KR20230165655A - Display module including micro light emitting diodes - Google Patents
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Abstract
디스플레이 모듈이 개시된다. 디스플레이 모듈은 다수의 발광 다이오드와, 다수의 발광 다이오드의 전극이 접속되는 다수의 전극 패드가 마련된 기판과, 다수의 발광 다이오드를 기판에 고정하는 접착층을 포함하고, 접착층은, 비도전성 폴리머 수지와, 비도전성 폴리머 수지에 혼합된 플럭스제와, 비도전성 폴리머 수지 내에 분산 배치되고 다수의 발광 다이오드의 전극과 다수의 전극 패드를 연결하는 다수의 도전 입자를 포함할 수 있다.A display module is disclosed. The display module includes a substrate provided with a plurality of light-emitting diodes, a plurality of electrode pads to which electrodes of the plurality of light-emitting diodes are connected, and an adhesive layer for fixing the plurality of light-emitting diodes to the substrate. The adhesive layer includes a non-conductive polymer resin, It may include a flux agent mixed in a non-conductive polymer resin and a plurality of conductive particles dispersed in the non-conductive polymer resin and connecting the electrodes of the plurality of light emitting diodes and the plurality of electrode pads.
Description
본 개시는 마이크로 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 모듈에 관한 것이다.This disclosure relates to a display module including micro light emitting diodes.
디스플레이 패널은 다수의 TFT(thin film transistor)가 마련된 기판과 이 기판에 실장된 다수의 발광 다이오드를 포함한다.The display panel includes a substrate with a plurality of thin film transistors (TFTs) and a plurality of light emitting diodes mounted on the substrate.
다수의 발광 다이오드는 스스로 광을 방출하는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 다수의 발광 다이오드는 픽셀 또는 서브 픽셀 단위로 동작되면서 다양한 색을 표현한다. 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 다수의 TFT에 의해 동작이 제어된다. 각 발광 다이오드는 다양한 색상 예를 들어, 적색, 녹색, 청색을 방출한다.Many of the light emitting diodes may be inorganic light emitting diodes that emit light on their own. Multiple light emitting diodes operate on a pixel or sub-pixel basis to express various colors. The operation of each pixel or subpixel is controlled by multiple TFTs. Each light emitting diode emits a different color, such as red, green, and blue.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 마이크로 발광 다이오드의 전극과 기판의 전극 패드 간 신뢰성 있는 접합 강도를 가지는 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a display module having reliable bonding strength between an electrode of a micro light emitting diode and an electrode pad of a substrate can be provided.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 다수의 발광 다이오드와, 기판과, 접착층을 포함할 수 있다. 상기 기판은 상기 다수의 발광 다이오드의 전극이 접속되는 다수의 전극 패드가 마련될 수 있다. 상기 접착층은 상기 다수의 발광 다이오드를 상기 기판에 고정할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, it may include a plurality of light emitting diodes, a substrate, and an adhesive layer. The substrate may be provided with a plurality of electrode pads to which electrodes of the plurality of light emitting diodes are connected. The adhesive layer may fix the plurality of light emitting diodes to the substrate.
상기 접착층은, 비도전성 폴리머 수지와, 상기 비도전성 폴리머 수지에 혼합된 플럭스제와, 다수의 도전 입자를 포함할 수 있다. 상기 다수의 도전 입자는 상기 비도전성 폴리머 수지 내에 분산 배치될 수 있다. 상기 다수의 도전 입자는 상기 다수의 발광 다이오드의 전극과 상기 다수의 전극 패드를 전기적 및 물리적으로 상호 연결할 수 있다.The adhesive layer may include a non-conductive polymer resin, a flux agent mixed with the non-conductive polymer resin, and a plurality of conductive particles. The plurality of conductive particles may be dispersed within the non-conductive polymer resin. The plurality of conductive particles may electrically and physically connect the electrodes of the plurality of light emitting diodes and the plurality of electrode pads.
상기 플럭스제는 상기 다수의 도전 입자의 젖음성(wetting property)을 증진시키는 소재로 이루어질 수 있다.The flux agent may be made of a material that improves the wetting properties of the plurality of conductive particles.
상기 다수의 도전 입자는 다수의 제1 도전 입자와 다수의 제2 도전 입자를 포함할 수 있다. 상기 다수의 제2 도전 입자는 상기 다수의 제1 도전 입자보다 젖음성이 더 높을 수 있다.The plurality of conductive particles may include a plurality of first conductive particles and a plurality of second conductive particles. The second plurality of conductive particles may have higher wettability than the first plurality of conductive particles.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 마이크로 LED가 배열된 중계 기판을 기판에 전사하기 전에 기판에 대하여 정렬하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 중계 기판에 배열된 마이크로 LED를 레이저 전사 방식으로 기판에 전사하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 기판에 전사된 마이크로 LED를 가압 부재로 열 압착하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 기판에 전사된 마이크로 LED를 가압 부재로 열 압착하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 접착층 내에 분산된 제1 도전 입자들과 제2 도전 입자들이 마이크로 LED의 전극과 기판의 전극 패드 사이로 모여서 솔더를 형성한 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a plan view showing a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of aligning a relay substrate on which micro LEDs are arranged with respect to a substrate before transferring it to the substrate.
Figure 5 is a diagram showing an example of transferring micro LEDs arranged on a relay substrate to a substrate using a laser transfer method.
Figure 6 is a diagram showing an example of heat-compressing a micro LED transferred to a substrate using a pressing member.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 10 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 12 is a diagram showing an example of heat-compressing a micro LED transferred to a substrate using a pressing member.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which first conductive particles and second conductive particles dispersed in an adhesive layer are gathered between an electrode of a micro LED and an electrode pad of a substrate to form solder.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the attached drawings. The embodiments described herein may be modified in various ways. Specific embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, the specific embodiments disclosed in the attached drawings are only intended to facilitate understanding of the various embodiments. Accordingly, the technical idea is not limited to the specific embodiments disclosed in the attached drawings, and should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the present disclosure.
본 개시에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the present disclosure, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but these components are not limited by the above-described terms. The above-mentioned terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 개시에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the present disclosure, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
본 개시에서, '동일하다'는 표현은 완전하게 일치하는 것뿐만 아니라, 가공 오차 범위를 감안한 정도의 상이함을 포함한다는 것을 의미한다.In the present disclosure, the expression 'same' means not only complete matching but also including a degree of difference taking into account the processing error range.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, when describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof is abbreviated or omitted.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈은 영상 표시용 다수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널 또는 커브드 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a display module may include a plurality of light emitting diodes for displaying images. The display module may include a flat display panel or a curved display panel.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈에 포함된 발광 다이오드는 100㎛ 이하의 사이즈를 가지는 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)일 수 있다. 예를 들어, 무기 발광 다이오드는 마이크로 LED 또는 미니 LED일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 무기 발광 다이오드는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)(이하, 'OLED'로 칭함)보다 밝기, 발광 효율, 수명이 길다. 무기 발광 다이오드는 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 빠른 반응속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있다. 무기 발광 다이오드가 마이크로 LED인 경우, LCD 또는 OLED에 비해 전기를 광자로 변환시키는 효율이 더 높을 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED는 LCD 또는 OLED 디스플레이에 비해 "와트당 밝기"가 더 높을 수 있다. 이에 따라 마이크로 LED는 100㎛를 초과하는 LED 또는 OLED에 비해 약 절반 정도의 에너지로도 동일한 밝기를 낼 수 있다. 마이크로 LED는 높은 해상도, 우수한 색상, 명암 및 밝기 구현이 가능하여 넓은 범위의 색상을 정확하게 표현할 수 있고 실내 보다 밝은 야외에서도 선명한 화면을 구현할 수 있다. 마이크로 LED는 번인(burn in) 현상에 강하고 발열이 적어 변형 없이 긴 수명이 보장될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the light emitting diode included in the display module may be an inorganic light emitting diode with a size of 100 μm or less. For example, the inorganic light emitting diode may be a micro LED or mini LED, but is not limited thereto. Inorganic light emitting diodes have higher brightness, luminous efficiency, and longer lifespan than organic light emitting diodes (hereinafter referred to as 'OLED'). An inorganic light-emitting diode may be a semiconductor chip that can emit light on its own when power is supplied. Inorganic light-emitting diodes have fast response speed, low power, and high brightness. If the inorganic light emitting diode is a micro LED, the efficiency of converting electricity into photons may be higher compared to LCD or OLED. For example, micro LEDs can have higher “brightness per watt” compared to LCD or OLED displays. Accordingly, micro LED can produce the same brightness with about half the energy compared to LED or OLED that exceeds 100㎛. Micro LED is capable of realizing high resolution, excellent color, contrast, and brightness, so it can accurately express a wide range of colors and produce a clear screen even outdoors, which is brighter than indoors. Micro LED is resistant to burn-in and generates less heat, ensuring a long lifespan without deformation.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 발광 다이오드는 발광 면의 반대 면에 애노드 및 캐소드 전극이 배치되는 플립 칩(Flip chip) 형태로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the light emitting diode may be in the form of a flip chip in which an anode and a cathode electrode are disposed on opposite sides of the light emitting surface.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판은 제1 면(예를 들어, 기판의 전면(front surface))에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치될 수 있다. 기판은 제2 면(예를 들어, 기판의 후면(rear surface))에 TFT 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와 데이터 구동 드라이버, 게이트 구동드라이버 및 각 구동 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러가 배치될 수 있다. 기판은 TFT 층 상에 다수의 픽셀이 배열될 수 있다. 각 픽셀은 TFT 회로에 의해 구동될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a TFT (Thin Film Transistor) layer with a TFT (Thin Film Transistor) circuit may be disposed on the first side of the substrate (eg, the front surface of the substrate). The substrate may have a power supply circuit that supplies power to the TFT circuit, a data drive driver, a gate drive driver, and a timing controller that controls each drive driver disposed on the second side (e.g., the rear surface of the substrate). there is. The substrate may have multiple pixels arranged on the TFT layer. Each pixel can be driven by a TFT circuit.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, TFT 층에 형성된 TFT는 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) TFT, LTPO(low-temperature polycrystalline oxide) TFT, 또는 산화물 TFT일 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the TFT formed on the TFT layer may be a low-temperature polycrystalline silicon (LTPS) TFT, a low-temperature polycrystalline oxide (LTPO) TFT, or an oxide TFT.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판은 글라스 기판, 가요성(flexibility)을 가지는 합성수지 계열(예를 들어, PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PES(polyethersulfone), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 등)의 기판, 또는 세라믹 기판일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the substrate is a glass substrate, a synthetic resin series having flexibility (e.g., polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), It may be a PC (polycarbonate, etc.) substrate, or a ceramic substrate.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판의 TFT 층은 기판의 제1 면과 일체로 형성되거나, 별도의 필름 형태로 제작되어 기판의 제1 면에 부착될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the TFT layer of the substrate may be formed integrally with the first side of the substrate, or may be manufactured in the form of a separate film and attached to the first side of the substrate.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판의 제1 면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 기판의 제1 면의 전체 영역 중에서 TFT 층이 점유하는 영역일 수 있다. 비활성 영역은 기판의 제1 면의 전체 영역 중에서 활성 영역을 제외한 영역일 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the first surface of the substrate may be divided into an active area and an inactive area. The active area may be an area occupied by the TFT layer among the entire area of the first side of the substrate. The inactive area may be an area excluding the active area among the entire area of the first side of the substrate.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판의 에지 영역은 기판의 최 외곽 영역일 수 있다. 예를 들어, 기판의 에지 영역은 기판의 측면에 해당하는 영역과, 측면에 각각 인접한 기판의 제1 면의 일부 영역과, 기판의 제2 면의 일부 영역을 포함할 수 있다. 기판의 에지 영역에는 기판의 제1 면에 있는 TFT 회로와 기판의 제2 면에 있는 구동 회로를 전기적으로 연결하는 다수의 측면 배선이 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the edge area of the substrate may be the outermost area of the substrate. For example, the edge area of the substrate may include an area corresponding to a side surface of the substrate, a partial area of the first surface of the substrate adjacent to the side surface, and a partial area of the second surface of the substrate. A plurality of side wirings may be disposed in the edge area of the substrate to electrically connect the TFT circuit on the first side of the substrate and the driving circuit on the second side of the substrate.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판은 직사각형(rectangle) 또는 정사각형(square)으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the substrate may be formed in a quadrangle type. For example, the substrate may be formed as a rectangle or square.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기판에 마련된 TFT는 예를 들어, LTPS TFT(Low-temperature polycrystalline silicon TFT) 외 oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있다. TFT는 Si 웨이퍼 CMOS 공정에서 P 타입(or N 타입) MOSFET만 만들어 적용할 수도 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the TFT provided on the substrate includes, for example, LTPS TFT (Low-temperature polycrystalline silicon TFT), oxide TFT, Si TFT (poly silicon, a-silicon), organic TFT, graphene TFT, etc. It can also be implemented as: TFT can also be applied by making only a P-type (or N-type) MOSFET in the Si wafer CMOS process.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈에 포함되는 기판은 TFT 회로가 형성된 TFT 층을 생략할 수 있다. 이 경우, 기판의 제1 면에 TFT 회로의 기능을 하는 다수의 마이크로 IC 칩이 실장될 수 있다. 이 경우, 다수의 마이크로 IC는 배선을 통해 기판의 제1 면에 배열된 다수의 발광 다이오드와 전기적으로 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the substrate included in the display module may omit the TFT layer on which the TFT circuit is formed. In this case, multiple micro IC chips that function as TFT circuits may be mounted on the first side of the substrate. In this case, a plurality of micro ICs may be electrically connected to a plurality of light emitting diodes arranged on the first side of the substrate through wiring.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈의 픽셀 구동 방식은 AM(active matrix) 구동 방식 또는 PM(passive matrix) 구동 방식일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the pixel driving method of the display module may be an active matrix (AM) driving method or a passive matrix (PM) driving method.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈은 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the display module can be installed and applied to wearable devices, portable devices, handheld devices, and electronic products or battlefields that require various displays.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 다수의 디스플레이 모듈을 격자 배열로 연결하여 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 고해상도 텔레비전 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등의 디스플레이 장치를 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a plurality of display modules are connected in a grid arrangement to display a monitor for a personal computer, a high-resolution television, signage (or digital signage), an electronic display, etc. A display device can be formed.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 하나의 픽셀은 다수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 발광 다이오드는 서브 픽셀일 수 있다. 본 개시에서, 하나의 '발광 다이오드'와, 하나의 '마이크로 LED'와, 하나의 '서브 픽셀'은 동일한 의미로서 혼용할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, one pixel may include multiple light emitting diodes. In this case, one light emitting diode may be a subpixel. In the present disclosure, one 'light emitting diode', one 'micro LED', and one 'subpixel' can be used interchangeably with the same meaning.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 일 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시의 일 실시 예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있고, 여기에서 설명하는 본 개시의 일 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 개시의 일 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 본 개시의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, an embodiment of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement it. However, one embodiment of the present disclosure may be implemented in various different forms, and is not limited to the one embodiment of the present disclosure described here. In order to clearly describe an embodiment of the present disclosure in the drawings, parts that are not related to the description of the present disclosure are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 설명한다.Hereinafter, a display module and a display device including the same according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(3)과 프로세서(5)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(3)은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 여기에서, 영상은 정지 영상 및/또는 동영상을 포함하는 개념이다. 디스플레이 모듈(3)은 방송 콘텐츠, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(3)은 유저 인터페이스(user interface) 및 아이콘을 표시할 수도 있다.The
디스플레이 모듈(3)은 디스플레이 패널(10) 및 디스플레이 패널(10)을 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(display driver integrated circuit)(7)를 포함할 수 있다.The
디스플레이 드라이버 IC(7)는 인터페이스 모듈(7a), 메모리(7b)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(7c), 또는 맵핑 모듈(7d)을 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(7)는, 예를 들어, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(7a)을 통해 디스플레이 장치(1)의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 영상 정보는 프로세서(5)(예: 메인 프로세서(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치)로부터 수신될 수 있다.The
디스플레이 드라이버 IC(7)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(7b)에, 예를 들어, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(7c)은, 예를 들어, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이 패널(10)의 특성에 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(7d)은 이미지 처리 모듈(7c)을 통해 전처리 또는 후처리 된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들어, 디스플레이 패널(10)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 구조 또는 RGB pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들어, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이 패널(10)을 통해 표시될 수 있다.The
디스플레이 드라이버 IC(7)는, 프로세서(5)로부터 수신된 영상 정보에 기반하여, 디스플레이로 구동 신호(예: 드라이버 구동 신호, 게이트 구동 신호 등)를 전송할 수 있다.The
디스플레이 드라이버 IC(7)는 프로세서(5)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 드라이버 IC(7)는 프로세서(5)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 복수의 서브 픽셀들의 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 복수의 서브 픽셀의 발광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.The
디스플레이 모듈(3)은 터치 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로는 터치 센서 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC는, 예를 들어, 디스플레이 패널(10)의 지정된 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서를 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 IC는 디스플레이 패널(10)의 지정된 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(5)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 회로의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC)는 디스플레이 드라이버 IC(7), 또는 디스플레이 패널(10)의 일부로, 또는 디스플레이 모듈(3)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서)의 일부로 포함될 수 있다.The
프로세서(5)는 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), GPU(graphics processing unit), AI(artificial intelligence) 프로세서, NPU (neural processing unit), TCON(time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(micro controller unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(5)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(system on chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.The
프로세서(5)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(5)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(5)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.The
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 평면도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 2 is a plan view showing a display module according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(3)은 기판(50)과, 기판(50)의 제1 면에 마련된 다수의 픽셀(100)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
기판(50)은 제1 면에 다수의 픽셀(100)과 전기적으로 연결되는 TFT(thin film transistor) 회로가 마련될 수 있다. The
다수의 픽셀(100)은 각각 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 서브 픽셀은 무기 발광 다이오드인 마이크로 LED일 수 있다. 이하에서는, 편의상 서브 픽셀을 마이크로 LED로 칭한다. 여기서, 마이크로 LED는 사이즈가 100㎛ 이하인 LED로 정의될 수 있다. 상기 "사이즈"는 정상적으로 장착된 마이크로 LED의 평면상에서 주어진 방향으로의 직경일 수 있다. 일 예에서, 상기 주어진 방향은 가로 방향이나 세로 방향일 수 있고, 다른 예에서, 상기 주어진 방향은 평 면상에서 최대 직경을 갖는 방향일 수 있다.Each of the plurality of
도 3을 참조하면, 픽셀(100)은 적색 파장 대역의 광을 출사하는 제1 마이크로 LED(110), 녹색 파장 대역의 광을 출사하는 제2 마이크로 LED(120)및 청색 파장 대역의 광을 출사하는 제3 마이크로 LED(130)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
픽셀(100)은 기판(50)에 구획된 픽셀 영역에 제1 마이크로 LED(110), 제2 마이크로 LED(120) 및 제3 마이크로 LED(130)가 배치될 수 있다. 픽셀 영역 중에서 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 점유하지 않는 영역에는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)를 구동하기 위한 다수의 TFT가 배치될 수 있다.In the
제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 일정한 간격을 두고 일렬로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 L자 형태로 배열되거나, 펜타일(pentile) RGBG 방식으로 배열될 수 있다. 펜타일 RGBG 방식은 사람이 청색보다 녹색을 더 잘 식별하는 인지 특성을 이용하여 적색, 녹색 및 청색의 서브 픽셀의 개수를 1:1:2(RGBG)의 비율로 배열하는 방식이다. 펜타일 RGBG 방식은 수율을 높이고 단가를 낮출 수 있다. 펜타일 RGBG 방식은 작은 화면에서 고해상도를 구현할 수 있다.The first to third
제1 마이크로 LED(110)의 광 방출 특성은 제2 및 제3 마이크로 LED(120, 130)와 동일할 수 있다. 제1 마이크로 LED(110)로부터 방출되는 광은 제2 및 제3 마이크로 LED(120, 130)로부터 방출되는 광과 동일한 색을 갖는 광일 수 있다. 일 예에서, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 모두 청색광, 녹색광 또는 적색광을 방출할 수 있다. 이에 따라 픽셀(100)로부터 적색, 녹색 또는 청색의 단색광이 방출될 수도 있고, 적색, 녹색 또는 청색이 혼합된 광이 방출될 수도 있다.The light emission characteristics of the first
디스플레이 모듈(3)은 터치 센서와 결합된 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 롤러블 디스플레이(rollable display), 및/또는 3차원 디스플레이(three dimension display)일 수 있다.The
기판(50)에 마련된 TFT는 a-Si(amorphous silicon) TFT, LTPS(low temperature polycrystalline silicon) TFT, LTPO(low temperature polycrystalline oxide) TFT, HOP(hybrid oxide and polycrystalline silicon) TFT, LCP(liquid crystalline polymer) TFT, 또는 OTFT(organic TFT)일 수 있다.The TFT provided on the
도 3을 참조하면, 기판(50)의 제1 면(50a)에는 다수의 전극 패드(51, 52)가 한 쌍씩 간격을 두고 배열될 수 있다. 다수의 전극 패드(51, 52)는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)에 각각 전기적으로 접속될 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of
예를 들어, 제1 마이크로 LED(110)에 마련된 한 쌍의 전극(111, 112)은 기판(50)의 한 쌍의 전극 패드(51, 52)에 접속될 수 있다. 한 쌍의 전극(111, 112)은 솔더(30)에 의해 기판(50)의 한 쌍의 전극 패드(51, 52)에 각각 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.For example, a pair of
솔더(30)는 주석(Sn) 또는 인듐(In)일 수 있다. 솔더(30)는 주석(Sn), 은(Ag), 인듐(In), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 비스무트(Bi), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 및 갈륨(Ga) 중 적어도 2이상의 조성물일 수 있다.
기판(50)의 제1 면(50a)에는 접착층(70)이 덮일 수 있다. 이 경우, 접착층(70)는 솔더(30) 및 다수의 전극 패드(51, 52)를 덮을 수 있다.The
제2 마이크로 LED(120)와 제3 마이크로 LED(130)는 각각 마련된 한 쌍의 전극이 솔더(30)에 의해 기판(50)의 대응하는 한 쌍의 전극 패드에 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.A pair of electrodes of the second
제1 마이크로 LED(110)는 플립 칩(flip chip) 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 LED(110)는 발광 면(110a)의 반대 면(110b)에 한 쌍의 전극(111, 112)이 배치될 수 있다. 제2 마이크로 LED(120)와 제3 마이크로 LED(130)는 제1 마이크로 LED(110)와 실질적으로 동일한 플립 칩 형태일 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 사이즈는 모두 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130) 중 적어도 하나는 나머지들과 사이즈가 상이할 수 있다.The first
기판(50)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극이 각각 전기적으로 연결되는 전극 패드(51, 52)가 마련될 수 있다.The
기판(50)의 전극 패드(51, 52)는 각각 비아 홀 배선을 통해 TFT 층의 TFT 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.The
기판(50)의 전극 패드(51, 52)는 제1 마이크로 LED(110)의 전극(111, 112)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(50)의 전극 패드(51, 52)는 예를 들어, 티타늄/알루미늄/티타늄(Mo/Ti/Mo) 합금, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 합금, 니켈/금(Ni/Au) 합금, 인듐(In), 니켈(Ni), 또는 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.The
솔더(30)에 의해 기판(50)의 전극 패들(51, 52)에 전기적으로 연결되는 제1 마이크로 LED(110)의 전극(111, 112)은 니켈/금(Ni/Au) 합금, 티타늄/금(Ti/Au) 합금, 구리(Cu), 구리/니켈(Cu/Ni)합금, 또는 주석/은(Sn/Ag) 합금으로 이루어질 수 있다.The
기판(50)의 제1 면(50a)은 접착 부재(70)에 의해 덮일 수 있다. 접착층(70)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 기판(50)에 전사되기 전에 기판(50)의 제1 면(50a)에 적층될 수 있다. 이 경우, 접착층(70)은 기판(10)의 제1 면(50a)에 배열된 다수의 전극 패드(51, 52)를 덮을 수 있다.The
접착층(70)은 비전도성 폴리머 수지와 플럭스제(flux agent)를 포함할 수 있다. 접착층(70)은 필름 형상으로 성형한 것일 수 있다.The
비전도성 폴리머 수지는 열경화형 특성 또는 UV(ultraviolet) 경화형 특성을 가지는 절연성 폴리머 수지일 수 있다.The non-conductive polymer resin may be an insulating polymer resin having thermosetting properties or UV (ultraviolet) curing properties.
비전도성 폴리머 수지는 예를 들어, 에폭시계 경화형 수지 조성물 또는 아크릴계 경화형 수지 조성물을 포함할 수 있다.The non-conductive polymer resin may include, for example, an epoxy-based curable resin composition or an acrylic-based curable resin composition.
에폭시계 열경화성 수지 조성물은, 예를 들면, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물 혹은 수지, 에폭시 경화제, 성막 성분 등을 포함할 수 있다. 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물 혹은 수지는 액상 또는 고체상일 수 있다.The epoxy-based thermosetting resin composition may include, for example, a compound or resin having two or more epoxy groups in the molecule, an epoxy curing agent, a film forming component, etc. A compound or resin having two or more epoxy groups in the molecule may be in a liquid or solid state.
예를 들어, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물 혹은 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지나 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 2관능 에폭시 수지, 페놀 노보락형 에폭시 수지나 크레졸 노보락형 에폭시 수지 등의 노보락형 에폭시 수지 등일 수 있다.For example, compounds or resins having two or more epoxy groups in the molecule include bifunctional epoxy resins such as bisphenol A-type epoxy resin and bisphenol F-type epoxy resin, and novolak-type epoxy resins such as phenol novolak-type epoxy resin and cresol novolak-type epoxy resin. It may be a resin, etc.
에폭시 경화제로서는, 예를 들어, 아민계 경화제, 이미다졸계 경화제, 산무수물계 경화제, 술포늄 양이온계 경화제 등이 사용될 수 있다.As an epoxy curing agent, for example, an amine-based curing agent, an imidazole-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, a sulfonium cationic curing agent, etc. may be used.
성막 성분으로서는, 예를 들어, 에폭시 화합물이나 에폭시 수지와 상용(相溶)하는 페녹시 수지나 아크릴 수지등이 사용될 수 있다.As a film forming component, for example, an epoxy compound, a phenoxy resin compatible with an epoxy resin, an acrylic resin, etc. can be used.
아크릴계 열경화성 수지 조성물은, 예를 들어, (메트)아크릴레이트 모노머, 성막용 수지, 실리카 등의 무기 필러(filler), 실란 커플링제, 라디칼 중합 개시제 등을 포함할 수 있다. (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 단관능 (메트)아크릴레이트 모노머, 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머, 혹은 이들에 에폭시기, 우레탄기, 아미노기, 에틸렌옥사이드기, 프로필렌옥사이드기 등을 도입한 변성단관능 또는 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머가 사용될 수 있다. 또한, (메트)아크릴레이트 모노머와 라디칼 공중합이 가능한 다른 모노머, 예를 들면, (메트)아크릴산, 아세트산비닐, 스티렌, 염화비닐 등이 병용될 수 있다.The acrylic thermosetting resin composition may include, for example, a (meth)acrylate monomer, a film-forming resin, an inorganic filler such as silica, a silane coupling agent, a radical polymerization initiator, etc. As (meth)acrylate monomers, monofunctional (meth)acrylate monomers, polyfunctional (meth)acrylate monomers, or modified monofunctional monomers obtained by introducing epoxy groups, urethane groups, amino groups, ethylene oxide groups, propylene oxide groups, etc. into these monomers. Alternatively, polyfunctional (meth)acrylate monomers may be used. Additionally, (meth)acrylate monomers and other monomers capable of radical copolymerization, such as (meth)acrylic acid, vinyl acetate, styrene, and vinyl chloride, may be used in combination.
아크릴계 열경화성 수지 조성물의 성막용 수지로서는, 페녹시 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리비닐부티랄수지, 알킬화 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 우레탄 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등을 들 수 있다.Resins for film formation of the acrylic thermosetting resin composition include phenoxy resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, alkylated cellulose resin, polyester resin, acrylic resin, styrene resin, urethane resin, and polyethylene terephthalate resin. there is.
라디칼 중합 개시제로서는 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드 등의 유기 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스발레로니트릴 등의 아조비스계 화합물을 예로 들 수 있다.Examples of radical polymerization initiators include organic peroxides such as benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and dibutyl peroxide, and azobis-based compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisvaleronitrile.
아크릴계 열경화성 수지 조성물은, 필요에 따라 부타디엔 고무 등의 응력 완화제나 아세트산에틸 등의 용제, 착색제, 산화방지제, 에이징 방지제 등을 더 포함할 수 있다.The acrylic thermosetting resin composition may further contain, if necessary, a stress reliever such as butadiene rubber, a solvent such as ethyl acetate, a colorant, an antioxidant, an anti-aging agent, etc.
플럭스제는 솔더(30)의 젖음성(wetting property)을 향상시키고 솔더(30)의 산화를 방지하는 소재로 이루어질 수 있다.The flux agent may be made of a material that improves the wetting property of the
플럭스제는 예를 들어, 루이스산을 생성할 수 있는 무수화물 또는 가열에 의하여 분해되어 산(acid)을 발생시키는 열산 발생제(thermal acid generator, TAG)일 수 있다. 무수화물은 아실기(acyl group)를 포함하도록 선택될 수 있다. 열산 발생제는 설파이트(sulfite)계 화합물일 수 있다. 플럭스제는 이들에 한정되지 않고 염화아연계 또는 염화아연-염화암모니아계와 같은 무기계 플럭스일 수 있다. 플럭스제는 활성 로진(rosin) 또는 비활성 로진과 같은 로진계 플럭스일 수 있다. 플럭스 제는 염류, 산류, 아민류와 같은 수용성 플럭스일 수 있다. 플럭스제는 글루타민산 염산염, 에틸렌디아민 스테아린산 염산염과 같은 유기계 플럭스일 수 있다.The flux agent may be, for example, an anhydride capable of generating a Lewis acid, or a thermal acid generator (TAG) that decomposes upon heating to generate an acid. The anhydrate may be selected to contain an acyl group. The thermal acid generator may be a sulfite-based compound. The flux agent is not limited to these and may be an inorganic flux such as zinc chloride-based or zinc chloride-ammonia chloride-based. The flux agent may be a rosin-based flux such as activated rosin or inert rosin. The flux agent may be a water-soluble flux such as salts, acids, or amines. The flux agent may be an organic flux such as glutamic acid hydrochloride or ethylenediamine stearic acid hydrochloride.
도 4는 마이크로 LED가 배열된 중계 기판을 기판에 전사하기 전에 기판에 대하여 정렬하는 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of aligning a relay substrate on which micro LEDs are arranged with respect to a substrate before transferring it to the substrate.
도 4를 참조하면, 기판(50)의 다수의 전극 패드(51, 52) 상에는 각각 솔더(30)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4,
접착층(70)은 필름 형태로 이루어질 수 있으며, 라미네이션 방식으로 기판(50)의 제1 면(50a)에 부착될 수 있다. 접착층(70)은 약 1㎛~10㎛의 두께를 가질 수 있다. 접착층(70)은 기판(50)의 제1 면(50a)의 전극 패드(51, 52)와 솔더(30)를 함께 덮을 수 있다.The
제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 배열된 중계 기판(80)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 기판(50)의 미리 설정된 위치에 각각 전사될 수 있도록 기판(50)에 대하여 정렬될 수 있다. 이 경우, 기판(50)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 전사되는 타겟이 되므로 타겟 기판으로 칭할 수 있다.The
중계 기판(80)의 저면에는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 발광 면이 각각 임시적으로 부착될 수 있다. 이 경우, 중계 기판(80)의 저면에는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 임시로 부착될 수 있는 접착제가 도포되거나 접착 성분을 가지는 박막이 형성될 수 있다.The light-emitting surfaces of the first to third
도 5는 중계 기판에 배열된 마이크로 LED를 레이저 전사 방식으로 기판에 전사하는 일 예를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing an example of transferring micro LEDs arranged on a relay substrate to a substrate using a laser transfer method.
도 5를 참조하면, 기판(50)에 정렬된 중계 기판(80)을 기판(50)에 밀착시킨 상태에서 제1 마이크로 LED(110)로 레이저 빔(LB)을 조사한다.Referring to FIG. 5 , the laser beam LB is irradiated with the first
제1 마이크로 LED(110)는 레이저 빔(LB)에 의해 가열되면서 중계 기판(80)의 저면에 형성된 접착제나 접착 성분을 가지는 박막은 레이저 빔(LB)에 의해 가열되면서 녹을 수 있다. 이 경우, 제1 마이크로 LED(110)는 중계 기판(80)의 저면으로부터 분리될 수 있다.As the first
제2 및 제3 마이크로 LED(120, 130)는 제1 마이크로 LED(110)와 같이 레이저 빔(LB)에 의해 중계 기판(80)의 저면으로부터 분리될 수 있다.Like the first
제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 레이저 전사 방식에 의해 기판(50)으로 전사될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 픽 앤드 플레이스(pick and place) 전사 방식, 스탬핑 전사 방식, 롤러블 전사 방식, 또는 유체 자가 조립 전사 방식에 의해 웨이퍼 또는 중계 기판(80)에서 기판(50)으로 전사될 수 있다.The first to third
도 6은 기판에 전사된 마이크로 LED를 가압 부재로 열 압착 본딩하는 일 예를 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing an example of thermal compression bonding of a micro LED transferred to a substrate using a pressing member.
도 6을 참조하면, 가압 부재(90)가 중계 기판(80)과 분리된 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)를 가압할 수 있다. 이 경우, 기판(50)과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)에 고온의 열이 인가될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the pressing
이와 같이 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)가 열 압착되면, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 기판(50)의 전극 패드들 사이에 위치한 솔더(30)가 용융될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 기판(50)의 전극 패드들은 솔더(30)에 의해 금속 접합이 이루어지면서 상호 물리적인 그리고 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.When the first to third
또한, 기판(50)에 인가된 열에 의해 접착층(70)은 비전도성 폴리머 수지와 플럭스제로 상 분리(phase decomposition) 될 수 있다. 이 경우, 플럭스제는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들의 젖음성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 솔더(30)는 열 압착 본딩 시 융융되면서 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 기판(50 전극 패드들에 원활하게 융착될 수 있다.Additionally, the
접착층(70)은 기판(50)에 인가된 열에 의해 용융되면서 유동성을 가질 수 있다. 유동성을 가지게 된 접착층(70)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들 사이가 유입될 수 있고, 기판(50)의 전극 패드들 사이로 유입될 수 있다. 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들 사이와 기판(50)의 전극 패드들 사이는 접착층(70)에 의해 공극 없이 메꾸어 질 수 있다.The
상술한 열 압착 본딩 후에 접착층(70)이 상온 또는 상온 이하의 온도 이하에서 냉각되면 경화될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)는 경화된 접착층(70)에 의해 기판(50)에 견고하게 고정될 수 있다.After the above-described thermocompression bonding, the
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 7에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100a)은 접착층(70a)을 제외한 나머지 구성들이 도 3에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100)과 실질적으로 동일할 수 있다.The
도 7을 참조하면, 접착층(70a)은 비전도성 폴리머 수지, 플럭스제 및 블랙 계열의 색상을 가지는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 접착층(70a)은 필름 형상으로 성형한 것일 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
접착층(70a)은 디스플레이 모듈에 조사되는 외광을 흡수하여 빛 반사를 방지할 수 있고, 인접하게 배치된 마이크로 LED에서 발산되는 서로 다른 색상의 광이 혼색되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 접착층(70a)은 디스플레이 모듈의 명암비를 향상시킬 수 있다.The
도 7에서 미설명 부호 30은 솔더이고, 51, 52는 전극 패드이고, 111, 112는 전극이다.In FIG. 7, the
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 8에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100b)은 접착층(170)을 제외한 나머지 구성들이 도 3에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100)과 실질적으로 동일할 수 있다.The
도 8을 참조하면, 접착층(170)은 플럭스제가 포함된 비전도성 폴리머 수지(171), 및 다수의 도전 입자(173)를 포함할 수 있다. 접착층(170)은 필름 형상으로 성형한 것일 수 있다.Referring to FIG. 8, the
다수의 도전 입자(173)는 접착층(170) 내에 대체로 고르게 분포될 수 있다. The plurality of
다수의 도전 입자(173) 중에서 솔더(30) 주변에 있는 도전 입자(173)들은 열 압착 본딩 시 용융되어 솔더(30)와 함께 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 이에 대응하는 기판(50)의 전극 패드들을 전기적으로 연결할 수 있다.Among the plurality of
이 경우, 다수의 도전 입자(173)는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 이에 대응하는 기판(50)의 전극 패드들 간의 전기적 접촉 면적을 늘릴 수 있으므로 접합 수율을 향상시킬 수 있다.In this case, the plurality of
다수의 도전 입자(173)는 접합부의 갭(gap) 사이즈 및 마이크로 LED의 높이에 따라 다양한 사이즈 예를 들어, 약 10nm~1㎛의 사이즈를 가질 수 있다. 여기서, 접합부의 갭 사이즈는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 이에 대응하는 기판(50)의 전극 패드들 사이의 간격이거나, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 이에 대응하는 솔더(30) 사이의 간격일 수 있다.The plurality of
다수의 도전 입자(173)는 인접한 한 쌍의 전극(51, 52) 간의 단락(short) 및/또는 인접한 제1 마이크로 LED(110)의 한 쌍의 전극(111, 112) 간의 단락을 방지하거나 최소화할 수 있도록 접착층(170)의 전체에 대하여 약 0.1%~5%에 해당하는 양이 접착층(170)에 포함될 수 있다.The plurality of
다수의 도전 입자(173)는 주석(Sn), 인듐(In), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 금(Au), 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함할 있다.The plurality of
도전 입자(173)는 볼(ball) 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 도전 입자(173)는 코어와 코어의 외주에 도전막이 코팅될 수 있다. 코어는 탄성을 가지는 폴리머 수지일 있다. 도전막은 금(Au), 구리(Cu), 또는 주석(Sn)을 포함할 수 있다.The
도 8에서 미설명 부호 51, 52는 전극 패드이고, 111, 112는 전극이다.In FIG. 8,
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 9에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100c)은 접착층(170a)을 제외한 나머지 구성들이 도 8에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100b)과 실질적으로 동일할 수 있다.The
도 9를 참조하면, 접착층(170a)은 플럭스제가 포함된 비전도성 폴리머 수지(171a), 다수의 도전 입자(173a), 및 블랙 계열의 색상을 가지는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 접착층(170a)은 필름 형상으로 성형한 것일 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
접착층(170a)은 블랙 계열의 색상을 가지는 안료 또는 염료 외에 나머지 구성들은 도 8에 도시된 접착층(170)과 실질적으로 동일할 수 있다.Other than the pigment or dye having a black-based color, the remaining components of the
접착층(170a)은 디스플레이 모듈에 조사되는 외광을 흡수하여 빛 반사를 방지할 수 있고, 인접하게 배치된 마이크로 LED에서 발산되는 서로 다른 색상의 광이 혼색되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 접착층(170a)은 디스플레이 모듈의 명암비를 향상시킬 수 있다.The
도 9에서 미설명 부호 30은 솔더이고, 51, 52는 전극 패드이고, 111, 112는 전극이다.In FIG. 9,
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 10에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100d)은 접착층(270)을 제외한 나머지 구성들이 도 8에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100b)과 실질적으로 동일할 수 있다.The
도 10을 참조하면, 접착층(270)은 플럭스제가 혼합된 비전도성 폴리머 수지 페이스트(271), 및 비전도성 폴리머 수지 페이스트(271) 내에 분산된 다수의 도전 입자(273)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
접착층(270)은 페이트스(paste) 형태로 이루어질 수 있다. 접착층(270)은 솔더(30)가 기판(50)의 전극들 상에 형성된 후 솔더(30) 및 기판(50)의 전극들을 덮도록 기판(50)의 제1 면(50a)에 소정 두께로 도포될 수 있다.The
다수의 도전 입자(273)는 도 8의 다수의 도전 입자(173)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다.The plurality of
도 10에서 미설명 부호 51, 52는 전극 패드이고, 111, 112는 전극이다.In FIG. 10,
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈에 마련된 픽셀의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 12는 기판에 전사된 마이크로 LED를 가압 부재로 열 압착하는 일 예를 나타낸 도면이다. 도 13은 접착층 내에 분산된 제1 도전 입자들과 제2 도전 입자들이 마이크로 LED의 전극과 기판의 전극 패드 사이로 모여서 솔더를 형성한 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross section of a pixel provided in a display module according to an embodiment of the present disclosure. Figure 12 is a diagram showing an example of heat-compressing a micro LED transferred to a substrate using a pressing member. FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which first conductive particles and second conductive particles dispersed in an adhesive layer are gathered between an electrode of a micro LED and an electrode pad of a substrate to form solder.
도 11에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100e)은 대부분의 구성이 도 8에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(100b)과 유사하며 일부 구성에 대하여 차이가 있을 수 있다.Most of the configurations of the
이하에서는, 도 11에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈를 설명함에 있어, 도 8에 도시된 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈과 상이한 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, in describing the display module according to an embodiment of the present disclosure shown in FIG. 11, a configuration different from the display module according to the embodiment of the present disclosure shown in FIG. 8 will be described.
도 11을 참조하면, 접착층(370)은 비도전성 폴리머 수지(371), 플럭스제, 다수의 도전 입자(373)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
접착층(370)은 필름 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 접착층(370)은 기판(50)의 제1 면(50a)에 라미네이션 방식으로 부착될 수 있다.The
접착층(370)은 필름 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 페이스트 상태로 형성될 수 있다. 이 경우, 접착층(370)은 기판(50)의 제1 면(50a)에 소정 두께로 도포될 수 있다.The
비도전성 폴리머 수지(371)는 플럭스제가 혼합될 수 있다. 비도전성 폴리머 수지(371)는 플럭스제와 함께 블랙 계열의 색상을 가지는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.The
다수의 도전 입자(373)는 비도전성 폴리머 수지(371) 내에 고르게 분포될 수 있다. 다수의 도전 입자(373)는 제1 도전 입자(373a) 및 제2 도전 입자(373b)를 포함할 수 있다.A plurality of
제1 도전 입자(373a)는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 및 코발트(Co) 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다.The first
제2 도전 입자(373b)는 제1 도전 입자(373a)가 기판(50)의 전극들 및/또는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들에 잘 젖을 수 있도록 기판(50)의 전극들 및/또는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 실질적으로 동일하거나 유사한 재질로 이루어질 수 있다. 제2 도전 입자(373b)는 예를 들어, 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있다.The second
다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 접합부의 갭(gap) 사이즈 및 마이크로 LED의 높이에 따라 다양한 사이즈 예를 들어, 약 10nm~1㎛의 사이즈를 가질 수 있다.The plurality of first and second
다수의 도전 입자(373)는 열 압착 본딩 시 비도전성 폴리머 수지(371) 내에서 기판(50)의 전극들 및/또는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들로 이동하여 기판(50)의 전극들 및/또는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들에 부착되는 자기 조립(self-assembly)에 의해, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 이에 각각 대응하는 기판(50)의 전극 패드들을 상호 전기적으로 연결할 수 있다.The plurality of
도 12를 참조하면, 열 압착 본딩 시 기판(50)에 전사된 제1 마이크로 LED(110)는 가압 부재(90)에 의해 가압된다. 이 경우 기판(50)에는 고온의 열이 인가될 수 있다.Referring to FIG. 12, during thermocompression bonding, the first
비도전성 폴리머 수지(371)는 고온의 열에 의해 점도가 낮아지면서 유동성을 가지게 된다. 이에 따라, 다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 주변에 있는 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들을 향해 이동할 수 있다.The
다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들에 대하여 젖음성이 높은데 비해, 기판(50)의 다른 부분들에 대하여 젖음성이 낮을 수 있다. 이에 따라, 다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)와 기판(50)의 전극 패드들 사이 그리고 다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)와 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들 사이에 각각 인력이 작용할 수 있다. While the plurality of first and second
다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들에 달라 붙을 수 있다. 다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 점차 부피가 늘어나 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들 사이의 공간을 메울 수 있다.The plurality of first and second
기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들 사이에 있는 다수의 제1 및 제2 도전 입자(373a, 373b)는 고온의 열에 의해 용융될 수 있다.A plurality of first and second
이 경우, 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 유사한 소재로 이루어진 다수의 제2 도전 입자(373b)에 의해 다수의 제1 도전 입자(373a)는 기판(50)의 전극 패드들과 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들에 더 원활하게 융착될 수 있다.In this case, a plurality of first
도 13을 참조하면, 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들은 다수의 도전 입자(373)가 뭉쳐져 형성된 솔더에 의해 기판(50)의 전극 패드들과 안정적인 전기적 연결과 견고한 물리적 연결을 이룰 수 있다.Referring to FIG. 13, the electrodes of the first to third
또한, 접착층(370)의 비도전성 폴리머 수지(371)는 제1 내지 제3 마이크로 LED(110, 120, 130)의 전극들과 기판(50)의 전극 패드들 간의 물리적 연결을 더욱 견고하게 지지할 수 있다.In addition, the
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described, but the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field pertaining to the present disclosure without departing from the gist of the present disclosure as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those with the knowledge, and these modifications should not be understood individually from the technical ideas or perspectives of the present disclosure.
3: 디스플레이 모듈
50: 기판
51, 52: 기판의 전극 패드
70, 70a, 170, 170a, 270, 370: 접착층
171, 171a, 271, 371: 비도전성 폴리머 수지
173, 173a, 273, 373a, 373b: 도전 입자
110, 120, 130: 제1 내지 제3 마이크로 LED
111, 112: 제1 마이크로 LED의 전극3: Display module
50: substrate
51, 52: electrode pads on the substrate
70, 70a, 170, 170a, 270, 370: Adhesive layer
171, 171a, 271, 371: Non-conductive polymer resin
173, 173a, 273, 373a, 373b: conductive particles
110, 120, 130: first to third micro LEDs
111, 112: Electrodes of the first micro LED
Claims (10)
상기 다수의 발광 다이오드의 전극이 접속되는 다수의 전극 패드가 마련된 기판; 및
상기 다수의 발광 다이오드를 상기 기판에 고정하는 접착층;을 포함하고,
상기 접착층은,
비도전성 폴리머 수지;
상기 비도전성 폴리머 수지에 혼합된 플럭스제;
상기 비도전성 폴리머 수지 내에 분산 배치되고, 상기 다수의 발광 다이오드의 전극과 상기 다수의 전극 패드를 연결하는 다수의 도전 입자;를 포함하 는 디스플레이 모듈.Multiple light emitting diodes;
a substrate provided with a plurality of electrode pads to which electrodes of the plurality of light emitting diodes are connected; and
It includes an adhesive layer that secures the plurality of light emitting diodes to the substrate,
The adhesive layer is,
Non-conductive polymer resin;
A flux agent mixed with the non-conductive polymer resin;
A display module comprising: a plurality of conductive particles dispersed in the non-conductive polymer resin and connecting the electrodes of the plurality of light emitting diodes and the plurality of electrode pads.
상기 플럭스제는 상기 다수의 도전 입자의 젖음성(wetting property)을 증진시키는 소재로 이루어지는 디스플레이 모듈.According to paragraph 1,
The flux agent is a display module made of a material that improves wetting properties of the plurality of conductive particles.
상기 다수의 도전 입자는,
다수의 제1 도전 입자; 및
상기 다수의 제1 도전 입자보다 젖음성이 더 높은 다수의 제2 도전 입자;를 포함하는 디스플레이 모듈.According to claim 1 or 2,
The plurality of conductive particles are,
a plurality of first conductive particles; and
A display module comprising: a plurality of second conductive particles having higher wettability than the plurality of first conductive particles.
상기 다수의 제1 도전 입자는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 및 코발트(Co) 중 적어도 하나를 포함하는 합금인 디스플레이 모듈.According to paragraph 3,
A display module wherein the plurality of first conductive particles are an alloy containing at least one of tin (Sn), silver (Ag), copper (Cu), bismuth (Bi), and cobalt (Co).
상기 다수의 제2 도전 입자는 상기 다수의 발광 다이오드의 전극의 재질 또는 상기 기판의 다수의 전극의 재질과 동일한 재질인 디스플레이 모듈.According to paragraph 3,
The display module wherein the plurality of second conductive particles are made of the same material as the material of the electrodes of the plurality of light emitting diodes or the material of the plurality of electrodes of the substrate.
제2 도전 입자(373b)는 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag) 중 어느 하나로 이루어지는 디스플레이 모듈.According to clause 5,
The second conductive particle 373b is a display module made of any one of gold (Au), copper (Cu), and silver (Ag).
상기 다수의 도전 입자는 사이즈가 10nm~1㎛인 디스플레이 모듈.According to paragraph 1,
A display module in which the plurality of conductive particles have a size of 10nm to 1㎛.
상기 접착층은 블랙 계열의 색상을 가지는 안료 또는 염료를 더 포함하는 디스플레이 모듈.According to paragraph 1,
The adhesive layer further includes a pigment or dye having a black-based color.
상기 접착층은 필름 형태로 이루어진 디스플레이 모듈.According to paragraph 1,
A display module in which the adhesive layer is in the form of a film.
상기 접착층은 페이스트(paste) 형태로 이루어진 디스플레이 모듈.According to paragraph 1,
A display module in which the adhesive layer is in the form of paste.
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