CN109863831A - 发光二极管面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种发光二极管(LED)面板及其制造方法。所述LED面板包括：基板；以及多个子像素区域，形成在基板上方，其中，所述多个子像素区域中的每一个子像素区域包括：多个像素电极，彼此间隔开；至少LED，形成在所述多个像素电极上方；以及至少一个晶体管，被布置在所述多个像素电极中的至少一个像素电极的一侧，用于控制所述多个像素电极中的至少一个像素电极。

Description

发光二极管面板及其制造方法
技术领域
与本公开一致的设备和方法涉及一种显示面板及其制造方法，并且更具体地，涉及一种使用发光二极管的LED显示面板及其制造方法。
背景技术
在使用发光二极管(LED)的现有技术显示装置中，分别由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)组成的三个LED被用于构成一个像素。三个LED均以不同的方式被制造，因此，三个LED需要被单独制造并被组合成一个。结果是，增加了与制造工艺相关的操作的次数，并且由于温度和环境而发生大量的颜色偏差。
此外，红色LED和绿色LED与玻璃封装结合地被制造，其中，所述玻璃封装包括与红色LED和绿色LED中的每一个相应的量子点以及蓝色LED。换言之，红色LED和绿色LED通过用于覆盖量子点和其上的玻璃并且密封该结构的方法被制造，并且量子点将从底部发射的蓝光的波长进行转换以分别表示红色和绿色。此时，LED被粘合在基板上，通过金线与电极连接，并且具有用塑料模具封闭LED的周边的形状。
制造工艺包括：将在一个晶片上以阵列形式制造的LED逐个分离，以使LED逐个粘合在与用塑料模具封闭的结构连接的PCB上；通过金线将正极(+)和负级(-)中的每一个与焊盘连接；并且在焊盘上粘合包括量子点的玻璃封装。
然而，当量子点被粘合在LED上时，易受高温影响的量子点会劣化，因此光转换特性迅速降低。此外，存在的问题是，因为每个晶片上的LED需要制造、分离和封装等工艺，所以工艺复杂并且材料成本增加。
发明内容
技术问题
一个或更多个示例性实施例可克服上述缺点和以上未描述的其他缺点。此外，不需要所述一个或更多个示例性实施例克服上述缺点，并且可不克服上述问题中的任何问题。
一个或更多个示例性实施例提供一种通过除去LED安装工艺而具有改进的制造工艺的LED面板、及其制造方法以及驱动方法。
技术方案
根据示例性实施例的一方面，一种LED面板包括：基板；以及多个子像素区域，形成在基板上方，其中，所述多个子像素区域中的每一个子像素区域包括：多个像素电极，彼此间隔开；至少一个LED，形成在所述多个像素电极上方；以及至少一个晶体管，被布置在所述多个像素电极中的至少一个像素电极的一侧，用于控制所述多个像素电极中的至少一个像素电极。
所述至少一个晶体管可被布置在与所述多个像素电极相同的平面上，或者可被布置在所述多个像素电极下方r。
所述至少一个LED可包括蓝色LED，并且所述多个子像素区域均还可包括：光转换层，形成在所述至少一个LED上方并与所述至少一个LED间隔开；以及玻璃层，支撑光转换层。
光转换层可包括量子点和磷光体中的至少一种。
LED面板还可包括：覆盖层，形成在晶体管上方并在与晶体管间隔开的情况下覆盖与晶体管相应的区域；以及玻璃层，可支撑光转换层和覆盖层。
LED面板还可包括：滤色层，被层压在光转换层上方，具有与光转换层相应的大小。
所述至少一个LED包括蓝色LED，并且所述多个子像素区域均还可包括涂覆在所述多个像素电极上的光转换材料。
LED面板还可包括被层压在晶体管上方的覆盖层。
所述多个子像素区域中的每一个子像素区域还可包括被层压在基板下方的块矩阵层。
所述至少一个LED可包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，并且所述多个子像素区均还可包括：覆盖层，形成在晶体管上方并在与晶体管间隔开的情况下覆盖与晶体管相应的区域；以及玻璃层，支撑覆盖层。
所述至少一个LED可包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，并且所述多个子像素区域均还可包括在晶体管上方的覆盖层。
所述多个像素电极中的每一个像素电极可以以预定间隔被间隔开，其中，预定间隔可以是短于所述至少一个LED的长边的长度并且长于所述至少一个LED的一个级的长度的间隔。
发光二极管可包括：多个纳米LED，并且所述多个纳米LED可在纵向方向上对准，使得所述多个纳米LED的不同的级分别接触所述多个像素电极。
所述至少一个LED可包括包含多个纳米LED的透明胶囊形状。
包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED可在纵向方向上附着有金属材料。
包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED可被金属材料短路，并且当通过根据电压的施加而产生的电场产生电动势时，所述多个电极可发光。
包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED可具有基于被施加到所述多个像素电极的脉冲宽度调制(PWM)信号的频率和脉冲宽度中的至少一个被调节的亮度。
根据另一示例性实施例的一方面，一种用于制造LED面板的方法包括：形成薄膜晶体管(TFT)基板(或TFT面板)；通过TFT工艺将TFT面板的TFT基板划分成多个子像素区域；在所述多个子像素区域中形成彼此间隔开的多个像素电极；并且在所述多个像素电极上方至少层压LED，其中，所述多个像素电极中的至少一个像素电极可形成为与包括在子像素区域中的至少一个TFT连接。
层压所述至少一个LED的步骤可包括：在所述多个像素电极上涂覆多个纳米LED；通过向所述多个像素电极施加电压，使所述多个纳米LED在纵向方向上对准；并且使用金属材料附着对准的所述多个纳米LED，使得所述多个纳米LED中的每一个纳米LED的不同的级接触所述多个像素电极。
层压所述至少一个LED的步骤可包括：将其中包括所述多个纳米LED的透明胶囊附着到所述多个像素电极。
包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED可在纵向方向上附着有金属材料。
所述多个像素电极中的每一个像素电极可以以预定间隔被间隔开，其中，预定间隔可以是短于所述至少一个LED的长边的长度并且长于所述至少一个LED的一个级的长度的间隔。
有益效果
根据一个或更多个示例性实施例，可通过降低现有技术LED封装工艺中发生的工艺复杂性并除去LED安装工艺来降低产品制造成本。
此外，通过提供用于制造LED面板的方法，可提高现有技术LCD/OLED工艺的效率。
附图说明
从下面参照附图对示例性实施例的描述中，以上和/或其他方面将更明显并且更容易理解，其中：
图1A和图1B是示出根据示例性实施例的LED面板的像素结构的示图；
图2是示出根据示例性实施例的TFT结构的示图；
图3是示出根据示例性实施例的LED面板的结构的框图；
图4A至图4E是示出根据各种示例性实施例的LED面板的结构的示图；
图5是示出根据另一示例性实施例的LED面板的结构的框图；
图6A至图6D是示出根据各种示例性实施例的LED面板的结构的示图；
图7A和图7B是示出根据另一示例性实施例的LED面板的结构的示图；
图8A至图8C是示出根据示例性实施例的LED结构和发光原理的示图；
图9A和图9B是示出根据另一示例性实施例的LED结构和发光原理的示图；
图10是示出根据另一示例性实施例的纳米LED胶囊的发光原理的示图；
图11是示意性地示出根据示例性实施例的制造TFT基板的工艺的示图；
图12A至图12C是示出根据示例性实施例的用于布局LED的方法的示图；
图13是示出根据另一示例性实施例的用于布局LED的方法的示图；
图14是示出根据示例性实施例的用于驱动LED面板的电路的示图；
图15A和图15B是示出根据示例性实施例的用于驱动LED面板的方法的示图。
最佳实施方式
-
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述各种示例性实施例。将理解，本公开中描述的内容应当被视为描述性的而不是用于限制的目的，因此示例性实施例的各种修改、等同物和/或替代物被包括在本公开中。参照附图的描述，可通过相似的参考标号表示相同或相似的组件。
此外，将理解，在本公开中，一个组件(例如，第一组件)到另一组件(例如，第二组件)的可操作地或可通信地耦接或连接可包括各个组件彼此直接连接或通过另一组件(例如，第三组件)彼此间接连接的情况。另一方面，可理解的是，当任意组件(例如，第一组件)与另一组件(例如，第二组件)“直接连接”或“直接耦接”时，在该任意组件与该另一组件之间不存在另一组件(例如，第三组件)。
本公开中使用的术语应被视为描述性的而不是用于限制示例性实施例的范围的目的。此外，尽管为了便于说明可在本公开中使用单数表示，但是除非上下文另有明确说明，否则可将单数表示解释为包括复数表示。此外，本公开中使用的术语可具有与本领域中的技术人员通常理解的含义相同的含义。除非本文明确定义，否则本文使用的术语中的在通用词典中定义的术语可被解释为具有与现有技术的上下文含义相同或相似的含义，而不被解释为理想或过于正式的含义。在一些情况下，本文定义的术语可不被解释为排除示例性实施例。
图1A和图1B是示出根据示例性实施例的LED面板的像素结构的示图。
如图1A和图1B所示，根据示例性实施例，LED面板100可具有以下结构：由栅极线G1、G2、G3、…和数据线D1、D2、D3、…限定的多个像素区域110、120和130以方格图案被布置。这里，多个像素区域110、120和130均可以是R或G或B子像素区域。
像素区域110、120和130中的每一个可包括如图1A中的至少一个晶体管111和多个像素电极112和113(或如图1B中的112-1和113-1)。在这种情况下，至少一个晶体管111和多个像素电极112和113(或112-1和113-1)可形成在如图所示的同一平面上。然而，根据另一示例性实施例，在平面视图中，晶体管111可形成在多个像素电极112和113(或112-1和113-1)下方。
发光二极管(LED)被放置在多个像素电极112和113(或112-1和113-1)上以形成像素，并且电力被供应到多个像素电极112和113(或112-1和113-1)中的至少一个，使得LED发光。
这里，多个像素电极112和113(或112-1和113-1)可包括一个供电电极和一个公用电极，或者可包括两个供电电极。
例如，图1A示出了多个像素电极112和113被实现为供电电极112和公用电极113并且仅在供电电极112侧设置一个晶体管111的情况。
作为另一示例，图1B示出了多个像素电极112-1和113-1被实现为两个供电电极并且两个晶体管111可被设置在两个供电电极112-1和113-1侧中的每一个的情况。
多个像素电极112与113(或112-1与113-1)之间的间隔与将被放置在像素电极上的LED的长度有关。例如，LED越长，间隙越宽。也就是说，多个像素电极112与113(或112-1与113-1)之间的间隔可短于发光二极管的长边的长度，并且可长于发光二极管的一个级的长度。
例如，根据示例性实施例的LED可被实现为具有纳米棒结构的纳米棒LED，并且纳米棒LED可被放置为在纵向方向上连接在多个像素电极112与113(或112-1与113-1)之间。因此，多个像素电极112与113(或112-1与113-1)之间的间隔可被实现为短于纳米棒LED的间隔。此外，纳米棒LED的每个级(即，p型部分和n型部分)可分别被放置在多个像素电极112和113(或112-1和113-1)中。因此，多个像素电极112与113(或112-1与113-1)之间的间隔可被实现为长于LED的一个级的长度。
晶体管111可被设置在像素区域中的每一个像素区域中，并且是可用作用于控制每个像素的开关的半导体元件。例如，晶体管111用于在向LED供电时调节供电时间、供电间隔和电势差。
晶体管111可被实现为通过下面描述的薄膜晶体管(TFT)工艺制造的TFT。TFT具有用作晶体管的电极以非常细的棒形式被制成的结构，例如，如图2所示的结构。
形成在基板111-1(例如，玻璃、聚酰亚胺)上的栅极电极111-2用于控制有源层111-6的电流流动或不流动，并且栅极绝缘膜111-3用于将栅极电极111-2与有源层111-6分离开。
此外，源电极111-4和漏电极111-5用作用于提供电子和接收电子的数据电极。
保护膜111-7用于防止由在制造工艺中在基板移动期间发生的划痕或湿气渗透引起的损坏。
TFT基板(或TFT阵列基板或TFT面板)可通过TFT工艺被制造，其中，TFT工艺包括：在基板(例如，玻璃)上形成栅极电极，在栅极电极上形成绝缘膜和半导体膜，形成数据电极，以及形成保护膜。这里，TFT可由非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)和氧化物中的至少一种材料制成。
多个像素电极112和113或112-1和113-1可在TFT工艺中被一起形成。例如，像素电极112和113或112-1和113-1可在保护膜111-7被形成之后被形成为被层压(或被沉积)在保护膜111-7上。
然而，通过示例的方式，图2示出了具有倒置交错结构的TFT，但是示例性实施例不限于此。作为另一示例，也可使用具有交错结构、共面结构、倒置共面结构等的TFT。
图3是示出根据示例性实施例的LED面板的结构的框图。
参照图3，根据示例性实施例，LED面板的一个像素区域300可包括基板310和形成在基板310上的多个子像素区域110、120和130。这里，基板310可以是包括在图2的TFT基板(或TFT面板)中的基板111-1，但是可被实现为单独的附加基板。基板310可由玻璃、聚酰亚胺、PET等制成。在下文中，根据示例性实施例，假设基板310被实现为包括在TFT基板(或TFT面板)中的基板111-1。
子像素区域110、120和130中的每一个可包括：以预定间隔隔开的多个像素电极112、113、122、123、132和133、形成在所述多个像素电极上的发光二极管30、以及被布置在所述多个像素电极的至少一侧的至少一个晶体管111、121、131。
例如，第一子像素区域110可包括：以预定间隔隔开的多个像素电极112和113、形成为在多个像素电极112和113的上端处连接在多个像素电极112与113之间的发光二极管30、以及被布置在多个像素电极112和113的一侧的晶体管111。
此外，第二子像素区域120包括：以预定间隔彼此隔开的多个像素电极122和123、形成为在多个像素电极122和123的上端处连接在多个像素电极122与123之间的发光二极管30、以及被布置在多个像素电极122和123中的一个像素电极122的一侧的晶体管121。
此外，第三子像素区域130包括：以预定间隔彼此隔开的多个像素电极132和133、形成为在多个像素电极132和133的上端处连接在多个像素电极132与133之间的发光二极管30、以及被布置在多个像素电极132和123中的一个像素电极132的一侧的晶体管131。
根据一个示例性实施例，第一子像素区域至第三子像素区域110、120和130均可与R、G和B子像素相应。然而，也可使用图3的结构作为单色照明面板而无需使用下面将描述的光转换材料等。
图4A至图4E是示出根据各种示例性实施例的LED面板的结构的示图。
在图4A中示出的LED面板的结构中，被布置在图3的结构中的子像素区域110、120和130中的每一个中的LED 30可被实现为发出相同颜色的相同类型的LED。
例如，被布置在子像素区域110、120和130中的每一个中的LED 30可被实现为蓝色LED。当蓝色LED通过光转换材料时，人眼可见的颜色根据光转换材料的特性被改变。图4A中示出的示例性实施例使用该原理，这样，可在LED 30上方设置与子像素(即，R、G和B子像素)中的每一个相应的光转换层114-1、114-2和114-3。
例如，光转换层114-1、114-2和114-3可在与发光二极管30间隔开的情况下在发光二极管30上方形成为与LED发光区域相应。例如，光转换层114-1、114-2和114-3可形成为与被设置在像素区域110、120和130中的每一个中的多个像素电极112和113相应。然而，光转换层114-1、114-2和114-3不必形成为与多个像素电极112和113相应，并且可形成在覆盖LED发光区域的阈值范围内。
在这种情况下，可使用间隔物来保持间隔，并且可使用二氧化硅或染料颗粒作为间隔物的材料。
光转换层114-1、114-2和114-3可以是吸收能量以用于发射特定光(例如，红光、绿光和蓝光)的发光材料。例如，光转换层114-1、114-2和114-3可被实现为磷光体、量子点等。
根据一个示例性实施例，当光转换层114-1、114-2和114-3被实现为量子点时，如果蓝色LED通过被实现为量子点的纳米片，则颜色将根据量子点的大小对人眼呈现为不同。随着颗粒大小变得越来越小，量子点具有更短波长的光(蓝色)的特性，并且随着颗粒大小变得越来越大，量子点具有更长波长的光(红色)的特性。通过使用这种方式，可仅通过蓝色LED实现红色LED和绿色LED的颜色。量子点是具有约2至10nm大小的可包括核和壳的纳米材料。核可由硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)、基于非镉的金属等制成，并且壳可由硫化锌(ZnS)等制成。
根据另一示例性实施例，当光转换层114-1、114-2和114-3被实现为磷光体时，它们可被实现为与各个子像素相应的具有不同颜色的磷光体。
可在晶体管111上方形成黑矩阵层(黑掩模层)115。与光转换层114一样，黑矩阵层115可在与晶体管111间隔开的情况下形成为与晶体管111相应。然而，黑矩阵层115不必形成为与晶体管111精确地相应。例如，黑矩阵层115可形成在覆盖晶体管111但不覆盖LED发光区域的适当的阈值范围内。
这里，黑矩阵层115可用作形成在各个子像素之间的遮光层。详细地，黑矩阵层115可用于遮蔽未形成有像素电极的部分和形成在像素电极周围的倒置斜面。
此外，黑矩阵层115可阻挡晶体管111的直接光照射，以防止晶体管111的漏电流增加。黑矩阵层115可由例如诸如铬的无机材料制成，但黑矩阵层115的材料不限于此，因此可由有机材料或其他无机材料制成。
此外，可在光转换层114-1、114-2和114-3以及黑矩阵层115上方设置用于支撑光转换层114-1、114-2和114-3以及黑矩阵层115的玻璃层116。
玻璃层(或保护层)116可保护光转换层114免受氧气、湿气等的影响。玻璃层116仅是示例，也可使用聚酰亚胺、PET等。在一些情况下，可在玻璃层116上设置诸如触摸传感器和照度传感器的各种传感器。
可使用黑色密封剂作为用于将玻璃层116与光转换层114粘合的密封剂。黑色密封剂响应于紫外光(UV)被粘合并且粘合在玻璃层116和光转换层114之间。在一些情况下，黑色密封剂可被用于粘合黑矩阵层115，或者黑矩阵层115本身可被实现为黑色密封剂。
包括光转换层114、黑矩阵层115和玻璃层116的上基板(或上面板)可与如图3所示的下基板(或下面板)单独地形成，然后与如图3所示的下基板集成(或粘合)。
例如，上基板可以以黑矩阵层115和玻璃层116被层压在玻璃层116上的形式被制造。在下文中，包括光转换层114、黑矩阵层115和玻璃层116的上基板使用用于保持预设间隔的间隔物与如图3所示的下基板集成(或粘合)。
图4B是示出LED面板结构的示图，其中，滤色器被添加在图4A中示出的面板结构中。
如图所示，与各个子像素相应的滤色层117-1、117-2和117-3被设置在光转换层114-1、114-2和114-3的上部的相应区域中，并且黑矩阵层115可被重叠地设置在黑矩阵层115的上部的相应区域中。
也就是说，参照图4B，上基板可以以下面的形式被制造：黑矩阵层115以及滤色层117-1、117-2和117-3被层压在玻璃层116上并且光转换层114被层压在滤色层117-1、117-2和117-3上。在这种情况下，黑矩阵层115可按照滤色层117-1、117-2和117-3与光转换层114-1、114-2和114-3的组合高度被形成。
例如，黑矩阵图案可形成在玻璃层116上，并且光转换层114可形成在黑矩阵图案(即，黑矩阵层115)之间。具体地，黑矩阵图案以沉积->清洁->PR涂覆->曝光->显影->蚀刻->分层的顺序形成，并且光转换层115可通过诸如曝光和显影的工艺形成在黑矩阵图案上。
滤色层117-1、117-2和117-3用于仅使具有与在光转换层114-1、114-2和114-3的上部的各个子像素相应的波长的光通过。也就是说，滤色层117用于吸收除了将被发射的光之外的剩余的光。
例如，与R子像素相应的滤色层117-1、117-2和117-3可被实现为仅使红色波长的光通过，与G子像素相应的滤色层117-1、117-2和117-3可被实现为仅使绿色波长的光通过。
然而，B子像素可不包括光转换层114-1、114-2和114-3。即使在这种情况下，与B子像素相应的滤色层可仅使从蓝色LED发射的蓝色波长的光通过。在这种情况下，与光转换层114-1、114-2和114-3相应的空间可以是空的。
这里，滤色层117-1、117-2和117-3可被实现为窄带滤色器，并且用于在没有光学损失的情况下增强色纯度。
当没有电压施加到发光二极管30时，由于从外部入射并再次反射的光，每个子像素可能不呈现深黑色，而是可能呈现亮黑色(例如，灰色)。在这种情况下，滤色层117-1、117-2和117-3滤除从外部入射的光和再次反射的光，以使即使没有电压施加到发光二极管30，每个子像素也呈现深黑色。
根据另一示例性实施例的图4C中示出的LED面板的结构可以是以下形式：被布置在图3的结构中的各个子像素区域110、120和130中的LED 30被实现为蓝色LED。当蓝色LED通过光转换材料时，人眼可见的颜色根据光转换材料的特性被改变。图3中示出的示例性实施例基于该原理。如图3所示，LED 30可处于涂覆有光转换材料51、52和53的状态。
这里，光转换材料51、52和53可以是吸收能量以发射红色、绿色和蓝色光的发光材料，并且可被实现为磷光体、量子点等。
图4C中示出的示例性实施例和图4A中示出的示例性实施例的不同之处在于光转换层114-1、114-2和114-3未像图4A中示出的光转换层114-1、114-2和114-3那样以层的形式被层压，而是LED 30涂覆有与各个子像素相应的光转换材料51、52和53。根据一个示例，光转换材料51、52和53可通过溅射、等离子体增强化学气相沉积等被沉积并被涂覆在多个纳米LED上。
例如，根据示例性实施例的LED 30可涂覆有多个纳米LED，并且光转换材料51、52、53不仅可涂覆纳米LED的上部，而且也可在纳米LED之间被充电。例如，蓝色LED涂覆有与每个子像素相应的光转换材料51、52和53，以执行与R LED、G LED、B LED相同的功能。在这种情况下，即使在B子像素的情况下，也可涂覆用于增强发光颜色的光转换材料，但是蓝色LED发出蓝色，因此可不涂覆单独的光转换材料53。
黑矩阵层115可形成在晶体管111上方。与图4A中示出的示例性实施例不同，黑矩阵层115可被直接沉积(或被层压)在晶体管111上方。黑矩阵层115可在TFT基板(或TFT面板)工艺中被一起制造。
黑矩阵层118还可被设置在基板111下方。当LED不发光时，附加的黑矩阵层118可用于表示黑色。
根据另一示例性实施例的图4D中示出的LED面板的结构可以是以下形式：被布置在图3的结构中的各个子像素区域110、120和130中的LED 61、62和63被实现为红色LED、绿色LED和蓝色LED。例如，LED 61、62和62可被实现为具有不同直径的纳米LED，以发出不同的颜色，即，红色、绿色和蓝色。
图4D中示出的结构与图4A中示出的结构相似，但LED 61、62和63中的每一个发出相应的颜色，因此不包括如图4A所示的光转换层114-1、114-2和114-3。
因此，与图4A中示出的结构中的光转换层114-1、114-2和114-3相应的区域可被留作空的空间。然而，根据另一示例性实施例，如图4B所述的滤色层可被设置在与光转换层114-1、114-2和114-3相应的区域中。
其余结构与图4A或图4B或图4C中示出的结构相似。例如，如图4B所示的滤色层117-1、117-2和117-3还可被设置在玻璃层116上方，或者附加的黑矩阵层118还可被设置在如图4C所示的基板111-1下方。
根据另一示例性实施例的图4E中示出的LED面板的结构可以是以下形式：被布置在图3的结构中的各个子像素区域110、120和130中的LED 61、62和63被实现为红色LED、绿色LED和蓝色LED。
图4E中示出的结构与图4C中示出的结构相似，但LED 61、62和63中的每一个发出相应的颜色，因此不包括如图4C所示的光转换材料51、52和53。
其余结构与图4A、图4B或图4C中示出的结构相似。例如，如图4B所示的滤色层117-1、117-2和117-3还可被设置在玻璃层116上方，或者附加的黑矩阵层118还可被设置在如图4C所示的基板111-1下方。
图5是用于描述根据另一示例性实施例的LED面板的基本结构的框图。
参照图5，根据另一示例性实施例，LED面板的一个像素区域600可包括基板611-1和形成在基板611-1上的多个子像素区域610、620和630。这里，基板611-1可以是包括在图2的TFT基板(或TFT面板)中的基板111-1。
晶体管611、621和631均分别被设置在多个子像素电极610、620和630中，并且多个像素电极612、613、622、623、632和633分别被设置在晶体管611、621和631上方。也就是说，与图3中示出的前述示例性实施例相比，晶体管611、621和631以及像素电极612、613、622、623、632和633形成在不同的平面上。这样，与晶体管111、121和131以及像素电极112、113、122、123、132、133形成在同一平面上的情况相比，LED的表面区域变得更宽。然而，每个子像素区域610、620和630的面积可与图3中示出的子像素区域110、120和130中的每一个的面积相同。
此外，晶体管611可包括形成在基板611-1(例如，玻璃、聚酰亚胺)上并且可用于控制有源层611-6的电流流动或不流动的栅极电极611-2，并且栅极绝缘膜611-3用于将栅极电极611-2与有源层611-6分离开。此外，源电极611-4和漏电极611-5用作提供电子和接收电子的数据电极。
可在晶体管611与LED 30之间设置绝缘层619。绝缘层619可由聚酰亚胺、SiNx等制成。
发光二极管(LED)被放置在多个像素电极612和613上以形成像素，并且电力被供应到多个像素电极612和613中的至少一个，使得LED发光。
这里，多个像素电极612和613可包括一个供电电极和一个公用电极，或者可包括两个供电电极。在这种情况下，LED的表面区域宽，这有利于实现高分辨率。
图6A至图6D是示出根据另一示例性实施例的LED面板的结构的示图。
在图6A中示出的LED面板的结构中，被布置在子像素区域610、620和630中的每一个中的LED 30可被实现为发出相同颜色的相同类型的LED。
在这种情况下，光转换层614-1、614-2和614-3与各个子像素相应，也就是说，R子像素、G子像素和B子像素可被设置在LED 30上方以与发光区域相应。
玻璃层616可被设置在光转换层614-1、614-2和614-3上方以保护光转换层614-1、614-2和614-3免受氧气、湿气等的影响。其他结构与图4A中示出的结构相似。在一些情况下，如图6A所示，可在光转换层614-1、614-2和614-3与玻璃层616之间设置滤色层。
图6B中示出的示例性实施例和图6A中示出的示例性实施例的不同之处在于光转换层614-1、614-2和614-3未以如图6A所示的层的形式被层压，但LED 30涂覆有与各个子像素相应的光转换材料51、52和53。根据一个示例，光转换材料51、52和53可通过溅射、等离子体增强化学气相沉积等被沉积并被涂覆在多个纳米LED上。
图6C中示出的示例性实施例与图6A中示出的结构相似。但被布置在子像素区域610、620和630中的每一个中的LED 61、62和63可被实现为红色LED、绿色LED和蓝色LED。
在这种情况下，LED 61、62和63中的每一个发出与每个子像素相应的颜色，因此不包括如图6A所示的光转换层614-1、614-2和614-3。
因此，与图6A中示出的结构中的光转换层614-1、614-2和614-3相应的区域被留作空的空间。然而，根据另一示例性实施例，如图4B所述的滤色层可被设置在与光转换层614-1、614-2和614-3相应的区域中。此外，如图6A所示，还可在基板611-1下方设置附加的黑矩阵层。
图6D中示出的示例性实施例示出了没有在图6C中示出的示例性实施例中的玻璃层616的结构。
图7A和图7B是用于描述根据另一示例性实施例的LED面板的结构的示图。
在图7A和图7B中，多个像素电极112和113(或612和613)可被设置为在上下方向上彼此面对。
也就是说，如图所示，第一电极112和612可形成在LED 30下方，并且第二电极113和613可形成在LED 30上方。
图7A和图7B示出在与图6A中示出的示例性实施例相似的上下方向上设置多个像素电极的情况。
图8A至图8C是示出根据示例性实施例的LED结构和发光原理的示图。
如图8A所示，根据示例性实施例的LED可被实现为纳米LED 80。
可通过纳米压印工艺或胶体自组装图案工艺制造纳米LED 80。在纳米压印工艺中，可根据印模的形状和尺寸来实现诸如线、点和孔图案的各种图案。在胶体图案形成工艺中，可使用球形颗粒，因此图案形状可能是限制性的，并且可调节颗粒大小以调节大小、图案间隔等。
纳米LED 80是将电能转换为光能的发光装置。在具有不同特性的P型半导体与N型化合物半导体之间的P-N结中，纳米LED 80使电子与空穴重组以产生光。当向纳米LED 80施加电压时，电子和空穴通过在相对方向上彼此移动时遇到作为有源层的量子阱而被重组，从而发射作为光子能量的激发能量。此时，可通过有源层的独特能隙确定从纳米LED 80发射的光的波长，并且可通过调节化合物半导体的组成比率来实现各种颜色。
例如，纳米LED 80可被实现为具有纳米大小的小圆柱形结构的纳米棒LED、具有线形状的纳米线LED等，但不限于此。例如，纳米棒LED可以是几十毫米到几百毫米之间的长度。
纳米LED 80可具有以下结构：P型和N型被垂直布置为如上所述的P型和N型被结合的结构，但不限于此。例如，纳米LED 80可具有P型和N型可以以核单元的形式被布置的结构。
如图8A所示，当纳米LED 80被实现为具有圆柱形结构的纳米LED时，多个纳米LED80被布置在设置在子像素区域中的多个像素电极112-1和113-1上，并且如果向多个像素电极112-1和113-1施加几十伏的电力，则在多个像素电极112-1和113-1上形成场，因此多个纳米LED 80根据所述场与电极对准。当金属材料被沉积(例如，使用溅射)在如上所述的对准的多个纳米LED 80上时，金属在多个纳米LED 80与电极之间短路。在通过该工艺制造LED面板之后，如果向像素电极施加电力，则LED面板以多个纳米LED 80发光的形式被操作。
图8B示出了当多个像素电极112-1和113-1被实现为如图1B所示的两个供电电极时如图8A所示的纳米LED 80的发光原理。
如图8A所示，多个纳米LED 80被放置在多个像素电极112-1和113-1上，并且当向多个像素电极112-1和113-1施加几十伏的电力时，形成场，因此，多个纳米LED 80根据所述场与电极对准。
然而，可不将多个纳米LED 80的PN级对准为彼此相应，因此，如图8B所示，在具有PN级的混合对准的情况下，多个纳米LED 80的p型半导体部分和n型半导体部分彼此对准。
然而，如图1B所示，当多个像素电极112-1和113-1被实现为两个供电电极并且晶体管111被设置在每个像素电极中时，双向电流控制是可能的。
因此，当向第一供电电极112-1施加电力时，被布置为朝向电流流向的纳米LED81、82、84和86发光，并且当向第二供电电极113-1施加电力时，被布置为朝向电流流向的纳米LED 83和85发光。也就是说，如果向第一供电电极112-1和第二供电电极113-1顺序地快速施加电力，则布置在相应的像素区域110中的纳米LED 81至86中的全部都可发光。
图8C示出像素电极112和113被实现为供电电极112和公用电极113的情况，并且图8C是用于描述仅在供电电极112侧提供一个晶体管111的情况下纳米LED 80的发光原理的示图。
在如图8C所示的电极结构中，要求多个纳米LED 81至86的所有级被布置为与电极结构相应。也就是说，如图8C所示，多个纳米LED 80的p型半导体部分需要被布置在供电电极112侧。在这种情况下，当向电源电极112施加电力时，多个纳米LED 81至86中的全部都被布置为朝向电流流向，因此多个纳米LED 81至86中的全部都发光。
图9A和图9B是用于描述根据另一示例性实施例的LED结构和发光原理的示图。
如图9A所示，根据另一示例性实施例的LED被实现为如图8A所示的纳米LED 90，但是可以是在纳米LED 90的长度方向上沉积用于使PN级短路的金属材料91(例如铝)的形式。这里，金属可以是铝，但不限于此。
在这种情况下，被放置在布置在子像素区域中的多个电极112-1和113-2上的LED910可以是多个纳米LED 90被胶囊形状的透明绝缘膜包围的结构。这里，透明绝缘膜可被实现为使胶囊结构LED 910通过粘附材料粘附在多个电极112-1和113-1上。
根据示例，也可使用湿气蒸发沉积方法将纳米LED胶囊910沉积在多个像素电极112-1和113-1上，其中，当包含在透明胶囊中的湿气蒸发时，通过湿气蒸发沉积方法执行沉积，但本示例不限于此，因此可使用各种粘附方法。
纳米LED胶囊910通过在向每个像素施加电力时产生的电场来产生电动势以发射光。
图9B是用于描述具有图9A中示出的形状的纳米LED胶囊910的发光原理的示图。
参照图9A，包括在纳米LED胶囊910中的纳米LED 90不直接接触像素电极，因此电不经由线路传导。因此，LED可通过电场使用电动势发光。如图9B所示，在横向方向上产生电场。也就是说，如图3所示，当多个像素电极112-1和113-1在横向方向上分开时，在横向方向上产生电场。
具体地，可通过构成纳米LED 90的电子与空穴(或电子空穴或正电子)之间的相位差来产生电动势。这里，用于纳米LED的发射的纳米LED的P/N结使用金属(例如，铝)被短路。也就是说，附着到纳米LED 90的铝用作产生电动势的天线。
在这种情况下，由于通过铝形成闭环，因此纳米LED 90可对外部电场起反应。当通过胶囊中的LED内部的共振产生了电动势时，LED发光。也就是说，LED本身通过当向多个像素电极112-1和113-1施加电压时产生的电场发光。
图10是用于描述根据另一示例性实施例的纳米LED胶囊910的发光原理的示图。
参照图10，与在图9B中的左右方向上施加电场不同，在垂直方向上施加电场。也就是说，如图7A和图7B所示，当多个像素电极112-1和113-1被设置为在上下方向上彼此面对时，在上下方向上应用电场。
在包括在纳米LED胶囊910中的纳米LED 90中产生电动势以发光的原理与图9B中示出的原理相同，并且将省略其详细描述。
在下文中，将描述根据示例性实施例的制造LED面板的方法。
下面使用的术语“沉积”、“生长”、“层压”等具有用于形成半导体材料层的相同或相似的含义，并且通过各种示例性实施例形成的层或薄膜可使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)在生长室中形成，并且可通过诸如PECVD、APCVD、LPCVD、UHCVD、PVD、电子束方法、电阻加热方法等的各种方法沉积并形成。
首先，通过根据示例性实施例的TFT工艺制造TFT基板(或TFT面板)。
图11是示意性地示出根据示例性实施例的制造TFT基板(TFT面板)的工艺的示图。
如图11所示，可通过TFT工艺制造TFT基板(或TFT面板)，其中，TFT工艺包括：在基板(例如，玻璃)上形成栅极电极，在栅极电极上形成绝缘膜和半导体膜，形成数据电极，以及形成保护膜。然而，也可通过TFT工艺制造包括在每个子像素区域中的多个电极。如所示出的，可通过最后一个工艺制造像素电极。
在这种情况下，在沉积材料的工艺中，溅射可被用于金属材料，并且等离子体增强化学气相沉积(PECVD)可被用于半导体膜或绝缘膜。此后，可通过涂覆光刻胶，覆盖期望的图案形状的掩模，并随后执行曝光工艺和PR分层工艺来制造TFT基板(或TFT面板)。
图12A和图12C是用于描述根据示例性实施例的用于布局LED的方法的示图。
当通过图11中示出的方法制造包括像素电极的TFT基板(或TFT面板)时，可在包括在每个子像素区域中的多个像素电极上涂覆多个纳米LED，以制造下基板。
例如，如图12A所示，将纳米LED放入溶剂中，并且喷射器1220将溶剂喷射到TFT基板(或TFT面板)1210的整个表面，从而涂覆纳米LED。在这种情况下，可通过适当地调节TFT基板(或TFT面板)与喷射器开口之间的间隔在多个像素电极上涂覆纳米LED等。
作为另一示例，如图12B所示，可使用掩模1230在多个像素电极上涂覆纳米LED。例如，可使用具有与像素电极区域相应的开口的掩模在多个像素电极上涂覆纳米LED。
作为另一示例，如图12C所示，可使用狭缝喷嘴1240和掩模1230涂覆纳米LED。可选地，可仅使用狭缝喷嘴1240直接涂覆纳米LED。在这种情况下，考虑到多个像素电极之间的间隔，狭缝喷嘴1240的宽度可具有合适的宽度。
通过前述方法，如果纳米LED被涂覆在多个像素电极上，则执行对准纳米LED的操作。例如，当向如上所述的多个像素电极施加几十伏的电力时，可形成场，以使纳米LED在多个像素电极上对准。
接下来，在像素电极上对准的纳米LED可使用金属被附着在像素电极上。例如，可溅射诸如铝的金属以将纳米LED附着在像素电极上。
图13是用于描述根据另一示例性实施例的用于布局LED的方法的示图。
参照图13，根据示例性实施例的用于布局LED的方法可包括：将TFT基板(或TFT面板)1210放置在室1300中，向设置在TFT基板1210上的像素区域中的像素电极中的每一个像素电极施加高频电力，并且喷射N2气体和纳米LED。
在这种情况下，纳米LED根据集尘效应被附着到施加电场的一侧，并且不被附着到未施加电场的一侧。也就是说，纳米LED被附着到像素区域。
如果在预定时间的涂覆之后仅N2气体从上喷嘴被喷射并且设置在下端的开口1310被打开，则由于电场而未附着的LED由于气压差而被完全放电，收集的LED可被回收并被再利用。
图14、图15A和图15B是用于描述根据示例性实施例的用于驱动LED面板的方法的示图。
参照图14，用于驱动LED面板100的LED驱动模块300包括数据驱动器IC 310、栅极驱动器IC 320和控制IC 330。
LED面板100具有布置有在行方向上形成并传输栅极信号的n条栅极线G1、G2、G3、…、Gn和在列方向上形成并传输数据信号的m条数据线D1、D2、D3、…、Dm的形式。然而，为了便于说明，图14示出了布置六条栅极线和六条数据线的形式。由栅极线和数据线限定的多个区域中的每一个区域可以是子像素区域，并且多个像素电极、TFT等可被设置在每个子像素区域中。这里，TFT响应于来自每条栅极线的扫描脉冲，将来自每条数据线的数据信号提供给像素电极。
LED驱动模块300通过向LED面板100供应驱动电流来驱动LED面板100，以与从处理器输入的控制信号相应。具体地，LED驱动模块300调节供应给LED面板100的驱动电流的供应时间、供应强度和供应间隔，并输出调节后的驱动电流。
数据驱动器IC 310与数据线D1、D2、D3、…、Dm连接，并将从控制IC 330发送的数据信号施加到LED面板100。
栅极驱动器IC 320根据从控制IC 330发送的栅极控制信号产生栅极信号。栅极驱动器IC 320与栅极线G1、G2、G3、…、Gn连接以将栅极信号发送到LED面板100的特定行。从数据驱动器IC 310输出的数据信号被发送到栅极信号被发送到的像素。
控制IC 330从处理器接收输入信号IS、水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync、主时钟信号MCLK等，以产生图像数据信号、栅极控制信号、数据控制信号、发射控制信号等，并将产生的图像数据信号、栅极控制信号、数据控制信号、发射控制信号等提供给LED面板100、数据驱动器IC310、栅极驱动器IC320等。
具体地，控制IC 330基于输入信号IS产生用于驱动LED的驱动信号。例如，控制IC330可通过脉冲宽度调制(PWM)方法产生调制的驱动信号。PWM是脉冲调制方法中的一种，并且是用于通过根据调制信号的幅度改变脉冲宽度来执行调制的方法。例如，当信号波的幅度大时，脉冲宽度变宽，而当幅度小时，脉冲宽度变窄。
例如，如图8A、图8B、图8C、图9A和图9B所示，在电流通过接触像素电极而流过的LED结构的情况下，可使用调光方法来表示图像的各种灰度。也就是说，可通过调节PWM信号(或AC驱动信号)的脉冲宽度(或频率宽度)(即，导通时间)来调节LED的亮度(即，图像的灰度)。
然而，在图10中示出的胶囊形状的LED结构的情况下，由于电流不直接流入LED，因此可通过调节PWM信号的频率来调节LED的亮度。然而，也可调节PWM信号的脉冲宽度(即，导通时间)。
图15A和图15B是用于解释在LED面板被实现为图10中示出的纳米LED胶囊的情况下的驱动方法的示图。
如图15A和图15B，当根据示例性实施例的LED被实现为纳米LED胶囊910时，可通过根据图像的灰度改变PWM时钟频率的幅度来调节LED的亮度。
如上所述，包括在纳米LED胶囊910中的纳米LED 90不直接接触像素电极，因此电流不流动。因此，LED可通过电场使用电动势发光。具体地，可通过构成纳米LED 90的电子与空穴(或电子空穴或正电子)之间的相位差来产生电动势。这里，附着到纳米LED 90的金属(例如，铝)用作产生电动势的天线。
根据示例性实施例，如图15A所示，当图像的灰度从A被改变为B(A>B)时，可通过改变PWM时钟频率的大小来调节LED的亮度。
例如，在表示与如图15A所示的灰度A相应的亮度的情况下，可通过具有200kHz频率的PWM信号驱动对应于与相应的灰度相应的像素区域的每条像素线的纳米LED胶囊910。这里，200kHz是共振频率，并且可基于包括在胶囊中的纳米LED的大小、长度等来确定。例如，可通过实验确定200kHZ是合适的值。
当显示在相应的像素区域中的图像的灰度被改变为低于A的B时，可通过使像素区域的每条像素线的频率不同来调节LED的亮度。例如，当对于与第一线相应的纳米LED胶囊910通过增加500kHz(即，时钟频率)更密集地产生PWM波形并且对于与第二线相应的纳米LED胶囊910通过降低100KHz(即，时钟频率)更稀疏地产生PWM波形时，产生了共振以减少发光的LED的数量，从而降低了亮度。可选地，如图15B所示，当图像的灰度从A被改变为B(A>B)时，可通过改变PWM时钟频率的大小和频率宽度来调节LED的亮度。在这种情况下，可基于包括在胶囊中的纳米LED的大小、长度等来确定用于LED胶囊的发射的分级的共振频率(即，PWM时钟的频率和频率宽度)。
根据如上所述的各种示例性实施例，可通过降低现有技术LED封装工艺方案中发生的工艺复杂性并除去LED安装工艺来降低产品制造成本。
此外，通过提供用于制造LED面板的方法，可提高现有技术LCD/OLED的效率。
此外，存在使用像素电极施加电力的方法和使用像素电极作为用于对准纳米LED的电极的方法，因此，可除去分离/安装工艺。因此，可克服由于在安装时发生的部件之间的最小间隔的限制而导致的高分辨率的限制。
此外，以上描述了制造包括R子像素、G子像素和B子像素的显示器。然而，本公开不限于此。例如，可在不使用磷光体的情况下制造单色照明装置。
根据各种示例性实施例的方法可被编程并存储在各种存储介质中。因此，根据上述各种示例性实施例的方法可被实现在用于执行存储介质的各种类型的电子装置中。
详细地，可提供存储顺序地执行上述制造方法的程序的非暂时性计算机可读介质。
非暂时性计算机可读介质不是短暂存储数据的介质(诸如，寄存器、高速缓存器、存储器等)，而是表示半永久地在其中存储数据并且可由装置读取的介质。详细地，上述各种应用和程序可被存储并被提供在非暂时性计算机可读介质(诸如，光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、硬盘、蓝光光盘、通用串行总线(USB)、存储卡、只读存储器(ROM)等)中。
尽管在上文中已经示出并描述了示例性实施例，但是本公开不限于以上提到的特定示例性实施例，而是可在不脱离如所附权利要求中公开的本公开的范围和精神的情况下由本公开所属领域中的技术人员进行各种修改。这些修改也应该被理解为落入本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种发光二极管LED面板，包括：
基板；
多个子像素区域，形成在基板上方，
其中，所述多个子像素区域中的每一个子像素区域包括：
多个像素电极，彼此间隔开；
至少一个LED，形成在所述多个像素电极上方；
至少一个晶体管，被布置在所述多个像素电极中的至少一个像素电极的一侧，并且被配置为控制所述多个像素电极中的至少一个像素电极。
2.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述至少一个晶体管被布置在与所述多个像素电极相同的平面上，或者被布置在所述多个像素电极下方。
3.如权利要求2所述的LED面板，其中，所述至少一个LED包括蓝色LED，
所述多个子像素区域中的每一个子像素区域还包括：
光转换层，形成在所述至少一个LED上方并与所述至少一个LED间隔开；
玻璃层，支撑光转换层。
4.如权利要求3所述的LED面板，还包括：
覆盖层，形成在晶体管上方并且在与晶体管间隔开的情况下覆盖与晶体管相应的区域，
其中，玻璃层支撑光转换层和覆盖层。
5.如权利要求3所述的LED面板，还包括：
滤色层，被层压在光转换层上方且具有与光转换层相应的大小。
6.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述至少一个LED包括蓝色LED，
所述多个子像素区域中的每一个子像素区域还包括涂覆在所述多个像素电极上的光转换材料。
7.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述至少一个LED包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，
所述多个子像素区域中的每一个子像素区域还包括：
覆盖层，形成在晶体管上方并在与晶体管间隔开的情况下覆盖与晶体管相应的区域；
玻璃层，支撑覆盖层。
8.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述至少一个LED包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，
所述多个子像素区域中的每一个子像素区域还包括被层压在晶体管上的覆盖层。
9.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述多个像素电极中的每一个像素电极以预定间隔被间隔开，
所述预定间隔是短于所述至少一个LED的长边的长度并且长于所述至少一个LED的一个级的长度的间隔。
10.如权利要求1所述的LED面板，其中，所述至少一个LED包括多个纳米LED，
所述多个纳米LED在纵向方向上对准，使得所述多个纳米LED的不同的级分别接触所述多个像素电极。
11.如权利要求10所述的LED面板，其中，包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED在纵向方向上附着有金属材料。
12.如权利要求11所述的LED面板，其中，包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED被金属材料短路，
当通过根据电压的施加而产生的电场产生了电动势时，所述多个电极发光。
13.一种用于制造发光二极管LED面板的方法，所述方法包括：
形成薄膜晶体管TFT基板或TFT面板；
通过TFT工艺将TFT基板或TFT面板划分成多个子像素区域；
在所述多个子像素区域中的至少一个子像素区域中形成彼此间隔开的多个像素电极；
在所述多个像素电极上方形成至少一个LED，
其中，所述多个像素电极中的至少一个像素电极形成为与包括在所述子像素区域中的至少一个TFT连接。
14.如权利要求13所述的方法，其中，形成所述至少一个LED的步骤包括：
在所述多个像素电极上涂覆多个纳米LED；
通过向所述多个像素电极施加电压，使所述多个纳米LED在纵向方向上对准；
使用金属材料附着对准的所述多个纳米LED，使得所述多个纳米LED中的每一个纳米LED的不同的级接触所述多个像素电极。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中，形成所述至少一个LED的步骤包括：将其中包括多个纳米LED的透明胶囊附着到所述多个像素电极，
包括在透明胶囊中的所述多个纳米LED在纵向方向上附着有金属材料。
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