WO2015194870A1 - Led 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2015194870A1
WO2015194870A1 PCT/KR2015/006165 KR2015006165W WO2015194870A1 WO 2015194870 A1 WO2015194870 A1 WO 2015194870A1 KR 2015006165 W KR2015006165 W KR 2015006165W WO 2015194870 A1 WO2015194870 A1 WO 2015194870A1
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WO
WIPO (PCT)
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led
display device
electrode
led display
quantum dot
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/006165
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김기중
허지호
Original Assignee
실리콘 디스플레이 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 실리콘 디스플레이 (주) filed Critical 실리콘 디스플레이 (주)
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    • 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
    • H01L33/36—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 electrodes
    • 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to an LED display device.
  • TFTs Thin Film Transistors
  • LCDs liquid crystal display devices, organic electroluminescent display devices, or inorganic electroluminescent display devices, are driving devices for driving pixels and switching devices for controlling the operation of each pixel. Used.
  • TFTs Thin film transistors
  • LCDs liquid crystal display devices
  • ELDs electroluminescence display devices
  • the market is expanding to display devices for mobile devices such as cameras, PDAs, and cellular phones.
  • Such a thin film transistor has a semiconductor layer having a source / drain region doped with a high concentration of impurities and a channel region formed between the source / drain regions, and is located in a region corresponding to the channel region insulated from the semiconductor layer.
  • a gate electrode and a source / drain electrode in contact with the source / drain region, respectively.
  • the display including the thin film transistor according to the prior art has a problem of a slow response speed, a narrow viewing angle, and high power consumption.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and by constructing a pixel array that can control the LED using a thin film transistor, by manufacturing a flat panel display such as LCD and PDP with LED, faster response speed and more It is intended to provide a wide viewing angle, and to provide a display device with excellent energy saving effect with lower power consumption.
  • LED display device for solving the above problems is formed on a substrate; A green quantum dot disposed on the LED and converting light emitted from the LED into light having a green wavelength; A red quantum dot disposed on the LED and converting light emitted from the LED into red light; And a thin film transistor on the substrate, wherein an electrode of the LED and a data electrode of the thin film transistor are connected to each other.
  • the LED comprises a first conductive semiconductor layer on the substrate; A first electrode on the first conductive semiconductor layer; A first active layer on the first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer on the first active layer; A second electrode on the second conductive semiconductor layer; And a first protective layer covering the LED.
  • the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer may be composed of p-GaN or n-GaN.
  • the green quantum dot and the red quantum dot may be connected to the second electrode.
  • the second electrode may be formed of a transparent material including indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the thin film transistor includes a first protective layer on the substrate; A gate electrode on the first protective layer; A gate insulating film on the gate electrode; A second active layer on the gate insulating film; A data electrode on the second active layer; And a second protective layer covering the thin film transistor.
  • the second electrode of the LED and the data electrode of the thin film transistor may be formed of the same material and interconnected.
  • the green quantum dot and the red quantum dot may be formed on the data electrode.
  • the first active layer may be composed of GaN.
  • the second active layer may include at least one of amorphous silicon, polycrystalline silicon, and oxide semiconductor.
  • the data electrode may be formed of a transparent material including indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the substrate may be composed of a sapphire substrate.
  • the thin film transistor may be composed of any one of the coplanar, staggered, inverted coplanar and inverted staggered structure.
  • the LED may be provided in plurality.
  • the present invention by forming a pixel array that can control the LED using a thin film transistor, by manufacturing a flat panel display such as LCD and PDP with LED, it is possible to have a faster response speed and a wider viewing angle, The lower power consumption can provide a display device with excellent energy saving effect.
  • FIG. 1 is a top view of an LED display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an LED display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining a change in the wavelength of light according to the size of the quantum dot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of an LED display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an LED display device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a top view of the LED display device according to an embodiment of the present invention
  • a plurality of LEDs 110, 120, and 130 are formed on the substrate 1.
  • the LED display device includes LEDs 110, 120, and 130, a thin film transistor 200, and a quantum dot layer 310 and 320.
  • the plurality of LEDs 110, 120, and 130 are formed on the substrate 1, and the substrate 1 may be formed of a sapphire substrate.
  • a thin film transistor 200 is formed on the substrate 1, and each of the LEDs 110, 120, and 130 is connected to a thin film transistor.
  • the electrode 6 of the LED 130 is a thin film transistor. It may be interconnected with the data electrode 12 of the 200.
  • the thin film transistor 200 may be formed of any one of a coplanar, a staggered, an inverted coplanar, and an inverted staggered structure.
  • quantum dot layers 310 and 320 are formed on the first LED 110 and the second LED 120, respectively, and no quantum dot layer is formed on the third LED 130.
  • the LEDs 110, 120, and 130 include a first conductive semiconductor layer 2, a first electrode 5, a first active layer 3, a second conductive semiconductor layer 4, a second electrode 6, and a first electrode.
  • the protective layer 7 is comprised.
  • the first conductive semiconductor layer 2 is formed on the substrate 1, and the first electrode 5 and the first active layer 3 are formed on the first conductive semiconductor layer 2.
  • the second conductive semiconductor layer 4 is formed on the first active layer 3, and the second electrode 6 is formed on the second conductive semiconductor layer 4.
  • the first active layer 3 may be made of GaN
  • the first conductive semiconductor layer 2 and the second conductive semiconductor layer 4 may be p-GaN or n-GaN.
  • the second electrode 6 may include indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the first protective layer 7 may be formed on the LEDs 110, 120, and 130 configured as described above.
  • the thin film transistor 200 includes a first protective layer 7, a gate electrode 8, a gate insulating layer 9, a second active layer 11, and a data electrode 12.
  • the first protective layer 8 is formed on the substrate 1, and the gate electrode 8 is formed on the first protective layer 7.
  • a gate insulating film 9 is formed on the gate electrode 8
  • a second active layer 11 is formed on the gate insulating film 9, and a data electrode 12 is formed on the second active layer 11.
  • the second active layer 11 may include at least one of amorphous silicon, polycrystalline silicon, and an oxide semiconductor.
  • the second electrode 6 of the LEDs 110, 120, and 130 and the data electrode 12 of the thin film transistor 200 may be electrically connected, and may be formed of the same material.
  • the data electrode 12 may be formed of a transparent material including indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • a red quantum dot 310 for converting light emitted from the first LED 110 into red light is formed on the first LED 110, and the second LED ( A green quantum dot 320 is formed on the 120 to convert light emitted from the second LED 120 into light having a green wavelength, but no quantum dot is formed on the third LED 130.
  • first conductive semiconductor layer 2 and the second conductive semiconductor layer 4 on the substrate 1 made of sapphire are made of p-GaN or made of n-GaN, whereby light of blue wavelength is directed upward. It does not require a separate blue quantum dot.
  • the green quantum dot 320 and the red quantum dot 310 may be connected to the second electrode 6, respectively, and formed on the data electrode 12 of the thin film transistor 200.
  • the second protective layer 13 may be formed on the thin film transistor 200 configured as described above to protect the thin film transistor 200.
  • the LED display device may provide R (Red: 210), G (Green: 220), and B (Blue230).
  • FIG 3 is a view for explaining a change in the wavelength of light in the quantum dot according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a change in the wavelength of light according to the size of the quantum dot in accordance with an embodiment of the present invention It is a figure for demonstrating.
  • the blue light 201 emitted from the LED is changed by the green quantum dot and the red quantum dot, respectively.
  • the light 201 of the blue wavelength passes through the green quantum dot, the light 201 of the green wavelength changes to the light 202.
  • the light 201 of the green wavelength may have a wavelength of 490 nm to 560 nm.
  • the light 201 changes to the red light 203, wherein the red light 203 may have a wavelength of 590 nm to 660 nm. have.
  • the quantum dot according to the present invention can adjust the color of light emitted according to its size.
  • a color closer to blue may be implemented.
  • the color may be closer to red, and as the size of the quantum dot is increased. The energy of the emitted light is reduced.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of an LED display device according to an embodiment of the present invention.
  • the LED display device includes a scan line driver circuit 50 for driving a plurality of scan lines 15, and a data driver circuit 60 for driving a plurality of display data input lines 16. .
  • the pixel unit 18 of the LED display device corresponds to the LED of the present invention and may be arranged in an array form, each consisting of red, green, and blue.
  • the pixel portion 18 is connected to the plurality of scanning lines 15 and the plurality of display data input lines 16.
  • the plurality of scan lines 15 and the plurality of data input lines 16 are configured in a matrix form, and the pixel portion 18 is disposed at a point where the scan lines 15 and the data input lines 16 cross each other. Power is applied to the pixel unit 180 through a power applying line 17.
  • the scan line driver circuit 50 selectively drives the scan line 15, and the data driver circuit 60 outputs a signal of the pixel portion 18 driven by a signal applied to the scan line 15.
  • a pixel array that can control the LED using a thin film transistor, and manufacturing a flat panel display such as LCD and PDP with LED, it can have a faster response speed and a wider viewing angle It is possible to provide a display device with excellent energy saving effect with lower power consumption.

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Abstract

본 발명은 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로, 기판 상에 형성되는 LED; 상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 녹색 파장의 빛으로 변환하는 그린 퀀텀 닷(green quantum dot); 상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 적색 빛으로 변환하는 레드 퀀텀 닷(red quantum dot); 및 상기 기판 상의 박막트랜지스터;를 포함하고, 상기 LED의 전극과 상기 박막트랜지스터의 데이터 전극이 상호 연결된다.

Description

LED 디스플레이 장치
본 발명의 실시예는 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이 소자나 유기 전계 발광 디스플레이 소자 또는 무기 전계 발광 디스플레이 소자 등과 같은 평판 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)는 각 픽셀의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 픽셀을 구동시키는 구동 소자로 사용된다.
박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor), 상기 박막 트랜지스터를 구비한 액정 디스플레이 장치(LCD: liquid crystal display device) 및 전계발광 디스플레이 장치(ELD: electroluminescence display device) 등은 현재 평판 디스플레이 장치, 디지털 카메라나 비디오 카메라 또는 휴대정보단말기(PDA)나 휴대전화 등의 모바일 기기용 디스플레이 장치로 그 시장을 확대하고 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터는 고농도의 불순물로 도핑된 소스/드레인 영역과, 이 소스/드레인 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체층을 가지며, 이 반도체층과 절연되어 상기 채널 영역에 대응되는 영역에 위치하는 게이트 전극과, 상기 소스/드레인 영역에 각각 접촉되는 소스/드레인 전극을 갖는다.
그러나, 종래 기술에 따른 박막트랜지스터를 포함하는 디스플레이는 응답 속도가 느리고 시야각이 좁으며, 전력 소모가 높은 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박막트랜지스터를 이용하여 LED를 제어 할 수 있는 픽셀 어레이를 구성하여, LCD 및 PDP와 같은 평판 디스플레이를 LED로 제조함으로써, 보다 빠른 응답 속도와 보다 넓은 시야각을 가질 수 있도록 할 수 있도록 하고, 보다 낮은 전력 소모로 에너지 절약 효과가 우수한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 기판 상에 형성되는 LED; 상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 녹색 파장의 빛으로 변환하는 그린 퀀텀 닷(green quantum dot); 상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 적색 빛으로 변환하는 레드 퀀텀 닷(red quantum dot); 및 상기 기판 상의 박막트랜지스터;를 포함하고, 상기 LED의 전극과 상기 박막트랜지스터의 데이터 전극이 상호 연결된다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 LED는 상기 기판 상의 제1 도전성 반도체 층; 상기 제1 도전성 반도체 층 상의 제1 전극; 상기 제1 도전성 반도체 층 상의 제1 활성층; 상기 제1 활성층 상의 제2 도전성 반도체 층; 상기 제2 도전성 반도체 층 상의 제2 전극; 및 상기 LED를 덮는 제1 보호층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 도전성 반도체 층 및 상기 제2 도전성 반도체 층은 p-GaN 또는 n-GaN 로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 그린 퀀텀 닷 및 상기 레드 퀀텀 닷은 상기 제2 전극과 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 투명재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 박막트랜지스터는 상기 기판 상의 제1 보호층; 상기 제1 보호층 상의 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상의 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상의 제2 활성층; 상기 제2 활성층 상의 데이터 전극; 및 상기 박막트랜지스터를 덮는 제2 보호층;을 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 LED의 상기 제2 전극과 상기 박막트랜지스터의 상기 데이터 전극은 동일한 재료로 형성되어 상호 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 그린 퀀텀 닷 및 상기 레드 퀀텀 닷은, 상기 데이터 전극 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 활성층은 GaN으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 활성층은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 데이터 전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 투명재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 기판은 사파이어 기판으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 박막트랜지스터는 코플라나, 스태거드, 인버디트 코플라나 및 인버티드 스태거드 구조 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 LED는 복수개가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면 박막트랜지스터를 이용하여 LED를 제어 할 수 있는 픽셀 어레이를 구성하여, LCD 및 PDP와 같은 평판 디스플레이를 LED로 제조함으로써, 보다 빠른 응답 속도와 보다 넓은 시야각을 가질 수 있도록 할 수 있으며, 보다 낮은 전력 소모로 에너지 절약 효과가 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 퀀텀 닷의 크기에 따른 빛의 파장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 개념도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 상면도이고,
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 기판(1) 상에 복수개의 LED(110, 120, 130)가 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 디스플레이 장치는 LED(110, 120, 130), 박막트랜지스터(200) 및 퀀텀 닷 층(310, 320)을 포함하여 구성된다.
복수개의 LED(110, 120, 130)는 기판(1) 상에 형성되며, 이때 상기 기판(1)은 사파이어 기판으로 형성될 수 있다.
또한, 기판(1) 상에는 박막트랜지스터(200)가 형성되며, 상기 각각의 LED(110, 120, 130)는 박막트랜지스터와 연결되어 있으며, 예를 들어 LED(130)의 전극(6)은 박막트랜지스터(200)의 데이터 전극(12)과 상호 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 박막트랜지스터(200)는 코플라나, 스태거드, 인버디트 코플라나 및 인버티드 스태거드 구조 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
한편, 제1 LED(110)과 제2 LED(120) 상에는 각각 퀀텀 닷 층(310, 320)이 형성되고, 제3 LED(130)에는 퀀텀 닷 층이 형성되지 않는다.
LED(110, 120, 130)는 제1 도전성 반도체층(2), 제1 전극(5), 제1 활성층(3), 제2 도전성 반도체층(4), 제2 전극(6) 및 제1 보호층(7)을 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 제1 도전성 반도체층(2)은 기판(1) 상에 형성되고, 제1 전극(5)과 제1 활성층(3)은 상기 제1 도전성 반도체층(2) 상에 형성된다.
또한, 제2 도전성 반도체층(4)은 제1 활성층(3) 상에 형성되고, 상기 제2 도전성 반도체층(4) 상에는 제2 전극(6)이 형성된다.
이때, 상기 제1 활성층(3)은 GaN으로 구성되고, 상기 제1 도전성 반도체층(2)과 상기 제2 도전성 반도체층(4)은 p-GaN 로 되거나 또는 n-GaN 로 구성 될 수 있다.
또한, 상기 제2 전극(6)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 LED(110, 120, 130) 상에는 제1 보호층(7)이 형성될 수 있다.
한편, 박막트랜지스터(200)는 제 1 보호층(7), 게이트 전극(8), 게이트 절연막(9), 제2 활성층(11) 및 데이터 전극(12)을 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로 제1 보호층(8)은 기판(1)상에 형성되고, 제 1보호층(7) 상에는 게이트 전극(8)이 형성된다.
또한, 게이트 전극(8) 상에는 게이트 절연막(9)이 형성되고, 게이트 절연막(9) 상에는 제2 활성층(11)이 형성되며, 제2 활성층(11) 상에는 데이터 전극(12)이 형성된다.
상기 제2 활성층(11)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 LED(110, 120, 130)의 제2 전극(6)과 상기 박막트랜지스터(200)의 상기 데이터 전극(12)은 전기적으로 연결되며, 동일한 재료로 형성될 수 있다.
이때, 상기 데이터 전극(12)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 투명재료로 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 LED(110) 상에는 상기 제1 LED(110)로부터 조사되는 빛을 적색 빛으로 변환하는 레드 퀀텀 닷(red quantum dot: 310)이 형성되고, 상기 제2 LED(120) 상에는 상기 제2 LED(120)로부터 조사되는 빛을 녹색 파장의 빛으로 변환하는 그린 퀀텀 닷(green quantum dot: 320)이 형성되나, 제3 LED(130) 상에는 퀀텀 닷이 형성되지 않는다.
이는, 상기 사파이어로 구성된 기판(1) 상의 제1 도전성 반도체층(2)과 상기 제2 도전성 반도체층(4)은 p-GaN로 되거나 또는 n-GaN로 구성됨으로써, 청색 파장의 빛을 상부로 조사하기 때문에 별도의 청색 퀀텀 닷을 필요로 하지 않는다.
한편, 상기 그린 퀀텀 닷(320) 및 상기 레드 퀀텀 닷(310)은 상기 각각 제2 전극(6)과 연결되며, 상기 박막트랜지스터(200)의 데이터 전극(12) 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 박막트랜지스터(200) 상에는 제2 보호층(13)이 형성되어 박막트랜지스터(200)를 보호할 수 있다.
그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 R(Red: 210), G(Green: 220), B(Blue230)를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 퀀텀 닷에서의 빛의 파장의 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 퀀텀 닷의 크기에 따른 빛의 파장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 LED로부터 조사된 청색 파장의 빛(201)이 그린 퀀텀 닷과 레드 퀀텀 닷에 의하여 각각 변화된다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따르면 사파이어 기판과 그 상부의 p-GaN 또는 n-GaN로 구성된 제1 도전성 반도체층의 구성으로 인하여 청색 파장의 빛(201)이 조사되고, 상기 청색 파장의 빛(201)이 그린 퀀텀 닷을 통과하면 녹색 파장의 빛(202)으로 변화하며, 이때 상기 녹색 파장의 빛(201)은 490 nm 내지 560 nm의 파장을 가질 수 있다.
또한, 상기 조사된 청색 파장의 빛(201)이 레드 퀀텀 닷을 통과하면 적색 파장의 빛(203)으로 변화하며, 이때 상기 적색 파장의 빛(203)은 590 nm 내지 660 nm의 파장을 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 퀀텀 닷은 그 크기에 따라 방출하는 빛의 색상을 조절할 수 있다.
보다 구체적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이 퀀텀 닷의 크기가 작을수록 파란색에 가까운 색을 구현할 수 있으며, 퀀텀 닷의 크기가 클수록 빨간색에 가까운 색을 구현할 수 있으며, 퀀텀 닷의 크기가 증가할수록 발광되는 빛의 에너지가 감소한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 개념도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치는 다수의 주사선(15)을 구동하는 주사선 구동회로(50), 및 다수의 디스플레이 데이터 입력선(16)을 구동하는 데이터 구동회로(60)를 포함한다.
LED 디스플레이 장치의 화소부(18)는 본 발명의 LED에 해당하며 각각 Red, Green, Blue로 구성되어 어레이(array) 형태로 배치될 수 있다.
또한 화소부(18)는 다수의 주사선(15)과 다수의 디스플레이 데이터 입력선(16)에 접속된다.
다수의 주사선(15)과 다수의 데이터 입력선(16)은 매트릭스(matrix) 형태로 구성되고, 주사선(15)과 데이터 입력선(16)이 교차하는 지점에는 화소부(18)가 각각 배치되며, 상기 화소부(180)에는 전원 인가선(17)을 통해 전원이 인가된다.
주사선 구동회로(50)는 주사선(15)을 선택적으로 구동하고, 데이터 구동회로(60)는 주사선(15)에 인가된 신호에 의해 구동된 화소부(18)의 신호를 데이터 입력선(16)을 통해 입력 받는다.본 발명에 따르면 박막트랜지스터를 이용하여 LED를 제어 할 수 있는 픽셀 어레이를 구성하여, LCD 및 PDP와 같은 평판 디스플레이를 LED로 제조함으로써, 보다 빠른 응답 속도와 보다 넓은 시야각을 가질 수 있도록 할 수 있으며, 보다 낮은 전력소모로 에너지 절약 효과가 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 기판 상에 형성되는 LED;
    상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 녹색 파장의 빛으로 변환하는 그린 퀀텀 닷(green quantum dot);
    상기 LED 상에 배치되어 상기 LED로부터 조사되는 빛을 적색 빛으로 변환하는 레드 퀀텀 닷(red quantum dot); 및
    상기 기판 상의 박막트랜지스터;
    를 포함하고,
    상기 LED의 전극과 상기 박막트랜지스터의 데이터 전극이 상호 연결되는 LED 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED는,
    상기 기판 상의 제1 도전성 반도체 층;
    상기 제1 도전성 반도체 층 상의 제1 전극;
    상기 제1 도전성 반도체 층 상의 제1 활성층;
    상기 제1 활성층 상의 제2 도전성 반도체 층;
    상기 제2 도전성 반도체 층 상의 제2 전극; 및
    상기 LED를 덮는 제1 보호층;
    을 포함하는 LED 디스플레이 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 도전성 반도체 층 및 상기 제2 도전성 반도체 층은,
    p-GaN 또는 n-GaN 로 구성되는 LED 디스플레이 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 그린 퀀텀 닷 및 상기 레드 퀀텀 닷은,
    상기 제2 전극과 연결되는 LED 디스플레이 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 전극은,
    ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 투명재료로 형성되는 LED 디스플레이 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는,
    상기 기판 상의 제 1 보호층;
    상기 제 1보호층 상의 게이트 전극;
    상기 게이트 전극 상의 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상의 제2 활성층;
    상기 제2 활성층 상의 데이터 전극; 및
    상기 박막트랜지스터를 덮는 제2 보호층;
    을 포함하는 LED 디스플레이 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 LED의 상기 제2 전극과 상기 박막트랜지스터의 상기 데이터 전극은 동일한 재료로 형성되어 상호 연결되는 LED 디스플레이 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 그린 퀀텀 닷 및 상기 레드 퀀텀 닷은,
    상기 데이터 전극 상에 형성되는 LED 디스플레이 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 활성층은,
    GaN으로 구성되는 LED 디스플레이 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 활성층은,
    비정질 실리콘, 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 LED 디스플레이 장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 데이터 전극은,
    ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 투명재료로 형성되는 LED 디스플레이 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은,
    사파이어 기판인 LED 디스플레이 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는,
    코플라나, 스태거드, 인버디트 코플라나 및 인버티드 스태거드 구조 중 어느 하나로 구성되는 LED 디스플레이 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED는 복수개가 구비되는 LED 디스플레이 장치.
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