KR102182584B1 - 엘이디 디스플레이 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디(LED) 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 특히 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 연결하기 위한 측면부 배선을 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 구성함으로써, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 원하는 사이즈의 디스플레이를 제조하기 위하여 복수의 모듈을 타일링(Tiling)하는 경우에도 분할선이나 베젤선이 보이지 않아 디스플레이 품질을 보장할 수 있도록 하는 엘이디 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
본 발명인 엘이디 디스플레이 모듈을 이루는 구성수단은, 엘이디 디스플레이 모듈에 있어서, 기판, 상기 기판의 상부면에 실장되는 복수의 디스플레이 소자, 상기 기판의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴, 상기 기판의 상부면 또는 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자, 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴, 상기 상부 회로 패턴과 상기 하부 회로 패턴을 전기적으로 연결하는 측면부 배선을 포함하여 구성되되, 상기 측면부 배선은 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층인 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 디스플레이 모듈{ＬＥＤ display module}
본 발명은 엘이디(LED) 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 특히 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 연결하기 위한 측면부 배선을 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 구성함으로써, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 원하는 사이즈의 디스플레이를 제조하기 위하여 복수의 모듈을 타일링(Tiling)하는 경우에도 분할선이나 베젤선이 보이지 않아 디스플레이 품질을 보장할 수 있도록 하는 엘이디 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
마이크로 엘이디(LED)는 기존 LED 구조와 비슷하지만, 칩크기가 10~100um 초소형 LED로 디스플레이 제품의 화소로 사용 가능하다. 마이크로 엘이디(LED)는 기존 LED에 비해 명암비가 크고, 반응속도와 시야각 측면에서 유리하고 밝기와 한계해상도에서 우수하며, OLED에 비해서는 화학적, 기계적 안정성이 월등히 우수하여 긴 수명을 가지며, 소비전력도 적은 장점이 있다.
상기 마이크로 엘이디(LED)는 OLED와 비슷하지만 염화 칼륨 무기질 재료를 사용함하고, 전통적인 색상 엘이디(LED)에 사용되는 것과 유사한 재질을 가진다. 상기 마이크로 엘이디(LED)는 일반적인 색상 엘이디(LED)와 매우 흡사한데 두께만 대폭 줄었을 뿐이다. 또한, 작은 하위 픽셀이 OLED와 같이 스스로 빛을 내기 때문에 배면광이나 액정층이 필요 없어 얇은 특징을 가진다.
마이크로 엘이디(LED)는 전기를 광자로 변환시키는 효율이 더 높다. 기본적으로 전통 LCD 또는 OLED 디스플레이에 비해 와트 당 밝기가 더 높다. 완전히 상용화되지 않은 신제품이지만, 마이크로 엘이디(LED)가 OLED에 비해 약 절반 정도의 에너지로도 동일한 밝기를 내어 더 효율적이다.
마이크로 엘이디(LED) TV는 자발광의 장점을 모두 갖고 있으면서도 수명 또한 길다. 반도체 공정처럼 웨이퍼에서 LED를 생산해 기판에 부착하는 방식이어서 사실상 크기 제한이 없다. OLED TV는 80인치 이상 TV를 만들기 어렵지만 마이크로 엘이디(LED)는 대형화가 비교적 쉽다.
기존 엘이디 디스플레이 구조는 미니 엘이디(Mini LED : LED 소자 간격 0.3mm ~ 5mm Pitch X-Y Matrix) 또는 마이크로 엘이디(micro LED : LED 소자간격 50 ~ 300um)를 통해 구현되고, 구체적으로 도 1에 도시된 형태로 구현되는 것이 일반적이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존 일반적인 엘이디 디스플레이는 기판(30)과, 상기 기판(30) 상에 배열되는 복수의 디스플레이 소자(50)(엘이디), 상기 복수의 엘이디를 위한 상부 회로 패턴(60)과 하부 회로 패턴(80), 상기 복수의 디스플레이 소자의 신호를 제어하기 위한 컨트롤러 소자(70) 등을 포함하고 있고, 상기 컨트롤러 소자(70)는 전원 공급 배선(85)을 통해 전원을 공급받는다.
도 1의 (a)는 상기 컨트롤러 소자(70)를 상기 기판(30)의 상부면에 실장하기 위하여 베젤(B) 영역을 구비하고, 상기 전원 공급 배선(85)을 FPCB(연성회로기판)로 형성하여 상기 기판(30)의 하부면에서 상기 기판의 상부면에 실장되는 컨트롤러 소자(70)에게 전원 또는(및) 신호를 공급하는 구조를 보여준다.
또한, 도 1의 (b)는 상기 컨트롤러 소자(70)를 상기 기판(30)의 하부면에 실장하여 베젤(B) 영역을 구비하지 않지만, 상기 기판(30)에 비아홀을 형성하여 상기 디스플레이 소자(50)와 상기 컨트롤러 소자(70)를 하부 회로 패턴(80)을 통해 연결하며, 상기 전원 공급 배선(85)을 통해 상기 기판의 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자(70)에게 전원 또는(및) 신호를 공급하는 구조를 보여준다.
또한, 도 1의 (c)는 상기 컨트롤러 소자(70)를 상기 기판(30)의 하부면에 실장하고 FPCB(연성회로기판)에 해당하는 측면부 배선(90)을 통해 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 컨트롤러 소자(70)를 연결하기 위하여 베젤(B) 영역을 구비하고, 상기 전원 공급 배선(85)을 통해 상기 기판의 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자(70)에게 전원 또는(및) 신호를 공급하는 구조를 보여준다.
도 1의 (b)에 도시된 엘이디 디스플레이 경우, 상기 기판이 글라스이면 기계적 강도가 약해져 깨짐이 발생할 수 있고, 비아홀을 형성해야 하기 때문에 상대적으로 제작에 따른 시간, 노력 및 비용이 많이 소요되는 단점을 가진다.
또한, 도 1의 (a) 및 도 1의 (c)에 도시된 엘이디 디스플레이 경우, 베젤(B)이 형성되어 화면에 베젤선이 보이는 단점이 발생할 수 있다. 특히 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 측면부 배선(90)을 적용하더라도, 기존에는 상기 측면부 배선(90)을 연성회로기판으로 적용하여 신호와 전력을 공급하기 때문에, 화면 분할선(베젤)이 보이는 단점을 가진다.
따라서, 전력소모, 화면 밝기, 명암대비 등에 있어서 효과가 큰 LED 디스플레이 화면을 구성하기 위해서는 미니 LED, 마이크로 LED를 사용하면서 베젤(B)이 없는 화면 구성이 필요하면, 이를 위해서는 베젤 영역이 없는 기판의 측면부를 활용한 회로 구성이 필요하다. 그러나, 현재까지 베젤 없이 기판의 측면부에 전력 및 신호를 공급하기 위한 배선을 형성하는 엘이디 디스플레이 구조가 제안되지 않고 있다.
한편, 화면이 커질수록 배선 폭이 좁고, 길어져 한 장의 디스플레이에 복수의 LED를 탑재해서 전체 화면을 구현하는 것이 어렵고 구현하더라도 한계가 있다. 그래서 화면을 분할해서 작은 디스플레이 모듈을 만들고, 작은 디스플레이 모듈을 가로 세로 붙여서 하나의 큰 화면을 만들 수 있다. 예를 들어서 75” 화면은 9” 화면을 가로 8장, 세로 8장을 붙여 75”의 화면을 구성할 수 있다.
이와 같이 여러 장의 작은 디스플레이 모듈을 붙이더라도 작은 화면과 작은 화면 사이에 분할 선이나 구분이 되는 베젤선이 보여서는 안되고 기계적으로 강도가 잘 형성이 되어야 하지만, 기존에는 연성회로기판 등을 통해 신호 및 전력을 공급하는 구조이기 때문에, 베젤선이 보여서 화면 품질이 떨어지며 디스플레이 모듈의 연결에 따른 기계적 강도를 담보하라 수 없는 단점이 여전히 발생한다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1913230호(이하, "선행기술문헌1"이라 함)와 대한민국 공개특허 제10-2018-0095183호(이하, "선행기술문헌2"라 함)는 엘이디 또는 마이크로 엘이디 디스플레이 모듈을 제안하고 있지만, 베젤선을 없애기 위한 방안과 엘이디 디스플레이 모듈을 연결한 경우 베젤선을 보이지 않도록 하는 방안에 대해서는 전혀 제시하지 못하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1223400호(이하, "선행기술문헌3"이라 함)는 기판 외곽 측면 도금 방법에 관한 것으로, 기판 측면에 배선을 형성하는 방법을 제안하고 있지만, 단순히 도금에 의한 측면 배선을 형성하는 방법을 제안하고 있을 뿐, 베젤선을 보이지 않도록 하기 위한 방안에 대해서는 전혀 제시하지 못하고 있다.
선행기술문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-1913230호(공고일자 : 2018년 10월 30일, 발명의 명칭 : 마이크로 발광다이오드칩이 실장된 디스플레이 모듈 및 이의 제조 방법) 선행기술문헌 2 : 대한민국 공개특허 제10-2018-0095183호(공개일자 : 2018년 08월 27일, 발명의 명칭 : LED 디스플레이 모듈) 선행기술문헌 3 : 대한민국 등록특허 제10-1223400호(공고일자 : 2013년 01월 16일, 발명의 명칭 : 기판 외곽 측면 도금 방법)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점의 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 연결하기 위한 측면부 배선을 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 구성함으로써, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 원하는 사이즈의 디스플레이를 제조하기 위하여 복수의 모듈을 타일링(Tiling)하는 경우에도 분할선이나 베젤선이 보이지 않아 디스플레이 품질을 보장할 수 있도록 하는 엘이디 디스플레이 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 디스플레이 소자를 적어도 두 개의 분류군으로 나누고, 측면 배선부를 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층으로 구성함으로써, 마이크로 엘이디를 이용한 대면적 고해상도 디스플레이를 구현함에 따라 발생하는 좁고 길어진 배선의 대폭적인 증가에 대응할 수 있도록 하는 엘이디 디스플레이 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 엘이디 디스플레이 모듈을 이루는 구성수단은, 엘이디 디스플레이 모듈에 있어서, 기판, 상기 기판의 상부면에 실장되는 복수의 디스플레이 소자, 상기 기판의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴, 상기 기판의 상부면 또는 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자, 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴, 상기 상부 회로 패턴과 상기 하부 회로 패턴을 전기적으로 연결하는 측면부 배선을 포함하여 구성되되, 상기 측면부 배선은 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 디스플레이 소자는 마이크로 엘이디(LED)인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 측면부 배선 상에 증착 형성되는 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 엘이디 디스플레이 모듈은 엘이디 디스플레이를 구성하기 위하여 가로 방향 및 세로 방향 중, 적어도 어느 하나의 방향으로 연결되어 배열되고, 인접하여 연결되는 엘이디 디스플레이 모듈은 보호층이 상호 면 접촉되도록 배치되며, 상기 보호층의 모서리 부분은 라운드 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 디스플레이 소자는 적어도 두 개의 분류군으로 나뉘고, 상기 측면부 배선은 상기 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층과, 인접하는 도전성 금속 박막층 사이에 형성되는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 엘이디 디스플레이 모듈에 의하면, 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 연결하기 위한 측면부 배선을 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 구성하기 때문에, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 원하는 사이즈의 디스플레이를 제조하기 위하여 복수의 모듈을 타일링(Tiling)하는 경우에도 분할선이나 베젤선이 보이지 않아 디스플레이 품질을 보장할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 디스플레이 소자를 적어도 두 개의 분류군으로 나누고, 측면 배선부를 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층으로 구성하기 때문에, 마이크로 엘이디를 이용한 대면적 고해상도 디스플레이를 구현함에 따라 발생하는 좁고 길어진 배선의 대폭적인 증가에 대응할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
도 1은 종래의 엘이디(LED) 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디(LED) 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디(LED) 디스플레이 모듈의 기판 측면부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디(LED) 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 또 다른 따른 엘이디(LED) 디스플레이 모듈의 측면부 배선에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디(LED) 디스플레이 모듈들의 연결된 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 엘이디(LED) 디스플레이 모듈들을 연결하여 완성된 디스플레이의 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 엘이디 디스플레이 모듈에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)의 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 기판(30), 상기 기판(30)의 상부면에 실장되는 복수의 디스플레이 소자(50), 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(60), 상기 기판(30)의 상부면 또는 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자(70), 상기 기판(30)의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(80) 및 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하는 측면부 배선(90)을 포함하여 구성된다.
상기 기판(30)은 회로 패턴을 형성할 필요가 있고, 측면부를 통해 회로 패턴을 연결할 필요가 있는 기판이면 모두 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 글라스, PCB, FPCB, 플라스틱, 필름 등 회로 패턴이 형성되고, 이 회로 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 측면부에 배선이 형성될 가능성이 있는 기판들을 모두 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 상부와 하부에 다양한 소자들이 실장될 수 있고, 상부와 하부에 각각 회로 패턴이 형성되는 기판인 것이 바람직하다.
상기 기판(30)의 상부면에 실장되는 복수의 디스플레이 소자(50)는 엘이디(LED), 특히 마이크로 엘이디(Micro LED)인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 기판(30) 상부면에는 복수의 디스플레이 소자(50)들, 즉, 복수의 마이크로 LED가 실장되어 디스플레이 소자 메트릭스가 형성될 수 있다.
상기와 같은 기판(30)의 상부면에는 상기 디스플레이 소자(50)들을 위한 배선, 즉 상부 회로 패턴(60)이 형성된다. 즉, 상기 상부 회로 패턴(60)은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되고, 상기 상부 회로 패턴(60)은 상기 복수의 디스플레이 소자(50)에게 전력 또는(및) 신호를 전달한다. 상기 상부 회로 패턴(60)은 상기 측면부 배선(90)을 통해 기판(30)의 하부로부터 공급되는 전력 또는(및) 신호를 상기 복수의 디스플레이 소자(50)에게 전달한다.
상기 복수의 디스플레이 소자(50)의 신호를 제어하기 위한 상기 컨트롤러 소자(70)는 상기 기판(30)의 상부면 또는 하부면에 실장된다. 그런데, 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 베젤을 구비하지 않는 구조를 채택 적용하기 때문에, 상기 컨트롤러 소자(70)는 상기 기판(30)의 하부면에 실장되는 것이 바람직하다. 상기 기판(30)의 하부면에는 상기 컨트롤러 소자(70) 이외의 별도로 필요한 소자들이 실장될 수 있다. 이와 같이, 상기 기판(30) 하부면에는 상기 복수의 디스플레이 소자(50)들을 제어하고 전기 신호를 송수신하기 위한 컨트롤러 소자(70) 및 다양한 관련 소자들이 실장될 수 있다.
상기 기판의 하부면에는 상기 하부 회로 패턴(80)이 형성된다. 즉, 상기 기판(30)의 하부면에는 상기 컨트롤러 소자(70)들 등을 위한 배선, 즉 하부 회로 패턴(80)이 형성된다. 따라서, 상기 기판 측면부(10)에는 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하기 위한 측면부 배선(90)이 도 2에 도시된 바와 같이 형성된다.
상기 측면부 배선(90)은 상기 기판 측면부(10)에 형성된다. 구체적으로, 본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11), 이 기판의 측면(11)에 인접한 기판의 상부면(측면 인접 상부면(13)) 및 하부면(측면 인접 하부면(15))을 포함하고, 상기 기판 측면부(10)에 배선, 즉 측면부 배선(90)은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(60)과 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성된다.
상기 기판 측면부(10)에 형성되는 상기 측면부 배선(90)은 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되어야 하기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 단면이 "ㄷ" 형상을 가진다. 이와 같이 상기 측면부 배선(90)이 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있는 "ㄷ"자 형상을 가지기 때문에, 상기 측면부 배선(90)이 형성되는 상기 기판 측면부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11)뿐만 아니라, 측면 인접 상부면(13)와 측면 인접 하부면(15)을 포함하는 부분에 해당한다.
이와 같이 본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)에 형성되는 상기 측면부 배선(90)은 FPCB로 형성하는 기존과 달리 플라즈마 증착 방법 등에 의하여 형성된다. 즉, 본 발명에 적용되는 상기 측면부 배선(90)은 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층인 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 적용되는 측면부 배선(90)은 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 형성하기 때문에, 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)을 서로 연결하여 엘이디 디스플레이를 제조하면, 디스플레이 화면에 베젤선이 보이지 않고, 특히 상기 측면부 배선(90)을 2 ~ 10㎛ 두께의 도전성 금속 박막층으로 형성하는 경우 디스플레이 화면에 베젤선이 보이지 않는 것으로 나타났다.
한편, 상기 측면부 배선(90)은 진공 챔버에서 증착 공정을 통해 형성된다. 따라서, 상기 측면부 배선(90)만이 형성되지 않는 모듈 기판(30)(기판(30)에 상부 회로 패턴(60) 및 하부 회로 패턴(80) 등이 형성된 기판)을 받은 후 진공 챔버에서 상기 상부 회로 패턴(60) 및 하부 회로 패턴(80)을 연결하는 상기 측면부 배선(90)을 증착하는 공정을 수행하면 된다. 이를 위하여, 상기 기판(30)의 상부면과 하부면에는 각각 접속 단자층(20)이 구비된다.
상기 접속 단자층(20)은 상기 측면부 배선(90)을 통해 상기 상부 회로 패턴(60) 및 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하는 회로 패턴으로서, 상기 상부 회로 패턴(60)에 형성되는 접속 단자층(20)은 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 기판(30)의 측면 인접 상부면(13)에 증착되는 상기 측면부 배선(90) 부분을 전기적으로 연결하고, 상기 하부 회로 패턴(80)에 형성되는 접속 단자층(20)은 상기 하부 회로 패턴(60)과 상기 기판(30)의 측면 인접 하부면(15)에 증착되는 상기 측면부 배선(90) 부분을 전기적으로 연결한다.
상기 측면부 배선(90)은 상술한 바와 같이, 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로서, 상기 상부 회로 패턴(60) 및 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하는 회로 패턴이기 때문에, 외부로부터 보호될 필요가 있다. 이를 위하여 상기 측면부 배선(90) 상에는 에폭시 등의 보호층(40)이 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 보호층(40)은 상기 측면부 배선(90)이 증착에 의하여 형성되기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이, 공정 효율을 향상시키고 연속적인 공정이 진행될 수 있도록 역시 증착에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 측면부 배선(90) 상에 증착 형성되는 보호층(40)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하고, 상기 보호층(90)은 동일한 진공 챔버 내에서 상기 측면부 배선(90)과 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 본 발명에 따른 증착에 의한 보호층(90)은 본 발명에 의한 엘이디 디스플레이 모듈(100)이 도 6에 도시된 바와 같이, 면 접촉하여 하나의 대면적 엘이디 디스플레이를 구성하기 때문에, 이 과정에서 각각의 측면부 배선(90)을 보호하고 전기적으로 분리하기 위하여 상기 측면부 배선(90) 상에 증착 형성되는 것이 필요하다.
이와 같이 본 발명에 따른 상기 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 대면적 엘이디 디스플레이를 구성하기 위하여 가로 방향 및 세로 방향 중, 적어도 어느 하나의 방향으로 연결되어 배열되고, 인접하여 연결되는 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(40)이 상호 면 접촉되도록 배치되며, 상기 보호층(40)의 모서리 부분(41)은 라운드 형상을 가지는 것이 바람직하다.
도 7에서는 6개의 엘이디 디스플레이 모듈(100)이 가로 및 세로로 서로 인접 배열되어 하나의 대면적 엘이디 디스플레이를 구성하는 것을 예시하고 있다. 이 때, 인접하는 각각의 엘이디 디스플레이 모듈(100)들은 서로 보호층(40)을 대면 접촉시켜 인접하는 엘이디 디스플레이 모듈(100)과 연결되고, 상기 대면 접촉하여 연결하는 과정에서 엘이디 디스플레이 모듈(100)의 손상 또는 파손을 방지 또는 최소화하기 위하여, 상기 대면 접촉하는 상기 보호층(40)의 모서리 부분(41)(도 4에서 도면부호 41로 표기됨)은 곡면 형상을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 상기 보호층(40)은 상기 측면부 배선(90) 상에 증착 형성되고, 상기 측면부 배선(90)과 연속적으로 증착 형성되기 때문에, 상기 측면부 배선(90)의 모서리 부분(95)(도 2에서 도면부호 95로 표기됨) 역시 라운딩 형상, 즉 곡면 형상을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 마이크로 엘이디 디스플레이 모듈에 해당하고, 고해상도 대면적 마이크로 엘이디 디스플레이를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 복수의 디스플레이 소자(50),즉 복수의 마이크로 엘이디의 개수는 대폭 증가하고, 결과적으로, 상기 상부 회로 패턴(60) 등의 배선 역시 대폭 증가한다. 이로 인하여, 상기 대폭 증가한 복수의 마이크로 엘이디 및 이에 연결되는 상기 복수의 상부 회로 패턴(60) 등의 배선을 상기 하부 회로 패턴(80)에 연결하기 위한 상기 측면부 배선(90)은 한 층의 도전성 금속 박막층으로 대응할 수 없게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 모듈(100)은 상기 복수의 디스플레이 소자(50)를 복수의 도전성 금속 박막층에 각각 대응하여 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 분류군으로 나누고, 상기 측면부 배선(90)을 상기 복수의 분류군 각각에 대응하여 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 도전성 금속 박막층(도 5에서 도면부호 91로 표기됨)으로 구성한다. 상기 복수의 도전성 금속 박막층(91)들 중, 서로 인접하는 도전성 금속 박막층(91)은 절연층(93)에 의하여 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 적용되는 상기 복수의 디스플레이 소자(50)는 적어도 두 개의 분류군으로 나뉘고, 상기 측면부 배선(90)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층(91)과, 인접하는 도전성 금속 박막층(91) 사이에 형성되는 절연층(93)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 적용되는 상기 측면부 배선(90)은 상술한 바와 같이 증착에 의하여 형성된다. 이하에서는 본 발명에 적용되는 상기 측면부 배선(90)의 증착 형성 과정에 대하여 개략적으로 설명한다.
먼저, 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 마스킹한다. 즉, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 마스킹하는 단계를 수행한다. 상기 기판 측면부를 마스킹하는 단계는 진공 챔버에서 기판 측면부(10)에 배선을 증착할 수 있도록 증착용 마스크를 기판(30)에 부착하는 단계에 해당한다. 상기 증착용 마스크는 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 상기 기판(30) 측면부(10)뿐만 아니라, 기판의 상부 및 하부에도 부착된다.
상기 증착용 마스크는 필름, 메탈, 잉크 프린팅으로 형성될 수 있다. 특히 상기 증착용 마스크는 PI 필름으로 형성될 수 있다. 상기 증착용 마스크를 PI 필름으로 형성하여 적용하는 경우, 상기 증착용 마스크는 다양한 종류의 접착제를 개재하여 상기 기판 측면부(10)를 포함한 기판(30)에 밀착 부착된다.
상기 PI 필름의 마스크는 상기 기판과의 사이에 접착재를 개재한 상태로, 소정 공정 조건에서 우선적으로 상기 기판(30)에 가접되는 가접 공정을 수행받도록 하고, 소정 공정 조건에서 상기 기판(30)에 본접될 수 있는 본접 공정을 수행받도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 포함하여 기판(30)에 증착용 마스크를 부착하여 마스킹을 수행하는 단계를 완료하면, 상기 마스킹한 기판(30)에 대하여 증착 공정을 수행한다. 즉, 상기 마스킹한 기판(30)을 진공 챔버 내로 인입한 후, 증착 공정을 통해 상기 기판 측면부(10)에 배선을 형성하는 단계를 수행한다.
한편, 상기 측면부 배선(90)은 상기 진공 챔버 내에서 증착 공정을 통해 진행되기 때문에, 상기 기판 측면부(10)에 형성되는 상기 측면부 배선(90)에 해당하는 상기 도전성 금속 박막층이 진공 챔버 내에서 형성될 수 있다. 그런데, 양질의 배선을 형성하기 위하여 상기 도전성 금속 박막층을 형성하기 이전에 상기 기판 측면부(10)에 씨드층에 해당하는 접착 금속층을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따라 상기 기판 측면부(10)에는 씨드층에 해당하는 접착 금속층, 측면부 배선(90)에 해당하는 도전성 금속 박막층, 보호층이 순차적으로 증착되어 형성된다.
상기 접착 금속층은 도전성 물질, 예컨대 금속성 물질을 포함할 수 있다. 금속성 물질은 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 스테인레스(SUS), 또는 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다층일 수 있다.
예를 들어, 상기 접착 금속층은 니켈과 크롬의 합금층일 수 있다. 니켈과 크롬의 합금을 포함하는 접착 금속층의 니켈과 크롬의 중량비는 8:2 내지 9.5:0.5의 범위에서 선택될 수 있다. 크롬은 기판(특히 플라스틱 기판)과 상기 도전성 금속 박막층 간의 점착력 향상을 증가시킬 수 있다. 니켈로만 형성된 접착 금속층에 비하여, 니켈과 크롬의 합금의 접착 금속층의 경우, 기판과 도전성 금속 박막층 사이의 점착력을 약 1.5배 이상 향상시킬 수 있다.
상기 접착 금속층이 니켈과 크롬의 합금을 포함하는 금속층인 경우, 니켈만 포함하는 접착 금속층에 비하여 증착 공정에서의 박막 형성 효율을 향상시킬 수 있다. 자성을 갖는 니켈만으로 스퍼터링 등을 통한 증착을 수행하는 경우, 접착 금속층의 박막의 두께 균일도 등에서 품질이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예와 같이 크롬을 포함하는 니켈과 크롬의 합금의 경우, 스퍼터링 공정을 통해 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있으며, 전술한 바와 같이 기판과 도전성 금속 박막층 간의 점착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착 금속층이 증착을 통해 기판 측면부(10)에 형성되면, 상기 접착 금속층 상에 상기 측면부 배선(90)에 해당하는 도전성 금속 박막층을 형성한다. 상기 도전성 금속 박막층은 다양한 금속 또는 합금으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 금속 박막층은 구리를 포함할 수도 있고, 주석(Sn)을 베이스로 한 무연(lead-free) 금속층으로서, 주석(Sn)을 약 85wt% 이상 포함할 수 있다. 상기 도전성 금속 박막층은 주석(Sn) 외에 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 아연(Zn), 및 인듐(In) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 도전성 금속 박막층이 은(Ag)과 구리(Cu)를 포함하는 경우, 융점을 낮추기 위해 은(Ag)은 구리(Cu)보다 많이 포함될 수 있다.
상기와 같이 접착 금속층 상에 상기 도전성 금속 박막층이 스퍼터링 등을 통하여 증착되면, 동일 챔버(110) 내에서 상기 도전성 금속 박막층 상에 스퍼터링을 통해 증착하여 상기 보호층(40)을 형성한다.
상기 보호층(40)은 금속성 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 보호층은 상기 접착 금속층과 동일하게 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 티타늄(Ti), 몰리브데늄(Mo), 스테인레스(SUS), 또는 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게, 상기 보호층(40)은 상기 접착 금속층(13)과 동일한 챔버(110) 내에서 동일한 물질로 형성된다. 이와 같이, 상기 접착 금속층과 보호층(40)은 동일 챔버 내에서 동일한 재질로 형성되기 때문에, 전체 공정을 단순화시키고 이를 통해 기판 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있다. 상기 보호 금속층은 상기 도전성 금속 박막층의 부식을 방지하고, 제조 공정 및 유통 과정 등에서 상기 도전성 금속 박막층의 오염을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 기판 측면부(10) 상에 상기 접착 금속층, 상기 측면부 배선(90)에 해당하는 도전성 금속 박막층 및 보호층(40)이 동일 챔버 내에서 스퍼터링을 통해 순차적으로 적층되어 형성되기 때문에, 각 금속층에 대한 이온빔 처리도 가능하다. 즉, 본 발명에 적용되는 진공 챔버는 상술한 바와 같이 이온빔 처리를 수행할 수 있기 때문에, 각 금속층을 형성하기 전에 이온빔 처리를 진행하여 기판과 접착 금속층 간 및 금속층 간의 부착력, 접착력 및 밀착력을 증대시킬 수 있다.
구체적으로, 동일한 진공 챔버 내에서 먼저, 상기 기판 측면부(10)에 대한 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 접착 금속층을 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부(10)에 증착 형성한다. 다음, 상기 접착 금속층에 대하여 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 접착 금속층 상에 스퍼터링을 통해 상기 측면부 배선(90)에 해당하는 도전성 금속 박막층을 증착 형성한다. 그런 다음, 상기 도전성 금속 박막층에 대하여 이온빔 처리를 수행한 후, 상기 도전성 금속 박막층 상에 스퍼터링을 통해 상기 보호층(40)을 증착 형성한다. 이와 같이, 각 금속층을 형성하기 전에 이온빔 처리를 동일한 진공 챔버에서 수행할 수 있기 때문에, 간소화된 공정 및 장비 구조를 통하여 기판과 금속층 간, 금속층 간의 밀착력을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 엘이디 디스플레이 모듈 제조의 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명인 엘이디 디스플레이 모듈에 의하면, 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 연결하기 위한 측면부 배선을 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층으로 구성하기 때문에, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 원하는 사이즈의 디스플레이를 제조하기 위하여 복수의 모듈을 타일링(Tiling)하는 경우에도 분할선이나 베젤선이 보이지 않아 디스플레이 품질을 보장할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 디스플레이 소자를 적어도 두 개의 분류군으로 나누고, 측면 배선부를 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층으로 구성하기 때문에, 마이크로 엘이디를 이용한 대면적 고해상도 디스플레이를 구현함에 따라 발생하는 좁고 길어진 배선의 대폭적인 증가에 대응할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 기판 측면부 11 : 측면
13 : 측면 인접 상부면 15 : 측면 인접 하부면
20 : 접속 단자층 30 : 기판
40 : 보호층 41 : 보호층의 모서리 부분
50 : 디스플레이 소자 60 : 상부 회로 패턴
70 : 컨트롤러 소자 80 : 하부 회로 패턴
85 : 전원 공급 배선 90 : 측면부 배선
91 : 도전성 금속 박막층 93 : 절연층
95 : 측면부 배선의 모서리 부분
100 : 마이크로 엘이디 디스플레이 장치

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 엘이디 디스플레이 모듈에 있어서,
    기판; 상기 기판의 상부면에 실장되는 복수의 디스플레이 소자; 상기 기판의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴; 상기 기판의 상부면 또는 하부면에 실장되는 컨트롤러 소자; 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴; 상기 상부 회로 패턴과 상기 하부 회로 패턴을 전기적으로 연결하는 측면부 배선을 포함하여 구성되되,
    상기 측면부 배선은 증착에 의하여 형성되는 도전성 금속 박막층이고,
    상기 디스플레이 소자는 마이크로 엘이디(LED)이고,
    상기 측면부 배선 상에 증착 형성되는 보호층을 더 포함하고, 상기 보호층은 동일한 진공 챔버 내에서 상기 측면부 배선과 연속적으로 형성되며,
    상기 엘이디 디스플레이 모듈은 엘이디 디스플레이를 구성하기 위하여 가로 방향 및 세로 방향 중, 적어도 어느 하나의 방향으로 연결되어 배열되고, 인접하여 연결되는 엘이디 디스플레이 모듈은 상기 보호층이 상호 면 접촉되도록 배치되고, 상기 보호층의 모서리 부분은 라운드 형상을 가지며,
    상기 복수의 디스플레이 소자는 적어도 두 개의 분류군으로 나뉘고, 상기 측면부 배선은 상기 적어도 두 개의 분류군 각각에 대응하여 적층 형성되는 적어도 두 개의 도전성 금속 박막층과, 인접하는 도전성 금속 박막층 사이에 형성되는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 모듈.
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