제1항에 있어서, 상기 제1 서브픽셀은 상기 적색 형광체층 상에 위치하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the first subpixel further includes a color filter located on the red phosphor layer. 제6항에 있어서, 상기 컬러필터는 청색광 차단 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 6, wherein the color filter includes a blue light blocking filter. 제1항에 있어서, 상기 제2 서브픽셀은 상기 녹색 형광체층 상에 위치하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.The display device according to claim 1, wherein the second subpixel further includes a color filter located on the green phosphor layer. 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,In a method of manufacturing a display device using a light-emitting element, 성장 기판 상에 성장되어 구획된 다수의 청색 발광 소자들을 제1 도너 기판 상에 전사하는 단계;Transferring a plurality of blue light-emitting devices grown and divided on a growth substrate onto a first donor substrate; 상기 도너 기판 상에 위치하는 청색 발광 소자들 중 제1 서브픽셀을 이루는 제1 청색 발광 소자 상에 적색 형광체층을 형성하는 단계;forming a red phosphor layer on a first blue light emitting device forming a first subpixel among the blue light emitting devices located on the donor substrate; 상기 도너 기판 상에 위치하는 청색 발광 소자들 중 제2 서브픽셀을 이루는 제2 청색 발광 소자 상에 녹색 형광체층을 형성하는 단계;forming a green phosphor layer on a second blue light emitting device forming a second subpixel among the blue light emitting devices located on the donor substrate; 상기 적색 형광체층 및 상기 녹색 형광체층 상에 컬러필터를 형성하는 단계;forming a color filter on the red phosphor layer and the green phosphor layer; 상기 제1 청색 발광 소자, 제2 청색 발광 소자 및 제3 서브픽셀을 이루는 3 청색 발광 소자를 제2 도너 기판 상에 전사하는 단계; 및transferring the first blue light-emitting device, the second blue light-emitting device, and the three blue light-emitting devices forming a third subpixel onto a second donor substrate; and 상기 상기 제1 청색 발광 소자, 제2 청색 발광 소자 및 제3 청색 발광 소자를 배선 기판 상에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device using a light-emitting device, comprising the step of transferring the first blue light-emitting device, the second blue light-emitting device, and the third blue light-emitting device onto a wiring board. 제9항에 있어서, 상기 적색 형광체층을 형성하는 단계는,The method of claim 9, wherein forming the red phosphor layer comprises: 상기 제1 청색 발광 소자 상에 국부적으로 일정 두께를 가지는 적색 형광체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device using a light-emitting device, characterized in that a red phosphor layer having a certain thickness is locally formed on the first blue light-emitting device. 제9항에 있어서, 상기 녹색 형광체층을 형성하는 단계는,The method of claim 9, wherein forming the green phosphor layer comprises: 상기 제2 청색 발광 소자 상에 국부적으로 일정 두께를 가지는 녹색 형광체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device using a light-emitting device, characterized in that a green phosphor layer having a certain thickness is locally formed on the second blue light-emitting device. 제9항에 있어서, 상기 컬러필터를 형성하는 단계 이후에, 상기 3 청색 발광 소자 상에 높이보상층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of manufacturing a display device using a light-emitting device according to claim 9, further comprising forming a height compensation layer on the three blue light-emitting devices after forming the color filter. 제12항에 있어서, 상기 높이보상층은 상기 제1 서브픽셀 및 상기 제2 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이의 높이 차이를 보상하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of claim 12, wherein the height compensation layer compensates for a height difference between the first subpixel, the second subpixel, and the third subpixel. 제12항에 있어서, 상기 높이보상층은 상기 전사 과정에서 충격완화층으로 작용하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.The method of claim 12, wherein the height compensation layer acts as an impact cushioning layer during the transfer process. 제9항에 있어서, 상기 적색 형광체층을 형성하는 단계는,The method of claim 9, wherein forming the red phosphor layer comprises: 상기 제2 청색 발광 소자 및 상기 제3 청색 발광 소자를 마스킹하는 마스크 패턴 상에 바코팅을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device using a light-emitting device, comprising the step of performing bar coating on a mask pattern masking the second blue light-emitting device and the third blue light-emitting device. 제9항에 있어서, 상기 녹색 형광체층을 형성하는 단계는,The method of claim 9, wherein forming the green phosphor layer comprises: 상기 제1 청색 발광 소자 및 상기 제3 청색 발광 소자를 마스킹하는 마스크 패턴 상에 바코팅을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device using a light-emitting device, comprising the step of performing bar coating on a mask pattern masking the first blue light-emitting device and the third blue light-emitting device.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170101065A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 엘지이노텍 주식회사 Light emitting module and display device
KR20180022683A (en) * 2015-07-23 2018-03-06 서울반도체 주식회사 Display device and manufacturing method thereof
US20180233494A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing the same
KR20200025479A (en) * 2018-08-30 2020-03-10 (주)라이타이저 Fabrication method of light difusing color conversion diode
KR20220085862A (en) * 2020-12-15 2022-06-23 한국전자기술연구원 Micro LED chip transfer method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180022683A (en) * 2015-07-23 2018-03-06 서울반도체 주식회사 Display device and manufacturing method thereof
KR20170101065A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 엘지이노텍 주식회사 Light emitting module and display device
US20180233494A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing the same
KR20200025479A (en) * 2018-08-30 2020-03-10 (주)라이타이저 Fabrication method of light difusing color conversion diode
KR20220085862A (en) * 2020-12-15 2022-06-23 한국전자기술연구원 Micro LED chip transfer method

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