JP2018164071A - Ｌｅｄディスプレイ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ユーザの選択による多様なカラー光をサポートするＬＥＤディスプレイ装置を提供する。【解決手段】本発明のＬＥＤディスプレイ装置は、第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が行と列とに配置されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤ基板の上部に位置して第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シートと、第１光変換シートの上部に位置して第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シートと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイ分野に関し、より詳細には、ＬＥＤを発光源として用いるディスプレイ装置に関する。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、化合物半導体（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のＰＮダイオード形成によって発光源を構成することで、多様な色の光を具現する一種の半導体素子を指し示す。このような発光素子は、寿命が長く、小型化及び軽量化が可能で、低電圧駆動が可能という長所がある。更には、ＬＥＤは、衝撃及び振動に強く、予熱時間及び複雑な駆動が不要であり、多様な形態で基板やリードフレームに実装された後、パッケージングされ、多様な用途でモジュール化されてバックライトユニット（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）や各種照明装置などに適用される。
一方、最近では、ウェアラブル機器のような未来型スマート機器の発展と共にマイクロディスプレイに対する関心が高まっている。マイクロディスプレイは、ＬＥＤチップサイズが一般に１０〜１００μｍレベルで製作され、低電力化、小型化、軽量化が必要なあらゆる光応用分野、例えばフレキシブルディスプレイ、スマート繊維、バイオコンタクトレンズ、ＨＭＤ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）、ウェアラブル装置、及び無線通信分野まで広範囲に活用される。
特にマイクロディスプレイは、最近問題となっているＶＲ（バーチャルリアリティ）デバイスを軽く鮮明に作ることが可能な代案として台頭したものであり、大型化も可能であって、ＴＶディスプレイにも適合すると予想される。
しかし、現在までは、簡単に製造可能で、その上フルカラー（ＲＧＢ）をサポートするマイクロディスプレイは提案されていないのが現状である。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ユーザの選択による多様なカラー光をサポートするＬＥＤディスプレイ装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるＬＥＤディスプレイ装置は、第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が行と列とに配置されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板の上部に位置して第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シートと、前記第１光変換シートの上部に位置して前記第１波長の光又は前記第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シートと、を備える。
前記第１光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、前記第２光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成され得る。
前記複数のＬＥＤ素子の各々は、サブピクセルに対応し得る。
前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、前記サブピクセルの位置に対応する領域のうちの少なくとも一部の領域に形成され得る。
前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、１つのピクセルで前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が放出されるように位置して形成され得る。
１つのピクセルを構成する第１サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの両方に光透過部が形成され、前記１つのピクセルを構成する第２サブピクセルに対応する領域で前記第２光変換シートにのみ光透過部が形成され、前記１つのピクセルを構成する第３サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シートにのみ光透過部が形成され得る。
前記ＬＥＤディスプレイ装置で発生する光は、前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が混合された第４波長の光であり得る。
前記第４波長の光は、白色光であり得る。
前記ＬＥＤ基板は、基板上に前記第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体を成長させて製造されたものであり得る。
前記ＬＥＤ基板、前記第１光変換シート、及び前記第２光変化シートは、同じ面積を有し得る。
前記第１光変化シート及び第２光変化シートに形成された光透過部は、前記ＬＥＤ基板に配置された複数のＬＥＤ素子と同じ面積を有し得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるＬＥＤディスプレイ装置は、第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第１ＬＥＤ基板と、前記第１ＬＥＤ基板の上部に位置して第２波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第２ＬＥＤ基板と、前記第２ＬＥＤ基板の上部に位置して第３波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第３ＬＥＤ基板と、を備え、前記第２ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、前記第３ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成される。
本発明のＬＥＤディスプレイ装置によれば、ユーザの選択に応じて多様なカラー、例えばフルカラー、白色光などを放出することができる。
また、本発明のＬＥＤディスプレイ装置は、簡単且つ迅速に製作することができる。
本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置を示す図である。 本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。 本発明の他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。 本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置を示す図である。 本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。
本発明は、多様な変更を加えてもよく、様々な実施形態を有してもよいものであり、特定の実施形態を図面に例示して、これを詳細な説明を通じて詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定することを意図するものではなく、本発明は、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物又は代替物を含むものと理解すべきである。
本発明を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にする場合があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明の過程で用いられる数字（例えば、第１、第２など）は１つの構成要素を他の構成要素と区分するための識別記号にすぎない。
また、本明細書で、一構成要素が他の構成要素に「連結される」又は「接続される」などと言及する場合は、一構成要素が他の構成要素に直接連結されるか又は直接接続されるが、特に相反する記載が存在しない限り、中間に他の構成要素を媒介として連結される又は接続されてもよいと理解すべきである。
また、本明細書で「…部（ユニット）」、「モジュール」などで表現される構成要素は２つ以上の構成要素が１つの構成要素に統合されるか又は１つの構成要素がより細分化された機能毎に２つ以上に分化されてもよい。また、以下で説明する構成要素の各々は自らが担当する主機能以外にも他の構成要素が担当する機能のうちの一部又は全部の機能を追加的に行ってもよく、構成要素の各々が担当する主機能のうちの一部の機能が他の構成要素によって全部担当されて行われてもよいことは勿論である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００を示す図である。
図１を参照すると、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００は、ＬＥＤ基板１１０、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０を含む。
ＬＥＤ基板１１０の上部には第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子１１２がＬＥＤ基板１１０上で行と列とをなして配置される。第１波長の光は、例えば青色光を含むが、これに限定されない。第１波長の光が青色光の場合、第１波長は４００〜４９９ｎｍである。複数のＬＥＤ素子１１２の各々はサブピクセルに対応する。
本実施形態で、ＬＥＤ基板１１０は、基板上に第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体を成長させて製造されたものである。ここで、基板は、サファイアウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、及びＺｎＯウェハを含むが、これに限定されるものではない。また、第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体は、例えばＭＯＣＶＤ法などの気相成長法によって、基板上にＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮなどの窒化物半導体をエピタキシャル成長させて構成される。また、ＬＥＤ半導体は、窒化物半導体以外にもＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体を用いて形成される。これらのＬＥＤ半導体は、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層の順に形成された積層体を含む。発光層（活性層）は、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造を含む積層半導体又はダブルヘテロ構造の積層半導体が用いられる。
エピ（ｅｐｉ）ウェハはＬＥＤ半導体を成長させた基板を意味するが、エピウェハを所定の大きさに切断することによってＬＥＤ基板１１０が得られる。
ＬＥＤ基板１１０上に成長させたＬＥＤ半導体は、ＭＯＣＶＤ法などの気相成長法によって成長させたものであるため、一般的に全て同種である。従って、ＬＥＤ基板１１０は、単一光、即ち第１波長の光のみを発生する。
マイクロディスプレイを製造するための一方法として、基板上にＬＥＤ半導体を転写（ｔｒａｎｓｆｅｒ）させる方法が存在するが、この方法はＬＥＤ半導体の各々を個別的に基板上に転写させなければならないことから製造工程が複雑で製品の歩留まりが低い短所がある。本実施形態では、エピウェハから得られるＬＥＤ基板自体を用いることによって簡単にＬＥＤディスプレイ装置又はマイクロディスプレイを製造することができる。
再度、図１を参照すると、ＬＥＤ基板１１０の上部には第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シート１２０が位置し、第１光変換シート１２０の上部には第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シート１３０が位置する。ここで、第２波長の光は赤色光、第３波長の光は緑色光を含むが、これに限定されるものではない。第２波長の光が赤色光の場合に第２波長は５７０〜６９９ｎｍであり、第３波長の光が緑色光の場合に第３波長は５００〜５６９ｎｍである。
第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、蛍光体が透光性樹脂に分散されたものであるが、蛍光体は、シリケート系蛍光体、シリコン酸化窒化物系蛍光体、黄化物系蛍光体、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）系蛍光体、酸化物系蛍光体などが用いられ、これらは各々単独で又は２つ以上が組み合わされて用いられる。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、シート型に製造されて樹脂上に配置させるか又は樹脂上に蛍光体を直接塗布して形成される。
具現例によっては、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）がマトリックス内部に分散された形態を有する。量子ドットは、特定波長の光を放出する化合物であって、特定波長の光を放出する公知の量子ドットが制限なしに用いられ、一例として中心粒子及び中心粒子の表面に結合されたリガンドを含む。
第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、下部から放出された光を吸収し、波長変換された光を外部に放出する。
図１を参照すると、第１光変換シート１２０の一部領域には光を透過させる第１光透過部１２４が形成され、第２光変換シート１３０の一部領域にも光を透過させる第２光透過部１３４が形成される。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０に対するパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）工程を通して第１光透過部１２４及び第２光透過部１３４が形成される。
具現例によっては、第１波長の光を第２波長の光に変換するａ波長変換物質（例えば、蛍光体又は量子ドット）並びに第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換するｂ波長変換物質（例えば、蛍光体又は量子ドット）を１つの光変換シートに配置するが、この場合、該当する光変換シートの製造が相当難しいという問題点が存在する。
即ち、１つの光変換シートのうち、第１波長の光を第２波長の光に変換する機能が必要な領域にａ波長変換物質を配置させ、他の領域にはｂ波長変換物質を配置させなければならず、マイクロディスプレイの場合、その大きさが非常に微細なことから１つの光変換シートを製造することが相当難しくなる。
そのため、本実施形態では、第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シート１２０と、第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シート１３０と、を別に製造して製造工程を簡略にし、各々の光変換シート（１２０、１３０）の必要な部分に光透過部を形成することで１つの光変換シートを製造する場合と同じ効果を達成することができる。
ユーザは、ＬＥＤディスプレイ装置１００がサポート可能なカラーを選択した後、それに合わせて第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０に光透過部（１２４、１３４）を形成する。例えば、ユーザが極端に第１波長の光のみを放出するＬＥＤディスプレイ装置１００を製造しようとする場合、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０のうち、複数のＬＥＤ素子１１２の位置に対応する地点の全てに光透過部（１２４、１３４）を形成して（即ち、光の波長変換が発生しないように形成）第１波長の光のみが外部に放出されるようにする。
一方、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００で、ＬＥＤ基板１１０、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０の面積（例えば、ＬＥＤ基板、第１光変換シート、及び第２光変換シートが方形の場合、当該面積は横の長さと縦の長さの積）は全て同じであり、ＬＥＤ基板１１０に配置されたＬＥＤ素子１１２、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０に形成された光透過部（１２４、１３４）の面積（例えば、ＬＥＤ素子及び光透過部が方形の場合、当該面積は横の長さと縦の長さの積）は同じである。
本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００はフルカラーをサポートし、これについて図２を参照して説明する。
図２は、本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００の側面図である。
図２は、フルカラーをサポートするＬＥＤディスプレイ装置１００を示す図であり、ＬＥＤディスプレイ装置１００が第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長（Ｃ）の光を全て放出するように、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０のうち、各サブピクセル（２０１、２０２、２０３）に対応する位置の少なくとも一部に第１光透過部（１２４ａ、１２４ｂ）及び第２光透過部（１３４ａ、１３４ｂ）が形成される。
図２でＬＥＤ素子（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ）の各々は、サブピクセル（２０１、２０２、２０３）に対応し、３つのサブピクセル（２０１、２０２、２０３）は１つのピクセル２００に対応する。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０で、第１サブピクセル２０１に対応する地点に第１光透過部１２４ａ及び第２光透過部１３４ａが形成され、結果として第１サブピクセル２０１に対応するＬＥＤ１１２ａから放出された第１波長の光（Ａ）が外部に放出される。
また、第２光変換シート１３０で、第２サブピクセル２０２に対応する地点には第２光透過部１３４ｂが形成されることによって、第２サブピクセル２０２に対応するＬＥＤ素子１１２ｂから放出された第１波長の光（Ａ）が第１光変換シート１２０によって第２波長の光（Ｂ）に変換され、第２波長の光（Ｂ）が外部に放出される。
また、第１光変換シート１２０で、第３サブピクセル２０３に対応する地点には第１光透過部１２４ｂが形成されることによって、第３サブピクセル２０３に対応するＬＥＤ素子１１２ｃから放出された第１波長の光（Ａ）が第２光変換シート１３０によって第３波長の光（Ｃ）に変換され、第３波長の光（Ｃ）が外部に放出される。具現例によっては、第１光変換シート１２０で、第３サブピクセル２０３に対応する第１光透過部１２４ｂは省略されるが、この場合、第２光変換シート１３０は第１光変換シート１２０によって放出された第２波長の光（Ｂ）を第３波長の光（Ｃ）に変換する。
結果として、１つのピクセル２００に対して、ＬＥＤディスプレイ装置１００は、第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長の光（Ｃ）を全て放出するため、フルカラーのサポートが可能になる。
図３は、本発明の他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置３００の側面図であり、図３に示すＬＥＤディスプレイ装置３００は、第４波長の光（Ｅ）、例えば白色光をサポートする。
光変換シートを構成する物質の中には吸収される全ての（又は大半の）光の波長を変換させる物質もあるが、一部の物質は、吸収される光のうちの一部の光の波長のみを変換し、残りの光をそのまま透過させる。図３に示す実施形態では波長変換効率が約５０％の物質からなる第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０を用いる。
或いは、具現例によっては、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０を製作するにあたって、全体領域ではなく一部領域にのみ蛍光体を塗布するか、又は量子ドットを配置して波長変換効率を人為的に低下させる。
即ち、図３に示すように、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０が、吸収された光の一部のみを波長変換する場合、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０に光透過部を形成しないことで、結果として外部に第４波長の光（Ｅ）が放出されるようにする。
換言すると、各ＬＥＤ素子（３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ）から放出された第１波長の光（Ａ）の一部は第１光変換シート３２０によって第２波長の光（Ｂ）に変換され、結果として新しい波長の光（Ｄ）が放出され、第１光変換シート３２０から放出された新しい波長の光（Ｄ）の一部は第２光変換シート３３０から第４波長の光（Ｅ）に変換される。結果として、ＬＥＤディスプレイ装置３００から放出される光は、第１波長の光、第２波長の光、及び第３波長の光が全て混合された第４波長の光（Ｅ）、例えば白色光を含む。
上述した２つの実施形態に示すように、ユーザは、自らの目的に応じて特定の波長変換効率を有する第１光変換シート（１２０、３２０）及び第２光変換シート（１３０、３３０）を選択し、第１光変換シート（１２０、３２０）及び第２光変換シート（１３０、３３０）の所定位置に光透過部（１２４、１３４）を形成することによって、多様なカラーをサポートするＬＥＤディスプレイ装置を製造することができる。
図４は、本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００を示す図である。
図４を参照すると、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００は、第１波長の光を発生する複数の第１ＬＥＤ素子４１２が配置された第１ＬＥＤ基板４１０、第１ＬＥＤ基板４１０の上部に位置して第２波長の光を発生する複数の第２ＬＥＤ素子４２２が配置された第２ＬＥＤ基板４２０、及び第２ＬＥＤ基板４２０の上部に位置して第３波長の光を発生する複数の第３ＬＥＤ素子４３２が配置された第３ＬＥＤ基板４３０を含む。
第２ＬＥＤ基板４２０には第１ＬＥＤ素子４１２から放出された第１波長の光を透過させる第１光透過部４２４が形成され、第３ＬＥＤ基板４３０には第１ＬＥＤ素子４１２から放出された第１波長の光又は第２ＬＥＤ素子４２２から放出された第２波長の光を透過させる第２光透過部４３４が形成される。第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０に対するパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）工程を通して第１光透過部４２４及び第２光透過部４３４が形成される。
上述したように、第１ＬＥＤ基板４１０、第２ＬＥＤ基板４２０、及び第３ＬＥＤ基板４３０の各々は、ＬＥＤ半導体を成長させたエピウェハから得られる。
図４に示すＬＥＤディスプレイ装置４００は、フルカラーのサポートが可能であり、これについて図５を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００の側面図である。
ＬＥＤディスプレイ装置４００が、１つのピクセル５００で第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長の光（Ｃ）を全て放出するように、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０のうち、各サブピクセル（５０１、５０２、５０３）に対応する位置の少なくとも一部に光透過部（４２４ａ、４３４ａ、４３４ｂ）が形成される。
第１サブピクセル５０１に対応して、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０には第１光透過部４２４ａ及び第２光透過部４３４ａがそれぞれ形成され、これによって第１ＬＥＤ素子４１２ａから放出された第１波長の光（Ａ）が外部に放出される。
また、第２サブピクセル５０２に対応して、第３ＬＥＤ基板４３０には第２光透過部４３４ｂが形成され、これによって第２ＬＥＤ基板４２０の第２ＬＥＤ素子４２２ａから放出された第２波長の光（Ｂ）が外部に放出される。
また、第３サブピクセル５０３に対応して、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０には光透過部が形成されず、これによって第３ＬＥＤ基板４３０の第３ＬＥＤ素子４３２ａから放出された第３波長の光（Ｃ）が外部に放出される。
具現例によっては、第２サブピクセル５０２に該当する第１基板４１０の第１ＬＥＤ素子４１２ｂ、並びに第３サブピクセル５０３に該当する第１基板４１０の第１ＬＥＤ素子４１２ｃ及び第２基板４２０の第２ＬＥＤ素子４２２ｂは、光を放出しても上部に配置された基板によって遮断されるため、該当するＬＥＤ素子（４１２ｂ、４１２ｃ、４２２ｂ）をＬＥＤ基板（４１０、４２０）に配置させないか、又は配置させてもパンチング工程を通して光透過部を形成する。
一方、上述のＬＥＤディスプレイ装置（１００、３００、４００）はマイクロディスプレイにより製作される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
１００、３００、４００ ＬＥＤディスプレイ装置
１１０、３１０ ＬＥＤ基板
１１２、１１２ａ〜１１２ｃ、３１２、３１２ａ〜３１２ｃ ＬＥＤ素子
１２０、３２０ 第１光変換シート
１２４、１２４ａ、１２４ｂ 第１光透過部
１３０、３３０ 第２光変換シート
１３４、１３４ａ、１３４ｂ 第２光透過部
２００、５００ ピクセル
２０１〜２０３、５０１〜５０３ 第１〜第３サブピクセル
４１０ 第１ＬＥＤ基板
４１２、４１２ａ〜４１２ｃ 第１ＬＥＤ素子
４２０ 第２ＬＥＤ基板
４２２、４２２ａ、４２２ｂ 第２ＬＥＤ素子
４２４ 第１光透過部
４３０ 第３ＬＥＤ基板
４３２、４３２ａ 第３ＬＥＤ素子
４３４ 第２光透過部
本発明は、ディスプレイ分野に関し、より詳細には、ＬＥＤを発光源として用いるディスプレイ装置に関する。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、化合物半導体（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のＰＮダイオード形成によって発光源を構成することで、多様な色の光を具現する一種の半導体素子を指し示す。このような発光素子は、寿命が長く、小型化及び軽量化が可能で、低電圧駆動が可能という長所がある。更には、ＬＥＤは、衝撃及び振動に強く、予熱時間及び複雑な駆動が不要であり、多様な形態で基板やリードフレームに実装された後、パッケージングされ、多様な用途でモジュール化されてバックライトユニット（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）や各種照明装置などに適用される。
一方、最近では、ウェアラブル機器のような未来型スマート機器の発展と共にマイクロディスプレイに対する関心が高まっている。マイクロディスプレイは、ＬＥＤチップサイズが一般に１０〜１００μｍレベルで製作され、低電力化、小型化、軽量化が必要なあらゆる光応用分野、例えばフレキシブルディスプレイ、スマート繊維、バイオコンタクトレンズ、ＨＭＤ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）、ウェアラブル装置、及び無線通信分野まで広範囲に活用される。
特にマイクロディスプレイは、最近問題となっているＶＲ（バーチャルリアリティ）デバイスを軽く鮮明に作ることが可能な代案として台頭したものであり、大型化も可能であって、ＴＶディスプレイにも適合すると予想される。
しかし、現在までは、簡単に製造可能で、その上フルカラー（ＲＧＢ）をサポートするマイクロディスプレイは提案されていないのが現状である。
特開２００７−１２３９１５号公報 特表２００６−５２０５１８号公報 特表２０１６−５２３４５０号公報
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ユーザの選択による多様なカラー光をサポートするＬＥＤディスプレイ装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるＬＥＤディスプレイ装置は、第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が行と列とに配置されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板の上部に位置して第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シートと、前記第１光変換シートの上部に位置して前記第１波長の光又は前記第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シートと、を備える。
前記第１光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、前記第２光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成され得る。
前記複数のＬＥＤ素子の各々は、サブピクセルに対応し得る。
前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、前記サブピクセルの位置に対応する領域のうちの少なくとも一部の領域に形成され得る。
前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、１つのピクセルで前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が放出されるように位置して形成され得る。
１つのピクセルを構成する第１サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの両方に光透過部が形成され、前記１つのピクセルを構成する第２サブピクセルに対応する領域で前記第２光変換シートにのみ光透過部が形成され、前記１つのピクセルを構成する第３サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シートにのみ光透過部が形成され得る。
前記ＬＥＤディスプレイ装置で発生する光は、前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が混合された第４波長の光であり得る。
前記第４波長の光は、白色光であり得る。
前記ＬＥＤ基板は、基板上に前記第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体を成長させて製造されたものであり得る。
前記ＬＥＤ基板、前記第１光変換シート、及び前記第２光変化シートは、同じ面積を有し得る。
前記第１光変化シート及び第２光変化シートに形成された光透過部は、前記ＬＥＤ基板に配置された複数のＬＥＤ素子と同じ面積を有し得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるＬＥＤディスプレイ装置は、第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第１ＬＥＤ基板と、前記第１ＬＥＤ基板の上部に位置して第２波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第２ＬＥＤ基板と、前記第２ＬＥＤ基板の上部に位置して第３波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第３ＬＥＤ基板と、を備え、前記第２ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、前記第３ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成される。
本発明のＬＥＤディスプレイ装置によれば、ユーザの選択に応じて多様なカラー、例えばフルカラー、白色光などを放出することができる。
また、本発明のＬＥＤディスプレイ装置は、簡単且つ迅速に製作することができる。
本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置を示す図である。 本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。 本発明の他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。 本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置を示す図である。 本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置の側面図である。
本発明は、多様な変更を加えてもよく、様々な実施形態を有してもよいものであり、特定の実施形態を図面に例示して、これを詳細な説明を通じて詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定することを意図するものではなく、本発明は、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物又は代替物を含むものと理解すべきである。
本発明を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にする場合があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明の過程で用いられる数字（例えば、第１、第２など）は１つの構成要素を他の構成要素と区分するための識別記号にすぎない。
また、本明細書で、一構成要素が他の構成要素に「連結される」又は「接続される」などと言及する場合は、一構成要素が他の構成要素に直接連結されるか又は直接接続されるが、特に相反する記載が存在しない限り、中間に他の構成要素を媒介として連結される又は接続されてもよいと理解すべきである。
また、本明細書で「…部（ユニット）」、「モジュール」などで表現される構成要素は２つ以上の構成要素が１つの構成要素に統合されるか又は１つの構成要素がより細分化された機能毎に２つ以上に分化されてもよい。また、以下で説明する構成要素の各々は自らが担当する主機能以外にも他の構成要素が担当する機能のうちの一部又は全部の機能を追加的に行ってもよく、構成要素の各々が担当する主機能のうちの一部の機能が他の構成要素によって全部担当されて行われてもよいことは勿論である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００を示す図である。
図１を参照すると、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００は、ＬＥＤ基板１１０、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０を含む。
ＬＥＤ基板１１０の上部には第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子１１２がＬＥＤ基板１１０上で行と列とをなして配置される。第１波長の光は、例えば青色光を含むが、これに限定されない。第１波長の光が青色光の場合、第１波長は４００〜４９９ｎｍである。複数のＬＥＤ素子１１２の各々はサブピクセルに対応する。
本実施形態で、ＬＥＤ基板１１０は、基板上に第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体を成長させて製造されたものである。ここで、基板は、サファイアウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、及びＺｎＯウェハを含むが、これに限定されるものではない。また、第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体は、例えばＭＯＣＶＤ法などの気相成長法によって、基板上にＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮなどの窒化物半導体をエピタキシャル成長させて構成される。また、ＬＥＤ半導体は、窒化物半導体以外にもＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体を用いて形成される。これらのＬＥＤ半導体は、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層の順に形成された積層体を含む。発光層（活性層）は、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造を含む積層半導体又はダブルヘテロ構造の積層半導体が用いられる。
エピ（ｅｐｉ）ウェハはＬＥＤ半導体を成長させた基板を意味するが、エピウェハを所定の大きさに切断することによってＬＥＤ基板１１０が得られる。
ＬＥＤ基板１１０上に成長させたＬＥＤ半導体は、ＭＯＣＶＤ法などの気相成長法によって成長させたものであるため、一般的に全て同種である。従って、ＬＥＤ基板１１０は、単一光、即ち第１波長の光のみを発生する。
マイクロディスプレイを製造するための一方法として、基板上にＬＥＤ半導体を転写（ｔｒａｎｓｆｅｒ）させる方法が存在するが、この方法はＬＥＤ半導体の各々を個別的に基板上に転写させなければならないことから製造工程が複雑で製品の歩留まりが低い短所がある。本実施形態では、エピウェハから得られるＬＥＤ基板自体を用いることによって簡単にＬＥＤディスプレイ装置又はマイクロディスプレイを製造することができる。
再度、図１を参照すると、ＬＥＤ基板１１０の上部には第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シート１２０が位置し、第１光変換シート１２０の上部には第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シート１３０が位置する。ここで、第２波長の光は赤色光、第３波長の光は緑色光を含むが、これに限定されるものではない。第２波長の光が赤色光の場合に第２波長は５７０〜６９９ｎｍであり、第３波長の光が緑色光の場合に第３波長は５００〜５６９ｎｍである。
第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、蛍光体が透光性樹脂に分散されたものであるが、蛍光体は、シリケート系蛍光体、シリコン酸化窒化物系蛍光体、黄化物系蛍光体、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）系蛍光体、酸化物系蛍光体などが用いられ、これらは各々単独で又は２つ以上が組み合わされて用いられる。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、シート型に製造されて樹脂上に配置させるか又は樹脂上に蛍光体を直接塗布して形成される。
具現例によっては、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）がマトリックス内部に分散された形態を有する。量子ドットは、特定波長の光を放出する化合物であって、特定波長の光を放出する公知の量子ドットが制限なしに用いられ、一例として中心粒子及び中心粒子の表面に結合されたリガンドを含む。
第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０は、下部から放出された光を吸収し、波長変換された光を外部に放出する。
図１を参照すると、第１光変換シート１２０の一部領域には光を透過させる第１光透過部１２４が形成され、第２光変換シート１３０の一部領域にも光を透過させる第２光透過部１３４が形成される。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０に対するパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）工程を通して第１光透過部１２４及び第２光透過部１３４が形成される。
具現例によっては、第１波長の光を第２波長の光に変換するａ波長変換物質（例えば、蛍光体又は量子ドット）並びに第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換するｂ波長変換物質（例えば、蛍光体又は量子ドット）を１つの光変換シートに配置するが、この場合、該当する光変換シートの製造が相当難しいという問題点が存在する。
即ち、１つの光変換シートのうち、第１波長の光を第２波長の光に変換する機能が必要な領域にａ波長変換物質を配置させ、他の領域にはｂ波長変換物質を配置させなければならず、マイクロディスプレイの場合、その大きさが非常に微細なことから１つの光変換シートを製造することが相当難しくなる。
そのため、本実施形態では、第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シート１２０と、第１波長の光又は第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シート１３０と、を別に製造して製造工程を簡略にし、各々の光変換シート（１２０、１３０）の必要な部分に光透過部を形成することで１つの光変換シートを製造する場合と同じ効果を達成することができる。
ユーザは、ＬＥＤディスプレイ装置１００がサポート可能なカラーを選択した後、それに合わせて第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０に光透過部（１２４、１３４）を形成する。例えば、ユーザが極端に第１波長の光のみを放出するＬＥＤディスプレイ装置１００を製造しようとする場合、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０のうち、複数のＬＥＤ素子１１２の位置に対応する地点の全てに光透過部（１２４、１３４）を形成して（即ち、光の波長変換が発生しないように形成）第１波長の光のみが外部に放出されるようにする。
一方、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００で、ＬＥＤ基板１１０、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０の面積（例えば、ＬＥＤ基板、第１光変換シート、及び第２光変換シートが方形の場合、当該面積は横の長さと縦の長さの積）は全て同じであり、ＬＥＤ基板１１０に配置されたＬＥＤ素子１１２、第１光変換シート１２０、及び第２光変換シート１３０に形成された光透過部（１２４、１３４）の面積（例えば、ＬＥＤ素子及び光透過部が方形の場合、当該面積は横の長さと縦の長さの積）は同じである。
本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００はフルカラーをサポートし、これについて図２を参照して説明する。
図２は、本発明の一実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置１００の側面図である。
図２は、フルカラーをサポートするＬＥＤディスプレイ装置１００を示す図であり、ＬＥＤディスプレイ装置１００が第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長（Ｃ）の光を全て放出するように、第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０のうち、各サブピクセル（２０１、２０２、２０３）に対応する位置の少なくとも一部に第１光透過部（１２４ａ、１２４ｂ）及び第２光透過部（１３４ａ、１３４ｂ）が形成される。
図２でＬＥＤ素子（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ）の各々は、サブピクセル（２０１、２０２、２０３）に対応し、３つのサブピクセル（２０１、２０２、２０３）は１つのピクセル２００に対応する。第１光変換シート１２０及び第２光変換シート１３０で、第１サブピクセル２０１に対応する地点に第１光透過部１２４ａ及び第２光透過部１３４ａが形成され、結果として第１サブピクセル２０１に対応するＬＥＤ１１２ａから放出された第１波長の光（Ａ）が外部に放出される。
また、第２光変換シート１３０で、第２サブピクセル２０２に対応する地点には第２光透過部１３４ｂが形成されることによって、第２サブピクセル２０２に対応するＬＥＤ素子１１２ｂから放出された第１波長の光（Ａ）が第１光変換シート１２０によって第２波長の光（Ｂ）に変換され、第２波長の光（Ｂ）が外部に放出される。
また、第１光変換シート１２０で、第３サブピクセル２０３に対応する地点には第１光透過部１２４ｂが形成されることによって、第３サブピクセル２０３に対応するＬＥＤ素子１１２ｃから放出された第１波長の光（Ａ）が第２光変換シート１３０によって第３波長の光（Ｃ）に変換され、第３波長の光（Ｃ）が外部に放出される。具現例によっては、第１光変換シート１２０で、第３サブピクセル２０３に対応する第１光透過部１２４ｂは省略されるが、この場合、第２光変換シート１３０は第１光変換シート１２０によって放出された第２波長の光（Ｂ）を第３波長の光（Ｃ）に変換する。
結果として、１つのピクセル２００に対して、ＬＥＤディスプレイ装置１００は、第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長の光（Ｃ）を全て放出するため、フルカラーのサポートが可能になる。
図３は、本発明の他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置３００の側面図であり、図３に示すＬＥＤディスプレイ装置３００は、第４波長の光（Ｅ）、例えば白色光をサポートする。
光変換シートを構成する物質の中には吸収される全ての（又は大半の）光の波長を変換させる物質もあるが、一部の物質は、吸収される光のうちの一部の光の波長のみを変換し、残りの光をそのまま透過させる。図３に示す実施形態では波長変換効率が約５０％の物質からなる第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０を用いる。
或いは、具現例によっては、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０を製作するにあたって、全体領域ではなく一部領域にのみ蛍光体を塗布するか、又は量子ドットを配置して波長変換効率を人為的に低下させる。
即ち、図３に示すように、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０が、吸収された光の一部のみを波長変換する場合、第１光変換シート３２０及び第２光変換シート３３０に光透過部を形成しないことで、結果として外部に第４波長の光（Ｅ）が放出されるようにする。
換言すると、各ＬＥＤ素子（３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ）から放出された第１波長の光（Ａ）の一部は第１光変換シート３２０によって第２波長の光（Ｂ）に変換され、結果として新しい波長の光（Ｄ）が放出され、第１光変換シート３２０から放出された新しい波長の光（Ｄ）の一部は第２光変換シート３３０から第４波長の光（Ｅ）に変換される。結果として、ＬＥＤディスプレイ装置３００から放出される光は、第１波長の光、第２波長の光、及び第３波長の光が全て混合された第４波長の光（Ｅ）、例えば白色光を含む。
上述した２つの実施形態に示すように、ユーザは、自らの目的に応じて特定の波長変換効率を有する第１光変換シート（１２０、３２０）及び第２光変換シート（１３０、３３０）を選択し、第１光変換シート（１２０、３２０）及び第２光変換シート（１３０、３３０）の所定位置に光透過部（１２４、１３４）を形成することによって、多様なカラーをサポートするＬＥＤディスプレイ装置を製造することができる。
図４は、本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００を示す図である。
図４を参照すると、本実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００は、第１波長の光を発生する複数の第１ＬＥＤ素子４１２が配置された第１ＬＥＤ基板４１０、第１ＬＥＤ基板４１０の上部に位置して第２波長の光を発生する複数の第２ＬＥＤ素子４２２が配置された第２ＬＥＤ基板４２０、及び第２ＬＥＤ基板４２０の上部に位置して第３波長の光を発生する複数の第３ＬＥＤ素子４３２が配置された第３ＬＥＤ基板４３０を含む。
第２ＬＥＤ基板４２０には第１ＬＥＤ素子４１２から放出された第１波長の光を透過させる第１光透過部４２４が形成され、第３ＬＥＤ基板４３０には第１ＬＥＤ素子４１２から放出された第１波長の光又は第２ＬＥＤ素子４２２から放出された第２波長の光を透過させる第２光透過部４３４が形成される。第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０に対するパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）工程を通して第１光透過部４２４及び第２光透過部４３４が形成される。
上述したように、第１ＬＥＤ基板４１０、第２ＬＥＤ基板４２０、及び第３ＬＥＤ基板４３０の各々は、ＬＥＤ半導体を成長させたエピウェハから得られる。
図４に示すＬＥＤディスプレイ装置４００は、フルカラーのサポートが可能であり、これについて図５を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の更に他の実施形態によるＬＥＤディスプレイ装置４００の側面図である。
ＬＥＤディスプレイ装置４００が、１つのピクセル５００で第１波長の光（Ａ）、第２波長の光（Ｂ）、及び第３波長の光（Ｃ）を全て放出するように、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０のうち、各サブピクセル（５０１、５０２、５０３）に対応する位置の少なくとも一部に光透過部（４２４ａ、４３４ａ、４３４ｂ）が形成される。
第１サブピクセル５０１に対応して、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０には第１光透過部４２４ａ及び第２光透過部４３４ａがそれぞれ形成され、これによって第１ＬＥＤ素子４１２ａから放出された第１波長の光（Ａ）が外部に放出される。
また、第２サブピクセル５０２に対応して、第３ＬＥＤ基板４３０には第２光透過部４３４ｂが形成され、これによって第２ＬＥＤ基板４２０の第２ＬＥＤ素子４２２ａから放出された第２波長の光（Ｂ）が外部に放出される。
また、第３サブピクセル５０３に対応して、第２ＬＥＤ基板４２０及び第３ＬＥＤ基板４３０には光透過部が形成されず、これによって第３ＬＥＤ基板４３０の第３ＬＥＤ素子４３２ａから放出された第３波長の光（Ｃ）が外部に放出される。
具現例によっては、第２サブピクセル５０２に該当する第１基板４１０の第１ＬＥＤ素子４１２ｂ、並びに第３サブピクセル５０３に該当する第１基板４１０の第１ＬＥＤ素子４１２ｃ及び第２基板４２０の第２ＬＥＤ素子４２２ｂは、光を放出しても上部に配置された基板によって遮断されるため、該当するＬＥＤ素子（４１２ｂ、４１２ｃ、４２２ｂ）をＬＥＤ基板（４１０、４２０）に配置させないか、又は配置させてもパンチング工程を通して光透過部を形成する。
一方、上述のＬＥＤディスプレイ装置（１００、３００、４００）はマイクロディスプレイにより製作される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
１００、３００、４００ ＬＥＤディスプレイ装置
１１０、３１０ ＬＥＤ基板
１１２、１１２ａ〜１１２ｃ、３１２、３１２ａ〜３１２ｃ ＬＥＤ素子
１２０、３２０ 第１光変換シート
１２４、１２４ａ、１２４ｂ 第１光透過部
１３０、３３０ 第２光変換シート
１３４、１３４ａ、１３４ｂ 第２光透過部
２００、５００ ピクセル
２０１〜２０３、５０１〜５０３ 第１〜第３サブピクセル
４１０ 第１ＬＥＤ基板
４１２、４１２ａ〜４１２ｃ 第１ＬＥＤ素子
４２０ 第２ＬＥＤ基板
４２２、４２２ａ、４２２ｂ 第２ＬＥＤ素子
４２４ 第１光透過部
４３０ 第３ＬＥＤ基板
４３２、４３２ａ 第３ＬＥＤ素子
４３４ 第２光透過部

Claims (12)

  1. ＬＥＤディスプレイ装置であって、
    第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が行と列とに配置されたＬＥＤ基板と、
    前記ＬＥＤ基板の上部に位置して第１波長の光を第２波長の光に変換する第１光変換シートと、
    前記第１光変換シートの上部に位置して前記第１波長の光又は前記第２波長の光を第３波長の光に変換する第２光変換シートと、を備えることを特徴とするＬＥＤディスプレイ装置。
  2. 前記第１光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、
    前記第２光変換シートの少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  3. 前記複数のＬＥＤ素子の各々は、サブピクセルに対応することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  4. 前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、前記サブピクセルの位置に対応する領域のうちの少なくとも一部の領域に形成されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  5. 前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの光透過部は、１つのピクセルで前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が放出されるように位置して形成されることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  6. １つのピクセルを構成する第１サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シート及び前記第２光変換シートの両方に光透過部が形成され、
    前記１つのピクセルを構成する第２サブピクセルに対応する領域で前記第２光変換シートにのみ光透過部が形成され、
    前記１つのピクセルを構成する第３サブピクセルに対応する領域で前記第１光変換シートにのみ光透過部が形成されることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  7. 前記ＬＥＤディスプレイ装置で発生する光は、前記第１波長の光、前記第２波長の光、及び前記第３波長の光が混合された第４波長の光であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  8. 前記第４波長の光は、白色光であることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  9. 前記ＬＥＤ基板は、基板上に前記第１波長の光を発生させるＬＥＤ半導体を成長させて製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  10. 前記ＬＥＤ基板、前記第１光変換シート、及び前記第２光変化シートは、同じ面積を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  11. 前記第１光変化シート及び第２光変化シートに形成された光透過部は、前記ＬＥＤ基板に配置された複数のＬＥＤ素子と同じ面積を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤディスプレイ装置。
  12. 第１波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第１ＬＥＤ基板と、
    前記第１ＬＥＤ基板の上部に位置して第２波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第２ＬＥＤ基板と、
    前記第２ＬＥＤ基板の上部に位置して第３波長の光を発生する複数のＬＥＤ素子が配置された第３ＬＥＤ基板と、を備え、
    前記第２ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光を透過させる光透過部が形成され、
    前記第３ＬＥＤ基板の少なくとも一部の領域には、前記第１波長の光又は前記第２波長の光を透過させる光透過部が形成されることを特徴とするＬＥＤディスプレイ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180109220A (ko) * 2017-03-27 2018-10-08 주식회사 루멘스 Led 디스플레이 장치
KR102378641B1 (ko) * 2017-09-01 2022-03-25 한국전자기술연구원 Led 발광 유닛 및 led 디스플레이 장치
TWI703722B (zh) * 2018-08-06 2020-09-01 友達光電股份有限公司 發光裝置
TWI720339B (zh) * 2018-08-31 2021-03-01 東貝光電科技股份有限公司 應用於微型led顯示器之led發光模組及應用該led發光模組所製成之顯示器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002353519A (ja) 2001-05-30 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄアレイ及びそれを用いた表示装置
TWI257185B (en) * 2005-08-02 2006-06-21 Formosa Epitaxy Inc Light emitting diode element and driving method thereof
JP2008130777A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Olympus Corp 半導体発光装置
KR101429704B1 (ko) * 2008-01-31 2014-08-12 삼성디스플레이 주식회사 파장변환 부재, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시장치
CN101572012A (zh) * 2008-04-28 2009-11-04 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组及使用该模组的交通指示灯
DE102008046762B4 (de) * 2008-09-11 2020-12-24 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung LED-Projektor
JP2011198946A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Olympus Corp 発光装置
JP2012174939A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Panasonic Corp 発光装置
KR101893494B1 (ko) 2011-07-18 2018-08-30 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
WO2013015037A1 (ja) * 2011-07-28 2013-01-31 シャープ株式会社 発光装置
DE102012106859B4 (de) 2012-07-27 2019-01-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen LED-Displays
WO2016015037A1 (en) 2014-07-25 2016-01-28 Microscale Devices Llc Apparatus and methods for detecting multiple labelled biopolymers
KR20180109220A (ko) * 2017-03-27 2018-10-08 주식회사 루멘스 Led 디스플레이 장치

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