KR20200051912A - Led 모듈 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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이진섭
노혜석
성한규
최영진
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삼성전자주식회사
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Abstract

예시적인 실시예에 따른 LED 모듈은, 각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 갖는 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이와, 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 각각 대응되도록 상기 셀 어레이의 제2 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀로부터 방출되는 광을 조정하여 각각 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광을 제공하도록 구성된 제1 내지 제4 광 조정부와, 상기 제1 내지 제4 광 조정부가 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 광 조정부 사이에 배치된 광 차단벽과, 상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부를 포함한다.

Description

LED 모듈 및 디스플레이 장치{LED MODULE AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명의 기술적 사상은 LED 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
반도체 발광다이오드(LED)는 조명 장치용 광원뿐만 아니라, 다양한 전자 제품의 광원으로 사용되고 있다. 특히, TV, 휴대폰, PC, 노트북 PC, PDA 등과 같은 각종 디스플레이 장치들을 위한 광원으로 널리 사용되고 있다.
최근에는, 다양한 색상 표준(예, s-RGB, DCI, BT.2020)에 커버하는 넓은 색영역(color gamut)을 갖는 디스플레이 솔루션이 요구되어 있다. 이러한 솔루션은 높은 색재현성을 갖는 광원의 개발에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제들 중 하나는 높은 색재현율을 구현할 수 있는 LED 모듈과 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
예시적인 실시예에 따른 LED 모듈은, 각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 갖는 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이와, 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 각각 대응되도록 상기 셀 어레이의 제2 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀로부터 방출되는 광을 조정하여 각각 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광을 제공하도록 구성된 제1 내지 제4 광 조정부와, 상기 제1 내지 제4 광 조정부가 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 광 조정부 사이에 배치된 광 차단벽과, 상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부를 포함한다.
예시적인 실시예에 따른 LED 모듈은, 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치되며 460㎚∼470㎚ 범위의 피크 파장의 청색광을 방출하는 활성층을 갖는 서로 분리된 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이와, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 둘러싸는 반사성 절연부와, 상기 반사성 절연부의 대응되는 영역에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 개방하는 제1 내지 제4 윈도우를 제공하는 광 차단벽과, 상기 제1 내지 제3 윈도우에 각각 배치되며, 상기 청색 광을 각각 적색 광과 제1 및 제2 녹색 광으로 변환하는 제1 내지 제3 광 조정부와, 상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부를 포함하고, 상기 제1 녹색 광은 510㎚∼525㎚ 범위의 피크 파장과 50㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 제2 녹색 광은 530㎚∼540㎚ 범위의 피크 파장과 55㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 적색 광은 620㎚∼640㎚ 범위의 피크 파장과 30㎚ 이하의 반치폭을 갖다.
예시적인 실시예들에 따르면, LED 모듈을 적색 광 및 청색 광과 서로 다른 제1 및 제2 녹색 광을 각각 방출하는 4개의 서브 픽셀로 구성함으로써 높은 색재현성을 제공할 수 있다. LED 모듈의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상을 커버할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도 및 저면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 LED 모듈을 Ⅰ1-Ⅰ1'선 및 Ⅰ2-Ⅰ2'선에 따라 절개하여 본 측단면도들이다.
도 4는 도 1에 도시된 LED 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'선에 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈의 제1 녹색광의 발광 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈의 발광 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈의 색재현성을 설명하기 위한 CIE 1931 좌표계이다.
도 8 및 도 9는 각각 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도 및 저면도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 LED 모듈을 Ⅰ1-Ⅰ1'선 및 Ⅰ2-Ⅰ2'선에 따라 절개하여 본 측단면도들이다.
도 11는 도 8에 도시된 LED 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'선에 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 LED 모듈을 채용한 디스플레이 패널을 나타내는 개략 사시도이다.
도 13은 도 13에 도시된 디스플레이 패널의 일 픽셀영역의 회로 구성의 예를 도시한다.
도 14는 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도 및 저면도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 LED 모듈을 Ⅰ1-Ⅰ1'선 및 Ⅰ2-Ⅰ2'선에 따라 절개하여 본 측단면도들이며, 도 4는 도 1에 도시된 LED 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'선에 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 LED 모듈(50)은, 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)를 갖는 셀 어레이(CA)와, 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)에 대응되도록 상기 셀 어레이(CA)의 일 면에 배치된 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)와, 상기 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)를 분리하는 광 차단벽(45)을 포함한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)은 제1 도전형 반도체층(13), 활성층(15) 및 제2 도전형 반도체층(17)을 포함한 에피택셜층들을 갖는다. 이러한 에피택셜층들(13,15,17)은 하나의 웨이퍼에서 동일한 공정에 의해 성장될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 활성층(15)은 동일한 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(15)은 청색 광(예, 460㎚∼470㎚) 또는 자외선/근자외선 광을 방출할 수 있다.
상기 셀 어레이(CA)는 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)을 각각 둘러싸는 절연부(21)를 포함한다. 상기 절연부(21)는 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)을 서로 전기적으로 분리시킬 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 절연부(21)는 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 광방출면(제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)에 접하는 면)과 실질적으로 평탄한 공면(co-planar)을 가질 수 있다. 이러한 공면은 상기 셀 어레이(CA)의 일 면으로 제공되며, 셀 분리공정과 절연부 형성 후에, 성장용 기판으로 사용된 웨이퍼를 제거하여 얻어진 면일 수 있다.
상기 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)는 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)로부터 방출되는 광을 조정하여 각각 서로 다른 색의 광으로 변환시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 LED 모듈(50)은 색재현성을 향상시키기 위해서 서로 다른 4색의 광을 방출하도록 구성되며, 디스플레이용 광원으로 유익하게 활용될 수 있다.
본 실시예에 채용된 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)는 각각 적색 광(R), 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2) 및 청색 광(B)을 제공하도록 구성될 수 있다. 기존의 디스플레이를 위한 광원은 적색, 녹색 및 청색인 3원색으로 구성되지만, 본 실시예에 따른 LED 모듈(50)로부터 방출되는 녹색을 서로 다른 파장 대역의 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2)으로 구성하여 색재현 영역을 확장시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 녹색 광(G1)은 510㎚∼525㎚ 범위의 피크 파장을 가지며, 상기 제2 녹색 광(G2)은 530㎚∼540㎚ 범위의 피크 파장을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2)은 각각 55㎚ 이하(바람직하게, 50㎚ 이하)의 반치폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 녹색 광(G1)은 50㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 제2 녹색 광(G2)은 55㎚ 이하의 반치폭을 가질 수 있다. 또한, 상기 청색 광(B)은 460㎚∼470㎚ 범위의 피크 파장을 가지며, 상기 적색 광(R)은 620㎚∼640㎚ 범위의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 청색 광(B) 및 적색 광(R)은 각각 30㎚ 이하의 반치폭을 가질 수 있다.
상기 LED 모듈(50)으로부터 방출되는 4개의 색을 상술된 피크 파장 및 반치폭의 조건으로 구성함으로써 높은 색재현성을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 LED 모듈(50)의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상을 커버할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다(도 7 참조)
도 3a 및 도 3b와 도 4를 참조하면, 상기 제4 광 조정부(54)는 파장변환물질을 함유하지 않는 투명 수지층을 포함하는 반면에, 상기 제1 내지 제3 광 조정부(51,52,53)는 각각 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)는 각각 제1 내지 제3 LED 셀(C1,C2,C3)로부터 방출되는 청색 광(B)을 적색 광(R)과 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2)으로 변환하기 위한 파장변환물질을 포함한다. 이러한 파장변환물질은 원하는 조건(예, 피크파장, 반치폭)의 광으로 변환하기 위한 형광체 및/또는 양자점을 포함할 수 있다. 본 실시예에 채용 가능한 파장변환물질에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다(도 12 참조).
일부 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)는 필름형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)는 세라믹 형광체 필름이나, 형광체 또는 양자점이 함유된 수지층으로 제공될 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)는 다른 다양한 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적정한 파장변환물질이 함유된 광투과성 액상 수지를 제1 내지 제3 윈도우(W1,W2,W3)에 디스펜싱함으로써 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)이 청색 광을 방출하는 활성층(15)을 가지며, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 광 조정부(51)는 적색 광을 방출하는 제1 파장 변환부(51a)를 포함하며, 상기 제2 및 제3 광 조정부(52,53)는 각각 서로 다른 제1 및 제2 녹색 광을 방출하는 제2 및 제3 파장 변환부(52a,53a)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 광 조정부(51,52,53)는 각각 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a) 상에 배치된 제1 내지 제3 광 필터층(51b,52b,53b)을 더 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 광 필터층(51b,52b,53b)은 각각 제1 내지 제3 윈도우(W1,W2,W3)에서는 원하는 적색 광과 제1 및 제2 녹색 광만이 각각 방출될 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 광 필터층(51b,52b,53b)은 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)에 의해 변환되지 않는 청색 광을 선택적으로 차단할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하여, 제1 녹색 광(G1)의 필터과정을 설명한다. 도 5는 LED 모듈의 제1 녹색광의 발광 스펙트럼을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상기 제2 파장 변환부(52a)로부터 방출되는 광의 스펙트럼에서 변환되지 않는 청색 광의 피크(B0)와 제1 녹색 광(G1)의 피크가 나타낼 수 있지만, 제2 광 필터층(52b)를 이용하여 변환되지 않는 청색 광(B0)을 방출되지 않도록 차단함으로써 원하는 제1 녹색 광(G1)의 순도를 높일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 광 필터층(51b,52b,53b)은 480㎚∼500㎚의 피크 파장과 80㎚∼100㎚의 반치폭을 갖는 필터링 대역을 갖도록 설계될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 LED 모듈(50)은 디스플레이의 픽셀 광원으로서 적절하게 사용될 수 있다.
상기 절연부(21)는 전기적으로 절연성을 갖는 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 절연부(21)는 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물일 수 있다. 본 실시예에 채용된 절연부(21)는 추가적으로 광흡수율이 낮거나 반사성을 갖는 물질 또는 반사성 구조를 포함할 수 있다. 이러한 절연부(21)는 상호 광학적 간섭을 차단하여 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 독립적인 구동을 보장할 수 있다.
특정 예에서, 상기 절연부(21)는 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 DBR 구조는 상기 굴절률이 서로 다른 복수의 절연막들이 2회 내지 100회 반복하여 적층될 수 있다. 상기 복수의 절연막은 SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, ZrO2, TiN, AlN, TiAlN, TiSiN 등의 산화물 또는 질화물로부터 선택될 수 있다.
상기 광 차단벽(45)은 상기 절연부(21)과 서로 연결되도록 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 광 차단벽(45)과 상기 절연부(21)는 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4) 사이에서부터 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54) 사이까지 연장된 광 차단 구조로 제공될 수 있으며, 이러한 광 차단 구조에 의해 전체 광 경로에서 상호 광 간섭을 효과적으로 차단할 수 있다. 따라서, LED 모듈(50)은 디스플레이의 하나의 픽셀로 제공되며, 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)은 각각 서브 픽셀로 선택적으로 구동하여 원하는 색의 광을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 LED 모듈(50)은 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 선택적 구동을 위해서 다양한 형태의 전극부를 구성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 LED 모듈(50)은 상기 셀 어레이(CA)의 타 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)에 전기적으로 연결된 전극부를 포함한다. 상기 전극부는 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)이 선택적으로 구동 가능하도록 구성된다.
본 실시예에 채용된 전극부는 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 셀(C1,C2,C3,C4)에 각각 연결된 4개의 제1 전극 패드(31a,31b,31c,31d)와, 4개 셀(C1,C2,C3,C4)에 공통으로 연결된 제2 전극 패드(32)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 상기 4개의 제1 전극 패드(31a,31b,31c,31d)는 각각 4개의 제1 연결 전극(27)에 의해 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 제1 도전형 반도체층(13)에 개별적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전극 패드(32)는 하나의 제2 연결 전극(28)에 의해 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 제2 도전형 반도체층(17)에 공통적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 연결 전극(27,28)은 상기 절연부(21)에 형성된 제1 및 제2 관통홀(H1,H2)을 통해서 제1 및 제2 도전형 반도체층(13,17)에 각각 접속될 수 있다.
본 실시예에 채용된 전극부는 제1 및 제2 콘택 전극(23,24)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 관통홀(H1,H2)은 제1 및 제2 콘택 전극(23,24)의 일부를 노출시켜 상기 제1 및 제2 연결 전극(27,28)과 접속될 수 있다. 상기 제1 연결 전극(27)은 4개의 제1 관통홀(H1)에 각각 형성되어 서로 분리된 반면에, 상기 제2 연결 전극(31)은 4개의 제2 관통홀(H2)에 형성된 전극 부분이 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 이러한 전극부는 셀 및 전극 패드의 배열에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다(도 8 및 도 9 참조).
상기 LED 모듈(50)은 상기 셀 어레이(CA)를 포장하면서 상기 제1 전극 패드(31a,31b,31c,31d)와 제2 전극 패드(32)를 노출시키는 인캡슐레이션(34)을 포함할 수 있다. 상기 인캡슐레이션(34)은 상기 LED 모듈(50)을 견고하게 지지하기 위해서 높은 영률(Young's Modulus)을 가질 수 있다. 또한, 상기 인캡슐레이션(34)은 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)로부터 열을 효과적으로 방출하기 위하여 높은 열 전도도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인캡슐레이션(34)은 에폭시 수지 또는 실리콘(silicone) 수지일 수 있다. 또한, 상기 인캡슐레이션(34)은 빛을 반사시키기 위한 광반사성 입자를 포함할 수 있다. 상기 광반사성 입자로는 이산화 티타늄(TiO2) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광 차단벽(45)은 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)에 대응되는 위치에 제1 내지 제4 윈도우(W1,W2,W3,W4)을 갖는다. 상기 제1 내지 제4 윈도우(W1,W2,W3,W4)은 각각 상기 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)을 형성하기 위한 공간으로 제공될 수 있다. 상기 광 차단벽(45)은 상기 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)를 투과하는 광이 서로 간섭하지 않도록 광차단을 위한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 차단벽(45)은 블랙 매트릭스(black matrix) 수지 또는 광산란성 입자를 포함한 반사체를 포함할 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈의 발광 스펙트럼을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈(실시예)로부터 얻어지는 발광 스펙트럼을 나타낸다. 상술된 제1 내지 제4 광 조정부에 의해 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광이 제공될 수 있으며, 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광에 해당되는 스펙트럼은 각각 "R", "G1", "G2" 및 "B"로 표시되어 있다.
도 6에 도시된 발광 스펙트럼의 각 색은 아래의 표 1에 나타난 피크 파장 및 반치폭를 가질 수 있다.
구분 B G1 G2 R
피크 파장(㎚) 463 520 535 630
반치폭(㎚) 20 43.6 50 12
반면에, 기존의 LED 모듈(비교예)은 적색 광, 하나의 녹색 광 및 청색 광을 위한 3개의 셀을 포함하며, 각각의 색이 DCI 기준의 커버율이 높은 수준(예, 97%)으로 확보되도록 아래와 같은 파장과 반치폭의 조건을 가질 수 있다.
구분 B G R
피크 파장(㎚) 455 525 650
반치폭(㎚) 16 62 75
표 1 및 표 2의 조건들에 따른 LED 모듈들(실시예 및 비교예)의 색재현 영역은 도 7에 도시된 CIE 1931 좌표계에 나타낼 수 있다. 실시예 및 비교예에 따른 색재현 영역의 각 좌표들은 아래의 표2 및 표3과 같이 나타났다.
구분 B G1 G2 R
X 0.1371 0.1510 0.3177 0.6899
Y 0.0517 0.7043 0.6523 0.3020
구분 B G R
X 0.1530 0.2465 0.6744
Y 0.0657 0.6933 0.3217
아래의 표 5 및 도 7에 나타난 바와 같이, 실시예에 따른 LED 모듈은 비교예에 따른 LED 모듈보다 높은 색재현성을 가질 수 있으며, 특히 실시예에 따른 LED 모듈의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상을 커버할 수 있다.
색재현율 평가 실시예 비교예
s-RGB 99.9% 99.9%
DCI 98.9% 97.4%
BT.2020 92.4% 72.2%
이와 같이, 녹색 광을 서로 다른 파장의 제1 및 제2 녹색 광으로 구성하고, 청색 광을 기존의 청색 광보다 높은 피크 파장을 갖도록 LED 모듈을 구성함으로써 높은 색재현율을 확보할 수 있다.
본 실시예에 따른 각 색의 파장조건을 구체적으로 설명하면, 청색 광(B)은 460㎚∼470㎚ 범위의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 제1 녹색 광은 510㎚∼525㎚ 범위의 피크 파장과 50㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 제2 녹색 광은 530㎚∼540㎚ 범위의 피크 파장과 55㎚ 이하의 반치폭을 가질 수 있다. 상기 적색 광은 620㎚∼640㎚ 범위의 피크 파장과 30㎚ 이하의 반치폭을 가질 수 있다.
상기 제1 내지 제3 파장 변환부 중 적어도 하나는 상기 청색 광을 변환하는 양자점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자점은 CdSe/CdS, CdSeZnS, CdSe/ZnS, PbS/ZnS 및 InP/GaP/ZnS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 양자점은 10㎚ 이하의 좁은 반치폭을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 파장 변환부는 조성식 AxMFy:Mn4 +로 표현되는 불화물 입자를 포함하며, 여기서, A는 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중 선택된 적어도 하나이며, M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn 중 선택된 적어도 하나이고, 상기 조성식은 2≤x≤3과 4≤y≤7를 만족할 수 있다. 예를 들어, 적색 형광체는, K2SiF6:Mn4 +로 표현되는 불화물 형광체를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 LED 모듈은 다양한 레이아웃을 갖도록 구현될 수 있다. 이러한 다양한 구조는 도 8 내지 도 11에 걸쳐 예시되어 있다.
도 8 및 도 9는 각각 예시적인 실시예에 따른 LED 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도 및 저면도이다. 도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 LED 모듈을 Ⅰ1-Ⅰ1'선 및 Ⅰ2-Ⅰ2'선에 따라 절개하여 본 측단면도들이고, 도 11는 도 8에 도시된 LED 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'선에 따라 절개하여 본 측단면도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, LED 모듈(50A)은 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)과 전극 패드의 배치가 상이한 점을 제외하고, 도 1 내지 도 4에 도시된 LED 모듈(50)와 유사한 구조로 이해할 수 있다. 본 실시예의 구성요소는 특별히 반대되는 설명이 없는 한, 도1 내지 도4에 도시된 LED 광원 모듈(50)의 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
우선, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LED 모듈(50A)은 세로 방향으로 평행하게 배열된 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)을 포함한다. 또한, LED 모듈(50A)은 앞선 실시예와 유사하게 4개의 LED 셀(C1,C2,C3,C4)에 각각 연결된 4개의 제1 전극 패드(31a,31b,31c,31d)와, 4개의 LED 셀(C1,C2,C3,C4)에 공통으로 연결된 제2 전극 패드(32)를 포함할 수 있다.
도 10a 내지 도 11을 함께 참조하면, 상기 4개의 제1 전극 패드(31a,31b,31c)는 4개의 제1 연결 전극(27)에 의해 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 제1 도전형 반도체층(13)에 개별적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전극 패드(32)는 하나의 제2 연결 전극(28)에 의해 상기 제1 내지 제4 LED 셀(C1,C2,C3,C4)의 제2 도전형 반도체층(17)에 공통으로 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 연결 전극(27,28)은 상기 절연부(21)에 형성된 제1 및 제2 관통홀(H1,H2)을 통해서 제1 및 제2 도전형 반도체층(13,17)에 각각 접속될 수 있다. LED 셀의 배열에 따라 전극 패드의 위치를 관련 LED 셀과 중첩된 위치가 아니라 다른 셀과 중첩된 위치로 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 제3 LED 셀(C3)의 제1 연결 전극(27')은 제4 LED 셀(C4) 상에 위치한 절연부(21) 영역으로 연장되고, 제1 연결 전극(27')의 연장된 영역에 제1 전극 패드(31c)를 형성할 수 있다.
본 실시예에 채용된 제1 내지 제4 광 조정부(51,52,53,54)는 상술된 실시예와 유사하게, 각각 적색 광(R), 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2)과 청색 광(B)을 제공하도록 구성될 수 있다. 앞선 실시예와 달리, 상기 제4 광 조정부(54)는 광출력을 낮추기 위한 광 흡수재(55)가 함유된 투명 수지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 광 조정부(51,52,53)는 파장변환물질을 포함하므로 효율이 저하될 수 있으므로, 제1 내지 제3 광 조정부(51,52,53)로부터 방출되는 광은 제4 광 조정부(54)로부터 출력되는 광보다 낮은 출력을 가질 수 있다. 따라서, 각 서브 픽셀을 구성하는 4개의 셀의 출력 편차를 완화시키기 위해서, 제4 광 조정부(54)는 청색 광의 일부를 흡수하는 광 흡수재(55)를 더 포함할 수 있다. 광 흡수재(55)는 광흡수용 색소(pigment) 또는 안료(dye)를 포함할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 파장 변환부(51a,52a,53a)는 각각 다른 파장변환물질을 포함하므로, 파장변환물질의 효율에 따라 다른 광출력을 가질 수 있다. 이러한 광출력의 편차가 저감되도록 제1 내지 제3 광 조정부(51,52,53) 중 적어도 하나에 추가적으로 광흡수재를 포함할 수 있다.
본 실시예에 채용된 LED 셀로부터 방출되는 광의 파장을 변환하기 위한 물질로서, 형광체 및/또는 양자점과 같은 다양한 물질이 사용될 수 있다. 형광체로는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.
산화물계: 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)(여기에서, Ln은 Ⅲa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.)
불화물(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4+, K3SiF7:Mn4 +
형광체 조성은 기본적으로 화학양론(stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(Ⅱ)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
특히, 불화물계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 각각 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 불화물계 적색 형광체의 경우, 기타 형광체와 달리 30 ㎚ 이하의 협반치폭(narrow FWHM)을 구현할 수 있기 때문에, UHD TV와 같은 고해상도 TV에 활용될 수 있다.
또한, 파장 변환부는 형광체를 대체하거나 형광체와 혼합하여 상술된 양자점(Quantum Dot, QD)과 같은 파장변환물질들이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 LED 광원 모듈은 디스플레이 패널에 유익하게 적용될 수 있다.
도 12는 도 1에 도시된 LED 모듈을 채용한 디스플레이 패널을 나타내는 개략 사시도이며, 도 13은 도 12에 도시된 디스플레이 패널의 일 픽셀영역의 회로 구성의 예를 도시한다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 회로 기판(201)과 상기 회로 기판(201) 상에 배열된 복수의 LED 모듈(50)을 포함한다. 상기 디스플레이 패널(200)은 상기 회로 기판(201) 상에 배치된 블랙 매트릭스(black matrix, 210)를 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(210)는 상기 복수의 LED 모듈(50)의 탑재영역을 정의하는 가이드 라인으로서 역할할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(210)는 블랙(black) 색상에 한정되는 것은 아니며 제품의 용도 및 사용처 등에 따라 백색(white) 매트릭스 또는 녹색(green) 등 다른 색깔로도 사용할 수 있으며 필요에 따라서는 투명 재질의 매트릭스를 사용할 수도 있다. 상기 백색 매트릭스는 반사 물질 또는 산란물질을 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(210)는 수지를 포함하는 폴리머, 세라믹, 반도체 또는 금속과 같은 재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 LED 모듈(50)은 하나의 픽셀에 대응되는 요소로서, 상술한 바와 같이, 각각 적색 광(R), 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2), 청색 광(B)을 제공하는 4개의 서브 픽셀을 포함한다. 이러한 픽셀(PA)이 연속적으로 배열될 수 있다. 상기 서브 픽셀은 도 1 내지 도 4에서 설명된 바와 같이 LED 셀과 광 조정부의 조합으로 구성될 수 있다. 본 실시예의 배열에 한정되지 않으며, 다양한 다른 배열을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 실시예와 달리, 도 8 내지 도 11에 도시된 LED 모듈(50A)과 같이, 하나의 픽셀(PA)은 4개의 서브 픽셀(R,G1,G2,B)이 한 방향으로 나란히 배열될 수 있다.
이러한 배열에 따라, 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, LED 모듈(50,50A)의 각 LED 셀을 독립적으로 구동하기 위한 전극 배열을 가질 수 있으며, 각 전극 배열은 회로 기판(201)의 회로에 연결되어, 상기 회로는 각 픽셀(PA)의 서브 픽셀(R,G1,G2,B)을 독립적으로 구동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로 기판(201)은 박막 트랜지스터(TFT) 회로를 갖는 TFT 기판일 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 디스플레이 패널(100)의 일 픽셀의 회로 구성의 예를 도시한다. 여기서, "R", "G1", "G2", "B"는 도 12에서 LED 광원 모듈(50)에서 서브 픽셀을 구성하는 각각의 LED 셀로 이해될 수 있다.
서브 픽셀을 구성하는 각 LED 셀(R,G1,G2,B)는 독립적으로 구동되도록 다양한 회로 연결 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 LED 셀(B,G1,G2,B)의 양극은 동일한 행에 위치한 제1 내 제4 LED 셀(R,G1,G2,B)의 양극과 함께 P-MOSFET의 드레인에 연결되고, 제1 내지 제4 LED 셀(R,G1,G2,B)의 음극(N1,N2,N3,N4)은 동일한 열에서 각 서브 픽셀별로 LED 구동회로의 정전류 입력단자에 연결될 수 있다. P-MOSFET의 소스는 전원공급 단자에 연결되고, 게이트는 행 전원공급 제어포트에 연결될 수 있다. 제어부를 통하여 하나의 P-MOSFET의 드레인을 턴-온하여 그 행의 LED의 양극에 전원 공급하고 동시에, 정전류 제어 신호 출력 포트가 LED 구동회로를 제어함으로써 전원이 공급된 LED를 점등시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 LED 구동 회로는 제2 및 제3 LED 셀(C2,C3)의 구동은 하나의 녹색 서브 픽셀로 작동하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 및 제3 LED 셀(C2,C3)로부터 각각 방출되는 제1 및 제2 녹색 광(G1,G2)의 세기 비율을 조절하여 일정한 세기의 녹색 광을 유지하면서 원하는 색도의 녹색 광을 제공할 수 있다.
도 14는 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 14를 참조하면, 도 13에 도시된 디스플레이 패널(100)은 패널 구동부(220) 및 제어부(250)와 함께 디스플레이 장치(200)를 구성할 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치는 TV, 전자 칠판, 전자 테이블, LFD(Large Format Display), 스마트폰, 태블릿, 데스크탑 PC, 노트북 등과 같은 다양한 전자 장치의 디스플레이로 구현될 수 있다.
패널 구동부(120)는 디스플레이 패널(100)을 구동할 수 있으며, 제어부(150)는 상기 패널 구동부(120)를 제어될 수 있다. 상기 제어부(250)를 통해 제어되는 상기 패널 구동부(120)는 R,G1,G2,B를 포함하는 복수의 서브 픽셀 각각이 독립적으로 턴 온/오프 되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 패널 구동부(120)는 복수의 서브 픽셀 각각에 상기 특정한 구동 주파수를 갖는 클락 신호를 전송하여 복수의 서브 픽셀 각각을 턴 온/오프 시킬 수 있다. 상기 제어부(150)는 입력된 영상 신호에 따라 복수의 서브 픽셀이 설정된 그룹 단위로 턴 온 되도록 상기 패널 구동부(220)를 제어함으로써 원하는 영상을 디스플레이 패널(100)에 표시할 수 있다.
LED 모듈을 적색 광 및 청색 광과 서로 다른 제1 및 제2 녹색 광을 각각 방출하는 4개의 서브 픽셀로 구성함으로써 높은 색재현성을 제공할 수 있다. LED 모듈의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상(바람직하게 95% 이상)을 커버할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 갖는 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이;
    상기 제1 내지 제4 LED 셀에 각각 대응되도록 상기 셀 어레이의 제2 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀로부터 방출되는 광을 조정하여 각각 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광을 제공하도록 구성된 제1 내지 제4 광 조정부;
    상기 제1 내지 제4 광 조정부가 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 광 조정부 사이에 배치된 광차단벽; 및
    상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부;를 포함하는 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 LED 셀은 청색 광을 방출하며,
    상기 제1 광 조정부는 상기 청색 광을 상기 적색 광으로 변환하는 파장 변환부를 포함하고, 상기 제2 광 조정부는 상기 청색 광을 각각 상기 제1 녹색 광을 변환하는 제2 파장 변환부를 포함하며, 상기 제3 광 조정부는 상기 청색 광을 제2 녹색 광을 변환하는 제3 파장 변환부를 포함하는 LED 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 녹색 광은 510㎚∼525㎚ 범위의 피크 파장을 가지며, 상기 제2 녹색 광은 530㎚∼540㎚ 범위의 피크 파장을 갖는 LED 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 녹색 광은 각각 55㎚ 이하의 반치폭을 갖는 LED 모듈.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 청색 광은 460㎚∼470㎚ 범위의 피크 파장을 가지며, 상기 적색 광은 620㎚∼640㎚ 범위의 피크 파장을 갖는 LED 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적색 광 및 상기 청색 광은 각각 30㎚ 이하의 반치폭을 갖는 LED 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상을 커버하는 LED 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 광 조정부 각각은 상기 제1 내지 제3 파장 변환부 상에 각각 배치되며 상기 청색 광을 차단하는 광 필터층을 더 포함하는 LED 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제4 광 조정부는 광출력을 낮추기 위한 광 흡수재가 함유된 투명 수지층을 포함하는 LED 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 LED 셀은 자외선 광을 방출하며,
    상기 제1 내지 제4 광 조정부 각각은 상기 자외선 광을 상기 적색 광, 상기 제1 및 제2 녹색 광 및 상기 청색 광으로 각각 변환하는 제1 내지 제4 파장 변환부를 포함하는 LED 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 셀 어레이는, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 둘러싸는 반사성 절연부를 더 포함하며, 상기 광 차단벽은 상기 반사성 절연부와 연결되는 LED 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사성 절연부는 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector) 구조를 포함하는 LED 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 반사성 절연부는 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 둘러싸는 절연층과 상기 절연층 상에 배치된 금속 반사층을 더 포함하는 LED 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는, 상기 제1 내지 제4 LED 셀의 제1 도전형 반도체층들에 공통적으로 연결된 제1 공통 전극과, 상기 제1 내지 제4 LED 셀의 제2 도전형 반도체층들에 각각에 연결된 제1 내지 제4 개별 전극을 포함하는 LED 모듈.
  15. 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치되며, 460㎚∼470㎚ 범위의 피크 파장의 청색광을 방출하는 활성층을 갖는 서로 분리된 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이;
    상기 제1 내지 제4 LED 셀이 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 둘러싸는 반사성 절연부;
    상기 반사성 절연부의 대응되는 영역에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀을 각각 개방하는 제1 내지 제4 윈도우를 제공하는 광차단벽;
    상기 제1 내지 제3 윈도우에 각각 배치되며, 상기 청색 광을 각각 적색 광과 제1 및 제2 녹색 광으로 변환하는 제1 내지 제3 광 조정부; 및
    상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부;를 포함하고,
    상기 제1 녹색 광은 510㎚∼525㎚ 범위의 피크 파장과 50㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 제2 녹색 광은 530㎚∼540㎚ 범위의 피크 파장과 55㎚ 이하의 반치폭을 가지며, 상기 적색 광은 620㎚∼640㎚ 범위의 피크 파장과 30㎚ 이하의 반치폭을 갖는 LED 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 LED 모듈의 색재현 영역은 CIE 1931 좌표계에서 BT.2020 영역의 90% 이상을 커버하는 LED 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 광 조정부는 상기 청색 광을 상기 적색 광으로 변환하는 제1 파장 변환부를 포함하고, 상기 제2 광 조정부는 상기 청색 광을 각각 상기 제1 녹색 광을 변환하는 제2 파장 변환부를 포함하며, 상기 제3 광 조정부는 상기 청색 광을 제2 녹색 광을 변환하는 제3 파장 변환부를 포함하는 LED 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 파장 변환부 중 적어도 하나는 상기 청색 광을 변환하는 양자점을 포함하는 LED 모듈.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환부는 조성식 AxMFy:Mn4 +로 표현되는 불화물 입자를 포함하며, 여기서, A는 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중 선택된 적어도 하나이며, M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn 중 선택된 적어도 하나이고, 상기 조성식은 2≤x≤3과 4≤y≤7를 만족하는 LED 모듈.
  20. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 패널 구동부; 및
    상기 패널 구동부를 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은, 각각 복수의 픽셀로 제공되는 복수의 LED 모듈을 포함하며,
    상기 복수의 LED 모듈은 각각
    각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 갖는 제1 내지 제4 LED 셀을 포함하며, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대에 위치하는 제2 면을 갖는 셀 어레이와,
    상기 제1 내지 제4 LED 셀에 각각 대응되도록 상기 셀 어레이의 제2 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀로부터 방출되는 광을 조정하여 각각 적색 광, 제1 및 제2 녹색 광과 청색 광을 제공하도록 구성된 제1 내지 제4 광 조정부와,
    상기 제1 내지 제4 광 조정부가 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 광 조정부 사이에 배치된 광차단벽과,
    상기 셀 어레이의 제1 면에 배치되며, 상기 제1 내지 제4 LED 셀이 선택적으로 구동 가능하도록 상기 제1 내지 제4 LED 셀에 전기적으로 연결된 전극부를 포함하는 디스플레이 장치.

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