KR102504162B1 - polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same - Google Patents
polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102504162B1 KR102504162B1 KR1020200181417A KR20200181417A KR102504162B1 KR 102504162 B1 KR102504162 B1 KR 102504162B1 KR 1020200181417 A KR1020200181417 A KR 1020200181417A KR 20200181417 A KR20200181417 A KR 20200181417A KR 102504162 B1 KR102504162 B1 KR 102504162B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- display device
- emitting diode
- polarization
- layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 68
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 8
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 6
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
- G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
- H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
기판에 반도체 제조 공정을 통해 만들어지는 발광 다이오드로서 편광층 혹은 편광구조가 일체로 형성되어 발광 다이오드에서 나오는 빛이 편광 속성을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 편광화 발광 다이오드와, 그 제조 방법으로서 편광구조는 와이어 그리드 패턴을 기본 발광 다이오드에 일체로 형성하여 제조하는 방법과, 본 발명의 편광화 발광 다이오드를 사용하여 만들어지는 입체 화상 표시장치가 개시된다.
본 발명에 따르면 발광 다이오드 자체에 편광판을 내장시킨 것과 같아서 이 발광 다이오드로 표시장치의 화소를 구현할 때 별도의 편광판을 형성할 필요가 없어 제조 공정을 간단하게 하고 비용을 줄일 수 있다.As a light emitting diode made through a semiconductor manufacturing process on a substrate, a polarization layer or a polarization structure is integrally formed so that light emitted from the light emitting diode has polarization properties, and a polarization structure as a manufacturing method A manufacturing method by integrally forming a wire grid pattern on a basic light emitting diode and a 3D image display device made using the polarized light emitting diode of the present invention are disclosed.
According to the present invention, since a polarizing plate is embedded in a light emitting diode itself, when a pixel of a display device is implemented using the light emitting diode, there is no need to form a separate polarizing plate, thereby simplifying the manufacturing process and reducing cost.
Description
본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편광 발광이 가능한 편광화 발광다이오드와 그 제조방법 및 이를 이용한 3차원(입체) 화상 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a polarized light emitting diode capable of polarized light emission, a manufacturing method thereof, and a three-dimensional (stereoscopic) image display device using the same.
발광 다이오드는 매우 다양하게 사용될 수 있는 발광 소자이며, 조명장치 및 디스플레이 장치(표시장치) 등에서 많이 사용될 수 있다. A light emitting diode is a light emitting device that can be used in a wide variety of ways, and can be widely used in lighting devices and display devices (display devices).
기존에 알려진 표시장치 가운데 3차원 표시장치에서는 화상을 보면서 입체감을 느끼도록 하기 위해 몇 가지 방식을 채용하고 있다. 일반적으로, 사람의 두 눈은 약 65mm 정도 떨어져 있기 때문에 물체를 볼 때 각각의 눈은 물체의 다른 면을 보면서 입체감을 느끼게 된다. 이를 좌우 양안에 의한 양안시차라고 하며, 이러한 양안시차는 두 눈에서 획득한 각각의 영상이 뇌에서 합성되어 입체감을 갖는 상으로 지각된다. 이러한 원리를 이용하여 입체 화상을 표시할 수 있다.Among previously known display devices, a 3D display device adopts several methods in order to feel a three-dimensional effect while viewing an image. In general, since the two eyes of a person are separated by about 65 mm, when looking at an object, each eye sees a different side of the object and feels a three-dimensional effect. This is called binocular disparity due to both left and right eyes, and such binocular disparity is perceived as an image having a three-dimensional effect by synthesizing each image obtained from both eyes in the brain. A stereoscopic image can be displayed using this principle.
입체 화상을 표시하는 기술은 양안 시차 방식, 복합 시차 방식 등이 있으며, 양안 시차 방식은 가장 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하는 방식이다.A technique for displaying a stereoscopic image includes a binocular parallax method, a complex parallax method, and the like, and the binocular parallax method uses parallax images of the left and right eyes that have the greatest stereoscopic effect.
대한민국 등록특허 제10-1058534호의 도1에는 기존의 입체 화상 표시장치의 한 예가 나타나 있다. 이 표시장치에서는 제 1 유리 기판(11), 컬러 필터 기판(9), 투명전극판(8), 제 1 배향막(7), 액정층(10), 제 2 배향막(6), 박막 트랜지스터 기판(5), 제 2 유리 기판(4), 편광 기판 및 백라이트(22)가 구비된다. 1 of Korean Patent Registration No. 10-1058534 shows an example of a conventional 3D image display device. In this display device, a
컬러 필터 기판(9)은 제 1 유리 기판(11) 상에 배치되고, 투명전극판(8)은 컬러 필터 기판(9) 상에 배치되며, 제 1 배향막(7)은 투명전극판(8) 상에 배치되고, 액정층(10)은 제 1 배향막(7) 상에 배치되며, 제 2 배향막(6)은 액정층(10) 상에 배치되고, 박막 트랜지스터 기판(5)은 제 2 배향막(6) 상에 배치되며, 제 2 유리 기판(4)은 박막 트랜지스터 기판(5) 상에 배치된다.The color filter substrate 9 is disposed on the
한편, 편광 기판은 제 2 유리 기판(4)에 배치되며, 45° 편광판(24)과 135° 편광판(25)이 교대로 배치되어, 대각선 방향으로 45° 편광판(24)과 135° 편광판(25)이 평행하게 배치된다. 여기에서, 45° 편광판(24)과 135° 편광판(25)은 와이어 그리드 편광판(WGP)을 이용할 수 있다.On the other hand, the polarizing substrate is disposed on the second glass substrate 4, and the 45 ° polarizing
또한, 백라이트(22)는 45° 편광판(24)에 대향하여 B그룹 발광 다이오드가 연결되어 배치되고, 135° 편광판(25)에 대향하여 A그룹 발광 다이오드가 연결되어 배치된다. 이 예에 따른 발광 다이오드 입체 화상 표시 장치는 스위치(S)를 이용하여 A그룹과 B그룹에 75 Hz ~ 260 Hz 정도로 교대로 전원을 제공하면, A그룹에 전원이 제공되는 경우에는 오른쪽 편광 안경(27)을 통해서 우안용 영상이 관찰되고, B그룹에 전원이 제공되는 경우에는 왼쪽 편광 안경(26)을 통해서 좌안용 영상이 관찰된다.In addition, in the
여기서 각 그룹을 이루는 편광판에는 표시장치의 적당한 단위로 구획된 복수 화소가 대응되는 형태를 이루고 있으며, 이런 대응 방식은 입체 화상 표시장치에 통상적인 것이므로 더 구체적 설명은 생략하기로 한다. Here, a plurality of pixels divided into appropriate units of a display device correspond to the polarizing plate constituting each group, and since such a correspondence method is typical for a 3D image display device, a detailed description thereof will be omitted.
그러나, 이러한 구성에서는 입체 화상 표시장치를 위해 편광판을 별도로 마련하고 기판에 결합하고, 표시장치 화소와 편광판의 정렬을 정확히 해야하는 번거로움이 있다. 또한, 편광판을 형성할 때 일부분, 가령 특정 화소에 문제가 있어도 해당 부분만을 교체할 수가 없어 전체를 교체해야 하는 문제가 있었다.However, in this configuration, there is a hassle in that a polarizing plate is separately prepared for a 3D image display device, coupled to the substrate, and the display device pixels and the polarizing plate must be accurately aligned. In addition, when forming a polarizing plate, even if there is a problem with a part, for example, a specific pixel, only the corresponding part cannot be replaced, so there is a problem in that the entire polarizing plate must be replaced.
한편, 3차원 화상 표시에 사용되는 광학구조인 편광판은 특정 소재의 광학적 성질을 이용하여 형성하며, 소재를 이루는 재질 및 그 형성 방법에 따라 형성되는 편광 특성도 다양하게 이루어질 수 있다. On the other hand, a polarizing plate, which is an optical structure used for 3D image display, is formed using the optical properties of a specific material, and polarization characteristics formed according to the material constituting the material and its formation method can be made various.
대한민국 특허출원 10-2018-0019266호 등에는 금속 슬릿 혹은 격자를 이용하여 편광판을 형성하여 액정표시장치와 같은 표시장치에서 효율과 품위를 높이는 기술이 개시되어 있다. Republic of Korea Patent Application No. 10-2018-0019266 discloses a technique of increasing efficiency and quality in a display device such as a liquid crystal display by forming a polarizing plate using a metal slit or grid.
본 발명은 상술한 종래의 입체 화상 표시장치를 형성함에 있어서 사용되는 편광판의 난점을 해결하기 위한 것으로, 발광다이오드를 이용한 표시장치 화면의 일정 부분에 문제가 발생하게 되는 경우, 해당 부분을 한정적으로 교체하여 전체적 표시장치의 문제점을 보완 수리할 수 있는 발광 다이오드 및 그 제조방법과 이를 가진 입체 화상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above-mentioned difficulties of the polarizer used in forming the conventional three-dimensional image display device, and when a problem occurs in a certain portion of the screen of a display device using a light emitting diode, the corresponding portion is limitedly replaced It is an object of the present invention to provide a light emitting diode capable of supplementing and repairing problems of the entire display device, a manufacturing method thereof, and a three-dimensional image display device having the same.
본 발명은 또한, 별도의 편광판을 형성하지 않고, 발광표시장치 자체의 형성 과정에서 일체로 편광판 혹은 편광구조를 형성함으로써 생산 효율을 높이고 공정을 간편하게 할 수 있도록 하는 발광 다이오드 및 그 제조방법과 이를 가진 입체 화상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is also directed to a light emitting diode and a manufacturing method thereof, which increase production efficiency and simplify the process by integrally forming a polarizing plate or a polarizing structure in the process of forming a light emitting display device itself without forming a separate polarizing plate, and a method for manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional image display device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 편광화 발광 다이오드는 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 통해 만들어지는 발광 다이오드로서 편광층 혹은 편광구조가 일체로 형성되어 발광 다이오드에서 나오는 빛이 편광 속성을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 한다.The polarization light emitting diode of the present invention for achieving the above object is a light emitting diode made on a wafer through a semiconductor manufacturing process, wherein a polarization layer or a polarization structure is integrally formed so that light emitted from the light emitting diode has polarization properties. do.
이때, 편광구조는 미세 금속 와이어 복수개가 서로 평행하게 형성되어 슬릿을 형성하는 혹은 격자를 형성하는 방식으로 이루어진 것일 수 있다. In this case, the polarization structure may be formed in a manner in which a plurality of fine metal wires are formed in parallel with each other to form a slit or a grid.
이때, 편광구조를 이루는 미세 금속 와이어는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 수 있다. At this time, the fine metal wire constituting the polarization structure may be made of an aluminum material.
본 발명의 편광화 발광 다이오드에서 발광 다이오드와 편광층 혹은 편광구조 사이에는 적어도 일부 영역에서 상기 발광 다이오드와 일체로 형성되는 색변환층이 더 구비될 수 있다. In the polarization light emitting diode of the present invention, a color conversion layer integrally formed with the light emitting diode may be further provided in at least a partial area between the light emitting diode and the polarization layer or the polarization structure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 편광화 발광 다이오드 제조 방법은, 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 통해 발광 다이오드 칩을 형성함에 있어서, 발광을 위한 층 구조 위에 서로 평행한 미세 금속 와이어 패턴을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진다. In order to achieve the above object, the method for manufacturing a polarized light emitting diode of the present invention includes forming fine metal wire patterns parallel to each other on a layer structure for light emission in forming a light emitting diode chip on a wafer through a semiconductor manufacturing process. made available
본 발명 방법에서 미세 금속 와이어 패턴은 인쇄기법으로 형성하거나, 적층된 금속층에 포토리소그래피 공정을 통해 미세 금속 와이어 패턴을 형성하거나, 적층된 금속층에 전자빔 식각을 통해 미세 금속 와이어 패턴을 형성하는 것에 의해 이루어질 수 있다.In the method of the present invention, the fine metal wire pattern is formed by a printing technique, forming a fine metal wire pattern on the laminated metal layer through a photolithography process, or forming a fine metal wire pattern on the laminated metal layer through electron beam etching. can
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입체 화상 표시장치는 화소를 구성함에 있어서 본 발명의 편광화 발광 다이오드를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A three-dimensional image display device of the present invention for achieving the above object is characterized in that the polarized light emitting diode of the present invention is used in configuring pixels.
보다 구체적인 하나의 형태로서 본 발명의 입체 화상 표시장치는, As a more specific form, the three-dimensional image display device of the present invention,
같은 편광 방향을 가진 복수 컬러의 편광화 발광 다이오드를 조합하여 평평상에서 배열함으로써 하나의 화소단위를 만들고, 표시장치를 이루는 제1형 수직 스트라이프에 제1 편광방향을 가진 편광화 발광 다이오드로 이루어진 화소단위 복수개를 상하로 배열하고, 제1형 수직 스트라이프와 인접한 제2형 수직 스트라이프에는 제1 편광방향과 편광 속성상 수직방향인 제2 편광방향을 가진 편광화 발광 다이오드로 이루어진 화소단위 복수 개를 상하 방향으로 배열하고, 제1형 수직 스트라이프와 제2형 수직 스트라이프가 번갈아가면서 배열되는 것일 수 있다.A pixel unit is made by combining polarized light emitting diodes of a plurality of colors having the same polarization direction and arranging them on a flat surface, and a pixel unit composed of polarized light emitting diodes having a first polarization direction in
본 발명의 표시장치에서 편광화 발광 다이오드는 자체로서 컬러 표현을 위한 3가지 색상 중 하나의 색상의 빛을 발생시키는 것으로 표시장치에 별도의 컬러 필터층을 가지지 않도록 이루어질 수 있고, 편광화 발광 다이오드는 자체 발광을 통해 편광을 방출하는 화소를 이룰 수 있다. In the display device of the present invention, the polarization light emitting diode itself generates light of one of three colors for color expression, and can be made without a separate color filter layer in the display device, and the polarization light emitting diode itself A pixel emitting polarized light may be formed through light emission.
본 발명의 표시장치에서 개개의 편광화 발광 다이오드는 패시브 메트릭스 방식 혹은 액티브 메트릭스 방식으로 구동될 수 있도록 회로기판 상에 배열되고 전기접속되는 것일 수 있다.In the display device of the present invention, individual polarized light emitting diodes may be arranged on a circuit board and electrically connected so as to be driven in a passive matrix method or an active matrix method.
본 발명의 표시장치에서, 편광화 발광 다이오드가 색변환층을 가지는 경우, 표시장치의 화소를 구성하도록 표시장치 기판에 결합되는 베어칩은 색변환층으로서 적어도 서로 다른 2개의 색변환층을 구비하며, 적어도 서로 다른 색상을 가지는 화소 3개를 포함하는 하나의 화소단위를 일체로 가지도록 형성된 베어칩일 수 있고, 이런 베어칩 복수개가 표시장치 기판에 결합되어 본 발명의 입체 화상 표시장치를 형성할 수 있다. 가령, 베어칩은 2*2 화소를 이룰 화소단위로서 좌상에서 시계방향으로 RGBG의 색상을 표현할 화소 4개를 커버하도록 만들어지는 것일 수 있다.In the display device of the present invention, when the polarized light emitting diode has a color conversion layer, the bare chip coupled to the display device substrate to configure the pixels of the display device includes at least two different color conversion layers as color conversion layers. , It may be a bare chip formed to integrally have one pixel unit including at least three pixels having different colors, and a plurality of such bare chips may be bonded to a display device substrate to form a three-dimensional image display device of the present invention. there is. For example, a bare chip may be a pixel unit that forms 2*2 pixels, and may be made to cover four pixels to represent RGBG colors in a clockwise direction from the top left.
이런 경우, 베어칩은 표시장치 기판에 결합된 상태에서 제1 편광방향을 가지는 a형 베어칩과 이런 a형 베어칩을 90도 회전시킨 b형 베어칩으로 구분되어 a형 베어칩은 가령 우안을 위한 화면을 표현하고, b형 베어칩은 가령 좌안을 위한 화면을 표현하도록 이루어질 수 있다.In this case, the bare chip is divided into an a-type bare chip having a first polarization direction and a b-type bare chip obtained by rotating the a-type bare chip by 90 degrees while being coupled to the display substrate. A screen for the left eye may be expressed, and the b-type bare chip may be configured to express a screen for the left eye, for example.
본 발명에 따르면 발광 다이오드 개별칩 자체에 편광판을 내장시킨 것과 같아서 이 발광 다이오드로 표시장치의 화소를 구현할 때 별도의 편광판을 형성할 필요가 없어 제조 공정을 간단하게 하고 비용을 줄일 수 있다.According to the present invention, since a polarizing plate is embedded in an individual chip of a light emitting diode, a separate polarizing plate is not required when implementing a pixel of a display device using the light emitting diode, thereby simplifying the manufacturing process and reducing cost.
본 발명에 따르면 표시장치의 일부분에 편광판에 의한 문제가 생겨 전체 편광판을 교체해야 하는 어려움을 극복할 수 있다.According to the present invention, it is possible to overcome the difficulty of replacing the entire polarizer due to a problem caused by a polarizer in a part of the display device.
도1은 종래의 입체 화상 표시장치의 일 실시예인 안경 방식의 입체시 구현기술의 구성을 개념적으로 나타내는 분해 사시도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광화 발광 다이오드의 기본적 구성요소를 개념적으로 단순화하여 나타내는 사시도,
도3은 본 발명의 편광화 발광 다이오드의 일 실시예를 이루기 위한 쏘잉 전의 웨이퍼를 나타내는 평면도,
도4는 전체적 3차원 화상 표시용 LED 전광판과 그 일부를 이루는 화소배열을 예시적으로 나타내는 개념도이다.
도5는 본 발명의 편광화 발광 다이오드를 이용하여 형성한 3차원 화상 표시장치의 한 실시예의 기본적 구성을 개략적으로 나타내는 개념적 단면도이다.
도6은 도2와 다른 층구조를 가지는 실시예를 개시하는 단면도이다.
도 7은 도2 및 도6과 다른 층구조를 가지는 또다른 실시예를 개시하는 단면도이다.
도8은 도7과 같은 단면을 가지며, G, B, R의 색변환층이 형성된 웨이퍼를 나타내는 평면도 및 이런 웨이퍼에서 얻어지는 베어칩을 나타내는 평면도,
도9는 도8의 베어칩을 표시장치 기판에 결합시켜 표시장치를 형성하는 개념을 나타내는 개념도이다. 1 is an exploded perspective view conceptually showing the configuration of a glasses-type stereoscopic vision realization technology, which is an embodiment of a conventional stereoscopic image display device;
2 is a perspective view conceptually simplifying basic components of a polarization light emitting diode according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan view showing a wafer before sawing to form an embodiment of a polarized light emitting diode of the present invention;
4 is a conceptual diagram exemplarily illustrating an LED signboard for displaying a 3D image and a pixel arrangement constituting a part thereof.
5 is a conceptual cross-sectional view schematically showing the basic configuration of an embodiment of a 3D image display device formed using the polarized light emitting diode of the present invention.
Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating an embodiment having a layer structure different from that of Fig. 2;
7 is a cross-sectional view illustrating another embodiment having a layer structure different from that of FIGS. 2 and 6;
8 is a plan view showing a wafer having the same cross-section as in FIG. 7 and having G, B, and R color conversion layers formed thereon, and a plan view showing a bare chip obtained from such a wafer;
9 is a conceptual diagram illustrating a concept of forming a display device by combining the bare chip of FIG. 8 with a display device substrate.
이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples with reference to the drawings.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광화 발광 다이오드의 일반적 구성요소를 개념적으로 단순화하여 나타내는 단면도이고, 도3은 도2와 같은 편광화 발광 다이오드를 이루기 위한 쏘잉 전의 웨이퍼를 나타낸다.2 is a conceptually simplified cross-sectional view of general components of a polarization light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a wafer before sawing to form the polarization light emitting diode as shown in FIG. 2 .
도2를 참조하면, 하부의 잉여 전자를 가지는 n형 반도체층(10)과 퀀텀 웰층(20)과 p형 반도체층(30)으로 이루어지는 발광다이오드 상에 와이어 그리드 패턴(40)을 형성하여 이 패턴이 편광판의 역할을 하도록 하였다. 이런 구조를 형성하기 위해 통상 사파이어 기판(60)에 버퍼층으로서 불순물을 도핑하지 않은 반도체층(50)을 적층시킨 후 n형 반도체층, 퀀텀 웰층, p형 반도체층을 차례로 형성하여 기본적 발광 다이오드 구조를 이루고 그 위에 와이어 그리드 패턴(40)을 형성할 수 있다. 반도체층으로는 질화 갈륨(GaN) 등을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 2, a
여기서는 도시되지 않지만 n형 반도체층과 p형 반도체층의 노출된 일부에는 이들 사이에 일정 전압을 인가할 수 있도록 전극이 형성되는 것이 통상적이며 이는 기존에 잘 알려져 있다.Although not shown here, it is common for electrodes to be formed on exposed portions of the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer to apply a constant voltage therebetween, which is well known in the art.
이런 편광화 발광 다이오드는 도3과 같은 기판(wafer: 100)를 이용하여 같은 특성의 발광 다이오드를 다수개로 함께 형성한 뒤 도시된 것과 같이 격자형 스크라이브 라인(110)에 따라 직사각형으로 절단하여 개별적 편광화 발광 다이오드를 형성할 수 있다.Such polarized light emitting diodes are individually polarized by forming a plurality of light emitting diodes having the same characteristics together using a substrate (wafer: 100) as shown in FIG. A light emitting diode can be formed.
기판은 여기서 원형 기판을 나타내고 있지만 사각형 기판을 사용할 수 있고, 기판의 재질로 반드시 사파이어 기판에 한정되는 것은 아니며, 물론 각각의 반도체층도 질화갈륨에 한정되는 것은 아니다. 퀀텀 웰층(20)은 통상 복수 재질의 다층구조로 이루어지며, 발생하는 빛을 특정 색상으로 하기 위해 이들 반도체 재질 및 층 구성을 다양하게 변경할 수 있다. Although a circular substrate is shown here, a rectangular substrate may be used, and the material of the substrate is not necessarily limited to a sapphire substrate, and of course, each semiconductor layer is not limited to gallium nitride. The
와이어 그리드 패턴(40)은 p형 반도체층을 형성한 뒤 가령 50나노미터 두께, 50나노미터 폭으로 50나노미터의 간격을 가지도록 서로 평행한 복수의 선형 패턴을 형성하여 만들 수 있으며, 투명하지 않고, 도전층으로 이루어질 수 있다. 공정에서 변형 응집되거나 균열 박리되는 것을 막을 수 있는 내열성, 내자외선 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 따라서 무기재료로 형성되는 것이 일반적이다. 가령 불투명하고 도전성을 가지는 금속층인 알루미늄을 기판 전체에 적층하고 포토리소그래피 공정으로 패터닝하여 형성할 수 있다.The
와이어 그리드 패턴(40)과 같은 편광구조는 발광 다이오드에서 외부로 빛을 내보내는 발광측 표면에 형성되는 것이며, 여기서는 발광은 원래 기판의 반대쪽 표면을 통해 이루어지는 경우를 상정하고 있지만, 원래 기판을 사파이어 유리와 같은 투명층으로 하는 경우, 발광 다이오드 형성 후 기판을 얇게 연마하여 기판측으로 발광 다이오드의 빛이 나가도록 할 수도 있다. 이런 경우, 편광구조는 얇게 연마된 기판 표면에 형성될 수 있다. A polarization structure such as the
와이어 그리드 층은 프린팅(printing)으로 직접 형성할 수도 있으며, 기판 전반에 걸쳐 와이어 그리드용 금속 층을 적층하고 이 층에 대한 포토리소그래피를 이용한 패터닝으로 와이어 그리드 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 금속층은 후자의 방법으로 통상 형성될 수 있고, 프린팅은 잉크화가 가능한 재질로 와이어 그리드를 형성할 때 사용될 수 있다.The wire grid layer may be directly formed by printing, or a wire grid pattern may be formed by stacking a metal layer for a wire grid over the entire substrate and patterning the layer using photolithography. The metal layer can usually be formed by the latter method, and printing can be used when forming a wire grid with an inkable material.
또한, 이러한 발광 다이오드 구성에서 와이어 그리드 패턴을 형성하기 전에 통상적 발광 다이오드 구조의 상부에 기판 전반에 걸쳐 별도의 형광층 혹은 색변환층을 더 형성하여 청색 LED를 이용하여 백색광 발광다이오드를 만들거나, 녹색 혹은 적색용 기판을 이루고 이를 스크라이브 라인을 따라 절단하여 개별 발광 다이오드를 형성할 수도 있다. 따라서, 컬러 표시장치를 형성하기 위한 청색, 적색, 녹색 (혹은 청색 황색 적색)의 편광화 발광 다이오드를 형성할 수 있다. In addition, in this light emitting diode configuration, before forming the wire grid pattern, a separate fluorescent layer or color conversion layer is further formed on the upper part of the conventional light emitting diode structure over the entire substrate to make a white light emitting diode using blue LEDs or green light emitting diodes. Alternatively, individual light emitting diodes may be formed by forming a substrate for red and cutting it along a scribe line. Accordingly, it is possible to form blue, red, and green (or blue, yellow, red) polarized light emitting diodes for forming a color display device.
기판에서 개별 발광 다이오드 혹은 개별 발광 다이오드 칩을 얻기 위한 쏘잉(sawing)에는 기계적 쏘를 사용할 수도 있지만 와이어 그리드 패턴이나 다른 발광 다이오드 구조의 손상을 효과적으로 방지하기 위해 스텔스 레이저 등을 이용하여 레이저 커팅을 할 수도 있다. A mechanical saw may be used for sawing to obtain individual light emitting diodes or individual light emitting diode chips from a substrate, but laser cutting may also be performed using a stealth laser to effectively prevent damage to wire grid patterns or other light emitting diode structures. there is.
개별 발광 다이오드는 가로 세로 1mm 정도 혹은 그 이상 크기로 형성되는 것을 주로 상정하지만, 작게는 가로 세로 100um나 가로 세로 50um 크기로 형성되는 것도 가능하며, 표시장치의 해상도를 고려하여 크기를 결정할 수 있다.Individual light emitting diodes are generally assumed to have a size of about 1 mm in width and height or more, but can also be formed in a size of 100 um in width and 50 um in size, and the size can be determined in consideration of the resolution of the display device.
이런 개별 발광 다이오드 칩을 이용하여 3차원 화상 표시장치를 얻기 위해 각 색상용 개별 발광 다이오드 칩은 3차원 화상 표시장치의 별도의 회로 기판에 해당 화소 위치에 배열될 수 있으며, 적, 녹, 청의 색상뿐 아니라 좌안용 편광과 우안용 편광같은 편광 방향을 고려하여 배치되어야 한다. In order to obtain a 3D image display device using such individual light emitting diode chips, individual light emitting diode chips for each color may be arranged at corresponding pixel positions on a separate circuit board of the 3D image display device, and the colors of red, green, and blue may be arranged. In addition, it should be arranged considering polarization directions such as polarization for the left eye and polarization for the right eye.
좌안용 편광을 위한 개별 발광 다이오드와 우안용 편광을 위한 개별 발광 다이오드는 별도의 기판에서 생산될 수 있지만, 와이어 그리드 패턴으로써 편광구조 혹은 편광층을 형성하는 경우와 같이 경우에 따라서는 좌안용 편광을 위한 발광 다이오드를 단순히 회전시켜 우안용 편광을 위한 발광 다이오드로 사용하는 것도 고려할 수 있다. 단, 이런 경우, 회전시킨 상태의 개별 발광 다이오드의 각 전극에 전압을 인가할 수 있는 기판의 전극 위치가 서로 적절히 정렬될 수 있도록 개별 발광 다이오드의 전극 위치와 기판의 전극 위치가 형성되어야 한다.Individual light emitting diodes for polarization for the left eye and individual light emitting diodes for polarization for the right eye can be produced on separate substrates, but in some cases, such as when a polarization structure or polarization layer is formed with a wire grid pattern, polarization for the left eye It is also conceivable to simply rotate a light emitting diode for polarization and use it as a light emitting diode for polarization for the right eye. However, in this case, the positions of the electrodes of the individual light emitting diodes and the positions of the electrodes on the substrate should be formed so that the positions of the electrodes on the substrate to which voltage can be applied to each electrode of the individual light emitting diodes in a rotated state can be properly aligned with each other.
도4는 전체적 3차원 화상 표시용 LED 전광판과 그 일부를 이루는 화소배열을 예시적으로 나타내는 개념도이다. 화소 배열을 잘 살펴보면, 좌상의 적색 화소와 우하의 청색화소, 좌하 및 우상의 녹색 화소를 포함하여 4개의 화소로 하나의 화소단위를 만들고, 하나의 수직 스트라이프(210)에 이 화소단위를 상하로 배열하는데 이때 이 화소단위(201)는 제1 편광방향을 가진 발광 다이오드들로 구성되도록 한다. 그 인접한 수직 스트라이프(220)에는 제2 편광방향을 가진 발광 다이오드들로 이루어진 화소단위(202))를 앞선 수직 스트라이프와 상하로 화소 하나 차이를 두고 상하로 배열하고 있다. 그리고, 이런 제1 편광방향의 화소단위(201)로 이루어진 수직 스트라이프(210)와 제2 편광방향의 화소단위(202)로 이루어진 수직 스트라이프(220)를 수평 방향으로 번갈아가면서 반복 배열하는 형태를 이루고 있다. 4 is a conceptual diagram exemplarily illustrating an LED signboard for displaying a 3D image and a pixel arrangement constituting a part thereof. Looking closely at the pixel arrangement, one pixel unit is made of four pixels, including red pixels on the upper left, blue pixels on the lower right, and green pixels on the lower left and upper right, and this pixel unit is vertically arranged in one
여기서는 와이어 그리드 패턴이 직선 패턴 방향별로 서로 다른 방향(orthogonal)의 편광 방향을 이루는 것을 예시하고 있으나, 우안용 편광과 좌안용 편광은 편광 속성상 서로 반대 방향으로서 서로 확실히 구분되어 보일 수 있는 다양한 형태의 편광 쌍, 가령 우원 편광 및 좌원 편광과 같은 것이 될 수도 있으며, 이를 위해 본 발명의 편광화 발광 다이오드를 형성할 때 통상의 발광 다이오드 구조 및 편광층(편광구조) 위에 위상차판을 이루는 별도 물질층을 형성하는 것도 가능함은 이미 잘 알려진 것이다. Here, it is exemplified that the wire grid pattern forms orthogonal polarization directions for each straight line pattern direction, but the polarization for the right eye and the polarization for the left eye are opposite to each other in terms of polarization properties, and can be clearly distinguished from each other in various forms. It may be a polarization pair, such as right-circular polarization and left-circular polarization. To this end, when forming the polarization light emitting diode of the present invention, a separate material layer forming a retardation plate is formed on a normal light emitting diode structure and a polarization layer (polarization structure) It is already well known that formation is possible.
한편, 이런 화소 단위가 색상과 편광을 고려하여 수직 스트라이프를 이룰 때 좌안용 및 우안용 화소단위가 좌안 및 우안에 구분 인식되는 방법은 기존의 3차원 화상 표시장치의 이론을 통해 잘 알려진 것이므로 여기서는 그 구체적 인식과정 설명은 생략하기로 하며, 물론, 다른 형태의 다양한 화소 단위 구성 및 배열이 가능할 수 있음도 이 기술분야에 잘 알려진 것이므로 그 설명도 생략하기로 한다. On the other hand, when such pixel units form vertical stripes in consideration of color and polarization, the method of distinguishing and recognizing left and right eye pixel units is well known through the theory of existing 3D image display devices. A detailed description of the recognition process will be omitted, and, of course, since it is well known in the art that various pixel unit configurations and arrangements of different shapes may be possible, the description thereof will also be omitted.
도5는 본 발명의 편광화 발광 다이오드를 이용하여 형성한 3차원 화상 표시장치의 한 실시예의 화소의 기본적 구성을 개략적으로 나타내는 개념적 단면도이다. 도5를 참조하면, 하부 기판으로 화소별로 구동 트랜지스터가 형성되어 원리적으로 TFT LCD와 비슷한 액티브 매트릭스(active matrix)형 구동회로 기판이 사용되고, 그 위에 화소별로 도2와 같은 편광화 발광 다이오드가 설치된다. 물론, 이때에는 각 화소의 편광화 발광 다이오드는 컬러와 편광 방향을 고려하여 도4와 같은 입체 화상에 적합한 특정 배열을 가지도록 설되고, 그 위에 ITO 공통전극이 형성된 상부기판이 설치되어 있다. 드레인 전극에 연결된 화소전극이 개별 발광 다이오드의 P형 반도체층의 전극과 접속되고, 상부기판의 공통전극은 개별 발광 다이오드의 N형 반도체층의 전극과 접속되어 선택된 화소에는 발광 다이오드 작동에 의한 일정한 컬러와 일정한 편광 방향을 가진 편광이 방출된다. 이때, 특정 화상 프레임에서 어느 화소를 점등시킬 지는 기존의 3차원 TFT LCD(액정표시장치)의 구동방법과 비슷하게 이루어질 수 있다. 5 is a conceptual cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a pixel of an embodiment of a 3D image display device formed using the polarized light emitting diode of the present invention. Referring to FIG. 5, a driving transistor is formed for each pixel as a lower substrate, and an active matrix type driving circuit substrate similar to a TFT LCD is used in principle, and a polarized light emitting diode as shown in FIG. 2 is installed for each pixel on it. do. Of course, at this time, polarization light emitting diodes of each pixel are set to have a specific arrangement suitable for a stereoscopic image as shown in FIG. 4 in consideration of color and polarization direction, and an upper substrate on which an ITO common electrode is formed is installed. The pixel electrode connected to the drain electrode is connected to the electrode of the P-type semiconductor layer of each light emitting diode, and the common electrode of the upper substrate is connected to the electrode of the N-type semiconductor layer of each light emitting diode. and polarized light with a constant polarization direction is emitted. At this time, which pixel is to be turned on in a specific image frame can be made similar to a driving method of a conventional 3D TFT LCD (liquid crystal display).
이상의 경우는 액티브 매트릭스형 화면 구성을 하는 경우를 예시하고 있지만 화소 구동은 패시브 매트릭스형으로 이루어질 수도 있다. 따라서 표시장치에서의 전극 설치 구조와 편광화 발광 다이오드의 전극 설치 구조는 도5의 실시예와 서로 달라질 수 있다. 가령, 도5에서는 편광화 발광 다이오드는 여기서 사파이어 기판이나 버퍼층이 없는 형태로 하면에 n형 반도체층이 그대로 드러나 화소전극과 접속되고, p형 반도체층이 금속 와이어 그리드 패턴을 통해 공통전극과 그대로 접속되는 형태로 편의상 표시되었지만, 다른 실시예에서는 한 기판에 n형 반도체층의 전극과 p형 반도체층의 전극이 모두 접속되도록 두 극성의 전극이 형성될 수도 있다. 이런 전극 배치는 기존의 평판형 화상 표시장치의 여러 형태를 통해 찾아볼 수 있는 것이므로 여기서는 그에 대한 더이상의 구체적 설명은 생략하기로 한다.Although the above case exemplifies the case of configuring an active matrix screen, pixel driving may be performed in a passive matrix type. Therefore, the electrode installation structure in the display device and the electrode installation structure of the polarization light emitting diode may be different from those of the embodiment of FIG. 5 . For example, in FIG. 5, the polarized light emitting diode is in the form without a sapphire substrate or a buffer layer, and the n-type semiconductor layer is exposed as it is on the lower surface and connected to the pixel electrode, and the p-type semiconductor layer is directly connected to the common electrode through the metal wire grid pattern Although shown for convenience, in another embodiment, electrodes of two polarities may be formed so that both the electrodes of the n-type semiconductor layer and the electrodes of the p-type semiconductor layer are connected to one substrate. Since such an electrode arrangement can be found through various types of conventional flat-panel image display devices, further detailed description thereof will be omitted here.
또한, 대형 전광판 같은 곳에서 사용하기 위해 전극을 리드선으로 인출하여 외부에 노출 형성한 패키징 칩 형태로 편광화 발광 다이오드를 만들고, 노출된 전극을 아래 기판의 구동회로의 두 구동용 전극과 연결되도록 기판에 설치하는 것도 가능하다.In addition, in order to use it in a large electronic display board, a polarized light emitting diode is made in the form of a packaging chip in which electrodes are drawn out with lead wires and exposed to the outside, and the exposed electrode is connected to the two driving electrodes of the driving circuit of the substrate below. It is also possible to install on
도6은 도2와 다른 층구조를 가지는 실시예를 개시하는 단면도이다. 앞선 도2와 같은 실시예에서는 와이어 그리드 패턴(40)이 발광 다이오드 구조 바로 위에 형성되는 경우를 예시하고 있지만 통상적으로는 도6과 같이 발광 다이오드 구조 위에 먼저 패시베이션막(passivation layer:70)을 형성하고, 그 위에 와이어 그리드 패턴(40)을 형성하게 할 수 있다.Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating an embodiment having a layer structure different from that of Fig. 2; In the previous embodiment as shown in FIG. 2, the case where the
이때 페시베이션막(70)은 발광 다이오드층의 산화방지 및 보호 기능을 수행하고, 그 위에 와이어 그리드 패턴(40)을 이룰 금속층을 안정적으로 적층하도록 하고 와이어 그리드 패턴을 형성하는 공정이 수월하도록 하는 역할을 할 수 있으며, 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 등 재질로 형성할 수 있다. At this time, the
도 7은 도2 및 도6과 다른 층구조를 가지는 또다른 실시예를 개시하는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating another embodiment having a layer structure different from that of FIGS. 2 and 6;
여기서는 도6의 실시예와 다르게 패시베이션막(70)을 형성하기 전에 발광 다이오드 구조 바로 위에 색변환층(35)을 형성하고 있다. 여기서 색변환층(35)은 단순한 하나의 층으로 표시되어 있지만 컬러 표시장치의 컬러 표시를 위해 가령 R, G, B의 화소영역에 서로 다른 색변환층이 형성되도록 할 수 있다. 이런 영역별로 다른 색변환층(35)의 형성은 LCD 등 평면표시장치의 컬러필터 형성에 사용하는 기존에 잘 알려진 공정들과 같은 공정들이 사용될 수 있다. Unlike the embodiment of FIG. 6, before forming the
그 위로 패시베이션막(70) 위에 단일 방향의 와이어 그리드 패턴(40)이 형성된 것을 볼 수 있다. 여기서도 편의상 와이어 그리드 패턴을 이루는 개개의 선형 패턴의 형성 방향은 웨이퍼 기판의 스크라이브 라인과 45도 경사를 가지는 것으로 할 수 있다. It can be seen that a
도8은 도7과 같은 단면을 가지는 웨이퍼 기판(100')의 평면도로서, G, B, R의 색변환층이 각각 표시장치의 각 화소를 이루도록 형성된 웨이퍼 평면을 나타낸다. FIG. 8 is a plan view of a wafer substrate 100' having the same cross-section as in FIG. 7, showing a wafer plane in which color conversion layers of G, B, and R are respectively formed to form respective pixels of a display device.
단, 여기서는 웨이퍼 기판의 스크라이브 라인(110')은 좌상측에서 시계방향으로 RGBG 순서로 이루어진 2*2 매트릭스 형태의 화소단위(201)가 하나의 베어칩에 놓이도록 이루어진다. However, here, the scribe lines 110' of the wafer substrate are configured so that
이런 웨이퍼에서 와이어 그리드 패턴(40)은 스크라이브 라인(101')과 45도 경사를 이루며, 이런 웨이퍼를 스크라이브 라인(110')에 의해 절단하여 얻는 하나의 RGBG순서의 a형 베어칩(201a)에는 같은 방향의 와이어 그리드 패턴이 있게 된다. 이런 베어칩을 평면상에서 90도 회전시키면 스크라이브 라인과 135도 경사를 이루는 와이어 그리드 패턴을 가지고, 구성 화소가 BGRG 순서의 화소단위를 이루는 b형 베어칩(201b)을 얻을 수 있다.In this wafer, the
편광층의 관점에서 스크라이브 라인(110')과 45도를 이루는 a형 베어칩과 135도를 이루는 b형 베어칩은 서로 수직한(orthogonal) 편광특성을 가지는 편광층을 가지게 된다. In terms of the polarization layer, the a-type bare chip and the b-type bare chip that form an angle of 45 degrees to the scribe line 110' and the b-type bare chip form a 135 degree angle have polarization layers having orthogonal polarization characteristics.
도9는 도4와 다른 형태의 표시장치 기판(400)를 개시한다.FIG. 9 discloses a
여기서는 표시장치 기판(400)에, 하나의 화소단위가 결합되는 4각형 사이트(401)들이 표시되어 있다. 각 사이트(401)마다 하나의 베어칩이 결합되어 전체 표시장치 기판(400)을 커버하게 된다.Here,
앞선 도4에서는 같은 편광패턴의 화소단위가 수직으로 배열되어 하나의 수직열을 이루고, 그에 인접한 수직열은 다른 편광패턴의 화소단위가 수직으로 배열되면서 전체 표시장치 화면을 구성하도록 표시장치 기판을 커버하지만, 여기서는 a형 베어칩(201a)은 표시장치 기판에 한 대각선 방향의 한 대각선을 이루는 사이트들을 따라 결합되고, b형 베어칩(201b)은 그 대각선 방향의 가장 인접한 대각선을 이루는 사이트(401)들을 따라 결합된다. 따라서, 표시장치 기판에서 하나의 사이트에 결합된 4각형 a형 베어칩(201a)은 4각형의 네 변으로 접하는 좌우상하의 4방향에서 b형 베어칩(201b)과 접하게 된다. 여기서 각 베어칩은 가로세로 1mm 이상의 크기를 가질 수 있으므로 복수의 베어칩을 표시장치 기판에 결합시켜 기판 전면을 이루도록 할 수 있다. In FIG. 4, the pixel units of the same polarization pattern are vertically arranged to form one vertical column, and the adjacent vertical column covers the display substrate so that the entire display screen is formed as the pixel units of different polarization patterns are vertically arranged. However, here, the a-type
비록 표시장치 기판의 한 사이트가 하나의 베어칩에 의해 커버되도록 물리적 결합 공정을 거치지만, 이렇게 형성된 표시장치에서 화상 표현을 위한 화소의 구동은 물론 4개의 화소가 결합된 화소단위별로 구동되는 것이 아니고 각 화소별로 구동되는 것이며, 시차를 통해 입체 표현을 하기 위해서는 a형 베어칩으로 덮인 화소들과, b형 베어칩으로 덮인 화소들은 번갈아 좌안을 위한 화상과 우안을 위한 화상을 표현하는 데 사용될 수 있다. 물론, 좌안과 우안을 위한 화상을 표면하기 위한 표시장치의 화소구동은 기존에 잘 알려진 입체 화상 표시장치의 화소구동과 동일한 방식으로 이루어질 수 있는 것이므로 여기서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Although one site of the display device substrate undergoes a physical bonding process to be covered by one bare chip, the driving of pixels for image expression in the display device formed in this way is not driven for each pixel unit in which four pixels are combined. It is driven by each pixel, and in order to express 3D through parallax, the pixels covered with the a-type bare chip and the pixels covered with the b-type bare chip can be alternately used to express an image for the left eye and an image for the right eye. . Of course, since pixel driving of a display device for displaying images for the left and right eyes can be performed in the same manner as that of a well-known 3D image display device, a detailed description thereof will be omitted here.
또한, 표시장치 기판 표면의 화소별 전극 단자와 각 베어칩 내의 4개의 화소단자는 서로 정확하게 접속되도록 정렬되어야 하며, 이는 표시장치 기판과 베어칩을 제작할 때 미리 단자 위치 및 층구조가 디자인되어 단자간 결합에 오류가 없도록 한다. 단, 베어칩 제작과 표시장치 기판의 제작에서 이런 전극단자의 형성도 통상적인 것이며, 여러 선행기술들을 통해 잘 알려진 것이므로 그 구체적 구성에 대해서는 여기서는 설명을 생략하기로 한다. In addition, the electrode terminals of each pixel on the surface of the display device substrate and the four pixel terminals in each bare chip must be aligned so as to be accurately connected to each other. Make sure there are no errors in joining. However, since the formation of such an electrode terminal is common in the manufacture of a bare chip and a display device substrate, and is well known through various prior arts, description of its specific configuration will be omitted here.
이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. In the above, the present invention has been described through limited examples, but this is only illustratively described to help understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these specific examples.
따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Therefore, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various changes or applications based on the present invention, and it is natural that such modifications or applications fall within the scope of the appended claims.
10: n형 반도체층 20: 퀀텀 웰층
30: p형 반도체층 35: 색변환층
40: 와이어 그리드 패턴 50: 버퍼층(buffer layer)
60, 100, 100': 기판(wafer) 70: 패시베이션층
110, 110': 스크라이브 라인 201, 202: 화소단위
201a: a형 베어칩 201b: b형 베어칩
210, 220: 수직 스트라이프 310: 하부 기판
320: 트랜지스터 330: 화소전극
340: 공통전극 350: 상부 기판
400: 표시장치 기판 401: 사이트10: n-type semiconductor layer 20: quantum well layer
30: p-type semiconductor layer 35: color conversion layer
40: wire grid pattern 50: buffer layer
60, 100, 100 ': substrate (wafer) 70: passivation layer
110, 110':
201a: type-a
210, 220: vertical stripes 310: lower substrate
320: transistor 330: pixel electrode
340: common electrode 350: upper substrate
400: display device substrate 401: site
Claims (11)
기판에 n형 반도체층, 퀀텀 웰층, p형 반도체층을 차례로 적층하는 단계;
상기 p형 반도체층 위에 스크라이브 라인과 45도 또는 135도의 경사를 갖는 와이어 그리드 패턴을 포함하는 편광층을 형성하는 단계;
상기 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 절단하여 복수의 편광화 발광 다이오드들을 생성하는 단계;
동일한 편광 방향을 가진 복수 컬러의 상기 편광화 발광 다이오드를 조합하여 배열함으로써 복수개의 화소단위 베어칩을 생성하는 단계;
상기 입체 화상 표시 장치의 제1형 수직 스트라이프에 상기 복수개의 화소단위 베어칩들을 배열하는 단계;
상기 제1형 수직 스트라이프와 인접한 제2형 수직 스트라이프에 상기 복수개의 화소단위 베어칩들을 90도 회전시켜 배열하는 단계; 및
상기 제1형 수직 스트라이프와 상기 제2형 수직 스트라이프가 번갈아가면서 배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치의 제조 방법.As a manufacturing method of a three-dimensional image display device,
sequentially stacking an n-type semiconductor layer, a quantum well layer, and a p-type semiconductor layer on a substrate;
forming a polarization layer including a scribe line and a wire grid pattern having an inclination of 45 degrees or 135 degrees on the p-type semiconductor layer;
cutting the substrate along the scribe line to generate a plurality of polarized light emitting diodes;
generating a plurality of pixel-unit bare chips by combining and arranging the polarization light emitting diodes of a plurality of colors having the same polarization direction;
arranging the plurality of pixel-unit bear chips in a type 1 vertical stripe of the 3D image display device;
rotating and arranging the plurality of pixel-unit bear chips in a type 2 vertical stripe adjacent to the type 1 vertical stripe; and
and arranging the type 1 vertical stripes and the type 2 vertical stripes alternately.
상기 와이어 그리드 패턴은 서로 평행하게 형성된 복수의 선형 패턴을 포함하며,
상기 편광층은 물질층 증착 및 패터닝 혹은 인쇄(printing)로 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치의 제조 방법.According to claim 5,
The wire grid pattern includes a plurality of linear patterns formed parallel to each other;
The method of manufacturing a three-dimensional image display device, characterized in that the polarization layer is formed by material layer deposition and patterning or printing.
상기 p형 반도체층과 상기 편광층 사이에는 적어도 일부 영역에서 색변환층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치.According to claim 7,
A color conversion layer is further provided in at least a partial region between the p-type semiconductor layer and the polarization layer.
상기 화소단위 베어칩에 포함된 개개의 상기 편광화 발광 다이오드는 패시브 메트릭스 방식 혹은 액티브 매트릭스 방식으로 구동될 수 있도록 회로기판 상에 배열되고 전기접속되는 것을 특징으로 하는 편광화 발광 다이오드를 구비한 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치.According to claim 7,
Each polarization light emitting diode included in the pixel unit bare chip is arranged on a circuit board and electrically connected so that it can be driven in a passive matrix method or an active matrix method. A three-dimensional image display device with
상기 색변환층은 적어도 서로 다른 2개의 색변환층을 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치. According to claim 8,
The color conversion layer comprises at least two different color conversion layers.
상기 p형 반도체층과 상기 편광층 사이에는 상기 발광 다이오드를 커버하는 패시베이션막이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시장치. According to claim 8,
A three-dimensional image display device, characterized in that a passivation film covering the light emitting diode is further provided between the p-type semiconductor layer and the polarization layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200181417A KR102504162B1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200181417A KR102504162B1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220090330A KR20220090330A (en) | 2022-06-29 |
| KR102504162B1 true KR102504162B1 (en) | 2023-02-28 |
Family
ID=82270198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200181417A KR102504162B1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102504162B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5415433B2 (en) * | 2007-10-25 | 2014-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Polarized light emitting device |
| JP2019015767A (en) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 日本放送協会 | Light deflection element and display device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122103A (en) | 1999-06-22 | 2000-09-19 | Moxtech | Broadband wire grid polarizer for the visible spectrum |
| KR100952137B1 (en) | 2008-04-18 | 2010-04-09 | 실리콘 디스플레이 (주) | Stereoscopic Image Display Device And Method Thereof |
| KR101714035B1 (en) | 2010-04-12 | 2017-03-22 | 엘지이노텍 주식회사 | A wire grid polarizer, liquid crystal display, 3d-display including the same and method of manufacturing the wire grid polarizer |
| KR101058534B1 (en) | 2011-02-18 | 2011-08-23 | 주식회사 파버나인코리아 | Apparatus for displaying stereoscopic image having light emitting diode |
| KR101307620B1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-09-12 | 충북대학교 산학협력단 | FPR type 3 dimensional display |
| KR102401847B1 (en) | 2015-07-03 | 2022-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Polarized Light Emitting Diode Package |
| KR101844410B1 (en) | 2016-08-16 | 2018-04-02 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus for reducing wave resistance |
| KR101947643B1 (en) * | 2016-12-02 | 2019-02-13 | 엘지전자 주식회사 | Display device using semiconductor light emitting device |
-
2020
- 2020-12-22 KR KR1020200181417A patent/KR102504162B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5415433B2 (en) * | 2007-10-25 | 2014-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Polarized light emitting device |
| JP2019015767A (en) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 日本放送協会 | Light deflection element and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220090330A (en) | 2022-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI662334B (en) | Displat module and display device | |
| US8780023B2 (en) | Pixel chip, display panel, lighting panel, display unit, and lighting unit | |
| JP7107728B2 (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
| CN108922899B (en) | Pixel array substrate and driving method thereof | |
| JP2016035571A (en) | Liquid crystal display device | |
| TWI471665B (en) | 2d and 3d switchable display device | |
| TWI749686B (en) | Electroluminescent display device and head-mounted display apparatus | |
| KR20150104449A (en) | Display device using semiconductor light emitting device | |
| CN110808274B (en) | Preparation method of display panel, display panel and display device | |
| TWI533062B (en) | Light source module, fabrication method therefor, and backlight unit including the same | |
| CN111384100B (en) | Display device | |
| CN109920336B (en) | Tiled display device | |
| KR102582066B1 (en) | Chip on film package and display device including the chip on film package | |
| TW201721831A (en) | Opto-electronic apparatus and manufacturing method thereof | |
| US20220216183A1 (en) | Display substrate and display device | |
| CN114365028A (en) | Optical device | |
| KR102122361B1 (en) | Flip-chip Light Emitting Device package substrate and Light Emitting Device package structure | |
| KR102504162B1 (en) | polarized light emitting diode, method of making the same and 3 dimensional display having the same | |
| KR102518369B1 (en) | Light emitting device | |
| CN114361194A (en) | Display apparatus and method of manufacturing the same | |
| JP7383430B2 (en) | Display device manufacturing method and display device | |
| JP7360272B2 (en) | display device | |
| KR20230143216A (en) | Polarization light emitting diode module, manufacturing method thereof, and stereoscopic image display device having the same | |
| JP2011524994A (en) | Projector with small projection area and use of multi-color LED for projector | |
| CN220368987U (en) | Luminous package |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |