JP6636084B2 - マイクロledディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態によるマイクロLEDパネル100の断面図であり、図2は本発明の一実施形態によるマイクロLEDパネル100の平面図である。
図3を参照すれば、成長基板110上に第1導電型半導体層120、活性層130及び第2導電型半導体層140を順次成長させて発光構造物120、130、140を形成することができる。
この時、第1及び第2導電型メタル層160、150は蒸着工程又はメッキ工程によって形成されるが、特にこれに限定されない。
図8及び図9を参照すれば、本発明に係るマイクロLEDパネル200は、ウェハー上に積層された複数の発光素子(即ち、複数のマイクロLEDピクセル)がマトリクス状に配列されたアレイ(array)構造を有するLEDパネルであって、画像表示機器の画像信号に対応する光(light)を出力する機能を果たす。
図15を参照すれば、一般的なCMOSバックプレーン(又は、マイクロLED駆動基板)400は、マイクロLEDパネル100と対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロLEDパネル100に備えられる複数のマイクロLEDピクセルを駆動する機能を果たす。
図16を参照すれば、本発明の一実施形態によるCMOSバックプレーン(又は第1タイプのCMOSバックプレーン)500は、マイクロLEDパネル200と互いに対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロLEDパネル200に備えられる複数のマイクロLEDピクセルを駆動する機能を果たす。
図17を参照すれば、本発明の他の実施形態によるCMOSバックプレーン(又は第2タイプのCMOSバックプレーン)600は、上述の図16示されに示されたマイクロLEDパネル200に対して図において左右鏡像対象なマイクロLEDパネル300(図示せず)と互いに対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロLEDパネル300に備えられる複数のマイクロLEDピクセルを駆動する機能を果たす。
図18を参照すれば、本発明の一実施形態によるマイクロLEDディスプレイ装置1000は、マイクロLEDパネル200、第1タイプのCMOSバックプレーン500及びバンプ1010を含む。この時、第1タイプのCMOSバックプレーン500は、アクティブマトリクス回路部505と、アクティブマトリクス回路部505の(平面視で)左辺及び下辺に隣接した領域に配置される制御回路部510〜580とを含む。
図19を参照すれば、本発明の他の実施形態によるマイクロLEDディスプレイ装置1100は、マイクロLEDパネル300、第2タイプのCMOSバックプレーン600及びバンプ1110を含む。この時、第2タイプのCMOSバックプレーン600は、アクティブマトリクス回路部605と、アクティブマトリクス回路部605の右辺及び下辺に隣接した領域に配置される制御回路部610〜680とを含む。
図20を参照すれば、第1タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1000と第2タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1100を平面視で互いに横方向(即ち、水平方向)に配置してディスプレイの大きさを2倍に拡張したマイクロLEDディスプレイ装置10を実現する。
[数1]
d = 40+2α+β (一般式1)
図21を参照すれば、第1タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1000と第2タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1100を平面視で縦方向(即ち、垂直方向)に配置してディスプレイ大きさを2倍に拡張したマイクロLEDディスプレイ装置20を実現する。
図22を参照すれば、2個の第1タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1000と2個の第2タイプのマイクロLEDディスプレイ装置1100をマトリクス状に配列してディスプレイの大きさを4倍に拡張したマイクロLEDディスプレイ装置30を実現する。
100、200 ・・・マイクロLEDパネル、マイクロLEDアレイ
110、210 ・・・成長基板
120、220 ・・・第1導電型半導体層
130、230 ・・・活性層
140、240 ・・・第2導電型半導体層
150、250、350 ・・・第2導電型メタル層
160、260、360 ・・・第1導電型メタル層
170、270 ・・・パッシベーション層
180,280、380 ・・・マイクロLEDピクセル
400、500、600 ・・・CMOSバックプレーン
401、501,601 ・・・CMOSセル
405、505,605 ・・・アクティブマトリクス(Active Matrix)回路部
410、510,610 ・・・スキャン駆動部
420,520,620 ・・・第1データ駆動部
430,530,630 ・・・第2データ駆動部
440,540,640 ・・・ガンマ電圧生成部
450,550,650 ・・・タイミング制御部
460,560,660 ・・・スキャン信号検知パッド部
470,570,670 ・・・データ出力検知パッド部
480,580,680 ・・・入力パッド部
1000,1100 ・・・マイクロLEDディスプレイ装置
1010,1110 ・・・バンプ
Claims (17)
- マイクロLEDディスプレイ装置であって、
第1マイクロLED駆動基板(backplane)と、前記第1マイクロLED駆動基板上に配置され複数のマイクロLEDピクセルが行と列で配列されている第1マイクロLEDパネルとを含む第1タイプのマイクロLEDディスプレイモジュールと、
第2マイクロLED駆動基板(backplane)と、前記第2マイクロLED駆動基板上に配置され複数のマイクロLEDピクセルが行と列で配列されている第2マイクロLEDパネルとを含む第2タイプのマイクロLEDディスプレイモジュールと、
前記第1及び第2マイクロLEDパネルの4辺のうち2辺に隣接する領域に配置される制御回路部と、
前記複数のマイクロLEDピクセルの共通電極として機能し、前記制御回路部の配置に沿って前記第1及び第2マイクロLEDパネルの前記2辺の外郭に形成される第1導電型メタル層と、を有し、
前記第1マイクロLEDパネルの4辺のうち前記2辺を除外した少なくとも1辺と、前記第2マイクロLEDパネルの4辺のうち、前記2辺を除外した少なくとも1辺とは互いに対向して配置されることを特徴とするマイクロLEDディスプレイ装置。 - 第1マイクロLED駆動基板は、前記第1マイクロLEDパネルのマイクロLEDピクセルに対応する複数のCMOSセルを備える第1AM(Active Matrix:アクティブマトリクス)回路部と、前記第1AM回路部の外郭に沿って配置される第1制御回路部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1制御回路部は、前記第1AM回路部の第1辺及び第2辺に隣接する領域に配置されることを特徴とする請求項2に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 第2マイクロLED駆動基板は、前記第2マイクロLEDパネルのマイクロLEDピクセルに対応する複数のCMOSセルを備える第2AM回路部と、前記第2AM回路部の外郭に沿って配置される第2制御回路部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第2制御回路部は、前記第2AM回路部の第1辺及び第2辺に隣接する領域に配置されることを特徴とする請求項4に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1及び第2マイクロLEDパネルは、それぞれ前記第1及び第2マイクロLED駆動基板上にフリップチップボンディング(flip chip bonding)によって結合されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1及び第2タイプのマイクロLEDディスプレイモジュールは、それぞれ前記第1及び第2マイクロLEDパネルのマイクロLEDピクセルと、前記第1及び第2マイクロLED駆動基板のCMOSセルとを電気的に接続させる複数のバンプと、をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記複数のバンプは、前記CMOSセルの各々に形成され、加熱によるバンプの溶融によって、前記CMOSセルの各々と前記CMOSセルの各々に対応するマイクロLEDピクセルとが電気的に接続されることを特徴とする請求項7に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1及び第2マイクロLEDパネルのマイクロLEDピクセルは、基板上に第1導電型半導体層、活性層、及び第2導電型半導体層を順次に成長させた後にエッチングして形成され、
前記マイクロLEDピクセルの垂直構造は、第1導電型半導体層、活性層、及び第2導電型半導体層を順次に含み、
前記マイクロLEDピクセルが形成されていない部分は、活性層及び第2導電型半導体層が除去されて第1導電型半導体層が露出されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。 - 前記第1導電型メタル層は、前記マイクロLEDピクセルが形成されていない部分の第1導電型半導体層上で、前記マイクロLEDピクセルから離隔するように形成されることを特徴とする請求項9に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1及び第2マイクロLED駆動基板は、それぞれ前記第1導電型メタル層に対応するように形成された共通セルを含み、前記第1導電型メタル層と前記共通セルは、バンプによって電気的に接続されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1導電型はn型であり、前記第2導電型はp型であることを特徴とする請求項9に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記制御回路部は、スキャン駆動部、第1データ駆動部、第2データ駆動部、ガンマ電圧生成部、タイミング制御部、スキャン信号検知パッド部、データ出力検知パッド部、及びインターフェースパッド部の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1マイクロLEDパネルと前記第2マイクロLEDパネルとの間の離隔距離は、下記に示す一般式1によって決定されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
(数1)
d=40+2α+β ・・・一般式1
ここで、40(mm)は第1及び第2マイクロLED駆動基板の端領域の長さ(20mm)を合算した値であり、α(mm)はSawing誤差であり、β(mm)はモジュール組み立てマージンである。 - 前記第1マイクロLEDパネルと前記第2マイクロLEDパネルとの間の連結部分に前記第1導電型メタル層が形成されていない場合、前記第1マイクロLEDパネルの端ピクセルと前記第2マイクロLEDパネルの端ピクセルとの間の間隔がピクセルピッチ(pixel pitch)に対応するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1マイクロLEDパネルと前記第2マイクロLEDパネルとの間の連結部分に前記第1導電型メタル層が形成された場合、前記第1導電型メタル層を除いた前記第1マイクロLEDパネルの端ピクセルと前記第2マイクロLEDパネルの端ピクセルとの間の間隔がピクセルピッチ(pixel pitch)に対応するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
- 前記第1及び第2タイプのマイクロLEDディスプレイモジュールは、水平又は垂直方向に配列されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロLEDディスプレイ装置。
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