KR101713913B1 - 발광다이오드 및 그 제조방법과, 그를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 발광다이오드소자를 제공한다.
Description
본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발광다이오드 및 그 제조방법과, 그를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 새로운 영상매체의 비약적인 발전에 있어서, 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 소형, 저소비전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있다.
이와 같은 발광다이오드의 재료로서 질화물 반도체가 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래의 질화물 반도체 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 질화물 발광다이오드(37)는, 기판(21) 상에 버퍼층(23), n형 반도체층(25), 활성층(27), p형 반도체층(29), 투명전극(31), n형 금속전극(35) 및 p형 금속전극(33)으로 구성된다.
질화물 발광다이오드(37)는 절연체인 사파이어 기판(21)을 주로 사용하므로, 전극(33, 35)을 형성하기 위해 n형 반도체층(25)을 계단형 형태로 일부 식각하여 Top-Top방법으로 전극을 배치한다.
즉, 상기 n형 금속전극(35)은 상기 노출된 n형 반도체층(25)의 일 모서리에 구성되며, 상기 p형 금속전극(33)은 상기 투명전극(31) 상에 구성된다.
질화물 발광다이오드(37)는 p형 금속전극(33)을 통해 들어오는 정공과 n형 금속전극(35)을 통해 들어오는 전자가 활성층(27)에서 결합하여 빛을 방출하게 된다.
이와 같은 발광다이오드(37)는 자체 발광요소를 갖지 못하여 별도의 광원을 요구하는 각종 광고판이나, 액정표시장치 등 다양한 분야에 폭넓게 사용되고 있다.
그러나, 발광다이오드(37)에서 발산된 빛은 자연 산란광과 같이 무편광에 해당되므로, 액정표시장치 등의 표시장치와 같이 특정 편광성분만을 선택적으로 필요로 하는 경우에는 편광판과 같은 별도의 부자재를 구성해야 한다.
그러데, 이와 같은 경우에, 발광다이오드(37)로부터 출사된 빛은 무편광에 해당되므로, 발광다이오드(37)로부터 출사된 광은 제일 처음 접하게 되는 편광판을 통과하면서 대략 40~50% 정도가 손실된다. 이에 따라, 표시장치의 휘도가 감소하는 문제가 발생하게 된다.
물론, 이와 같은 표시장치의 휘도 감소를 개선하기 위해, 발광다이오드 자체의 발광휘도를 향상시키는 방안이 제시될 수 있는데, 이와 같은 경우에는 발광다이오드의 전력소모가 증가하게 된다.
본 발명은, 출사된 빛의 광손실을 개선할 수 있는 발광다이오드 및 그 제조방법과, 이와 같은 발광다이오드를 사용한 액정표시장치를 제공하는 데 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, 기판 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 발광다이오드소자를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 그리드막 상에 p-n 반도체다층막을 형성하는 단계와; 상기 p-n 반도체다층막 상에 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 발광다이오드소자 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
또 다른 측면에서, 액정패널과; 발광다이오드를 포함하고, 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트유닛과; 상기 액정패널과 백라이트유닛 사이에 위치하는 편광판을 포함하고, 상기 발광다이오드소자는, 기판 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체 다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하고, 상기 편광판의 편광축은 상기 제 2 방향과 수직한 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따란 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 발광다이오드소자를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며, 상기 제 1 및 3 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 그리드막 상에 p-n 반도체다층막을 형성하는 단계와; 상기 p-n 반도체다층막 상에 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따란 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 발광다이오드소자 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며, 상기 제 1 및 3 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
또 다른 측면에서, 액정패널과; 발광다이오드를 포함하고, 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트유닛과; 상기 액정패널과 백라이트유닛 사이에 위치하는 편광판을 포함하고, 상기 발광다이오드소자는, 기판 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체 다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고, 상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따란 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고, 상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며, 상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하고, 상기 편광판의 편광축은 상기 제 2 방향과 수직한 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하일 수 있다.
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받을 수 있다.
본 발명에서는, 제 1 및 2 그리드막 사이에서의 반사를 통해, 광 리사이클링 과정이 수행되게 됨으로써, 발광다이오드에서 발생된 빛의 대부분을 해당 빛이 입사되는 편광판의 편광축에 일치하는 특정편광으로 변환하여 출사시킬 수 있게 된다. 이로 인해, 편광판을 통한 광손실율은 거의 0%에 도달하게 된다.
따라서, 종래에 비해, 발광다이오드에서 출사된 빛의 광손실율을 상당한 정도로 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 종래에서 광손실에 따른 휘도감소를 보상하기 위해 발광다이오드의 소비전력을 증가시키는 문제를 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 질화물 반도체 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드소자를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 발광다이오드의 단면구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 편광특성을 설명하는 도면.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 방법의 일예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드를 광원으로 사용한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드소자를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 발광다이오드의 단면구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 편광특성을 설명하는 도면.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 방법의 일예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드를 광원으로 사용한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드소자를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 발광다이오드소자(141)에는, 제어부가 실장된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB(149)) 상에 양측으로 이격된 공간을 갖는 반사프레임(143)이 형성되고, 반사프레임(143)의 이격된 공간에는 편광특성을 갖는 발광다이오드(130)가 와이어링부(151)를 사이에 두고 인쇄회로기판(149)과 맞닿아 있으며, 발광다이오드(130)의 주변에는 형광물질(147)이 감싸고 있다.
또한, 형광물질(147) 및 발광다이오드(130) 상부에는 발광다이오드(130)에서 나오는 빛을 균일하게 발산하기 위하여 렌즈(145)가 구비된다.
발광다이오드(130)에 전원이 인가되면 빛이 방출되는데, 방출된 빛은 형광물질(147)에 입사된 후 다시 렌즈(145)를 통해 외부로 발산된다.
이때, 반사프레임(143)은 발광다이오드(130)의 발광 시 수반되는 고온의 열을 외부로 배출하며, 반사효율이 높은 재질로 형성될 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(149)으로서 방열 기능을 겸비한 메탈코어(metal core) 인쇄회로기판이 사용될 수 있다. 그리고, 발광다이오드소자(141)는 각각 적, 녹, 청색 등의 착색된 투명 합성수지로 이루어질 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드(140)는 편광특성을 갖게 되는데, 이에 대해서는 도 4 및 5를 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 발광다이오드의 단면구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 발광다이오드(130)는, 기판(121) 상에 형성된 제 1 및 2 그리드(grid)막(131, 133)과, 제 1 및 2 그리드막(131, 133) 사이에 형성된 p-n 반도체다층막(135)을 포함할 수 있다. 한편, 제 2 그리드막(133) 상부에는, 발광다이오드(130)를 보호하기 위한 투명한 보호막(137)이 더욱 형성될 수 있다.
제 1 그리드막(131)은 기판(121) 상에 형성되며, 반사효율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 그리드막(131)은, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 중 하나 또는 이들을 포함하는 혼합물질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 제 1 그리드막(131)은, 대략 수십nm ~ 수천nm의 두께로 형성될 수 있다.
제 1 그리드막(131)은, 하부에 위치하는 기저층(131a)과, 기저층(131a)에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어(GW1)를 포함할 수 있다. 이와 같은 제 1 그리드와이어(GW1) 사이에는, 제 1 그리드와이어(GW1)가 연장된 방향을 따라 홈(GR)이 위치하게 된다.
이와 같이 제 1 그리드막(131)은, 제 1 그리드와이어(GW1)와 홈(GR)이 교대로 배치됨에 따라, 단면적으로 보았을 때 요철구조를 갖게 된다.
여기서, 제 1 그리드와이어(GW1)는, 나노미터 크기로 형성될 수 있다. 이처럼, 제 1 그리드와이어(GW1)는 나노미터 크기로 형성되는바, 소위 나노와이어(nano wire)라고 불리워질 수 있다.
제 2 그리드막(133)은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어(GW2)를 포함할 수 있다. 제 2 그리드막(133)은 반사효율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 중 하나 또는 이들을 포함하는 혼합물질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 제 2 그리드막(133)은, 대략 수십nm ~ 수천nm의 두께로 형성될 수 있다.
이와 같은 제 2 그리드와이어(GW2) 사이에는, 제 2 그리드와이어(GW2)가 연장된 방향을 따라 개구부(OP)가 위치하게 된다. 이와 같은 개구부(OP)는, 제 2 그리드막(135) 하부에 위치하는 적층막을 노출할 수 있게 된다.
한편, 다수의 제 2 그리드와이어(GW2)는, 적어도 일단에서, 서로 연결될 수 있다.
여기서, 제 2 그리드와이어(GW2)는, 나노미터 크기로 형성될 수 있다. 그리고, 제 2 그리드와이어(GW2)의 배치간격 즉 피치(pitch; p)는 300nm 이하일 수 있다. 또한, 제 2 그리드와이어(GW2)의 피치는, 발광다이오드(130)에서 출사되는 빛의 파장의 반 이하가 될 수 있다.
전술한 바와 같은 제 1 및 2 그리드막(131, 133)은 발광다이오드(130)의 구동전원을 인가받는 전극으로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 제 1 그리드막(131)은 제 1 전극 즉 n형 전극으로서 기능할 수 있으며, 제 2 그리드막(133)은 제 2 전극 즉 p형 전극으로서 기능할 수 있다.
한편, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 2 그리드와이어(GW2)의 연장방향 즉 길이방향은, 서로 평행하거나 교차할 수 있다. 여기서, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 2 그리드와이어(GW2)는 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
그리고, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 2 그리드와이어(GW2)의 단면형상은, 삼각형, 사각형, 마름모꼴 등의 다각형 형상, 또는 타원 형상, 또는 그 외의 임의의 형상을 가질 수 있다.
p-n 반도체다층막(135)은, III-V족 반도체 물질, 예를 들면, III-V족 질화물 반도체 물질로 형성될 수 있다.
이와 같은 p-n 반도체다층막(135)는, 다수의 반도체층을 포함할 수 있는데, 예를 들면, n형 반도체층(135a), p형 반도체층(135b), 활성층(135c)을 포함할 수 있다. 여기서, n형 반도체층(135a)은 제 1 그리드막(131) 상면 상에 위치하고, p형 반도체층(135b)은 제 2 그리드막(133) 하면 상에 위치하고, 활성층(135c)은 n형 반도체층(135a)과 p형 반도체층(135b) 사이에 위치할 수 있다.
여기서, 위와 같이 p-n 반도체다층막(135)을 구성하는 다층막들 중 서로 이웃하는 막들은, 서로 동종의 물질 또는 이종의 물질로 구성될 수 있다. 즉, p-n 반도체다층막(135)은 적어도 하나의 동종접합 또는 적어도 하나의 이종접합 구조를 가질 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에 있어서는, 이종접합 구조를 갖는 경우가 보다 바람직한데, 이와 같은 경우에는 전자 농도와 홀 농도가 향상되어 발광효율이 개선될 수 있게 된다.
p-n 반도체다층막(135)에서는, n형 반도체층(135a)으로서 예를 들면 n형 GaN층이 사용될 수 있으며, p형 반도체층(135b)으로서 예를 들면 p형 GaN층이 사용될 수 있다. 그리고, 활성층(135c)은, 예를 들면 다중양자우물(multi-quantum well: MQW) 구조를 가질 수 있다. 여기서, 활성층(135c)으로서 예를 들면 InGaN/GaN층이 사용될 수 있다.
한편, 기판(121)으로서는, 사파이어(sapphire)기판, Si기판, GaAs기판, SiC기판, GaN기판 중 하나가 사용될 수 있다. 이와 같은 기판(121)은 투명 또는 불투명한 광학적 특성을 가질 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 발광다이오드(130)에 대해, 제 1 및 2 그리드막(131, 133)에 구동전압이 인가되면, n형 반도체층(131)의 전자와 p형 반도체층(133)의 정공이, 활성층(135)에서 결합하여 빛을 방출하게 된다. 활성층(135)에서는 무편광 빛이 방출되는데, 이와 같은 무편광 빛은 제 1 및 2 그리드막(131, 133)에 의해, 특정방향으로 선형편광된 빛으로 변환되어 발광다이오드(130)으로부터 출사된다. 이와 같은 발광다이오드(130)의 편광특성에 대해, 도 6을 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 편광특성을 설명하는 도면이다.
도 6을 더욱 참조하면, 발광다이오드(130)의 제 1 및 2 그리드막(131, 133)에 전원이 인가되면, n형 반도체층(135a)을 통해 들어오는 정공과 p형 반도체층(135b)을 통해 들어오는 전자가, 활성층(135c)에서 결합하면서 빛(L1)을 방출하게 된다.
이와 같이 활성층(135c)에서 방출되는 빛(L1)은 무편광 상태를 갖게 된다. 이와 같은 무편광 상태의 빛(L1)은, 편광방향이 제 2 그리드와이어(GW2)의 연장방향과 평행한 광 즉 S편광과, 편광방향이 연장방향과 수직한(즉, 제 2 그리드와이어(GW2)의 폭의 방향과 평행한) 광 즉 P편광으로 분리될 수 있다.
여기서, P편광과 관련하여, P편광이 제 2 그리드막(133)에 입사되는 경우에, 제 2 그리드막(133) 내의 자유전자의 나노와이어의 폭 방향으로의 진동은 공간적으로 제한된다. 즉, 제 2 그리드와이어(GW2)의 폭은 길이에 비해 무시할 수 있을 정도로 작으므로, 자유전자의 폭 방향으로의 진동은 제한된다. 이에 따라, 입사된 P편광의 대부분은 제 2 그리드막(133)을 통과하게 되며, 통과하지 못한 극히 일부는 제 2 그리드막(133)에 흡수 또는 반사된다. 따라서, 대부분의 P편광의 빛(L2)은 제 2 그리드막(133)을 통과하여 발광다이오드(130)의 외부로 출사되게 된다.
한편, S편광과 관련하여, S편광이 제 2 그리드막(133)에 입사되는 경우에, 제 2 그리드막(133) 내의 자유전자는 나노와이어의 연장방향 즉 길이방향으로 진동하게 되어 금속의 고반사특성이 나타나게 된다. 이에 따라, 입사된 S편광의 대부분은 제 2 그리드막(133)을 통과하지 못하고 반사되며, 반사되지 못한 극히 일부는 제 2 그리드막(133)에 흡수된다. 이처럼, S편광은 제 2 그리드막(133)에서 반사되게 된다.
위와 같이 제 2 그리드막(133)에서 반사된 S편광의 빛(L3)은 제 1 그리드막(131)에 입사된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 그리드막(131)은, 편광전환막과 반사막으로서의 기능을 하게 된다. 즉, 제 1 그리드막(131)에는 돌출되며 제 1 방향으로 연장된 제 1 그리드와이어(GW1)가 구성됨으로써, 제 1 그리드막(131)은 요철구조를 갖게 되어, 편광전환막으로서 기능할 수 있게 된다. 또한, 제 1 그리드막(131)은, 반사효율이 우수한 금속물질로 이루어지게 되어, 반사막으로서 기능할 수 있게 된다.
따라서, 제 1 그리드막(131)에 입사된 빛(L3)의 대부분은 반사되게 되며, 또한 입사된 빛(L3)의 편광성분은 전환되게 된다. 여기서, 편광성분의 전환과 관련하여, S편광이 입사되는 경우에, 이와 같은 S편광은 P편광 및 S편광으로 전환되게 된다. 이에 따라, 입사된 S편광의 빛(L3)은 반사작용에 의해 대부분은 반사되며, 또한 편광전환 작용에 의해 반사된 빛(L4)은 S편광성분 뿐만 아니라 P편광성분을 갖게 된다.
위와 같이, 제 1 그리드막(131)에 반사된 빛(L4)은 재차 제 2 그리드막(133)에 입사되며, 앞서 언급한 바와 같이, P편광은 출사되며, S편광은 반사된다.
위와 같은 과정의 반복에 의해, 결과적으로 발광다이오드(130)에서 발생된 빛의 대부분은 P편광으로 출사되게 된다. 이처럼, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 제 1 및 2 그리드막(131, 133) 사이에서의 반사를 통해, 광리사이클링 과정을 수행되게 됨으로써, 발생된 빛의 대부분을 특정편광으로 변환하여 출사시킬 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 발광다이오드(130)에서, 제 2 그리드와이어(GW2)의 피치를 조절하는 경우에, 출사되는 빛의 파장범위를 조절할 수 있다. 또한, 출사되는 빛의 파장범위를 좁히거나 넓히고자 하는 경우에는, 그에 대응하여 제 2 그리드와이어(GW2)의 피치를 적절하게 조절할 수 있게 된다. 이로 인해, 원하는 파장범위를 갖는 빛을 제공할 수 있게 된다.
이하, 도 7a 내지 7h를 더욱 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 방법의 일예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 제 1 금속물질을 기판(121) 상에 증착하여 제 1 금속층(122)을 형성한다.
다음으로, 제 1 금속층(122) 상에 제 1 포토레지시트층을 형성하고, 포토마스크를 사용한 포토리소그래피(photolithography) 공정을 진행하여, 제 1 포토레지스터패턴(171)을 형성한다.
다음으로, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제 1 포토레지스트패턴(171)을 식각마스크로 사용하여, 제 1 금속층(122)을 식각한다. 여기서, 식각공정은, 제 1 금속층의 일부를 제거하도록 수행될 수 있다. 이에 따라, 제거된 부분은 요입된 형상을 가지며, 제거되지 않은 부분은 돌출된 형상을 갖는 제 1 그리드막(131)이 형성되게 된다. 여기서, 제거된 부분은 홈(GR)에 해당되며, 돌출된 부분은 제 1 그리드와이어(GW1)에 해당되고, 이와 같은 홈 및 그리드와이어(GR, GW1)는 제 1 방향을 따라 연장되게 된다.
다음으로, 도 7c에 도시한 바와 같이, 스트립(strip)공정을 진행하여, 제 1 포토레지스트패턴(171)을 제거하게 된다.
다음으로, 도 7d에 도시한 바와 같이, 제 1 그리드막(131) 상에 p-n 반도체다층막(135)을 형성한다. 예를 들면, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy), VPE(Vapor Phase Epitaxy)등의 방법을 사용하여, n형 반도체층(135a), 활성층(135c), p형 반도체층(135b)를 순차적으로 형성할 수 있다.
다음으로, p-n 반도체다층막(135) 상에, 제 2 포토레지스트층(180)을 형성한다.
다음으로, 도 7e에 도시한 바와 같이, 제 2 포토레지스트층(180)에 대해, 포토리소그래피공정을 진행하여, 제 2 포토레지스터패턴(181)을 형성한다.
다음으로, 도 7f에 도시한 바와 같이, 제 2 포토레지스트패턴(181)이 형성된 기판(121) 상에 제 2 금속물질을 증착하여 제 2 금속층(123)을 형성한다. 여기서, 제 2 금속층(123)은, 제 2 포토레지스트패턴(181) 상부 및 그 내부의 개구에 형성되게 된다.
다음으로, 도 7g에 도시한 바와 같이, 제 2 포토레지스트패턴(181)을 제거하는 공정을 진행한다. 이와 같은 공정은, 리프트오프(lift-off) 방식이라고 불리워질 수 있다. 이에 따라, 제 2 포토레지스트패턴(181) 상부에 위치하는 제 2 금속층(123)은 제거되며, 제 2 포토레지스트패턴(181)의 개구부에 위치하는 제 2 금속층(123)은 제거되지 않게 남겨지게 된다. 이에 따라, 제 2 방향을 따라 연장된 제 2 그리드와이어(GW2)를 포함하는 제 2 그리드막(133)이 형성되게 된다. 한편, 제 2 그리드와이어(GW2) 사이에는, 제 2 포토레지스터패턴(181) 제거에 따라, 개구부(OP)가 형성되게 된다.
다음으로, 도 7h에 도시한 바와 같이, 제 2 그리드막(133) 상에 보호층(137)을 형성하게 된다. 이와 같은 보호층(137)은, 유기절연물질 또는 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같은 공정을 통해, 본 발명의 제 1 실시예에 다른 발광다이오드(130)를 형성할 수 있다.
한편, 전술한 발광다이오드 제조공정에서, 제 1 및 2 그리드막(131, 133)을 형성함에 있어, 포토리소그래피공정을 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이와 같은 포토리소그패리공정은 제 1 및 2 그리드막(131, 133)을 형성하는 방법 중 일예로서, 다양한 방법들이 사용될 수 있음은 당업자에게 있어 자명하다. 예를 들면, 레이저 간섭(laser interference) 패터닝 방법, 나노 임프린팅(nano imprinting) 방법, 자기조립(self assembly) 방법, 나노 입자의 선택적 삽입/분산 방법, 나노 입자의 열증착 방법 등이 사용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드의 적층구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드(130)는, 제 1 그리드막(131)에는 서로 교차하는 제 1 및 3 그리드와이어가 구성된 점을 제외하고는, 전술한 제 1 실시예에서의 발광다이오드와 유사한 구조를 갖게 된다. 따라서, 이하의 설명에서는, 제 1 실시예와 유사한 사항에 대한 설명을 생략할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드(130)는, 기판(121) 상에 형성된 제 1 및 2 그리드(grid)막(131, 133)과, 제 1 및 2 그리드막(131, 133) 사이에 형성된 p-n 반도체다층막(135)을 포함할 수 있다. 한편, 제 2 그리드막(133) 상부에는, 제 1 실시예와 유사하게, 발광다이오드(130)를 보호하기 위한 투명한 보호막(도 5의 137 참조)이 더욱 형성될 수 있다.
제 1 그리드막(131)은 기판(121) 상에 형성되며, 반사효율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다.
제 1 그리드막(131)은, 하부에 위치하는 기저층(131a)과, 기저층(131a)에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어(GW1) 및 제 3 방향을 따라 연장된 다수의 제 3 그리드와이어(GW3)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 및 3 그리드와이어(GW1, GW3)는 서로 교차할 수 있다.
이처럼 서로 교차하는 제 1 및 3 그리드와이어(GW3)는, 이들에 의해 둘러싸여진 홈(GR)을 정의할 수 있게 된다.
이와 같이 제 1 그리드막(131)은, 제 1 그리드와이어(GW1)와 홈(GR)이 교대로 배치되고 또한 제 3 그리드와이어(GW3)와 홈(GR)이 교대로 배치됨에 따라, 단면적으로 보았을 때 요철구조를 갖게 된다.
여기서, 제 1 그리드와이어(GW1)는, 나노미터 크기로 형성될 수 있다. 이처럼, 제 1 그리드와이어(GW1)는 나노미터 크기로 형성되는바, 소위 나노와이어(nano wire)라고 불리워질 수 있다.
제 2 그리드막(133)은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어(GW2)를 포함할 수 있다.
이와 같은 제 2 그리드와이어(GW2) 사이에는, 제 2 그리드와이어(GW2)가 연장된 방향을 따라 개구부(OP)가 위치하게 된다. 이와 같은 개구부(OP)는, 제 2 그리드막(135) 하부에 위치하는 적층막을 노출할 수 있게 된다.
한편, 다수의 제 2 그리드와이어(GW2)는, 적어도 일단에서, 서로 연결될 수 있다.
여기서, 제 2 그리드와이어(GW2)는, 나노미터 크기로 형성될 수 있다. 그리고, 제 2 그리드와이어(GW2)의 배치간격 즉 피치(도 5의 p 참조)는 300nm 이하일 수 있다. 또한, 제 2 그리드와이어(GW2)의 피치는, 발광다이오드(130)에서 출사되는 빛의 파장의 반 이하가 될 수 있다.
전술한 바와 같은 제 1 및 2 그리드막(131, 133)은 발광다이오드(130)의 구동전원을 인가받는 전극으로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 제 1 그리드막(131)은 제 1 전극 즉 n형 전극으로서 기능할 수 있으며, 제 2 그리드막(133)은 제 2 전극 즉 p형 전극으로서 기능할 수 있다.
한편, 제 1 그리드와이어(GW1) 또는 제 3 그리드와이어(GW3)와 제 2 그리드와이어(GW2)의 연장방향 즉 길이방향은, 서로 평행하거나 교차할 수 있다. 여기서, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 2 그리드와이어(GW2)는 서로 45±5도 범위의 각도를 이루며, 제 3 그리드와이어(GW3)와 제 2 그리드와이어(GW2)는 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우에, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 3 그리드와이어(GW3)는 서로 90도의 각도를 이루게 될 것이다.
그리고, 제 1 그리드와이어(GW1)와 제 2 그리드와이어(GW2)의 단면형상은, 삼각형, 사각형, 마름모꼴 등의 다각형 형상, 또는 타원 형상, 또는 그 외의 임의의 형상을 가질 수 있다.
p-n 반도체다층막(135)은, III-V족 반도체 물질, 예를 들면, III-V족 질화물 반도체 물질로 형성될 수 있다.
이와 같은 p-n 반도체다층막(135)는, 다수의 반도체층을 포함할 수 있는데, 예를 들면, 제 1 실시예에서 언급한 바와 같이, n형 반도체층(도 5의 135a 참조), p형 반도체층(도 5의 135b 참조), 활성층(도 5의 135c 참조)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 발광다이오드(130)의 편광특성에 대해, 보다 상세하게 설명한다.
발광다이오드(130)의 제 1 및 2 그리드막(131, 133)에 전원이 인가되면, n형 반도체층(135a)을 통해 들어오는 정공과 p형 반도체층(135b)을 통해 들어오는 전자가, 활성층(135c)에서 결합하면서 빛(L1)을 방출하게 된다.
이와 같이 활성층(135c)에서 방출되는 빛(L1)은 무편광 상태를 갖게 된다. 이와 같은 무편광 상태의 빛(L1)은, 편광방향이 제 2 그리드와이어(GW2)의 연장방향과 평행한 광 즉 S편광과, 편광방향이 연장방향과 수직한(즉, 제 2 그리드와이어(GW2)의 폭의 방향과 평행한) 광 즉 P편광으로 분리될 수 있다.
여기서, P편광과 관련하여, P편광이 제 2 그리드막(133)에 입사되는 경우에, 제 2 그리드막(133) 내의 자유전자의 나노와이어의 폭 방향으로의 진동은 공간적으로 제한된다. 즉, 제 2 그리드와이어(GW2)의 폭은 길이에 비해 무시할 수 있을 정도로 작으므로, 자유전자의 폭 방향으로의 진동은 제한된다. 이에 따라, 입사된 P편광의 대부분은 제 2 그리드막(133)을 통과하게 되며, 통과하지 못한 극히 일부는 제 2 그리드막(133)에 흡수된다. 따라서, P편광의 빛(L2)은 제 2 그리드막(133)을 통과하여 발광다이오드(130)의 외부로 출사되게 된다.
한편, S편광과 관련하여, S편광이 제 2 그리드막(133)에 입사되는 경우에, 제 2 그리드막(133) 내의 자유전자는 나노와이어의 연장방향 즉 길이방향으로 진동하게 되어 금속의 고반사특성이 나타나게 된다. 이에 따라, 입사된 S편광의 대부분은 제 2 그리드막(133)을 통과하지 못하고 반사되며, 반사되지 못한 극히 일부는 제 2 그리드막(133)에 흡수된다. 이처럼, S편광은 제 2 그리드막(133)에서 반사되게 된다.
위와 같이 제 2 그리드막(133)에서 반사된 S편광의 빛(L3)은 제 1 그리드막(131)에 입사된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 그리드막(131)은, 편광전환막과 반사막으로서의 기능을 하게 된다. 즉, 제 1 그리드막(131)에는 돌출되며 제 1 방향으로 연장된 제 1 및 3 그리드와이어(GW1)가 구성됨으로써, 제 1 그리드막(131)은 요철구조를 갖게 되어, 편광전환막으로서 기능할 수 있게 된다. 여기서, 제 1 그리드막(131)에는, 제 1 그리드와이어(GW1)뿐만 아니라 이와 교차하는 제 3 그리드와이어(GW3)가 더욱 구성됨에 따라, 제 1 실시예에 비해, 편광전환 특성이 더욱 향상되는 효과가 발생하게 된다.
또한, 제 1 그리드막(131)은, 반사효율이 우수한 금속물질로 이루어지게 되어, 반사막으로서 기능할 수 있게 된다.
따라서, 제 1 그리드막(131)에 입사된 빛(L3)의 대부분은 반사되게 되며, 또한 입사된 빛(L3)의 편광성분은 전환되게 된다. 여기서, 편광성분의 전환과 관련하여, S편광이 입사되는 경우에, 이와 같은 S편광은 P편광 및 S편광으로 전환되게 된다. 이에 따라, 입사된 S편광의 빛(L3)은 반사작용에 의해 대부분은 반사되며, 또한 편광전환 작용에 의해 반사된 빛(L4)은 S편광성분 뿐만 아니라 P편광성분을 갖게 된다.
위와 같이, 제 1 그리드막(131)에 반사된 빛(L4)은 재차 제 2 그리드막(133)에 입사되며, 앞서 언급한 바와 같이, P편광은 출사되며, S편광은 반사된다.
위와 같은 과정의 반복에 의해, 결과적으로 발광다이오드(130)에서 발생된 빛의 대부분은 P편광으로 출사되게 된다. 이처럼, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 제 1 및 2 그리드막(131, 133) 사이에서의 반사를 통해, 광리사이클링 과정을 수행되게 됨으로써, 발생된 빛의 대부분을 특정편광으로 변환하여 출사시킬 수 있게 된다.
이하, 도 9를 더욱 참조하여, 전술한 본발명의 실시예들에 따른 발광다이오드를 사용하는 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드를 광원으로 사용한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9를 더욱 참조하면, 표시장치의 일예로서 액정표시장치(200)는, 액정패널(210)과, 액정패널(210)에 빛을 공급하는 백라이트유닛(260)과, 제 1 및 2 편광판(251, 252)을 포함할 수 있다.
액정패널(210)은, 서로 마주보는 제 1 및 2 기판(210, 220)과, 제 1 및 2 기판(220, 230) 사이에 위치하는 액정층(240)을 포함할 수 있다.
하부기판인 제 1 기판(220)은 어레이기판으로 칭하여 지는데, 도시하지는 않았지만, 제 1 기판(220)에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선이 형성될 수 있다. 그리고, 화소영역에는, 게이트배선 및 데이터배선과 연결되는 스위칭트랜지스터와, 스위칭트랜지스터와 연결되는 화소전극이 형성될 수 있다.
한편, 상부기판인 제 2 기판(230)은 컬러필터기판 또는 대향기판으로 칭하여 지는데, 도시하지는 않았지만, 제 2 기판(230)에는, 블랙매트릭스와, 컬러필터층과, 공통전극이 형성될 수 잇다. 블랙매트릭스는, 게이트배선 및 데이터배선과 스위칭트랜지스터에 대응하여 형성될 수 있다. 컬러필터층은, 화소영역에 대응하여 형성될 수 있다. 그리고, 공통전극은, 블랙매트릭스와 컬러필터층 상부에 위치하며, 화소전극과 마주보게 된다.
제 1 및 2 기판(220, 230)의 외면 각각에는 제 1 및 2 편광판(251, 252)이 위치할 수 있다. 제 1 및 2 편광판(251, 252) 각각은, 편광축을 갖게 된다. 이와 같은 제 1 및 2 편광판(251, 252) 각각은, 대응되는 편광축에 평행한 편광성분의 빛을 통과시키게 된다.
백라이트유닛(260)은, 다수의 발광다이오드소자(141)를 포함할 수 있다. 이와 같은 다수의 발광다이오드소자(141)는 인쇄회로기판(149)에 실장될 수 있다. 여기서, 발광다이오드소자(141)는, 특정편광의 빛을 출사하는 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따른 발광다이오드(130)를 포함하게 된다.
한편, 도시하지는 않았지만, 백라이트유닛(260)은, 발광다이오드소자(141)과 제 1 편광판(251) 사이에 위치하는 적어도 하나의 광학시트를 더욱 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 광학시티로서, 확산시트와 프리즘시트가 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드(130)는, 발생된 무편광의 빛에 대해, 특정편광 예를 들면 제 2 그리드와이어(GW2)의 길이방향에 수직한 편광성분으로 변환하여 출사하게 된다. 즉, 실질적으로 무편광 빛의 대부분을 특정편광으로 변환하여 출사하게 된다.
이와 같이 발광다이오드소자(141)를 통해 출사된 특정편광의 빛은, 제 1 편광판(251)에 입사된다. 여기서, 제 1 편광판(251)의 편광축은, 발광다이오드소자(141)를 통해 출사된 빛의 특정편광 방향과 실질적으로 일치하게 된다. 즉, 제 1 편광판(251)의 편광축은, 제 2 그리드와이어(GW2)의 폭방향(즉, 제 2 그리드와이어(GW2)의 길이방향에 수직한 방향)에 평행하게 된다.
위와 같이 제 1 편광판(251)의 편광축을 설정하게 되면, 실질적으로 발광다이오드소자(141)를 통해 출사된 빛은 모두 제 1 편광판(251)을 통과할 수 있게 된다. 즉, 제 1 편광판(251)을 통한 광손실율은 거의 0%에 도달하게 된다. 따라서, 종래에 비해, 발광다이오드에서 출사된 빛의 광손실율을 상당한 정도로 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 종래에서 광손실에 따른 휘도감소를 보상하기 위해 발광다이오드의 소비전력을 증가시키는 문제를 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
전술한 액정표시장치를 제조하는 방법의 일예에 대해, 도 9를 참조하여 간략하게 설명한다.
제 1 기판(220)과 제 2 기판(230)을 제조한 후, 두 기판(220, 230) 사이에 액정을 충진하고 합착하여 액정패널(210)을 제조한다. 이와 같이 제조된 액정패널(210)의 외면에 편광판(251, 252)을 부착한다.
편광판(251, 252)이 부착된 액정패널(210)과, 다수의 발광다이오드소자(141)를 포함하는 백라이트유닛(260)을, 기구적인 부품으로서 예를 들면 탑케이스(top case), 보텀케이스(bottom case), 메인 서포터(main supporter) 등을 사용하여 모듈화하게 된다. 이와 같은 모듈화공정에서는, 액정패널(210)을 구동하는 구동회로부품을 액정패널에 연결하는 공정이 수행될 수 있다.
위와 같은 공정들을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 제조할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
121 : 기판 131 : 제 1 그리드막
133 : 제 2 그리드막 135 : p-n 반도체다층막
131a : 기저층
GW1 : 제 1 그리드와이어 GW2 : 제 2 그리드와이어
GW3 : 제 3 그리드와이어 GR : 홈
OP : 개구부
133 : 제 2 그리드막 135 : p-n 반도체다층막
131a : 기저층
GW1 : 제 1 그리드와이어 GW2 : 제 2 그리드와이어
GW3 : 제 3 그리드와이어 GR : 홈
OP : 개구부
Claims (24)
- 기판 상에 형성되며 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과;
상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과;
상기 p-n 반도체다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는
발광다이오드소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
발광다이오드소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 발광다이오드소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 발광다이오드소자.
- 기판 상에 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막을 형성하는 단계와;
상기 제 1 그리드막 상에 p-n 반도체다층막을 형성하는 단계와;
상기 p-n 반도체다층막 상에 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는
발광다이오드소자 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
발광다이오드소자 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 발광다이오드소자 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 발광다이오드소자 제조방법.
- 액정패널과;
발광다이오드소자를 포함하고, 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트유닛과;
상기 액정패널과 백라이트유닛 사이에 위치하는 편광판을 포함하고,
상기 발광다이오드소자는, 기판 상에 형성되며 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체 다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하고,
상기 편광판의 편광축은 상기 제 2 방향과 수직한
액정표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
액정표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 액정표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 액정표시장치.
- 기판 상에 형성되며 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과;
상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과;
상기 p-n 반도체다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따라 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는
발광다이오드소자.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며,
상기 제 1 및 3 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
발광다이오드소자.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 발광다이오드소자.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 발광다이오드소자.
- 기판 상에 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막을 형성하는 단계와;
상기 제 1 그리드막 상에 p-n 반도체다층막을 형성하는 단계와;
상기 p-n 반도체다층막 상에 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따라 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하는
발광다이오드소자 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며,
상기 제 1 및 3 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
발광다이오드소자 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 발광다이오드소자 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 발광다이오드소자 제조방법.
- 액정패널과;
발광다이오드소자를 포함하고, 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트유닛과;
상기 액정패널과 백라이트유닛 사이에 위치하는 편광판을 포함하고,
상기 발광다이오드소자는, 기판 상에 형성되며 반사특성을 갖는 금속물질로 이루어진 제 1 그리드막과; 상기 제 1 그리드막 상에 형성된 p-n 반도체다층막과; 상기 p-n 반도체 다층막 상에 형성되며 금속물질로 이루어진 제 2 그리드막을 포함하고,
상기 제 1 그리드막은, 기저층과; 상기 기저층과 일체형으로 구성되며 상기 기저층에서 돌출되며 제 1 방향을 따라 연장된 다수의 제 1 그리드와이어 및 제 3 방향을 따라 연장된 다수의 제 3 그리드와이어를 포함하고,
상기 제 2 그리드막은, 제 2 방향을 따라 연장된 다수의 제 2 그리드와이어를 포함하며,
상기 p-n 반도체다층막은, 활성층과; 상기 활성층과 제 1 그리드막 사이에 형성된 n형 반도체층과; 상기 활성층과 제 2 그리드막 사이에 형성된 p형 반도체층을 포함하고,
상기 편광판의 편광축은 상기 제 2 방향과 수직한
액정표시장치.
- 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 및 3 방향은 서로 교차하며,
상기 제 1 및 3 방향과 제 2 방향은 서로 45±5도 범위의 각도를 이루는
액정표시장치.
- 제 21 항에 있어서,
상기 제 2 그리드와이어의 피치(pitch)는 300nm 이하인 액정표시장치.
- 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 및 2 그리드막은 구동전원을 인가받는 액정표시장치.
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