特表 2024-500418 ユニットピクセルおよびそれを含むディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-09

(54)【発明の名称】ユニットピクセルおよびそれを含むディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20231226BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20231226BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20231226BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20231226BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

H01L33/58

G09F9/33

G09F9/00 338

H01L33/62

H01L33/00 L

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023537181

(86)(22)【出願日】2021-12-17

(85)【翻訳文提出日】2023-08-15

(86)【国際出願番号】 KR2021019256

(87)【国際公開番号】W WO2022131840

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】63/126,744

(32)【優先日】2020-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/274,662

(32)【優先日】2021-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/540,338

(32)【優先日】2021-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506029004

【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＶＩＯＳＹＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】６５－１６，Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ Ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ソンチャン・パク

(72)【発明者】

【氏名】ナムグ・チャ

(72)【発明者】

【氏名】サン・ミン・キム

【テーマコード（参考）】

5C094

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA08

5C094BA25

5C094CA19

5C094EB02

5C094JA08

5F142AA12

5F142AA26

5F142CB13

5F142CB14

5F142CB22

5F142CG03

5F142DB17

5F142DB18

5F142DB54

5F142EA02

5F142EA18

5F142EA34

5F142FA30

5F142GA02

5F142HA03

5G435AA04

5G435BB04

5G435KK05

(57)【要約】

ユニットピクセルおよびユニットピクセルを含むディスプレイ装置を提供する。前記ユニットピクセルは、透明基板；および前記透明基板上に配列された複数の発光素子を含む。前記透明基板は、内部に前記の複数の発光素子のそれぞれに対応するように配置された少なくとも一つの光散乱ラインを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユニットピクセルにおいて、
光入射面および光出射面を含む透明基板；
前記透明基板上に配列され、互いに異なる色の光を放出する複数の発光素子；および
前記透明基板内に前記複数の発光素子の一つ以上に対応して予め決められたパターンに配置された少なくとも一つの光散乱ライン；
を含み、
前記複数の発光素子から生成された光は、前記透明基板の光入射面を通じて前記透明基板に入射し、前記光出射面を通じて前記透明基板から出射する、ユニットピクセル。

【請求項2】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含む、請求項１に記載のユニットピクセル。

【請求項3】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延びる、請求項１に記載のユニットピクセル。

【請求項4】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、互いに直交するように位置する複数の光散乱ラインを含む、請求項３に記載のユニットピクセル。

【請求項5】

前記複数の光散乱ラインは、前記発光素子を囲むように配置される、請求項４に記載のユニットピクセル。

【請求項6】

前記複数の発光素子に対応し、前記複数の発光素子の一つ以上を露出する複数の窓をさらに含み、
前記複数の光散乱ラインは、前記複数の窓のうち一つ以上の窓を横切って延びることにより、前記発光素子の少なくとも一つと重なる、請求項４に記載のユニットピクセル。

【請求項7】

前記複数の光散乱ラインは、全ての前記発光素子を横切る第１ラインと、前記発光素子のそれぞれを横切る複数の第２ラインを含む、請求項６に記載のユニットピクセル。

【請求項8】

前記透明基板と同一面上に配置された前記複数の発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むが、
前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有し、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置される、請求項１に記載のユニットピクセル。

【請求項9】

前記光遮断層は、前記発光素子にそれぞれ対応する複数の窓を有し、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記複数の窓の周囲に、或いは複数の窓を横切って配置された複数の光散乱ラインを含む、請求項８に記載のユニットピクセル。

【請求項10】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記少なくとも一つの窓の上部を横切る、請求項８に記載のユニットピクセル。

【請求項11】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、高さが平均１０ｕｍ以下である、請求項１に記載のユニットピクセル。

【請求項12】

ユニットピクセルにおいて、
第１サブピクセルおよび第２サブピクセルを含む複数のサブピクセルを含み、
前記第１サブピクセルは、
第１透明基板；および
前記第１透明基板上に配置され、選択された色の光を放出する第１発光素子；
を含み、
前記第２サブピクセルは、
第２透明基板；および
前記第２透明基板上に配置され、前記第１発光素子と異なる色の光を放出する第２発光素子；
を含み、
少なくとも一つの光散乱ラインが第１透明基板、第２透明基板、または第１および第２透明基板の全てに配置されるが、少なくとも一つの予め決められたパターンで前記第１発光素子、第２発光素子、または前記第１および第２発光素子の周囲に、或いは前記第１発光素子、第２発光素子、または前記第１および第２発光素子を横切って位置する、ユニットピクセル。

【請求項13】

前記第１透明基板および前記第２透明基板は、光入射面および光出射面を含む共通の透明基板を形成し、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記共通の透明基板内に配列された連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含み、
前記光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延びる、請求項１２に記載のユニットピクセル。

【請求項14】

前記第１透明基板は前記第１発光素子上に整列され、前記第２透明基板は前記第２発光素子上に整列され、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記第１透明基板および第２透明基板内に整列され、互いに離隔されたボイドを含み、
前記第１透明基板、第２透明基板、または前記第１および第２透明基板の全ては、前記第１発光素子、前記第２発光素子、または前記第１および第２発光素子の全てを成長させるための成長基板、を含む、請求項１２に記載のユニットピクセル。

【請求項15】

回路基板；および
前記回路基板上に配置された複数のユニットピクセル；
を含み、
前記複数のユニットピクセルのそれぞれは、
互いに異なる色の光を放出する複数の発光素子；および
前記複数の発光素子を覆い、光入射面および光出射面を含む透明基板；および
前記透明基板内に前記複数の発光素子の一つ以上に対応して予め決められたパターンで配置された少なくとも一つの光散乱ライン；
を含み、
前記複数の発光素子で生成された光は、前記光入射面を通じて前記透明基板に入射し、前記光出射面を通じて前記透明基板から出射する、ディスプレイ装置。

【請求項16】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含む、請求項１５に記載のディスプレイ装置。

【請求項17】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延びる、請求項１５に記載のディスプレイ装置。

【請求項18】

前記複数の発光素子は、互いに離隔されて前記透明基板上に整列され、それぞれのユニットピクセルは、前記透明基板と前記各発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むが、
前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を前記透明基板の光入射面に透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有し、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置される、請求項１５に記載のディスプレイ装置。

【請求項19】

前記透明基板は、互いに離隔され、互いに分離された複数の不連続領域を含むが、前記複数の不連続領域は、前記発光素子に対応し、前記対応する発光素子上にそれぞれ配置され、
前記少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の各領域に配置される、請求項１５に記載のディスプレイ装置。

【請求項20】

前記回路基板は複数のパッドを含み、
前記ユニットピクセルはそれぞれボンディング材を通じて前記複数のパッドにボンディングされる、請求項１５に記載のディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ユニットピクセルおよびそれを有するディスプレイ装置に関するものであり、特に、発光素子を含むユニットピクセルおよびそれを有するディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光素子は、無機光源である発光ダイオードを用いた半導体素子として、ディスプレイ装置、車両用ランプ、一般照明のような様々な分野に多様に用いられており、このような発光ダイオードは、寿命が長く、且つ消費電力が低く、応答速度が速いという長所があるため、既存の光源を速い速度で置き換えている。

【0003】

一方、従来の発光ダイオードは、ディスプレイ装置においてバックライト光源として主に使用されていたが、近年、発光ダイオードを用いて直接イメージを具現するディスプレイ装置が開発されている。このようなディスプレイ装置は、マイクロＬＥＤディスプレイともよばれている。

【0004】

このようなディスプレイ装置は、一般に、青色、緑色および赤色の混合色を用いて多様な色を具現し、多様なイメージを具現するために複数のピクセルを含む。各ピクセルは、青色、緑色および赤色のサブピクセルを備える。これらサブピクセルの色を通じて特定ピクセルの色が決められ、これらピクセルの組合せによってイメージが具現される。

【0005】

マイクロＬＥＤディスプレイの場合、各サブピクセルに対応してマイクロＬＥＤが平面上に配列され、一つの基板上に非常に多くの個数のマイクロＬＥＤが実装される。ところが、マイクロＬＥＤは、２００μｍ以下、さらには１００μｍ以下と非常に小さく、このようにサイズが小さいことによって特定の制限が存在する。例えば、小さいマイクロＬＥＤをハンドリングするため、ディスプレイパネル上に発光ダイオードを直接実装することが困難である。さらに、サブピクセルから放出される光の指向角が相互異なり、光の混合が均一にならなくなり得、よって、使用者が見る角度によって色が異なり得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示が解決しようとする課題は、発光素子の光パターンを制御して指向角による色の違いを緩和できるユニットピクセルおよびそれを有するディスプレイ装置を提供するものである。例示的な実施例において、指向角によるマイクロＬＥＤの光パターンは、そのサイズが小さくなっても悪化しない。よって、より小さいマイクロＬＥＤを使用してディスプレイ装置を具現するために、前記の例示的な実施例はマイクロＬＥＤの指向角による光パターンを改善する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一実施例にかかるユニットピクセルは、透明基板；および前記透明基板上に配列された複数の発光素子を含み、前記透明基板は、内部に前記の複数の発光素子のそれぞれに対応するように配置された少なくとも一つの光散乱ラインを含む。

【0008】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的あるいは互いに離隔されたボイドを含むことができる。

【0009】

前記光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延ばすことができる。

【0010】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、互いに直交する複数の光散乱ラインを含むことができる。

【0011】

前記の複数の光散乱ラインは、前記発光素子の上部領域を囲むように配置することができる。

【0012】

前記の複数の光散乱ラインは、前記発光素子の少なくとも一つと部分的に重なり得る。

【0013】

前記の複数の光散乱ラインは、前記発光素子の上部領域を横切るラインと、前記発光素子のそれぞれの上部領域を横切るラインを含むことができる。

【0014】

前記透明基板と前記発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むことができる。前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置することができる。

【0015】

前記光遮断層は、前記発光素子にそれぞれ対応する複数の窓を有することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記の複数の窓を囲むように配置された複数の光散乱ラインを含むことができる。

【0016】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記の少なくとも一つの窓の上部領域を横切ることができる。

【0017】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、高さが平均１０ｕｍ以下になり得る。

【0018】

一実施例によると、ユニットピクセルを構成するサブピクセルが提供される。前記サブピクセルは、透明基板；および前記透明基板上に配置された発光素子を含み、前記透明基板は少なくとも一つの光散乱ラインを含む。

【0019】

前記少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含むことができる。

【0020】

前記光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延ばすことができる。

【0021】

一実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板；および前記回路基板上に配置された複数のユニットピクセルを含む。前記の複数のユニットピクセルのそれぞれは、複数の発光素子；および前記の複数の発光素子を覆う透明基板を含み、前記透明基板は、内部に前記の複数の発光素子のそれぞれに対応するように配置された少なくとも一つの光散乱ラインを含む。

【0022】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含むことができる。

【0023】

前記光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延ばすことができる。

【0024】

前記ユニットピクセルは、前記透明基板と前記発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むことができ、前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置することができる。

【0025】

前記透明基板は、互いに離隔されて前記発光素子上にそれぞれ配置された複数の領域を含むことができ、前記光散乱ラインは、前記透明基板の各領域に配置することができる。

【0026】

前記回路基板は、パッドを有し、前記ユニットピクセルはそれぞれボンディング材によって前記パッドにボンディングすることができる。

【0027】

本開示の一実施例にかかるユニットピクセルは、光入射面および光出射面を含む透明基板；前記透明基板上に配列され、互いに異なる色の光を放出する複数の発光素子；および前記透明基板内に前記の複数の発光素子の一つ以上に対応して予め決められたパターンに配置された少なくとも一つの光散乱ラインを含み、前記の複数の発光素子から生成された光は、前記透明基板の光入射面を通じて前記透明基板に入射し、前記光出射面を通じて前記透明基板から出射する。

【0028】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含むことができる。

【0029】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延ばすことができる。

【0030】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、互いに直交するように位置する複数の光散乱ラインを含むことができる。

【0031】

前記の複数の光散乱ラインは、前記の発光素子を囲むように配置することができる。

【0032】

前記ユニットピクセルは、前記の複数の発光素子に対応し、前記の複数の発光素子の一つ以上を露出する複数の窓を含むことができ、前記の複数の光散乱ラインは、前記の複数の窓のうち一つ以上の窓を横切って延ばすことにより、前記発光素子の少なくとも一つと重なり得る。

【0033】

前記の複数の光散乱ラインは、前記の全発光素子を横切る第１ラインと、前記発光素子のそれぞれを横切る複数の第２ラインを含むことができる。

【0034】

前記ユニットピクセルは、前記透明基板と同一面上に配置された前記の複数の発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むことができ、前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有し、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置され得る。

【0035】

前記光遮断層は、前記発光素子にそれぞれ対応する複数の窓を有することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記の複数の窓の周囲に、或いは複数の窓を横切って配置された複数の光散乱ラインを含むことができる。

【0036】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記の少なくとも一つの窓の上部を横切ることができる。

【0037】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、高さが平均１０ｕｍ以下になり得る。

【0038】

本開示の一実施例にかかるユニットピクセルは、第１サブピクセルおよび第２サブピクセルを含む複数のサブピクセルを含むが、前記第１サブピクセルは、第１透明基板；および前記第１透明基板上に配置され、選択された色の光を放出する第１発光素子を含み、前記第２サブピクセルは、第２透明基板；および前記第２透明基板上に配置され、前記第１発光素子と異なる色の光を放出する第２発光素子を含み、少なくとも一つの光散乱ラインが第１透明基板、第２透明基板、または第１および第２透明基板の全てに配置されるが、少なくとも一つの予め決められたパターンで前記の第１発光素子、第２発光素子、または前記の第１および第２発光素子の周囲に、或いは前記の第１発光素子、第２発光素子、または前記の第１および第２発光素子を横切って位置する。

【0039】

一実施例において、前記第１透明基板および前記第２透明基板は、光入射面および光出射面を含む共通の透明基板を形成することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記の共通の透明基板内に配列された連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含み、前記光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延びる。

【0040】

前記第１透明基板は前記第１発光素子上に整列され、前記第２透明基板は前記第２発光素子上に整列され、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記第１透明基板および第２透明基板内に整列され、互いに離隔されたボイドを含み、前記の第１透明基板、第２透明基板、または前記の第１および第２透明基板の全ては、前記の第１発光素子、前記第２発光素子、または前記の第１および第２発光素子の全てを成長させるための成長基板を含む。

【0041】

一実施例にかかるディスプレイ装置は、回路基板；および前記回路基板上に配置された複数のユニットピクセルを含み、前記の複数のユニットピクセルのそれぞれは、互いに異なる色の光を放出する複数の発光素子；前記の複数の発光素子を覆い、光入射面および光出射面を含む透明基板；および前記透明基板内に前記の複数の発光素子の一つ以上に対応して予め決められたパターンで配置された少なくとも一つの光散乱ラインを含み、前記の複数の発光素子で生成された光は、前記光入射面を通じて前記透明基板に入射し、前記光出射面を通じて前記透明基板から出射する。

【0042】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、連続的なボイドまたは互いに離隔されたボイドを含むことができる。

【0043】

前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の一側面からそれに対向する他側面まで延ばすことができる。

【0044】

前記の複数の発光素子は、互いに離隔されて前記透明基板上に整列され、それぞれのユニットピクセルは、前記透明基板と前記各発光素子間に配置された光遮断層をさらに含むことができ、前記光遮断層は、前記発光素子で生成された光を前記透明基板の光入射面に透過させるように構成された少なくとも一つの窓を有することができ、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記窓に対応するように配置され得る。

【0045】

前記透明基板は、互いに離隔され、互いに分離された複数の不連続領域を含むことができ、前記の複数の不連続領域は、前記発光素子に対応し、前記の対応する発光素子上にそれぞれ配置され、前記の少なくとも一つの光散乱ラインは、前記透明基板の各領域に配置され得る。

【0046】

前記回路基板は複数のパッドを含むことができ、前記ユニットピクセルはそれぞれボンディング材を通じて前記の複数のパッドにボンディングされ得る。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】本開示の一実施例にかかるディスプレイ装置を説明するための概略的な平面図である。

【図2a】本開示の一実施例にかかる発光素子を説明するための概略的な平面図である。

【図2b】図２ａの切り取り線Ａ－Ａ’に沿って切り取った概略的な断面図である。

【図3a】本開示の一実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な平面図である。

【図3b】本開示の一実施例にかかるユニットピクセルの光散乱ラインを説明するための概略的な背面図である。

【図3c】図３ａの切り取り線Ｂ－Ｂ’に沿って切り取った概略的な断面図である。

【図4】本開示の一実施例にかかるディスプレイ装置を説明するための概略的な断面図である。

【図5】本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセルの光散乱ラインを説明するための概略的な背面図である。

【図6】は、本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な断面図である。

【図7】本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な断面図である。

【図8】本開示の一実施例にかかるユニットピクセルの製造方法を説明するための概略的な図面である。

【図9】は、本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイ装置を説明するための概略的な断面図である。

【図10a】従来技術に従ったユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｘ方向にスキャンしたグラフを例示する。

【図10b】従来技術に従ったユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｙ方向にスキャンしたグラフを例示する。

【0048】

【図11a】本開示の一実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｘ方向にスキャンしたグラフを例示。

【図11b】本開示の一実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｙ方向にスキャンしたグラフを例示する。

【0049】

【図12a】本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｘ方向にスキャンしたグラフである。

【図12b】本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフであり、図３ｂに示したｙ方向にスキャンしたグラフである。

【0050】

【図13a】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、発光素子と同じ面積を定義するために長方形状に配置された光散乱ラインを例示。

【図13b】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、発光素子よりも小さい面積を定義するために長方形状に配置された光散乱ラインを例示する。

【図13c】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、垂直方向に発光素子のそれぞれを横切るように配置された光散乱ラインを例示する。

【図13d】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、各発光素子を対角方向に横切るように配置された光散乱ラインを例示する。

【図13e】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、発光素子よりもさらに大きい面積を定義するために配置された光散乱ラインを例示する。

【図13f】本開示の多様な実施例にかかる光散乱ラインまたはパターンを例示する概略的な平面図を表し、長方形状に配置された光散乱ラインと対角方向に発光素子を横切る光散乱ラインが互いに重なって配置されたことを例示する。

【発明を実施するための形態】

【0051】

以下、添付の図面を参照して本開示の実施例を詳しく説明する。次に紹介する実施例は、本開示の属する技術分野の通常の技術者に本開示の思想が十分に伝わるようにするために例として提供するものである。よって、本開示は以下で説明する実施例に限定されるのではなく、他の形態に具体化することもできる。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は、便宜のために誇張して表現する場合もある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部に」又は「上に」あると記載されている場合は、各部分が他の部分の「真上部」又は「真上に」ある場合だけでなく、各構成要素と他の構成要素間にまた別の構成要素が介在する場合も含む。明細書全体に亘って、同じ参照番号は同じ構成要素を表す。

【0052】

図１は、本開示事項の一実施例にかかるディスプレイ装置１００００を説明するための平面図である。

【0053】

図１を参照すると、ディスプレイ装置１００００は、パネル基板１０００および複数のユニットピクセル１００を含み得る。

【0054】

前記ディスプレイ装置１００００は、特に限定されるのではないが、マイクロＬＥＤ ＴＶ、スマートウォッチ、ＶＲヘッドセットのようなＶＲディスプレイ装置、又は拡張現実眼鏡のようなＡＲディスプレイ装置を含むことができる。

【0055】

前記パネル基板１０００は、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＦＲ４（ＦＲ－４ ｇｌａｓｓ ｅｐｏｘｙ）、ガラス（ｇｌａｓｓ）等の材質で形成することができ、受動マトリックス駆動または能動マトリックス駆動のための回路を含むことができる。一実施例において、前記パネル基板１０００は、内部に配線および抵抗を含み得、別の実施例において、前記パネル基板１０００は、配線、トランジスタおよびキャパシタを含み得る。また、前記パネル基板１０００は、内部回路に電気的に接続できるパッドを上面に有することができる。

【0056】

前記の複数のユニットピクセル１００は、前記パネル基板１０００上に配列され得る。前記の複数のユニットピクセル１００は、図１に示したように、６ｘ６で配列できるが、これに限定されるのではなく、２ｘ２、３ｘ３、５ｘ５等の多様な行列（ｎｘｍ，ｎ＝１，２，３，４．．．．,；ｍ＝１，２，３，４．．．．)で配列することができる。

【0057】

各ユニットピクセル１００は、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを含む。発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、互いに異なる色の光を放出することができる。各ユニットピクセル１００内の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、図１に示したように、予め決められたパターンで配列され得る。一実施例において、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、イメージが具現されるディスプレイ画面に対して垂直方向に配列できる。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、イメージが具現されるディスプレイ画面に対して水平方向に配列されてもよい。

【0058】

以下で、前記ディスプレイ装置１００００内に配置された発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃおよびユニットピクセル１００の順に前記ディスプレイ装置１００００の各構成要素を詳しく説明する。

【0059】

図２ａおよび図２ｂは、本開示事項の一実施例にかかる発光素子１０ａを説明するための平面図および断面図である。

【0060】

図２ａおよび図２ｂを参照すると、前記発光素子１０ａは、第１導電型半導体層２１、活性層２３、第２導電型半導体層２５を含む発光構造体を含む。また、前記発光素子１０は、オーミック接触層２７、絶縁層２９、第１コンタクトパッド３１、第２コンタクトパッド３３、第１電極パッド４１および第２電極パッド４３を含み得る。

【0061】

前記第１導電型半導体層２１、活性層２３および第２導電型半導体層２５は、成長基板（図示せず）上に成長し得る。前記成長基板は、窒化ガリウム基板、ＧａＡｓ基板、Ｓｉ基板、サファイア基板、特に、パターニングされたサファイア基板等の半導体成長用として使用できる多様な基板になり得る。前記成長基板は、半導体層の成長が完了した後、半導体層から、機械的研磨、レーザーリフトオフ、ケミカルリフトオフ等の技術を用いて分離できる。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、前記基板の一部が残留して第１導電型半導体層２１の少なくとも一部を構成してもよい。

【0062】

本実施例において、前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を放出することができる。本実施例において、赤色発光素子１０ａ、緑色発光素子１０ｂ、および青色発光素子１０ｃの順に配列されたことを図示しているが、本開示が必ずしもこれに限定されるのではない。

【0063】

一方、赤色光を放出する発光素子１０ａの場合、前記半導体層は、ヒ化アルミニウムガリウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ａｒｓｅｎｉｄｅ，ＡｌＧａＡｓ）、ガリウムヒ素リン化物（ｇａｌｌｉｕｍ ａｒｓｅｎｉｄｅ ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ，ＧａＡｓＰ）、アルミニウムガリウムインジウムリン化物（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｉｎｄｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ，ＡｌＧａＩｎＰ）、およびガリウムリン化物（ｇａｌｌｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ，ＧａＰ）を含むことができる。

【0064】

緑色光を放出する発光素子１０ｂの場合、前記半導体層は、インジウムガリウム窒化物（ＩｎＧａＮ）、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、ガリウムリン化物（ＧａＰ）、アルミニウムガリウムインジウムリン化物（ＡｌＧａＩｎＰ）、またはアルミニウムガリウムリン化物（ＡｌＧａＰ）を含むことができる。

【0065】

青色光を放出する発光素子１０ｃの場合、前記半導体層は、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、インジウムガリウム窒化物（ＩｎＧａＮ）、または亜鉛セレン化物（Ｚｉｎｃ ｓｅｌｅｎｉｄｅ，ＺｎＳｅ）を含むことができる。

【0066】

前記第１導電型半導体層２１、活性層２３および第２導電型半導体層２５は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）のような方法を用いてチャンバー内で基板上に成長し得る。また、前記第１導電型半導体層２１は、Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎのようなｎ型不純物を含み、前記第２導電型半導体層２５はＭｇ、Ｓｒ，およびＢａのようなｐ型不純物を含み得る。一例として、第１導電型半導体層２１はドーパントとしてＳｉを含むＧａＮまたはＡｌＧａＮを含むことができ、前記第２導電型半導体層２５は、ドーパントとしてＭｇを含むＧａＮまたはＡｌＧａＮを含むことができる。

【0067】

前記図２ｂを再度参照すると、前記第１導電型半導体層２１および第２導電型半導体層２５がそれぞれ単一層であることを図示しているが、これらの層は多重層でもよく、また、超格子層を含んでもよい。前記活性層２３は、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を含むことができ、目的とする波長を放出するために窒化物系半導体の組成比を調節することができる。例えば、活性層２３は層を成す半導体材料およびその組成比によって、赤色光、緑色光、青色光、または紫外線を放出することができる。

【0068】

前記第２導電型半導体層２５および活性層２３は、メサＭ構造を有し、前記第１導電型半導体層２１上に配置され得る。前記メサＭは、前記活性層２３および第２導電型半導体層２５を含むことができる。また、前記第１導電型半導体層２１の少なくとも一部を含むことができる。前記メサＭは、前記第１導電型半導体層２１の一部領域上に位置し、メサＭ周囲に前記第１導電型半導体層２１の上面が露出し得る。

【0069】

本開示事項の実施例において、前記発光素子１０は成長基板を分離して形成されるため、前記第１導電型半導体層２１が前記発光素子１０の下面に露出し得る。前記第１導電型半導体層２１は、図２ｂに示したように、表面テクスチャリングによる凹凸パターンを有することができるが、本開示事項がこれに限定されるのではなく、平らな表面を有することができる。前記凹凸パターンは、乾式または湿式エッチング工程を利用した表面テクスチャリングによって形成され得る。

【0070】

前記オーミック接触層２７は、前記第２導電型半導体層２５にオーミックコンタクトし、前記第２導電型半導体層２５上に配置され得る。前記オーミック接触層２７は、単一層または多重層で形成され得る。前記オーミック接触層２７は、透明導電性酸化膜または金属膜で形成され得る。例えば、前記透明導電性酸化膜は、ＩＴＯまたはＺｎＯ等を含むことができ、前記金属膜は、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，ＮｉおよびＡｕ等の金属およびこれらの合金を含み得る。

【0071】

前記第１コンタクトパッド３１は、メサＭが形成されない露出された前記第１導電型半導体層２１上に配置され得る。前記第１コンタクトパッド３１は、前記第１導電型半導体層２１にオーミックコンタクトすることができる。前記第１コンタクトパッド３１は、前記第１導電型半導体層２１にオーミックコンタクトするオーミック金属層で形成することができる。前記第１コンタクトパッド３１の前記オーミック金属層は、前記第１導電型半導体層２１の半導体材料によって適するものを選定することができる。

【0072】

前記第２コンタクトパッド３３は、前記オーミック接触層２７上に配置することができる。前記第２コンタクトパッド３３は、オーミック接触層２７に電気的に接続することができる。

【0073】

前記絶縁層２９は、前記第１導電型半導体層２１、活性層２３、第２導電型半導体層２５、第１コンタクトパッド３１および第２コンタクトパッド３３の少なくとも一部分を覆うことができる。本開示事項の実施例では、前記絶縁層２９は前記第２コンタクトパッド３３の一部の領域、および前記第１コンタクトパッド３１の一部を除いたほぼ全面をカバーするように形成することができる。つまり、前記絶縁層２９は、前記第１コンタクトパッド３１および前記第２コンタクトパッド３３を露出させる第１開口部２９ａおよび第２開口部２９ｂを有することができる。前記絶縁層２９は、屈折率が互いに異なる絶縁層を積層した分布ブラッグ反射器で形成することができ、前記分布ブラッグ反射器は、ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ｎｂ_２Ｏ_５，Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＯＮ，Ｔａ_２Ｏ_５等から選択した少なくとも２種類の絶縁層が互いに交互に積層されて形成することができる。

【0074】

前記分布ブラッグ反射器は、前記活性層２３から放出される光を反射することができ、このとき、前記活性層２３から放出される光のピーク波長を含んで相対的に広い波長範囲に亘って高い反射率を表すように分布ブラッグ反射器を形成することができる。さらに、必要に応じて光の入射角を考慮して設計することができる。これにより、前記分布ブラッグ反射器は、前記活性層２３で生成された光を反射して成長基板が除去されて露出された前記第１導電型半導体層２１を通じて出射させることができる。

【0075】

青色光を放出する発光素子１０ｃは、赤色光および緑色光を放出する発光素子１０ａ，１０ｂに比べて高い内部量子効率を有することができる。これにより、前記青色光を放出する発光素子１０ｃは、赤色光および緑色光を放出する発光素子１０ａ，１０ｂに比べて高い光抽出効率を表すことができる。これにより、赤色光、緑色光および青色光の色混合割合を適正に保つことが困難となり得る。

【0076】

前記の赤色光、緑色光、および青色光の色の混合割合を調節するために、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、適用される分布ブラッグ反射器が、互いに異なる反射率を有するように形成することができる。具体的には、青色光を放出する発光素子１０ｃは、赤色光および緑色光を放出する発光素子１０ａ，１０ｂに比べて相対的に低い反射率を有する分布ブラッグ反射器を有することができる。

【0077】

本開示事項の実施例において、前記赤色光、緑色光および青色光の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに適用される分布ブラッグ反射器は、大体類似する厚さを有することができる。前記分布ブラッグ反射器の厚さを類似させることにより、赤色光、緑色光および青色光を放出するそれぞれの発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに適用される工程条件を類似するように設定することができる。具体的には、前記絶縁層２９をパターニングする工程を類似するように設定し、前記分布ブラッグ反射器が類似する積層数を有することができる。しかし、本開示がこれに限定されるのではない。

【0078】

前記第１電極パッド４１および前記第２電極パッド４３は、前記絶縁層２９上に配置され得る。前記第１電極パッド４１は、前記第１コンタクトパッド３１の上部から前記絶縁層２９を介して前記オーミック接触層２７の上部に延びることができる。前記第２電極パッド４３は、前記オーミック接触層２７上部領域内に配置され得る。より詳しくは、前記第２電極パッド４３は、前記第２コンタクトパッド３３の上部から前記絶縁層２９を介して前記オーミック接触層２７の上部に延びることができる。前記第１電極パッド４１は、前記絶縁層２９の前記第１開口部２９ａを通じて前記第１コンタクトパッド３１に電気的に接続することができ、必要に応じて、直接前記第１導電型半導体層２１にコンタクトしてもよい。この場合、前記第１コンタクトパッド３１は、省略することができる。前記第２電極パッド４３は、前記絶縁層２９の前記第２開口部２９ｂを通じて前記第２コンタクトパッド３３に電気的に接続することができ、前記第２電極パッド４３は、直接前記オーミック接触層２７にコンタクトすることができ、前記第２コンタクトパッド３３は省略することができる。

【0079】

本開示事項の一実施例にかかる発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを簡略に説明したが、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、説明した層以外にも付加的な機能を有する層をさらに含むことができる。例えば、光を反射する反射層、特定構成要素を絶縁するための追加絶縁層、ソルダーの拡散を防止するソルダー防止層等、多様な層が前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに含まれ得る。

【0080】

図３ａは、本開示事項の一実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な平面図で、図３ｂは、本開示事項の一実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な背面図で、図３ｃは図３ａの切り取り線Ｂ－Ｂ’に沿って切り取った概略的な断面図である。

【0081】

図３ａ、図３ｂおよび図３ｃを参照すると、前記ユニットピクセル１００は透明基板１２１、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、および光遮断層１２３を含み得る。前記ユニットピクセル１００はまた、接着層１２５、段差調節層１２７、接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄ、および絶縁物質層１３１を含み得、表面層１２２をさらに含み得る。

【0082】

前記ユニットピクセル１００は少なくとも３個の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを含み得る。前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、互いに異なる色の光を放出することができる。前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を放出することができる。例えば、前記の赤色光のピーク波長は６００ｎｍ～６７０ｎｍになり得る。前記の緑色光のピーク波長は５００ｎｍ～５９０ｎｍになり得る。前記の青色光のピーク波長は４３０ｎｍ～４９０ｎｍになり得る。発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃについては、図２ａおよび図２ｂを参照して説明した通りのため、詳しい説明は省略する。前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、前記透明基板１２１上に配置される。

【0083】

前記透明基板１２１は、ＰＥＴ、ガラス基板、クォーツ、サファイア基板等の光透過性基板になり得る。前記透明基板１２１は、前記ディスプレイ装置１００００の光出射面に配置され得、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで発生した光は、前記透明基板１２１を通じて外部に放出し得る。前記透明基板１２１は、光出射面および前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに隣接した光入射面を有し得る。前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに向かい合う前記透明基板１２１の光入射面は平らな面になり得るが、これに限定されるのではなく、図３ｃに示したように、前記透明基板１２１は、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに向かい合う光入射面に凹凸パターン１２１ｐを有し得る。

【0084】

前記透明基板１２１は、光出射面上に反射防止コーティングを含むことができ、またはグレア防止層を含み得る。前記透明基板１２１は、例えば３０ｕｍ～３００ｕｍの厚さを有することができる。透明基板の厚さは例示であり、本開示事項はこれに局限されるのではない。

【0085】

本開示事項の実施例において、前記透明基板１２１を通じて光が放出されるため、前記透明基板１２１は回路を含まない。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、透明基板１２１が回路を含んでもよい。

【0086】

一方、透明基板１２１は、内部に光散乱ライン１２１ｓを含むことができる。本開示の実施例において、前記光散乱ライン１２１ｓを説明し、図３ｂに示した。追加的、或いは択一的に、本開示は光散乱パターン、光散乱ラインパターン、光散乱形態、光散乱配列体、光散乱構成等を含む。

【0087】

光散乱ライン１２１ｓは、図３ｃに示したように、ボイドを含むことができる。ボイドは、連続的に、或いは互いに離隔されて光散乱ラインを形成することができる。図３ｂに示したように、光散乱ライン１２１ｓは互いに直交し得、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと重ならないように発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを囲むことができる。光散乱ライン１２１ｓは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれに対応するように配置することができ、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの光指向パターンを調節することができる。一実施例において、各発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの周囲に同じ形態の光散乱ライン１２１ｓが配置され得るが、本開示がこれに限定されるのでなく、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの特性によって互いに異なる形態の光散乱ライン１２１ｓが配置されてもよい。

【0088】

本開示事項の実施例において、光散乱ライン１２１ｓは図３ｂによる説明のためのものであり、多様な光散乱パターンを含む。図３ｂでは点線で示してあり、直線で図示されているが本開示事項はこれに局限されるのではない。光散乱ラインは直線ではない形態でもよく、三次元的な形態やパターンで表してもよい。

【0089】

また、図３ｂに示したように、それぞれの光散乱ライン１２１ｓは、透明基板１２１の一側面からそれに対向する他側面まで延びることができる。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、光散乱ライン１２１ｓは透明基板１２１の幅よりも短い長さで透明基板１２１の一部領域内に配置されてもよい。また、本実施例において、それぞれの光散乱ライン１２１ｓが直線であることを図示するが、必ずしもこれに限定されるのではなく、曲線でもよい。

【0090】

図３ｃに示したように、透明基板１２１の側面にスクライビングライン１２１Ｌによって形成された改質領域が残留し得る。スクライビングライン１２１Ｌは、ステルスレーザーを用いて形成することができ、スクライビングライン１２１Ｌは光散乱ライン１２１ｓよりも発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃのより近くに配置することができる。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、スクライビングライン１２１Ｌは、光散乱ライン１２１ｓよりも発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃからさらに遠く離れてもよい。

【0091】

また、本実施例において、一つの透明基板１２１上に一つのユニットピクセル１００が形成されたことを図示および説明するが、本開示がこれに限定されるのではなく、一つの透明基板１２１上に複数のユニットピクセル１００が形成されてもよい。

【0092】

表面層１２２は、透明基板１２１と光遮断層１２３間に配置することができる。表面層１２２は、光遮断層１２３と透明基板１２１の接着力を向上させるために形成できる。前記表面層１２２は、例えば、シリコン酸化膜ＳｉＯ_２で形成され得る。前記表面層１２２は、透明基板１２１および光遮断層１２３の種類によって省略することもできる。

【0093】

光遮断層１２３は、前記透明基板１２１と前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ間に配置される。前記光遮断層１２３は、無機物または有機物を含み得、カーボン等のような染料を追加して黒色に形成することができる。例えば、ブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）等のように光を吸収する物質を含むことができる。前記光吸収物質は、前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで生成された光が所望しない領域に放出されることを防止して、ディスプレイ装置１００００のコントラストを改善させることができる。

【0094】

前記光遮断層１２３は、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで生成された光が前記透明基板１２１に入射されるように光の進行経路上に複数の窓１２３ａを有することができる。一実施例において、前記窓１２３ａは、前記光遮断層１２３の一部がオープンしている領域に定義することができる。前記窓１２３ａは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと垂直方向に少なくとも一部重なり得る。さらに、前記窓１２３ａの幅は、対応する発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの幅よりも広くなり得るが、本開示がこれに限定されるのではない。択一的に、前記窓１２３ａの幅は、対応する発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの幅よりも狭い、または同じでもよい。

【0095】

前記窓１２３ａが発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと垂直方向に重なる場合、前記窓１２３ａは図３ｂに示したように、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置を定義することができる。発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応して複数個の窓１２３ａが形成され得る。窓１２３ａによって発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置が定義されるため、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを整列するための別途の整列マーカーは省略することができる。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを透明基板１２１上に整列するために整列マーカーを提供することができる。整列マーカーは、例えば、透明基板１２１、光遮断層１２３、または接着層１２５で形成することができ、または整列マーカーを生成するための別途の層が透明基板１２１、光遮断層１２３、または接着層１２５上に形成され得る。

【0096】

本実施例において、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応して複数の窓１２３ａが形成されたことを図示および説明するが、本開示がこれに限定されるのではない。例えば、光遮断層１２３に単一の窓１２３ａが備えられ、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが前記の一つの窓１２３ａに垂直方向に重なるように配置されてもよい。

【0097】

前記光遮断層１２３の厚さは、例えば、約０．５ｕｍ～約２ｕｍの厚さを有し得、さらに約０．５ｕｍ～約１．５ｕｍの厚さを有し得、さらには、約０．５ｕｍ～約１ｕｍの厚さを有し得る。前記光遮断層１２３の厚さが０．５ｕｍ以下で薄いと、光を遮断するための目的を達成し難く、厚さが２ｕｍ以上で厚いと、ユニットピクセル１００が厚くなるだけでなく、使用される材料の増加によって生産コストの増加を招き得る。

【0098】

前記光散乱ライン１２１ｓは、前記窓１２３ａに対応して配置され得る。例えば、前記光散乱ライン１２１ｓは、窓１２３ａの周囲を通ることができ、複数の光散乱ライン１２１ｓによってそれぞれの窓１２３ａが囲まれ得る。

【0099】

前記接着層１２５は、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを透明基板１２１上に付着するために使用できる。前記接着層１２５は、前記透明基板１２１上に配置され、少なくとも前記光遮断層１２３の一部を覆うことができる。前記接着層１２５は、前記透明基板１２１の前面上に形成され得るが、これに限定されるのではなく、前記透明基板１２１の端部近くの領域を露出するように一部の領域に形成されてもよい。前記接着層１２５は、前記光遮断層１２３によって形成された前記窓１２３ａを埋めることができる。

【0100】

前記接着層１２５は、光透過性物質で形成され得、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃから放出された光を透過させることができる。前記接着層１２５は、有機接着剤を用いて形成され得、例えば、前記接着層１２５は透明エポキシおよびＰＤＭＳ等を用いて形成され得る。また、前記接着層１２５は、光を拡散させるために、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ等の拡散物質を含み得る。前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、透明基板１１０を通じて観察されることを防止することができる。

【0101】

本実施例において、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが前記接着層１２５によって前記透明基板１２１に付着されるが、これに限定されるのではなく、接着層１２５の代わりに別の結合部材を利用して前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを前記透明基板１２１に結合することができる。例えば、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、スペーサー（ｓｐａｃｅｒ）を用いて前記透明基板１２１に結合させることができる。前記スペーサー（ｓｐａｃｅｒ）は、有機樹脂が塗布され、予め決められた形状、一般に柱（ｐｉｌｌａｒ）または円柱（ｃｏｌｕｎｍｎａｒ）形状になり得る。これにより、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと前記透明基板１２１間の領域に気体または液体が満たされ得る。これら気体または液体によって、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃから放出された光を透過させる光学層が形成され得る。

【0102】

前記段差調節層１２７は、図３ｃに示したように、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの少なくとも一部を覆うことができる。前記段差調節層１２７は、前記発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第１および第２電極パッド４１，４３を露出させる第１および第２開口部１２７ａ，１２７ｂを有する。前記段差調節層１２７は、前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄが形成される面の高さを一定に調節して、前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄが安全に形成できるように助けることができる。前記段差調節層１２７は、例えば、感光性ポリイミドで形成することができる。

【0103】

第１、第２、第３、および第４接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄは、図３ａに示したように、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに電気的に連結される。前記の第１、第２、および第３接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃは、それぞれ発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第２導電型半導体層２５に電気的に接続することができる。前記第４接続層１２９ｄは、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第１導電型半導体層２１に電気的に共通接続することができる。具体的には、前記の第１、第２、および第３接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃは、前記段差調節層１２７の第２開口部１２７ｂを通じて前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第２電極パッド４３に接続できる。また、前記第４接続層１２９ｄは、図３ｃに示したように、前記段差調節層１２７の第１開口部１２７ａを通じて、前記の複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第１電極パッド４１に接続できる。

【0104】

前記の第１、第２、第３、および第４接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄは、前記段差調節層１２７上に一緒に形成され得、例えば、Ａｕを含むことができる。本実施例において、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第１導電型半導体層２１が共通して電気的に連結されることを説明するが、本開示がこれに限定されるのではない。発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの第２導電型半導体層２５が共通して電気的に連結され、第１導電型半導体層２１は互いに電気的に離隔され得る。

【0105】

前記絶縁物質層１３１は、前記段差調節層１２７を少なくとも部分的に覆うことができる。前記絶縁物質層１３１は、前記段差調節層１２７よりも薄く形成され得る。前記絶縁物質層１３１と前記段差調節層１２７の厚さの合計は、例えば約１ｕｍ～約５０ｕｍになり得るが、これに限定されるのではない。

【0106】

前記絶縁物質層１３１は、図３ａに示したように、前記段差調節層１２７の側面および前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの少なくとも一部を覆うことができる。絶縁物質層１３１は、図３ａに示したように、接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄを露出させる開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄを有する。開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄは、接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄ上に部分的に形成できるが、これに限定されるのではない。図３ａに示したように、開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄは、透明基板１２１の各角に隣接した領域から外部に開放された形状を有し得る。つまり、絶縁物質層１３１は、透明基板１２１の角近くの段差調節層１２７および接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの側面を露出するように形成することができる。図３ａに示したように、絶縁物質層１３１は、透明基板１２１の角近くに配置された各接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの２つの側面を部分的に覆い、残りの２つの側面を全て覆うことができる。

【0107】

また、前記接着層１２５が段差調節層１２７の外部に露出された場合、前記絶縁物質層１３１は、露出された前記接着層１２５を少なくとも部分的に覆うことができる。前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄを露出させる絶縁物質層１３１の開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄによって前記ユニットピクセル１００のパッド領域が定義され得る。

【0108】

前記絶縁物質層１３１は、半透明物質でもよく、有機または無機物質で形成されてもよく、例えば、エポキシ、ポリイミド、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ等の多様な物質で形成されることができる。前記段差調節層１２７と一緒に前記絶縁物質層１３１がポリイミドで形成された場合、前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄは、パッド領域を除外し、下部面、側面、および少なくとも一部の上部面が全てポリイミドで囲まれ得る。

【0109】

前記絶縁物質層１３１は、前記ユニットピクセル１００を転写する間、前記ユニットピクセル１００に欠陥が発生することを防止できる。

【0110】

一方、前記ユニットピクセル１００は、ソルダー等のボンディング材を用いて回路基板に実装され得、前記ボンディング材は前記絶縁物質層１３１の開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄに露出された前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄと回路基板上のパッドをボンディングすることができる。

【0111】

図４は、前記ユニットピクセル１００を実装したディスプレイ装置を説明するための概略的な断面図である。

【0112】

図４を参照すると、パネル基板１０００上にボンディング材１５０を用いてユニットピクセル１００が実装される。前記パネル基板１０００は、回路基板で代替することもできる。

【0113】

前記絶縁物質層１３１の開口部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄを通じて露出された前記接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄが前記ボンディング材１５０を通じて前記パネル基板１０００上のパッド１３０にボンディングされ得る。しかし、本開示がこれに限定されるのではなく、共晶ボンディング、エポキシボンディング等を利用することもできる。

【0114】

前記ボンディング材１５０は、例えばソルダーになり得、ソルダーペーストを前記パッド１３０上にスクリーンプリンティング等の技術を用いて配置した後、リフロー工程を通じて前記ユニットピクセル１００と前記回路基板をボンディングすることができる。

【0115】

前記パネル基板１０００は、図１を参照して説明したように、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＦＲ４（ＦＲ－４ ｇｌａｓｓ ｅｐｏｘｙ）、ガラス（ｇｌａｓｓ）等の材質で形成され得、受動マトリックス駆動または能動マトリックス駆動のための回路を含み得る。本開示事項の実施例において、前記パネル基板１０００は、内部に配線および抵抗を含むことができ、別の実施例において、前記パネル基板１０００は、配線、トランジスタ、およびキャパシタを含むことができる。また、前記パネル基板１０００は、配置された回路に電気的に接続できるパッドを上面に有し得る。前記パッドは、前記パッド上に実装される前記ユニットピクセル１００内の接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄに対応して配列できる。また、明暗比を改善するために、複数個のユニットピクセル１００が実装されたパネル基板１０００上にモールディング部が形成され得る。

【0116】

図５は、本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な背面図である。

【0117】

図５を参照すると、本実施例にかかるユニットピクセルは、図３ａ、図３ｂ、および図３ｃを参照して説明したユニットピクセル１００と大体類似するが、光散乱ライン１２１ｓが発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと重なるように配置されたことに違いがある。光散乱ライン１２１ｓは、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを横切る光散乱ラインおよび発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃをそれぞれ横切る光散乱ラインを含み得る。図５に示したように、これら光散乱ライン１２１ｓは互いに直交することができる。

【0118】

本実施例において、それぞれの発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上に２つの光散乱ライン１２１ｓが互いに直交するように配置されることを図示および説明するが、本開示がこれに限定されるのではない。より多数の光散乱ライン１２１ｓのそれぞれの発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと重なるように配置されてもよい。また、各発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上で２つの光散乱ライン１２１ｓが直交せず交差してもよい。

【0119】

図６は、また別の実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な断面図である。

【0120】

図６を参照すると、本実施例にかかるユニットピクセルは、図３ａ、図３ｂ、および図３ｃを参照して説明したユニットピクセル１００と大体類似するが、光散乱ライン１２１ｓが垂直方向にも互いに重なるように配置されていることに違いがある。つまり、ボイドを含む光散乱ライン１２１ｓが透明基板１２１の厚さ方向に重なり得、これにより、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの光指向パターンをより均等にすることができる。図６において、透明基板１２１はステルスレーザーを用いて形成されたスクライビングライン１２１Ｌによって透明基板１２１の側面に形成された改質領域を含むことができる。図６において、スクライビングライン１２１Ｌによって形成された改質領域の一例を断面図に投影して一緒に図示した。スクライビングライン１２１Ｌは、光散乱ライン１２１ｓより発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃのより近くに配置できるが、本開示がこれに制限されるのではない。

【0121】

図７は、また別の実施例にかかるユニットピクセルを説明するための概略的な断面図である。

【0122】

図７を参照すると、本実施例にかかるユニットピクセルは、図６を参照して説明したユニットピクセルと大体類似するが、光散乱ライン１２１ｓが二重に配置されたことに違いがある。光散乱ライン１２１ｓを二重に配置することにより、より多くの光を散乱させることができ、これによって、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの光指向パターンをさらに調節することができる。一方、図７において、透明基板１２１はステルスレーザーを用いて形成されたスクライビングライン１２１Ｌによって透明基板１２１の側面に形成された改質領域を含むことができる。図７において、スクライビングライン１２１Ｌによって形成された改質領域の一例を断面図に投影して一緒に図示した。スクライビングライン１２１Ｌは、光散乱ライン１２１ｓよりも発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃからより遠く離れて配置することができるが、本開示がこれに制限されるのではない。

【0123】

図８は、本開示の一実施例にかかるユニットピクセルの製造方法を説明するための概略的な図面である。

【0124】

ユニットピクセルは、複数のピクセル領域を有する透明基板１２１を個別ピクセル領域で切断することによって製造する。透明基板１２１を切断する前に、各ピクセル領域に図３Ａ、図３ｂ、および図３ｃを参照して説明したような光遮断層１２３、および接着層１２５が形成され、前記接着層１２５を用いて発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが透明基板１２１上に実装され、段差調節層１２７、第１、第２、第３、および第４接続層１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄ、および絶縁物質層１３１が形成される。

【0125】

一方、透明基板１２１の内部にステルスレーザーを用いてスクライビングライン１２１Ｌが形成される。その後、スクライビングライン１２１Ｌに沿って透明基板１２１をクラッキングすることにより、ユニットピクセルが互いに分離される。分離されたユニットピクセルの透明基板１２１側面には、スクライビングライン１２１Ｌによって形成された領域が残留し得る。

【0126】

一方、本実施例において、透明基板１２１をクラッキングする前に光散乱ライン１２１ｓが透明基板１２１内部に形成され得る。光散乱ライン１２１ｓは、スクライビングライン１２１Ｌを形成するために使用されたステルスレーザーを用いて形成され得る。光散乱ライン１２１ｓは、例えば、約１０００ｎｍ～１２００ｎｍ波長のステルスレーザーを用いて形成することができ、透明基板１２１内部においてスクライビングライン１２１Ｌが形成された位置よりも低く、或いはより深く形成することができる（図６参照）。一方、光散乱ライン１２１ｓの端部分は、スクライビングライン１２１Ｌによって残留する改質領域と一緒に観察することができる。スクライビングライン１２１Ｌは、スクライビングライン１２１Ｌによってクラッキングされた透明基板１２１の側面に形成される（図３ｃ参照）。スクライビングライン１２１Ｌおよび光散乱ライン１２１ｓは、透明基板１２１が置かれたステージを移動しながら形成され得、よって、直線状に形成され得る。光散乱ライン１２１ｓ内に形成されるボイドは、ステージを移動しながら形成されるため、透明基板１２１の垂直方向に対して傾斜した方向に形成され得、長い形状を有することができる。光散乱ライン１２１ｓは、連続的、或いは不連続的なボイドに形成することができ、光散乱ライン１２１ｓのボイドは大体スクライビングライン１２１Ｌに形成されたボイドの垂直方向長さよりも短い垂直方向長さを有することができる。また、光散乱ライン１２１ｓを形成する際のステージの移動速度がスクライビングライン１２１Ｌを形成する際のステージの移動速度よりも速くなり得、よって、光散乱ライン１２１ｓのボイド間の間隔がスクライビングライン１２１Ｌのボイド間の間隔よりも大きくなり得る。そして、ステージの速度だけでなく、レーザーの照射条件が異なり、光散乱ライン１２１ｓとスクライビングライン１２１Ｌに残留するボイドと改質領域の形態が異なり得る。一方、本実施例において、光散乱ライン１２１ｓが直線状に形成されることを図示および説明するが、本開示がこれに限定されるのではなく、光散乱ライン１２１ｓは曲線で形成されてもよい。

【0127】

光散乱ライン１２１ｓを先に形成し、スクライビングライン１２１Ｌを形成することもできる。択一的に、スクライビングライン１２１Ｌを先に形成し、光散乱ライン１２１ｓを形成することもできる。また別の方案として、スクライビングライン１２１Ｌと光散乱ライン１２１ｓを交互に形成することもできる。

【0128】

図９は、本開示のまた別の実施例にかかるディスプレイ装置２００００を説明するための概略的な断面図である。

【0129】

上で説明したディスプレイ装置１００００は、複数の発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃが実装されたユニットピクセル１００を含むが、本実施例にかかるディスプレイ装置において、サブピクセルがそれぞれ回路基板２０００上に配置され、複数のサブピクセルがグルーピングされてユニットピクセルを構成する。

【0130】

回路基板２０００は、図１を参照して説明した回路基板１０００と同じであり、詳しい説明は省略する。

【0131】

一方、サブピクセルは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃおよび透明基板２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃを含む。透明基板２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは、それぞれ発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上に配置され得る。

【0132】

発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、図２ａおよび図２ｂを参照して説明したものと類似するため、詳しい説明は省略する。一方、透明基板２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは、それぞれ発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを成長させるための成長基板になり得るが、これに限定されるのではない。

【0133】

透明基板２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ内に光散乱ライン２２１ｓが形成され得る。光散乱ライン２２１ｓは、多様な形態で透明基板２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ内に形成され得る。

【0134】

図１０ａおよび図１０ｂは、従来技術によるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフである。図１０ａは図３ｂのｘ方向にスキャンしたものであり、図１０ｂは図３ｂのｙ方向にスキャンしたものである。

【0135】

図１０ａおよび図１０ｂを参照すると、ｘ方向およびｙ方向共に、発光素子の光指向パターンＲ，Ｇ，Ｂが互いに大きな差が出ることが確認できるが、図１１ａおよび図１１ｂと、図１２ａおよび図１２ｂについては以下で詳しく説明する。

【0136】

図１１ａおよび図１１ｂは、本開示の一実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフである。本実施例にかかるユニットピクセルは、図３ｂを参照して説明したような光散乱ライン１２１ｓを透明基板１２１内に形成したことを除いては、従来技術によるユニットピクセルと同一である。図１１ａは、図３ｂのｘ方向にスキャンしたものであり、図１１ｂは図３ｂのｙ方向にスキャンしたものである。

【0137】

図１１ａおよび図１１ｂを参照すると、ｘ方向およびｙ方向共に、発光素子の光指向パターンＲ，Ｇ，Ｂが図１０ａおよび図１０ｂの光指向パターンに比べて相対的により一致することが分かる。

【0138】

図１２ａおよび図１２ｂは、本開示のまた別の実施例にかかるユニットピクセル内の発光素子の光指向パターンを表すグラフである。本実施例にかかるユニットピクセルは、図５を参照して説明したような光散乱ライン１２１ｓを透明基板１２１内に形成したことを除いては、従来技術によるユニットピクセルと同一である。

【0139】

図１２ａおよび図１２ｂを参照すると、ｘ方向およびｙ方向共に、発光素子の光指向パターンＲ，Ｇ，Ｂが図１０ａおよび図１０ｂの光指向パターンに比べて相対的により一致することがわかる。

【0140】

図１３ａ～図１３ｆは、本開示の多様な実施例を説明するための概略的な平面図を示す。

【0141】

図１３ａ～図１３ｆを参照すると、光散乱ラインは発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの周囲の多様な位置に、そして多様な形状で配置され得る。例えば、図１３ａに示したように、光散乱ラインは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃの端部に沿って発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと同じ面積を定義するために長方形状に配置することもできる。図１３ｂに示したように、光散乱ラインは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃよりも小さい面積に定義するために長方形状に配置され得る。また、光散乱ラインは、発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃよりもさらに広い面積を定義するために配置することもできる。

【0142】

追加的に或いは択一的に、光散乱ラインは図１３ｃに示したように、各発光素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを垂直方向に横切るように配置することができ、または図１３ｄに示したように、対角方向に横切るように配置してもよい。図１３ｅは、発光素子よりもさらに大きい面積を定義するように配置された光散乱ラインを例示する。さらに、光散乱ラインによって定義された長方形は、図１３ｅに示したように、互いに接するように配置することもできる。さらに、図１３ｆに示したように、長方形状に配置された光散乱ラインと対角方向に横切る光散乱ラインが重なって配置されてもよい。

【0143】

以上で、本開示事項の多様な実施例について説明したが、本開示事項は、前記実施例だけに限定されるのではない。また、一つの実施例について説明した事項や構成要素は、本開示事項の技術的思想から外れない限り、別の実施例にも適用できる。

【符号の説明】

【0144】

１０ 発光素子
２１ 第１導電型半導体層
２３ 活性層
２５ 第２導電型半導体層
２７ オーミック接触層
２９ 絶縁層
３１ 第１コンタクトパッド
３３ 第２コンタクトパッド
４１ 第１電極パッド
４３ 第２電極パッド
１００ ユニットピクセル
１１０ 透明基板
１２１ 透明基板
１２２ 表面層
１２３ 光遮断層
１２５ 接着層
１２７ 段差調節層
１２９ 接続層
１３０ パッド
１３１ 絶縁物質層
１５０ ボンディング材
２２１ 透明基板
１０００ 回路基板
１０００ パネル基板
２０００ 回路基板
１００００ ディスプレイ装置
２００００ ディスプレイ装置

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図11a】

【図11b】

【図12a】

【図12b】

【図13a】

【図13b】

【図13c】

【図13d】

【図13e】

【図13f】

【国際調査報告】