KR20180109220A - Led 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 행과 열로 배치되는 LED 기판; LED 기판의 상부에 위치하며, 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 제 1 광 변환 시트; 및 제 1 광 변환 시트의 상부에 위치하며, 제 1 파장의 광 또는 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 제 2 광 변환 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치가 개시된다.
Description
본 발명은 디스플레이 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 LED를 발광원으로 이용하는 디스플레이에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 다이오드 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다. 이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 백라이트 유닛(backlight unit)이나 각종 조명 장치 등에 적용할 수 있다.
한편, 최근에는 웨어러블 기기와 같은 미래형 스마트 기기의 발전과 함께 마이크로 디스플레이에 대한 관심이 높아지고 있다. 마이크로 디스플레이는 LED 칩 사이즈가 일반적으로 10 내지 100㎛ 수준으로 제작되며, 저전력화, 소형화, 경량화가 필요한 모든 광 응용 분야, 예를 들어, 플렉서블 디스플레이, 스마트 섬유, 바이오 콘택렌즈, HMD(head mounted display), 인체 부착 및 무선 통신 분야까지 광범위하게 활용할 수 있다.
특히 마이크로 디스플레이는 최근에 이슈가 되고 있는 VR(가상현실) 디바이스를 가볍고 선명하게 만들 수 있는 대안으로 떠올랐고, 대형화도 가능해 TV 디스플레이에도 적합할 것으로 예상된다.
하지만, 현재까지 간단하게 제조될 수 있으며, 동시에 풀컬러(RGB)를 지원하는 마이크로 디스플레이는 제안되어 있지 않은 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 사용자의 선택에 따라 다양한 컬러, 예를 들어, 풀컬러, 백색 광 등을 지원할 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 간단하고 신속한 공정을 통해 제작될 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는,
제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 행과 열로 배치되는 LED 기판; 상기 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 제 1 광 변환 시트; 및 상기 제 1 광 변환 시트의 상부에 위치하며, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 제 2 광 변환 시트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 광 변환 시트의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성되고, 상기 제 2 광 변환 시트의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성될 수 있다.
상기 복수의 LED 소자 각각은 서브픽셀에 대응할 수 있다.
상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트의 광 투과부들은, 상기 서브픽셀 위치에 대응하는 영역들 중 적어도 일부의 영역에 형성될 수 있다.
상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트의 광 투과부들은, 하나의 픽셀에서 상기 제 1 파장의 광, 상기 제 2 파장의 광 및 상기 제 3 파장의 광이 발산되도록 하는 위치에 형성될 수 있다.
하나의 픽셀을 구성하는 제 1 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트 모두에 광 투과부가 형성되고, 상기 하나의 픽셀을 구성하는 제 2 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 2 광 변환 시트에만 광 투과부가 형성되고, 상기 하나의 픽셀을 구성하는 제 3 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 1 광 변환 시트에만 광 투과부가 형성될 수 있다.
상기 LED 디스플레이 장치에서 발산되는 광은, 상기 제 1 파장의 광, 상기 제 2 파장의 광 및 상기 제 3 파장의 광이 혼합된 제 4 파장의 광일 수 있다.
상기 제 4 파장의 광은, 백색 광일 수 있다.
상기 LED 기판은, 기판 상에 상기 제 1 파장의 광을 발생시키는 LED 반도체를 성장시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 LED 기판, 상기 제 1 광 변환 시트 및 상기 제 2 광 변화 시트는 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제 1 광 변화 시트 및 제 2 광 변화 시트에 형성된 광 투과부는 상기 LED 기판에 배열된 복수의 LED 소자들과 동일한 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는,
제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 1 LED 기판; 상기 제 1 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 2 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 2 LED 기판; 및 상기 제 2 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 3 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 3 LED 기판을 포함하되, 상기 제 2 LED 기판의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성되고, 상기 제 3 LED 기판의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 사용자의 선택에 따라 다양한 컬러, 예를 들어, 풀컬러, 백색 광 등을 방출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 간단하고 신속하게 제작될 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(100)를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(100)는 LED 기판(110), 제 1 광 변환 시트(120) 및 제 2 광 변환 시트(130)를 포함할 수 있다.
LED 기판(110)의 상부에는 제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자(112)들이 LED 기판(110) 상에서 행과 열을 이루며 배치된다. 제 1 파장의 광은 예를 들어, 청색광을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 1 파장의 광이 청색광인 경우, 제 1 파장은 400 내지 499 nm일 수 있다. 복수의 LED 소자(112)들 각각은 서브 픽셀에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, LED 기판(110)은 기판 상에 제 1 파장의 광을 발생시키는 LED 반도체를 성장시켜 제조된 것일 수 있다. 여기서, 기판은 사파이어 웨이퍼, SiC 웨이퍼, GaN 웨이퍼, ZnO 웨이퍼를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 1 파장의 광을 발생시키는 LED 반도체는 예를 들어, MOCVD법 등의 기상 성장법에 의해, 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, LED 반도체는 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성될 수도 있다. 이들 LED 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 포함할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자 웰 구조나 단일 양자 웰 구조를 포함한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다.
에피(epi) 웨이퍼는 LED 반도체가 성장된 기판을 의미하는데, 에피 웨이퍼를 소정 크기로 절단함으로써 상기 LED 기판(110)이 획득될 수 있다.
LED 기판(110)상에 성장된 LED 반도체들은 MOCVD법 등의 기상 성장법에 따라 성장된 것이므로, 일반적으로 모두 동종이다. 따라서, LED 기판(110)은 단일 광, 즉 제 1 파장의 광만을 발산할 수 있다.
마이크로 디스플레이를 제조하기 위한 일 방법으로서, 기판 상에 LED 반도체를 전사(transfer)시키는 방법이 존재하나, 이러한 방법은 LED 반도체 각각을 개별적으로 기판 상에 전사시켜야 한다는 점에서 제조 공정이 복잡하며 제품의 수율이 낮다는 단점이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 에피 웨이퍼로부터 획득되는 LED 기판 자체를 이용함으로써 간단하게 LED 디스플레이 장치 또는 마이크로 디스플레이를 제조할 수 있다.
다시 도 1을 보면, LED 기판(110)의 상부에는 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 제 1 광 변환 시트(120)가 위치하고, 제 1 광 변환 시트(120)의 상부에는 제 1 파장의 광 또는 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 제 2 광 변환 시트(130)가 위치한다. 여기서, 제 2 파장의 광은 적색광, 제 3 파장의 광은 녹색광을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 파장의 광이 적색광인 경우, 제 2 파장은 570 내지 699 nm일 수 있고, 제 3 파장의 광이 녹색광인 경우, 상기 제 3 파장은 500 내지 569 nm일 수 있다.
제 1 광 변환 시트(120)와 제 2 광 변환 시트(130)는 형광체가 투광성 수지에 분산된 것일 수 있는데, 상기 형광체는 실리케이트계 형광체, 실리콘 산화질화물계 형광체, 황화물계 형광체, 시알론(SiAlON)계 형광체, 산화물계 형광체 등이 사용될 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 제 1 광 변환 시트(120)와 제 2 광 변환 시트(130)는 시트형으로 제조하여 수지상에 배치시키거나 수지 상에 형광체를 직접 도포하여 형성될 수도 있다.
구현예에 따라서, 제 1 광 변환 시트(120)와 제 2 광 변환 시트(130)는 양자점(quantum dot)들이 매트릭스 내부에 분산된 형태를 가질 수도 있다. 양자점은 특정 파장의 광을 방출하는 화합물로서, 특정 파장의 광을 방출하는 공지의 양자점들이 제한 없이 사용될 수 있고, 일례로 중심 입자 및 중심 입자의 표면에 결합된 리간드를 포함할 수 있다
제 1 파장 변환 시트(120)와 제 2 파장 변환 시트(130)는 하부에서 발산되는 광을 흡수하고, 파장 변환된 광을 외부로 발산한다.
도 1을 참조하면, 제 1 파장 변환 시트(120)의 일부 영역에는 광을 투과시키는 제 1 광 투과부(124)가 형성되고, 제 2 파장 변환 시트(130)의 일부 영역에도 광을 투과시키는 제 2 광 투과부(134)가 형성될 수 있다. 제 1 파장 변환 시트(120) 및 제 2 파장 변환 시트(130)에 대한 펀칭(punching) 공정을 통해 상기 제 1 광 투과부(124) 및 제 2 광 투과부(134)가 형성될 수 있다.
구현예에 따라서는, 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 a 파장 변환 물질(예를 들어, 형광체나 양자점들), 그리고, 제 1 파장의 광 또는 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 b 파장 변환 물질(예를 들어, 형광체나 양자점들)을 하나의 파장 변환 시트에 배치할 수도 있는데, 이러한 경우, 해당하는 파장 변환 시트의 제조가 상당히 어렵다는 문제점이 존재한다.
즉, 하나의 파장 변환 시트 중 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 기능이 필요한 영역에 a 파장 변환 물질을 배치시키고, 다른 영역에는 b 파장 변환 물질을 배치시켜야 하는데, 마이크로 디스플레이의 경우 그 크기가 매우 미세하다는 점에서 하나의 파장 변환 시트를 제조하는 것이 상당히 어려워지는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 제 1 광 변환 시트(120)와, 제 1 파장의 광 또는 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 제 2 광 변환 시트(130)를 별개로 제조하여 제조 과정을 간략히 하되, 각각의 광 변환 시트(120, 130)의 필요한 부분에 광 투과부를 형성시켜 하나의 파장 변환 시트를 제조할 때와 동일한 효과를 달성할 수 있다.
사용자는 LED 디스플레이 장치(100)가 지원할 수 있는 컬러를 선택한 후, 그에 맞춰 제 1 파장 변환 시트(120)와 제 2 파장 변환 시트(130)에 광 투과부들(124, 134)을 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 극단적으로 제 1 파장의 광만을 방출하는 LED 디스플레이 장치(100)를 제조하고자 하는 경우, 제 1 파장 변환 시트(120)와 제 2 파장 변환 시트(130) 중 복수의 LED(112)의 위치에 대응하는 지점 모두에 광 투과부들(124, 134)을 형성시켜(즉, 광의 파장 변환이 발생하지 않도록 형성) 제 1 파장의 광만이 외부로 방출되도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(100)에서 LED 기판(110), 제 1 광 변환 시트(120) 및 제 2 광 변환 시트(130)의 면적(예를 들어, LED 기판, 제 1 광 변환 시트 및 제 2 광 변환 시트가 사각형 형상인 경우, 해당 면적은 가로 길이와 세로 길이의 곱)은 모두 동일할 수 있으며, LED 기판(110)에 배치된 LED 소자(112)와, 제 1 광 변환 시트(120) 및 제 2 광 변환 시트(130)에 형성된 광 투과부(124, 134)의 면적(예를 들어, LED 소자, 광 투과부가 사각형 형상인 경우, 해당하는 면적은 가로 길이와 세로 길이의 곱)은 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(100)는 풀컬러를 지원할 수도 있는데, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(100)의 측면도이다.
도 2는 풀컬러를 지원하는 LED 디스플레이 장치(100)를 도시하는 도면인데, LED 디스플레이 장치(100)가 제 1 파장의 광(A), 제 2 파장의 광(B) 및 제 3 파장(C)의 광을 모두 방출할 수 있도록, 제 1 파장 변환 시트(120)와 제 2 파장 변환 시트(130) 중 각 서브 픽셀(201, 202, 203)에 대응하는 위치들의 적어도 일부에 제 1 광 투과부(124a, 124b) 및 제 2 광 투과부(134a, 134b)가 형성될 수 있다.
도 2에서 LED 소자(112a, 112b, 112c) 각각은 서브 픽셀(201, 202, 203)에 대응하며, 3개의 서브 픽셀(201, 202, 203)은 하나의 픽셀(200)에 대응할 수 있다. 제 1 파장 변환 시트(120)와 제 2 파장 변환 시트(130)에서 제 1 서브 픽셀(201)에 대응하는 지점에 제 1 광 투과부(124a)와 제 2 광 투과부(134a)가 형성되어 결국, 제 1 서브 픽셀(201)에 대응하는 LED(112a)로부터 방출된 제 1 파장의 광(A)이 외부로 방출될 수 있다.
또한, 제 2 파장 변환 시트(130)에서 제 2 서브 픽셀(202)에 대응하는 지점에는 제 2 광 투과부(134b)가 형성됨으로써, 제 2 서브 픽셀(202)에 대응하는 LED 소자(112b)로부터 방출된 제 1 파장의 광(A)이 제 1 광 변환 시트(120)에 의해 제 2 파장의 광(B)으로 변경되고, 제 2 파장의 광(B)이 외부로 방출될 수 있다.
또한, 제 1 파장 변환 시트(120)에서 제 3 서브 픽셀(203)에 대응하는 지점에는 제 1 광 투과부(124b)가 형성됨으로써, 제 3 서브 픽셀(203)에 대응하는 LED 소자(112c)로부터 방출된 제 1 파장의 광(A)이 제 2 광 변환 시트(130)에 의해 제 3 파장의 광(C)으로 변경되고, 제 3 파장의 광(C)이 외부로 방출될 수 있다. 구현예에 따라서는, 제 1 파장 변환 시트(120)에서 제 3 서브 픽셀(203)에 대응하는 제 1 광 투과부(124b)는 생략될 수 있는데, 이 경우, 제 2 파장 변환 시트(130)는 제 1 파장 변환 시트(120)에 의해 방출되는 제 2 파장의 광(B)을 제 3 파장의 광(C)으로 변경할 수도 있다.
결국, 하나의 픽셀(200)에 대해, LED 디스플레이 장치(100)는 제 1 파장의 광(A), 제 2 파장의 광(B) 및 제 3 파장의 광(C)을 모두 방출할 수 있으므로, 풀컬러의 지원이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(300)의 측면도로서, 도 3에 도시된 LED 디스플레이 장치(300)는 제 4 파장의 광(E), 예를 들어, 백색 광을 지원한다.
파장 변환 시트를 구성하는 물질 중에서 흡수되는 모든(또는 대부분의) 광의 파장을 변환시키는 물질도 있으나, 일부 물질은 흡수되는 광들 중 일부 광의 파장만을 변환시키고, 나머지 광은 그대로 투과시킨다. 도 3에 도시된 실시예에서는 파장 변환 효율이 약 50%인 물질로 이루어진 제 1 파장 변환 시트(320)와 제 2 파장 변환 시트(330)를 이용할 수 있다.
또는, 구현예에 따라서는, 제 1 파장 변환 시트(320)와 제 2 파장 변환 시트(330)를 제작하는데 있어, 전체 영역이 아닌 일부 영역에만 형광체를 도포하거나, 양자점을 배치하여 파장 변환 효율을 인위적으로 저하시킬 수도 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 파장 변환 시트(320)와 제 2 파장 변환 시트(330)가 흡수되는 광의 일부만을 파장 변환시키는 경우, 제 1 파장 변환 시트(320)와 제 2 파장 변환 시트(330)에 광 투과부를 형성시키지 않음으로써, 결국 외부로 제 4 파장의 광(E)이 방출되도록 할 수 있다.
다시 말하면, 각 LED 소자(312a, 312b, 312c)로부터 방출되는 제 1 파장의 광(A)의 일부는 제 1 파장 변환 시트(320)에 의해 제 2 파장의 광(B)으로 변환되어 결국 새로운 파장의 광(D)이 방출되고, 제 1 파장 변환 시트(320)로부터 방출되는 새로운 파장의 광(D)의 일부는 제 2 파장 변환 시트(330)로부터 제 4 파장의 광(E)으로 변환된다. 결국, LED 디스플레이 장치(300)에서 방출되는 광은 제 1 파장의 광, 제 2 파장의 광 및 제 3 파장의 광이 모두 혼합된 제 4 파장의 광(E), 예를 들어, 백색광을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 또는 다른 실시예에 도시된 바와 같이, 사용자는 자신의 목적에 따라 특정 파장 변환 효율을 갖는 제 1 파장 변환 시트(120, 320)와 제 2 파장 변환 시트(130, 330)를 선택하고, 제 1 파장 변환 시트(120, 320)와 제 2 파장 변환 시트(130, 330)의 소정 위치에 광 투과부들(124, 134)을 형성시킴으로써, 다양한 컬러를 지원하는 LED 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(400)를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(400)는 제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 제 1 LED 소자(412)들이 배치되는 제 1 LED 기판(410), 제 1 LED 기판(410)의 상부에 위치하며, 제 2 파장의 광을 발산하는 복수의 제 2 LED 소자(422)들이 배치되는 제 2 LED 기판(420) 및 제 2 LED 기판(420)의 상부에 위치하며, 제 3 파장의 광을 발산하는 복수의 제 3 LED 소자(432)들이 배치되는 제 3 LED 기판(430)을 포함할 수 있다.
제 2 LED 기판(420)에는 제 1 LED 소자(412)들로부터 발산되는 제 1 파장의 광을 투과시킬 수 있는 제 1 광 투과부(424)가 형성되고, 제 3 LED 기판(430)에는 제 1 LED 소자(412)들로부터 발산되는 제 1 파장의 광 또는 제 2 LED 소자(422)들로부터 발산되는 제 2 파장의 광을 투과시킬 수 있는 제 2 광 투과부(434)가 형성된다. 제 2 LED 기판(420) 및 제 3 LED 기판(430)에 대한 펀칭(punching) 공정을 통해 상기 제 1 광 투과부(424) 및 제 2 광 투과부(434)가 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제 1 LED 기판(410), 제 2 LED 기판(420) 및 제 3 LED 기판(430) 각각은 LED 반도체가 성장된 에피 웨이퍼로부터 획득될 수 있다.
도 4에 도시된 LED 디스플레이 장치(400)는 풀컬러의 지원이 가능한데, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치(400)의 측면도이다.
LED 디스플레이 장치(400)가 하나의 픽셀(500)에서 제 1 파장의 광(A), 제 2 파장의 광(B) 및 제 3 파장의 광(C)을 모두 방출할 수 있도록, 제 2 LED 기판(420)과 제 3 LED 기판(430) 중 각 서브 픽셀(501, 502, 503)에 대응하는 위치의 적어도 일부에 광 투과부(424a, 434a, 434b)가 형성될 수 있다.
제 1 서브 픽셀(501)에 대응되어 제 2 LED 기판(420)과 제 3 LED 기판(430) 각각에는 제 1 광 투과부(424a) 및 제 2 광 투과부(434a)가 형성되며, 이에 따라 제 1 LED 소자(412a)로부터 방출되는 제 1 파장의 광(A)이 외부로 방출될 수 있다.
또한, 제 2 서브 픽셀(502)에 대응되어 제 3 LED 기판(430)에는 제 2 광 투과부(434b)가 형성되며, 이에 따라 제 2 LED 기판(420)의 제 2 LED 소자(422a)로부터 방출되는 제 2 파장의 광(B)이 외부로 방출될 수 있다.
또한, 제 3 서브 픽셀(503)에 대응되어, 제 2 LED 기판(420)과 제 3 LED 기판(430)에는 광 투과부가 형성되지 않으며, 이에 따라 제 3 LED 기판(430)의 제 3 LED 소자(432a)로부터 방출되는 제 3 파장의 광(C)이 외부로 방출될 수 있다.
구현예에 따라서는, 제 2 서브 픽셀(502)에 해당하는 제 1 기판(410)의 제 1 LED 소자(412b)와, 제 3 서브 픽셀(503)에 해당하는 제 1 기판(410)의 제 1 LED 소자(412c) 및 제 2 기판(420)의 제 2 LED 소자(422b)는 광을 방출하더라도 상부에 배치된 기판에 의해 차단되기 때문에 해당 LED 소자들(412b, 412c, 422b)을 LED 기판(410, 420)에 배치시키지 않거나, 배치시키더라도 펀칭 공정을 통해 광 투과부를 형성시킬 수도 있다.
한편, 앞서 설명한 LED 디스플레이 장치(100, 300, 400)들은 마이크로 디스플레이로 제작될 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 300, 400: LED 디스플레이 장치
110, 310: LED 기판
112, 312: LED 소자 120, 320: 제 1 광 변환 시트
124: 제 1 광 투과부 130, 330: 제 2 광 변환 시트
134: 제 2 광 투과부 410: 제 1 LED 기판
412: 제 1 LED 소자 420: 제 2 LED 기판
422: 제 2 LED 소자 424: 제 1 광 투과부
430: 제 3 LED 기판 432: 제 3 LED 소자
434: 제 2 광 투과부
112, 312: LED 소자 120, 320: 제 1 광 변환 시트
124: 제 1 광 투과부 130, 330: 제 2 광 변환 시트
134: 제 2 광 투과부 410: 제 1 LED 기판
412: 제 1 LED 소자 420: 제 2 LED 기판
422: 제 2 LED 소자 424: 제 1 광 투과부
430: 제 3 LED 기판 432: 제 3 LED 소자
434: 제 2 광 투과부
Claims (12)
- 제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 행과 열로 배치되는 LED 기판;
상기 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 1 파장의 광을 제 2 파장의 광으로 변환하는 제 1 광 변환 시트; 및
상기 제 1 광 변환 시트의 상부에 위치하며, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 제 3 파장의 광으로 변환하는 제 2 광 변환 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제 1 광 변환 시트의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성되고,
상기 제 2 광 변환 시트의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 복수의 LED 소자 각각은 서브픽셀에 대응하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트의 광 투과부들은, 상기 서브픽셀 위치에 대응하는 영역들 중 적어도 일부의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트의 광 투과부들은,
하나의 픽셀에서 상기 제 1 파장의 광, 상기 제 2 파장의 광 및 상기 제 3 파장의 광이 발산되도록 하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,
하나의 픽셀을 구성하는 제 1 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 1 광 변환 시트와 상기 제 2 광 변환 시트 모두에 광 투과부가 형성되고,
상기 하나의 픽셀을 구성하는 제 2 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 2 광 변환 시트에만 광 투과부가 형성되고,
상기 하나의 픽셀을 구성하는 제 3 서브 픽셀에 대응하는 영역에서 상기 제 1 광 변환 시트에만 광 투과부가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 LED 디스플레이 장치에서 발산되는 광은, 상기 제 1 파장의 광, 상기 제 2 파장의 광 및 상기 제 3 파장의 광이 혼합된 제 4 파장의 광인 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제 4 파장의 광은,
백색 광인 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 LED 기판은,
기판 상에 상기 제 1 파장의 광을 발생시키는 LED 반도체를 성장시켜 제조된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 LED 기판, 상기 제 1 광 변환 시트 및 상기 제 2 광 변화 시트는 동일한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치
- 제1항에 있어서,
상기 제 1 광 변화 시트 및 제 2 광 변화 시트에 형성된 광 투과부는 상기 LED 기판에 배열된 복수의 LED 소자들과 동일한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
- 제 1 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 1 LED 기판;
상기 제 1 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 2 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 2 LED 기판; 및
상기 제 2 LED 기판의 상부에 위치하며, 제 3 파장의 광을 발산하는 복수의 LED 소자들이 배치되는 제 3 LED 기판을 포함하되,
상기 제 2 LED 기판의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성되고,
상기 제 3 LED 기판의 적어도 일부의 영역에는, 상기 제 1 파장의 광 또는 상기 제 2 파장의 광을 투과시키는 광 투과부가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
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