KR102877867B1 - Color-convertible microlens array and manufaturing method thereof - Google Patents
Color-convertible microlens array and manufaturing method thereofInfo
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Abstract
본 발명은 초고해상도 RGB 디스플레이를 구현하기 위해 퀀텀 닷을 이용한 초고해상도의 색전환 렌즈 어레이 시트 및 이를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 마이크로 렌즈 어레이 시트는 렌즈의 직경 및 인접한 렌즈 사이의 거리를 결정해주기 위해 배리어 구조를 먼저 형성하고, 배리어와 배리어 사이의 빈 공간을 퀀텀 닷이 포함된 색전환 렌즈 형태의 구조가 채워진다.The present invention relates to an ultra-high-resolution color conversion lens array sheet using quantum dots for implementing an ultra-high-resolution RGB display and a method for manufacturing the same. In one embodiment of the present invention, a color conversion micro lens array sheet first forms a barrier structure to determine the diameter of a lens and the distance between adjacent lenses, and a structure in the form of a color conversion lens including quantum dots fills the empty space between the barriers.
Description
본 발명은 색전환 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 렌즈와 컬러 필터를 이용한 색 전환의 도입이 동시에 요구되는 분야에서 공정 간편화를 달성할 수 있는 색전환 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a color conversion micro lens array sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a color conversion micro lens array sheet and a method for manufacturing the same that can achieve process simplification in a field where the introduction of color conversion using micro lenses and color filters is required simultaneously.
색 전환 기술은 Full-color 디스플레이, 이미지 센서 등을 구현하기 위한 핵심 기술 중 하나이다.Color conversion technology is one of the key technologies for implementing full-color displays, image sensors, etc.
색 전환 재료로는 일반적으로 유기 염료나 형광체 등이 사용되어 왔으나, 유기 염료의 경우는 열 안정성이 낮고 표백 현상이 나타나며, 형광체의 경우는 입자의 크기가 커서 빛의 산란 효과가 크고 미세한 패터닝이 어렵다는 단점이 있었다.Organic dyes and fluorescent substances have generally been used as color conversion materials, but organic dyes have low thermal stability and exhibit bleaching phenomena, and fluorescent substances have the disadvantage of having large particles, which results in a large light scattering effect and makes fine patterning difficult.
최근에는 색 순도가 높은 양자점(Quantum dot)이 색 전환 재료로 각광받고 있으나, 아직까지는 재료 자체의 외부 양자 효율이 낮고 양자점 용액만으로 소자에 바로 미세 패터닝을 하는 것이 어렵다는 문제가 있다.Recently, quantum dots with high color purity have been attracting attention as color conversion materials, but there are still problems such as low external quantum efficiency of the material itself and difficulty in directly micro-patterning the device using only a quantum dot solution.
종래의 컬러 필터의 경우 패터닝된 마스크를 통해 빛을 선택적으로 조사시켜 원하는 위치에만 층을 형성시키는 포토리소그래피 공정을 통해 제작하거나, 퀀텀 닷 잉크를 원하는 위치에 인쇄하는 방식을 통해 주로 제작된다.Conventional color filters are mainly manufactured through a photolithography process that selectively irradiates light through a patterned mask to form layers only at desired locations, or by printing quantum dot ink at desired locations.
하지만 리소그래피 공정의 경우 색상 별로 별도의 마스크가 필요하며, 설비의 구성이 복잡하고 색상 및 패턴마다 마스크를 추가로 제작하여야 하는 단점이 있다. However, in the case of the lithography process, separate masks are required for each color, the equipment configuration is complex, and additional masks must be produced for each color and pattern, which is a disadvantage.
또한 퀀텀 닷 잉크를 인쇄하는 경우 기존의 리소그래피 방식보다 설비 구성의 단순화를 달성할 수 있으나, 퀀텀 닷이 분산되어 있는 용매가 증발할 때 커피 링 효과에 의해 QD 박막이 균일하게 형성되지 못한다는 문제점이 존재한다.In addition, when printing quantum dot ink, it is possible to achieve simplification of equipment configuration compared to conventional lithography methods, but there is a problem in that the QD thin film is not formed uniformly due to the coffee ring effect when the solvent in which the quantum dots are dispersed evaporates.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초고해상도 RGB 디스플레이를 구현하기 위해 퀀텀 닷을 이용한 초고해상도의 색전환 렌즈 어레이 시트 및 이를 제작하는 방법에 관한 것이다.The present invention is intended to solve the problems of the above-described prior art, and relates to an ultra-high-resolution color conversion lens array sheet using quantum dots and a method for manufacturing the same to implement an ultra-high-resolution RGB display.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 마이크로 렌즈 어레이 시트는 렌즈의 직경 및 인접한 렌즈 사이의 거리를 결정해주기 위해 배리어 구조를 먼저 형성하고, 배리어와 배리어 사이의 빈 공간을 퀀텀 닷이 포함된 색전환 렌즈 형태의 구조가 채워진다.In order to achieve the above purpose, a color conversion micro lens array sheet according to one embodiment of the present invention first forms a barrier structure to determine the diameter of a lens and the distance between adjacent lenses, and the empty space between the barriers is filled with a structure in the form of a color conversion lens containing quantum dots.
또한, 색전환 렌즈 형태로 구성된 마이크로미터 스케일의 색전환 구조 어레이를 제작하여, 추후 단색의 초고해상도의 LED 어레이 위에 위치시킨다.Additionally, a micrometer-scale color conversion structure array in the form of a color conversion lens is fabricated and subsequently positioned on a single-color, ultra-high-resolution LED array.
본 발명의 일 실시예에 따르는 색전환 렌즈 어레이 시트는, 베이스 시트; 상기 베이스 시트 상에 형성되고, 색전환 렌즈가 위치할 공간을 구획하는 배리어 구조; 및 상기 배리어 구조의 측벽 사이의 공간에 형성된, 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화된 고분자를 포함하는 색전환 렌즈;를 하나 이상 포함한다.A color conversion lens array sheet according to one embodiment of the present invention comprises: a base sheet; a barrier structure formed on the base sheet and defining a space in which a color conversion lens is to be positioned; and at least one color conversion lens formed in a space between side walls of the barrier structure and including a cured polymer in which a quantum dot material is dispersed.
일 실시예에 따르면, 상기 색전환 렌즈는 단면의 형상이 반구형으로서, 발광 영역을 벗어난 광이 확산되지 않도록 광 경로를 가이드 하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the color conversion lens may have a hemispherical cross-section shape and guide the light path so that light outside the light-emitting area is not diffused.
일 실시예에 따르면,상기 색전환 렌즈는, 마이크로 사이즈의 렌즈를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the color conversion lens may include a micro-sized lens.
일 실시예에 따르면, 상기 양자점은 코어 쉘 구조 또는 합금 구조를 포함하고, 상기 양자점은, InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS 및 Cu2SnS3/ZnS를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the quantum dot may include a core-shell structure or an alloy structure, and the quantum dot may include at least one selected from the group consisting of InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS, and Cu2SnS3/ZnS.
일 실시예에 따르면,상기 경화성 고분자는 경화 전 투명한 특성을 가지다가, 경화 후 블랙 매트릭스 특성을 가지는 것일 수 있다.In one embodiment, the curable polymer may have transparent properties before curing and black matrix properties after curing.
일 실시예에 따르면,상기 배리어 구조 및 상기 색전환 렌즈는 모두 프린팅 방식으로 형성된 것일 수 있다.In one embodiment, both the barrier structure and the color conversion lens may be formed by printing.
일 실시예에 따르면, 상기 배리어 구조는 격자 형태를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the barrier structure may include a lattice shape.
일 실시예에 따르면,상기 색전환 렌즈의 단면 높이는 상기 배리어 구조의 높이보다 더 높은 것이고, 상기 배리어 구조의 너비는 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터인 것일 수 있다.In one embodiment, the cross-sectional height of the color conversion lens may be higher than the height of the barrier structure, and the width of the barrier structure may be several micrometers to several hundred micrometers.
일 실시예에 따르면,상기 색전환 렌즈는 복수 개 형성되는 것이고, 인접한 영역의 색 전환 렌즈와 서로 다른 파장을 발광하는 퀀텀 닷 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the color conversion lenses may be formed in multiples and may include a quantum dot material that emits a different wavelength from the color conversion lenses in adjacent areas.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법은, 베이스 시트가 상부에 형성된 기판을 준비하는 단계; 상기 베이스 시트 상에 복수 개의 색전환 렌즈가 형성될 공간을 구획하는 배리어 구조를 프린팅하는 단계; 상기 베이스 시트 상의 배리어 구조 사이의 빈 공간에 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자를 이용하여 하나 이상의 색전환 렌즈를 형성하는 단계; 상기 색전환 렌즈에 빛을 가하여 상기 경화성 고분자를 경화시키는 단계; 및 상기 베이스 시트로부터 상기 기판을 박리하여 제거하는 단계;를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a color conversion lens array sheet includes the steps of: preparing a substrate having a base sheet formed thereon; printing a barrier structure defining a space in which a plurality of color conversion lenses are to be formed on the base sheet; forming one or more color conversion lenses using a curable polymer having a quantum dot material dispersed in the empty space between the barrier structures on the base sheet; curing the curable polymer by applying light to the color conversion lenses; and peeling and removing the substrate from the base sheet.
일 실시예에 따르면, 상기 배리어 구조는, 광 경화 고분자를 반복된 프린팅을 통하여 각각의 렌즈가 위치할 공간을 분리하는 높이가 높아지도록 적층 형성된 것이고, 적층 형성을 진행한 후, 자외선을 조사하여 경화시킨 것일 수 있다.According to one embodiment, the barrier structure may be formed by laminating a photocurable polymer through repeated printing to increase the height separating the space where each lens is to be positioned, and then curing the barrier structure by irradiating it with ultraviolet rays after laminating the polymer.
일 실시예에 따르면, 상기 배리어 구조는 프린팅을 수행할 때에는 투명하였다가 경화 후 빛을 흡수하는 블랙 매트릭스 형태가 되는 것일 수 있다.In one embodiment, the barrier structure may be transparent when printing is performed and then become a black matrix that absorbs light after curing.
일 실시예에 따르면, 상기 배리어 구조를 프린팅하는 단계는, 디스펜싱 공정 또는 전기수력학적(Electrohydrodynamic) 프린팅 공정을 이용한 것일 수 있다.According to one embodiment, the step of printing the barrier structure may be performed using a dispensing process or an electrohydrodynamic printing process.
일 실시예에 따르면, 상기 색전환 렌즈를 형성하는 단계는, EHD 프린팅 공정을 이용하여 상기 색전환 렌즈를 프린팅하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the color conversion lens may be printing the color conversion lens using an EHD printing process.
일 실시예에 따르면, 상기 색전환 렌즈를 형성하는 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자는, 경화성 고분자 100 중량부 대비, 녹색광 및 적색광을 방출하는 퀀텀 닷 용액 각각 2.00 중량부 내지 10.50 중량부 를 혼합하여 형성하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the curable polymer in which the quantum dot material forming the color conversion lens is dispersed may be formed by mixing 2.00 parts by weight to 10.50 parts by weight of each of a quantum dot solution emitting green light and red light, relative to 100 parts by weight of the curable polymer.
일 실시예에 따르면, 상기 퀀텀 닷 용액은 휘발성 유기 용매에 퀀텀 닷 물질이 분산된 것이고, 상기 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자는 투명한 것일 수 있다.According to one embodiment, the quantum dot solution is a quantum dot material dispersed in a volatile organic solvent, and the curable polymer in which the quantum dot material is dispersed may be transparent.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르는 색전환 렌즈 어레이 시트를 포함하는 발광 디스플레이 어레이는, 단일 파장의 빛을 발광하는 디스플레이 어레이; 상기 디스플레이 어레이 상에 위치하는 색전환 렌즈 어레이 시트를 하나 이상 포함하고, 상기 색전환 렌즈 어레이 시트는, 기판; 상기 기판 상에 경화성 고분자를 포함하는 배리어 구조; 및 상기 배리어 구조의 측벽 사이의 공간에 형성된, 경화된 고분자를 포함하는 색전환 렌즈;를 복수 개 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a light-emitting display array including a color conversion lens array sheet comprises: a display array emitting light of a single wavelength; at least one color conversion lens array sheet positioned on the display array, wherein the color conversion lens array sheet comprises: a substrate; a barrier structure including a curable polymer on the substrate; and a plurality of color conversion lenses including a cured polymer formed in a space between side walls of the barrier structure.
일 실시예에 따르면,상기 색전환 렌즈 어레이 시트는, 본 발명의 일 실시예에 따르는 색전환 렌즈 어레이 시트인 것일 수 있다.According to one embodiment, the color conversion lens array sheet may be a color conversion lens array sheet according to one embodiment of the present invention.
일 실시예에 따르면, 상기 색전환 렌즈 어레이 시트는, 퀀텀 닷이 분산된 자외선 경화 고분자를 이용하여 색전환을 수행하는 렌즈;와, 퀀텀 닷을 포함하지 않는 자외선 경화 고분자를 이용하여 광 경로만 가이드하는 렌즈;를 각각 하나 이상 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the color conversion lens array sheet may include at least one lens that performs color conversion using an ultraviolet-curable polymer having quantum dots dispersed therein, and at least one lens that only guides a light path using an ultraviolet-curable polymer that does not include quantum dots.
본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 렌즈 어레이 시트는 풀 컬러 디스플레이 제작 시에 단일 청색 색상을 가진 다양한 크기의 LED 어레이 위에 위치하여 RGB 3개의 색상을 구현할 수 있어, 각기 세 가지 색상의 LED를 제작하고 구동시키는 방식보다 공정 방식의 단순화를 달성할 수 있다.A color conversion lens array sheet according to one embodiment of the present invention can be positioned on an LED array of various sizes having a single blue color when producing a full-color display to implement three RGB colors, thereby achieving simplification of the process method compared to a method of producing and driving LEDs of three different colors.
또한 기존의 열 경화 방식이 아닌 자외선 경화 방식을 사용함으로써, 경화 후 렌즈 내부의 색전환 재료들이 균일하게 분포하여 균일한 색전환 효과를 얻을 수 있다.In addition, by using an ultraviolet curing method rather than the conventional thermal curing method, the color conversion materials inside the lens are uniformly distributed after curing, so a uniform color conversion effect can be obtained.
또한 공정 방식에 따라 수십 마이크로미터 스케일의 렌즈 어레이의 생산이 가능해져, 초고해상도 디스플레이 제작시 풀 컬러 디스플레이를 달성 가능하다.Additionally, depending on the process method, it is possible to produce lens arrays on the scale of tens of micrometers, making it possible to achieve full-color display when producing ultra-high-resolution displays.
또한 색전환 렌즈 어레이 시트는 유연한 기판 위에 제작이 가능하기 때문에 곡면 구조의 디스플레이에 부착할 수 있으며, 유연한 기판의 한쪽 면에 접착면을 형성할 경우 다양한 위치에 부착하여 색전환 효과를 확인할 수 있다.In addition, since the color-shifting lens array sheet can be manufactured on a flexible substrate, it can be attached to a curved display, and if an adhesive surface is formed on one side of the flexible substrate, it can be attached to various locations to confirm the color-shifting effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 전환 마이크로 렌즈의 제조 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2는 배리어 구조 위에 EHD 인쇄 공정을 통한 렌즈 형성 과정을 촬영한 실제 이미지이다.
도 3은 인쇄 공정을 이용하여 제작된 색전환 렌즈 어레이 시트의 예시도이다.
도 4는 다양한 직경의 녹색 및 적색 색전환 렌즈 어레이 구조의 형광 특성을 나타내는 실제 이미지이다.
도 5는 7 x 7 풀 컬러 색전환 시트 및 시트의 형광 특성을 나타내는 실제 이미지이다.FIG. 1 is an exemplary drawing for explaining a method for manufacturing a color conversion microlens according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is an actual image of the lens formation process through the EHD printing process on a barrier structure.
Figure 3 is an example of a color conversion lens array sheet manufactured using a printing process.
Figure 4 is an actual image showing the fluorescence characteristics of green and red color conversion lens array structures of various diameters.
Figure 5 is an actual image showing a 7 x 7 full color color conversion sheet and the fluorescence characteristics of the sheet.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When designating components in each drawing, it should be noted that, where possible, identical components are given identical reference numerals even if they appear in different drawings. Furthermore, when describing embodiments of the present invention, detailed descriptions of known components or functions will be omitted if they are deemed to hinder understanding of the embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 전환 마이크로 렌즈의 제조 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 2는 배리어 구조 위에 EHD 인쇄 공정을 통한 렌즈 형성 과정을 촬영한 실제 이미지이다.FIG. 1 is an exemplary drawing for explaining a method for manufacturing a color conversion micro lens according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an actual image taken of a lens forming process through an EHD printing process on a barrier structure.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색 전환 마이크로 렌즈를 제조하기 위하여 먼저 시트 어레이가 위치할 기판을 준비한다. 이 때, 단단하고 평평한 기판 위에 제작하여 평판 디스플레이에 적용될 수도 있고, 플라스틱 기판을 고정 기판에 고정시킨 후 추후 제조 공정 후에 떼어내어 유연한 시트 형태로도 제작할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, to manufacture a color conversion microlens according to one embodiment of the present invention, a substrate on which a sheet array will be positioned is first prepared. This substrate may be manufactured on a rigid, flat substrate and applied to a flat panel display, or a plastic substrate may be fixed to a fixed substrate and then removed after a subsequent manufacturing process to produce a flexible sheet.
다음으로, 인쇄 공정을 이용하여 배리어 구조를 제작한다. 배리어 구조의 경우 원하는 렌즈의 직경과 인접한 렌즈 사이의 거리를 조절하기 위해 다양하게 너비 및 배리어 사이의 간격을 조절하여 제작할 수 있다. 또한 렌즈의 높이를 높이기 위해 반복 인쇄를 통해 배리어의 두께를 높여 제작할 수 있다. 추후 디스플레이의 해상도 및 필요한 크기에 따라 공압을 이용한 디스펜싱 공정을 활용하거나, 고해상도의 마이크로 LED 디스플레이에 적용하기 위해 전기수력학적 (Electrohydrodynamic) 프린팅 공정을 활용할 수 있다. 이를 통해 배리어의 너비를 수 마이크로 미터에서 수백 마이크로미터까지 손쉽게 조절이 가능하다. Next, a barrier structure is fabricated using a printing process. The barrier structure can be manufactured by varying the width and spacing between barriers to control the desired lens diameter and the distance between adjacent lenses. Furthermore, the barrier can be manufactured with increased thickness through repeated printing to increase the height of the lens. Depending on the display resolution and required size, a pneumatic dispensing process can be utilized, or for high-resolution micro LED displays, an electrohydrodynamic printing process can be utilized. This allows for easy control of the barrier width from several micrometers to hundreds of micrometers.
배리어 구조의 재료의 경우 후술하는 바와 같이 색전환 렌즈의 재료인 혼합물을 구성하는 고분자 물질과 같이 자외선으로 경화가 가능한 물질을 활용하여, 경화 후 용매의 증발에 의한 높이 감소 효과를 없애고 원하는 사이즈로 패터닝을 진행할 수 있다. 또한 인쇄를 진행할 때는 투명하였다가 경화시에 색이 변하여 자외선 경화 이후 색이 빛을 흡수하는 물질을 활용하여 블랙 매트릭스 형태로 배리어의 제작을 달성할 수 있다.In the case of barrier structure materials, as described below, by utilizing ultraviolet-curable materials, such as polymer materials that constitute the mixture of materials for color conversion lenses, the effect of height reduction due to solvent evaporation after curing can be eliminated, and patterning can be performed to the desired size. In addition, by utilizing materials that are transparent during printing but change color upon curing, and whose color absorbs light after ultraviolet curing, the production of a barrier in the form of a black matrix can be achieved.
다음으로, 배리어 구조의 빈 공간에 색전환 렌즈의 프린팅을 진행한다. 본 발명에서는 자외선 파장 영역의 빛으로 경화가 이루어지는 고분자 물질에 퀀텀 닷을 균일하게 분산시킨 후 경화시켜 균일한 농도의 색전환 층을 렌즈 형태로 제작한다.Next, a color-conversion lens is printed in the empty space of the barrier structure. In the present invention, quantum dots are uniformly dispersed in a polymer material that is cured with light in the ultraviolet wavelength range, and then cured to produce a color-conversion layer of uniform concentration in the form of a lens.
이 때 렌즈의 형태를 달성하기 위해 기판 및 배리어 구조의 표면 에너지를 감소시켜 기판과 색전환 렌즈 물질의 접착력을 감소시키는 self-assembled monolayer (SAM) 처리를 진행할 수 있다. 렌즈를 구성하는 물질은 빛을 투과시 특정 파장의 빛을 방출하는 물질인 퀀텀 닷(양자점)을 자외선 경화 물질에 분산시킨 잉크를 사용한다. 이를 통해 경화 이후에도 크기의 변화 없이 렌즈의 모양을 유지하며, 렌즈 형태의 도입을 통해 같은 두께의 배리어에서 단순히 박막 형태로 제작하는 것보다 색전환 구조의 높이가 높아져 더 높은 색전환율을 달성하고, 파장이 전환된 빛의 외부 방출을 용이하게 할 수 있다.At this time, in order to achieve the shape of the lens, self-assembled monolayer (SAM) processing can be performed to reduce the surface energy of the substrate and barrier structure, thereby reducing the adhesion between the substrate and the color conversion lens material. The material constituting the lens uses ink in which quantum dots, which are materials that emit light of a specific wavelength when light is transmitted, are dispersed in an ultraviolet-curable material. This allows the shape of the lens to be maintained without changing in size even after curing, and by introducing the lens shape, the height of the color conversion structure is increased compared to simply manufacturing it in a thin film form in a barrier of the same thickness, thereby achieving a higher color conversion rate and facilitating the external emission of light whose wavelength has been converted.
양자점 용액(QD)은 양자점이 용매에 분산된 상태일 수 있다. 양자점은 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 및 이들의 혼합물의 반도체를 포함할 수 있으며, 일정 파장 대로 빛을 흡수하고, 흡수된 빛의 파장과 상이한 파장대의 빛을 발광하여 흡수된 빛을 색을 전환할 수 있다. 예시적으로, 양자점을 구성하는 반도체 재료로는, InP, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS2, Cu2SnS3, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, CIGS, CGS, (ZnS)y(CuxSn1-xS2)1-y(x 및 y는 각각 1이하의 실수) 및 이들 반도체들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 양자점은 코어/쉘 구조 또는 합금 구조일 수 있다. 코어/쉘 구조 또는 합금 구조를 갖는 양자점은 InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS 또는 Cu2SnS3/ZnS 일 수 있으며, 다만, 이에 한정되지 않는다.A quantum dot solution (QD) may be a state in which quantum dots are dispersed in a solvent. Quantum dots may include semiconductors of groups II-VI, III-V, IV-VI, IV, or mixtures thereof, and can absorb light at a specific wavelength and emit light at a wavelength different from the wavelength of the absorbed light, thereby converting the color of the absorbed light. For example, semiconductor materials constituting quantum dots include InP, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS2, Cu2SnS3, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, CIGS, CGS, (ZnS)y(CuxSn1-xS2)1-y (wherein x and y are each real numbers less than or equal to 1), and mixtures of these semiconductors. In addition, the quantum dots may have a core/shell structure or an alloy structure. The quantum dots having a core/shell structure or an alloy structure may be, but are not limited to, InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS, or Cu2SnS3/ZnS.
양자점 용액(QD)에 포함된 용매는 낮은 끓는 점을 가진, 휘발성 유기 용매일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 상온에서 일정 시간 이후에 증발되는 화학적 특성을 가진 용액일 수 있다. 상기 용매는 톨루엔 용액일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The solvent contained in the quantum dot solution (QD) may be a volatile organic solvent with a low boiling point. For example, the solvent may be a solution with chemical properties that evaporate after a certain period of time at room temperature. The solvent may be, but is not limited to, a toluene solution.
경화성 폴리머(Polymer)는 일정 파장의 빛에 의해 경화되어, 형상이 고정되는 고분자 물질일 수 있다. 예를 들어, 경화성 폴리머는 자외선에 의해 경화되는 자외선 경화성 폴리머일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 경화성 폴리머(Polymer)는 양자점 용액(QD)과 함께 마이크로 렌즈를 구성하므로, 특별한 색상을 가지지 않는 것이 바람직하며, 작동 환경에 따라 고온이 발생할 수 있으므로, 열적 안정성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경화성 폴리머는 투명하고 열적 안정성을 가지는 고분자 물질일 수 있다. 또한, 경화성 폴리머는 경화되기 전 상온에서 액체 상태일 수 있으며, 양자점과 좋은 혼화성을 가질 수 있다. 또한, 경화성 폴리머는 점착성을 가진 고분자 물질일 수 있다. 경화성 폴리머가 점착성을 가지므로 후술한 용액 공정에서 도포된 양자점-경화성 폴리머 레진은 반구 형상을 일시적으로 유지하게 된다. 여기서, 경화성 폴리머(Polymer)는 Norland Products사에 의해 시판되고 있는 Norland Optical Adhesive 61 ("NOA 61") 또는 Norland Optical Adhesive 63 ("NOA 63")일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The curable polymer may be a polymer material that is cured by light of a certain wavelength and thus has a fixed shape. For example, the curable polymer may be a UV-curable polymer that is cured by ultraviolet light, but is not limited thereto. In addition, since the curable polymer forms a microlens together with a quantum dot solution (QD), it is preferable that it not have a specific color. Furthermore, since high temperatures may occur depending on the operating environment, it is preferable that it have thermal stability. For example, the curable polymer may be a polymer material that is transparent and has thermal stability. In addition, the curable polymer may be a liquid at room temperature before curing and may have good miscibility with the quantum dots. In addition, the curable polymer may be a polymer material that has adhesive properties. Since the curable polymer has adhesive properties, the quantum dot-curable polymer resin applied in the solution process described below temporarily maintains a hemispherical shape. Here, the curable polymer may be, but is not limited to, Norland Optical Adhesive 61 (“NOA 61”) or Norland Optical Adhesive 63 (“NOA 63”) commercially available from Norland Products.
양자점 용액(QD)과 경화성 폴리머(Polymer)는 일정 비율로 혼합될 수 있다. 양자점 용액(QD)의 비중이 높으면 높은 광 변환 효율을 가지지만, 양자점 사이의 응집이 발생하여 용액 공정의 적용이 진행이 어려워지는 문제점이 발생한다. 또한, 양자점 용액(QD)의 비중이 낮으면 용액 공정이 원활하게 진행될 수 있으나, 광 변환 효율이 낮아져 색 전환 렌즈의 고유 특징이 희석되는 문제점이 발생한다. 따라서, 양자점 용액(QD)과 경화성 폴리머(Polymer)는 하기와 같은 적정 비율로 혼합되게 된다.Quantum dot solution (QD) and curable polymer can be mixed at a certain ratio. A high QD concentration results in high light conversion efficiency, but aggregation between quantum dots can occur, hindering the application of the solution process. Furthermore, a low QD concentration can facilitate the solution process, but lower light conversion efficiency can lead to a dilution of the unique characteristics of the color conversion lens. Therefore, the quantum dot solution (QD) and curable polymer are mixed at the following appropriate ratio.
양자점 용액(QD)은 변환하는 색 파장에 따라 경화성 폴리머와 혼합되는 비중이 상이할 수 있다. 경화성 폴리머(Polymer)를 100중량부로 할 때, 녹색광 및 적색광을 방출하는 양자점 용액(QD)은 각각 2.00 중량부 내지 10.50 중량부, 2.50 중량부 내지 10.00 중량부, 3.00 중량부 내지 9.50 중량부, 3.50 중량부 내지 9.00 중량부, 8.50 중량부 이상, 4.16 중량부 내지 8.33 중량부일 수 있다.The quantum dot solution (QD) may have different specific weights mixed with the curable polymer depending on the color wavelength to be converted. When the curable polymer is 100 parts by weight, the quantum dot solution (QD) emitting green light and red light may be 2.00 parts by weight to 10.50 parts by weight, 2.50 parts by weight to 10.00 parts by weight, 3.00 parts by weight to 9.50 parts by weight, 3.50 parts by weight to 9.00 parts by weight, 8.50 parts by weight or more, and 4.16 parts by weight to 8.33 parts by weight, respectively.
혼합된 양자점 용액과 경화성 폴리머를 상온에서 교반(Stirring)한다. 상온에서 일정 시간이상 혼합된 양자점 용액과 경화성 폴리머를 교반하여 양자점이 경화성 폴리머 내에 분산되게 한다. 예를 들어, 혼합된 양자점 용액과 경화성 폴리머는 상온에서 24시간 동안 교반될 수 있으며, 이러한 교반 과정을 통해 양자점은 경화성 폴리머로 분산될 수 있다.The mixed quantum dot solution and curable polymer are stirred at room temperature. The mixed quantum dot solution and curable polymer are stirred at room temperature for a certain period of time to disperse the quantum dots within the curable polymer. For example, the mixed quantum dot solution and curable polymer can be stirred at room temperature for 24 hours, and this stirring process can disperse the quantum dots within the curable polymer.
교반된 양자점-경화성 폴리머 혼합 용액에서 용매를 증발시켜 상기 양자점-경화성 폴리머 레진을 형성한다. 교반된 양자점-경화성 폴리머 혼합 용액을 진공 챔버, 데시케이터(Desiccator)로 이동시켜, 양자점 용액에 포함된 용매를 증발시킨다. 용매가 증발됨에 따라 교반된 양자점-경화성 폴리머 혼합 용액은 양자점-경화성 폴리머 레진으로 변형될 수 있다. 양자점-경화성 폴리머 레진은 용액 공정에 활용 가능할 정도로 양자점이 경화성 폴리머에 충분히 분산된 상태일 수 있다. The solvent is evaporated from a stirred quantum dot-curable polymer mixture solution to form the quantum dot-curable polymer resin. The stirred quantum dot-curable polymer mixture solution is transferred to a vacuum chamber, a desiccator, to evaporate the solvent contained in the quantum dot solution. As the solvent evaporates, the stirred quantum dot-curable polymer mixture solution can be transformed into a quantum dot-curable polymer resin. The quantum dot-curable polymer resin can be in a state where quantum dots are sufficiently dispersed in the curable polymer to be usable in a solution process.
다음으로, 상기 양자점-경화성 폴리머 레진을 용액 공정을 통해 기판 상에 프린팅하여 마이크로 렌즈를 형성한다.Next, the quantum dot-curable polymer resin is printed onto a substrate through a solution process to form a microlens.
색전환 렌즈를 제작할 시에는 렌즈의 직경에 따라 공압을 이용한 디스펜싱 공정을 활용할 수 있다. 또는, EHD 프린팅 공정을 통해 수십 마이크로미터의 작은 사이즈의 렌즈 어레이를 제작함으로서 초고해상도의 디스플레이에도 적용 가능한 색전환 구조물을 제작할 수 있다. 또한 먼저 제작된 배리어 구조의 위치에 따라 원하는 곳에 렌즈가 위치하도록 프린팅할 수 있다.When manufacturing color-shifting lenses, a pneumatic dispensing process can be utilized, depending on the lens diameter. Alternatively, by fabricating a lens array as small as tens of micrometers using the EHD printing process, color-shifting structures applicable to ultra-high-resolution displays can be created. Furthermore, lenses can be printed to a desired location based on the position of a previously fabricated barrier structure.
색전환 렌즈 어레이 시트의 하부에는 단파장의 빛을 방출하는 디스플레이 어레이가 위치하며, 가장 짧은 파장인 청색광을 위치시킨 후 적색광으로 색전환을 발생시키는 퀀텀 닷이 포함된 렌즈를 이용하여 적색광을 방출하고, 녹색광으로 색전환을 발생시키는 퀀텀 닷 렌즈를 이용하여 녹색광을 방출한다. 청색광의 경우, 퀀텀 닷을 분산시키지 않은 투명한 렌즈를 위치시켜 청색광이 최종적으로 방출시켜 풀 컬러 디스플레이를 구현할 수 있다.A display array that emits short-wavelength light is positioned at the bottom of the color conversion lens array sheet, and after positioning blue light, which has the shortest wavelength, red light is emitted using a lens containing quantum dots that cause a color conversion to red light, and green light is emitted using a quantum dot lens that causes a color conversion to green light. In the case of blue light, a transparent lens that does not disperse quantum dots is positioned so that blue light is ultimately emitted, thereby implementing a full-color display.
다음으로, 색전환 렌즈 어레이 시트를 고정 기판에서 떼어내어 원하는 위치에 부착시킨다. 색전환 렌즈 어레이 시트를 유리 기판과 같은 형태가 변하지 않는 기판 위에도 제작할 수 있으며, 쉽게 구부러지는 플라스틱 기판 위에도 형성할 수 있으므로, 추후 원하는 위치에 제작된 색전환 렌즈 어레이 시트를 부착하여 컬러 필터의 형태로 활용 가능하다. 예를 들어, 플라스틱 기판 위에 제작된 색전환 렌즈 어레이 시트의 경우, 고정 기판에서 떼어내어 원하는 위치에 부착시킨다.Next, the color conversion lens array sheet is removed from the fixed substrate and attached to the desired location. The color conversion lens array sheet can be manufactured on a substrate that does not change shape, such as a glass substrate, and can also be formed on a plastic substrate that is easily bent. Therefore, the color conversion lens array sheet manufactured later can be attached to the desired location and utilized in the form of a color filter. For example, in the case of a color conversion lens array sheet manufactured on a plastic substrate, it is removed from the fixed substrate and attached to the desired location.
도 3은 인쇄 공정을 이용하여 제작된 색전환 렌즈 어레이 시트의 예시도이다.Figure 3 is an example of a color conversion lens array sheet manufactured using a printing process.
도 3을 참조하면, 색전환 렌즈의 직경 및 인접한 렌즈 사이의 거리를 결정해주기 위해 배리어 구조가 먼저 형성되고, 배리어와 배리어 사이의 빈 공간을 퀀텀 닷이 포함된 색전환 렌즈 형태의 구조가 채워지는 형태로 색전환 렌즈 어레이 시트가 제작된다. 이러한 구성을 통해 색전환 렌즈의 직경과 색전환 층 사이의 거리가 결정될 수 있다.Referring to Fig. 3, a barrier structure is first formed to determine the diameter of the color conversion lens and the distance between adjacent lenses, and then a color conversion lens array sheet is manufactured in such a manner that the empty space between the barriers is filled with a structure in the form of a color conversion lens containing quantum dots. Through this configuration, the diameter of the color conversion lens and the distance between the color conversion layers can be determined.
본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 렌즈 어레이 시트를 통해 색전환 렌즈 어레이 시트의 하부에 위치한 광원에서 방출되는 단일 파장의 빛(예를 들어 청색광)이 렌즈 구조물을 통과하면서 다른 파장의 빛(예를 들어 적색광, 녹색광)으로 색전환되는 효과가 달성될 수 있다. 예를 들어, 광원은 LED, 마이크로 LED일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 렌즈는 어레이 형태로 구성되어 고해상도의 디스플레이에 색전환 컬러 필터로서 기능하며, 플라스틱 기판 위에 하나의 시트 형태로 제작되어, 원하는 위치에 부착할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a color conversion lens array sheet can be used to achieve an effect in which light of a single wavelength (e.g., blue light) emitted from a light source located at the bottom of the color conversion lens array sheet is converted into light of a different wavelength (e.g., red light, green light) while passing through the lens structure. For example, the light source can be an LED or a micro LED, but is not limited thereto. The lens is configured in an array form and functions as a color conversion color filter for a high-resolution display, and is manufactured in the form of a single sheet on a plastic substrate so that it can be attached to a desired location.
본 발명의 실시예에 따른 색전환 렌즈는 반구형으로 형성됨에 따라 색전환 렌즈 표면에서 굴절되어 광 경로가 변경되게 된다. 각각의 색전환 렌즈와 수직 방향으로 오버랩되는 상부 영역을 각각 색전환 렌즈의 발광 영역이라 정의할 때, 색전환 렌즈에서 방출되는 빛은 발광 영역으로 집중되도록 렌즈 표면에서 굴절될 수 있다. 즉, 반구형의 색전환 렌즈는 발광 영역을 벗어난 외부로 광이 확산되지 않고 발광 영역으로 집중되도록 광 경로를 가이드할 수 있다. 반구형의 색전환 렌즈는 이에 따라 이웃하는 픽셀 사이의 혼색을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the color conversion lens is formed in a hemispherical shape, the light path is changed by being refracted on the surface of the color conversion lens. When the upper area vertically overlapping with each color conversion lens is defined as the light-emitting area of the color conversion lens, the light emitted from the color conversion lens can be refracted on the lens surface so as to be focused on the light-emitting area. In other words, the hemispherical color conversion lens can guide the light path so that the light is focused on the light-emitting area without being diffused outside of the light-emitting area. Accordingly, the hemispherical color conversion lens can prevent color mixing between neighboring pixels.
도 4는 다양한 직경의 녹색 및 적색 색전환 렌즈 어레이 구조의 형광 특성을 나타내는 실제 이미지이다.Figure 4 is an actual image showing the fluorescence characteristics of green and red color conversion lens array structures of various diameters.
도 4에 도시된 바와 같이, 전기수력학적 인쇄(EHD printing) 방식의 전압 및/또는 압력의 조건을 조절함에 따라, 다양한 직경을 가진 마이크로 렌즈의 용이한 구현이 가능할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 렌즈 어레이 시트는 배리어 구조를 통하여 기존의 방식에 비해 인접한 색전환 렌즈 사이의 거리를 가깝게 형성할 수 있다.As illustrated in Fig. 4, by controlling the voltage and/or pressure conditions of the electrohydrodynamic printing (EHD) method, it is possible to easily implement micro lenses with various diameters. In addition, the color conversion lens array sheet according to one embodiment of the present invention can form a closer distance between adjacent color conversion lenses than in the conventional method through a barrier structure.
도 5는 7 x 7 풀 컬러 색전환 시트 및 시트의 형광 특성을 나타내는 실제 이미지이다.Figure 5 is an actual image showing a 7 x 7 full color color conversion sheet and the fluorescence characteristics of the sheet.
도 5에 도시된 바와 같이, 적색광을 방출하는 색전환 렌즈와 녹색광을 방출하는 색전환 렌즈가 색전환 렌즈 어레이 시트에 번갈아 배치되어 있으며, 색전환 렌즈 어레이 시트를 통해 적색광 및 녹색광이 번갈아가며 색전환된 것을 확인할 수 있다.As illustrated in Fig. 5, a color conversion lens that emits red light and a color conversion lens that emits green light are alternately arranged on a color conversion lens array sheet, and it can be confirmed that red light and green light are alternately converted through the color conversion lens array sheet.
한편, 도 5는 청색광이 적색광 및 녹색광으로 색전환되는 것을 설명하기 위하여 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 색전환 렌즈 어레이 시트는 광 경로 설정용 렌즈를 포함할 수 있다.Meanwhile, although FIG. 5 is not illustrated to explain the color conversion of blue light into red light and green light, the color conversion lens array sheet according to one embodiment of the present invention may include a lens for setting an optical path.
광 경로 설정용 렌즈는 청색광이 방출되는 영역에 대응하여 색전환 렌즈 어레이 시트 상에 형성된다. 여기서, 광 경로 설정용 마이크로 렌즈는 양자점을 포함하지 않는 투명한 경화성 폴리머를 용액 공정을 통해 반구형으로 프린팅하고, 반구형으로 프린팅된 광 경로 설정용 마이크로 렌즈를 경화하여 생성될 수 있다. 광 경로 설정용 렌즈는 양자점을 포함하지 않기에 청색광은 색 변환은 발생하지 않는다. 대신, 광 경로 설정용 렌즈와 수직 방향으로 오버랩되는 상부 영역에 해당하는 발광 영역으로 청색광이 집중될 수 있으며, 청색광이 다른 렌즈의 발광 영역을 침범하는 것이 방지될 수 있다.The optical path setting lens is formed on a color conversion lens array sheet corresponding to an area where blue light is emitted. Here, the optical path setting microlens can be produced by printing a transparent curable polymer that does not contain quantum dots into a hemispherical shape through a solution process, and curing the hemispherically printed optical path setting microlens. Since the optical path setting lens does not contain quantum dots, color conversion does not occur for blue light. Instead, the blue light can be concentrated on an emission area corresponding to an upper area that vertically overlaps with the optical path setting lens, and the blue light can be prevented from invading the emission areas of other lenses.
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 다양하게 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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 above description is merely an illustrative example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the technical idea of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within a scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the rights of the present invention.
Claims (19)
상기 베이스 시트 상에 형성되고, 색전환 렌즈가 위치할 공간을 구획하는 배리어 구조; 및
상기 배리어 구조의 측벽 사이의 공간에 형성된, 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화된 고분자를 포함하는 색전환 렌즈; 를 하나 이상 포함하고,
상기 배리어 구조의 단면의 형상은 반원형이고,
상기 배리어 구조를 형성하는 고분자는 경화 전 투명한 특성을 가지다가 경화 후 블랙 매트릭스 특성을 가지는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
base sheet;
A barrier structure formed on the base sheet and defining a space where a color conversion lens is to be positioned; and
A color conversion lens comprising a cured polymer having a quantum dot material dispersed therein, formed in a space between the side walls of the barrier structure; comprising at least one;
The cross-sectional shape of the above barrier structure is semicircular,
The polymer forming the above barrier structure has transparent properties before curing and black matrix properties after curing.
Color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈는 단면의 형상이 반구형으로서, 발광 영역을 벗어난 광이 확산되지 않도록 광 경로를 가이드 하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above color conversion lens has a hemispherical cross-section shape and guides the light path so that light beyond the light-emitting area is not diffused.
Color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈는, 마이크로 사이즈의 렌즈를 포함하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above color conversion lens includes a micro-sized lens.
Color conversion lens array sheet.
상기 퀀텀 닷 물질은 코어 쉘 구조 또는 합금 구조를 포함하고,
상기 퀀텀 닷 물질은, InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS 및 Cu2SnS3/ZnS를 포함하는 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above quantum dot material includes a core-shell structure or an alloy structure,
The above quantum dot material comprises at least one selected from the group consisting of InP/ZnSeS/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS and Cu2SnS3/ZnS.
Color conversion lens array sheet.
상기 배리어 구조 및 상기 색전환 렌즈는 모두 프린팅 방식으로 형성된 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above barrier structure and the color conversion lens are both formed by printing.
Color conversion lens array sheet.
상기 배리어 구조는 격자 형태를 포함하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above barrier structure includes a lattice shape,
Color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈의 단면 높이는 상기 배리어 구조의 높이보다 더 높은 것이고,
상기 배리어 구조의 너비는 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터인 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The cross-sectional height of the above color conversion lens is higher than the height of the above barrier structure,
The width of the above barrier structure is from several micrometers to several hundred micrometers,
Color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈는 복수 개 형성되는 것이고, 인접한 영역의 색 전환 렌즈와 서로 다른 파장을 발광하는 퀀텀 닷 물질을 포함하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트.
In the first paragraph,
The above color conversion lenses are formed in multiples and include a quantum dot material that emits a different wavelength from the color conversion lenses of adjacent areas.
Color conversion lens array sheet.
상기 베이스 시트 상에 복수 개의 색전환 렌즈가 형성될 공간을 구획하는 배리어 구조를 프린팅하는 단계;
상기 베이스 시트 상의 배리어 구조 사이의 빈 공간에 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자를 이용하여 하나 이상의 색전환 렌즈를 형성하는 단계;
상기 색전환 렌즈에 빛을 가하여 상기 경화성 고분자를 경화시키는 단계; 및
상기 베이스 시트로부터 상기 기판을 박리하여 제거하는 단계; 를 포함하고,
제1항의 색전환 렌즈 어레이 시트를 제조하는,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
A step of preparing a substrate having a base sheet formed on top;
A step of printing a barrier structure that defines a space in which a plurality of color conversion lenses are to be formed on the base sheet;
A step of forming one or more color conversion lenses using a curable polymer in which a quantum dot material is dispersed in a void space between barrier structures on the base sheet;
A step of curing the curable polymer by applying light to the color conversion lens; and
A step of removing the substrate by peeling it from the base sheet;
Manufacturing a color conversion lens array sheet of the first clause,
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 배리어 구조는,
광 경화 고분자를 반복된 프린팅을 통하여 각각의 렌즈가 위치할 공간을 분리하는 높이가 높아지도록 적층 형성된 것이고,
적층 형성을 진행한 후, 자외선을 조사하여 경화시킨 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 10,
The above barrier structure is,
The photo-curable polymer is laminated and formed to increase the height separating the space where each lens will be located through repeated printing.
After the laminate formation is carried out, it is cured by irradiating with ultraviolet rays.
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 배리어 구조는 프린팅을 수행할 때에는 투명하였다가 경화 후 빛을 흡수하는 블랙 매트릭스 형태가 되는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 11,
The above barrier structure is transparent when printing is performed, and becomes a black matrix that absorbs light after curing.
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 배리어 구조를 프린팅하는 단계는,
디스펜싱 공정 또는 전기수력학적(Electrohydrodynamic) 프린팅 공정을 이용한 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 10,
The step of printing the above barrier structure is:
Using a dispensing process or an electrohydrodynamic printing process,
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈를 형성하는 단계는,
EHD 프린팅 공정을 이용하여 상기 색전환 렌즈를 프린팅하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 10,
The step of forming the above color conversion lens is:
The color conversion lens is printed using the EHD printing process.
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 색전환 렌즈를 형성하는 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자는,
경화성 고분자 100 중량부 대비, 녹색광 및 적색광을 방출하는 퀀텀 닷 용액 각각 2.00 중량부 내지 10.50 중량부 를 혼합하여 형성하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 10,
The curable polymer in which the quantum dot material forming the above color conversion lens is dispersed is
It is formed by mixing 2.00 to 10.50 parts by weight of each of a quantum dot solution emitting green light and red light with respect to 100 parts by weight of a curable polymer.
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 퀀텀 닷 용액은 휘발성 유기 용매에 퀀텀 닷 물질이 분산된 것이고,
상기 퀀텀 닷 물질이 분산된 경화성 고분자는 투명한 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트의 제조방법.
In Article 15,
The above quantum dot solution is a quantum dot material dispersed in a volatile organic solvent,
The curable polymer in which the quantum dot material is dispersed is transparent.
A method for manufacturing a color conversion lens array sheet.
상기 디스플레이 어레이 상에 위치하는 제1항의 색전환 렌즈 어레이 시트를 하나 이상 포함하고,
상기 색전환 렌즈 어레이 시트는,
기판;
상기 기판 상에 경화성 고분자를 포함하는 배리어 구조; 및
상기 배리어 구조의 측벽 사이의 공간에 형성된, 경화된 고분자를 포함하는 색전환 렌즈; 를 복수 개 포함하는,
색전환 렌즈 어레이 시트를 포함하는 발광 디스플레이 어레이.
A display array that emits light of a single wavelength;
Comprising at least one color conversion lens array sheet of the first claim positioned on the display array,
The above color conversion lens array sheet,
substrate;
A barrier structure comprising a curable polymer on the substrate; and
A color conversion lens comprising a cured polymer formed in a space between side walls of the barrier structure; comprising a plurality of
A light-emitting display array comprising a color-shifting lens array sheet.
상기 색전환 렌즈 어레이 시트는,
퀀텀 닷이 분산된 자외선 경화 고분자를 이용하여 색전환을 수행하는 렌즈;와,
퀀텀 닷을 포함하지 않는 자외선 경화 고분자를 이용하여 광 경로만 가이드하는 렌즈;를 각각 하나 이상 포함하는 것인,
색전환 렌즈 어레이 시트를 포함하는 발광 디스플레이 어레이.
In Article 17,
The above color conversion lens array sheet,
A lens that performs color transition using a UV-curable polymer in which quantum dots are dispersed; and
Each lens comprising at least one lens that guides only the light path using an ultraviolet-curable polymer that does not include quantum dots;
A light-emitting display array comprising a color-shifting lens array sheet.
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