KR20220000343A - 박막 트랜지스터 기판 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 - Google Patents

박막 트랜지스터 기판 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 Download PDF

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KR20220000343A
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Abstract

박막 트랜지스터 기판 및 이를 포함한 디스플레이 모듈이 개시된다. 개시된 박막 트랜지스터 기판은 기판과, 기판 상에 순차적으로 적층된 제1 및 제2 무기 절연막과, 제1 및 제2 무기 절연막 사이에 형성된 제1 금속층과, 제2 무기 절연막 상에 형성된 제2 금속층과, 제2 무기 절연막 상에 순차적으로 적층된 제1, 제2 및 제3 유기 절연막과, 제1 및 제2 유기 절연막 사이에 형성된 제3 금속층과, 제2 및 제3 유기 절연막 사이에 형성된 제4 금속층을 포함하며, 제2 및 제3 유기 절연막은 광 흡수가 가능한 컬러를 가진다.

Description

박막 트랜지스터 기판 및 이를 구비한 디스플레이 모듈{THIN FILM TRANSISTOR AND DISPLAY MODULE HAVING THE SAME}
본 개시는 박막 트랜지스터 기판 및 이를 구비한 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무기 자발광 소자에서 발산되는 광과 외광이 기판 내에 배치된 금속 배선에 반사됨에 따라 화면에서 얼룩이 시인되는 것을 최소화하는 박막 트랜지스터 기판 기판 및 이를 구비한 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
디스플레이 패널은 다수의 마이크로 LED로 이루어진 픽셀 또는 서브 픽셀 단위로 동작이 되면서 다양한 색을 표현하고 있다. 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 TFT(Thin Film Transistor)에 의해 동작이 제어된다.　
디스플레이 패널은 다수의 마이크로 LED를 구동하기 위해 TFT 회로가 형성된 박막 트랜지스터 기판을 사용하고 있다.
마이크로 LED를 적용한 디스플레이 패널의 경우, 고휘도에 전압 강하(IR drop 또는 Ohmic Drop) 없이 균일도(Uniformity)를 유지하면서 디스플레이 하기 위해 LCD(Liquid crystal display) 와 OLED(Organic light emitting diode) 보다 많은 금속 배선이 형성되어 있다. 그런데 이러한 금속 배선의 증가는 영상 표시용 자발광 소자인 마이크로 LED에서 발산되는 빛에 의한 내부 반사 및 외광에 의한 외부 반사에 의해 디스플레이 패널의 화면에 얼룩이 시인되는 문제가 있다.
본 개시의 목적은 영상 표시용 무기 자발광 소자의 빛과 외광이 금속 배선에 반사됨에 따라 시인되는 얼룩을 최소화하는 박막 트랜지스터 기판 및 이를 포함한 디스플레이 모듈을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 기판; 상기 기판 상에 순차적으로 적층된 제1 및 제2 무기 절연막; 상기 제1 및 제2 무기 절연막 사이에 형성된 제1 금속층; 상기 제2 무기 절연막 상에 형성된 제2 금속층; 상기 제2 무기 절연막 상에 순차적으로 적층된 제1, 제2 및 제3 유기 절연막; 상기 제1 및 제2 유기 절연막 사이에 형성된 제3 금속층; 및 상기 제2 및 제3 유기 절연막 사이에 형성된 제4 금속층;을 포함하며, 상기 제2 및 제3 유기 절연막은 광 흡수가 가능한 컬러를 가지는 박막 트랜지스터 기판을 제공한다.
상기 제2 및 제3 유기 절연막은 블랙 계열의 컬러일 수 있다. 상기 제2 및 제3 유기 절연막은 카본을 포함할 수 있다.
상기 기판은 글라스 기판, 플렉서블 재질을 가지는 합성수지 계열의 기판 또는 세라믹 기판일 수 있다.
상기 제3 유기 절연막은 플라즈마 표면처리에 의해 표면이 거칠게 형성될 수 있다.
또한, 본 개시에서는, 기판; 및 상기 기판에 실장된 다수의 자발광 소자;를 포함하며, 상기 기판은, 글라스 기판과, 상기 글라스 기판 상에 순차적으로 적층된 제1, 제2 및 제3 유기 절연막과, 상기 상기 제2 및 제3 유기 절연막 사이에 배치된 금속층을 포함하며, 상기 제2 및 제3 유기 절연막은 광 흡수가 가능한 컬러를 가지는 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하나의 픽셀 영역을 개략적으로 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타낸 확대 단면도이다.
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, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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.
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.
본 개시에서, '동일하다'는 표현은 완전하게 일치하는 것뿐만 아니라, 가공 오차 범위를 감안한 정도의 상이함을 포함한다는 것을 의미한다.
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.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 영상 표시용 무기 발광 소자 (예를 들면, 마이크로 LED 또는 μLED)를 구비한 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100 마이크로미터 이하인 복수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)가 실장되어 있어 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 마이크로 LED 디스플레이 모듈은 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다.　
본 개시에서, 유기발광 다이오드(organic LED)와 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 모두 에너지 효율이 좋지만 마이크로 LED는 OLED보다 밝기, 발광효율, 수명이 길다. 마이크로 LED는 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 마이크로 LED는 빠른 반응속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있다. 예를 들면, 마이크로 LED는 기존 LCD(liquid crystal display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode)에 비해 전기를 광자로 변환시키는 효율이 더 높다. 즉, 기존 LCD 또는 OLED 디스플레이에 비해 "와트당 밝기"가 더 높다. 이에 따라 마이크로 LED는 기존의 LED(가로, 세로, 높이가 각각 100㎛를 초과한다) 또는 OLED에 비해 약 절반 정도의 에너지로도 동일한 밝기를 낼 수 있게 된다. 이외에도 마이크로 LED는 높은 해상도, 우수한 색상, 명암 및 밝기 구현이 가능하여, 넓은 범위의 색상을 정확하게 표현할 수 있으며, 햇빛이 밝은 야외에서도 선명한 화면을 구현할 수 있다. 그리고 마이크로 LED는 번인(burn in) 현상에 강하고 발열이 적어 변형 없이 긴 수명이 보장된다. 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일한 제1 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들이 형성된 제1 면의 반대 측에 위치한 제2 면에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 기판은 전면(front surface)에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 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. TFT 층에 배열된 다수의 픽셀은 TFT 회로에 의해 구동될 수 있다.
본 개시에서, 기판은 글라스 기판, 가요성(flexibility) 재질을 가지는 합성수지 계열(예를 들면, PI(Polyimide), PET(Polyethylene Terephthalate), PES(Polyethersulfone), PEN(Polyethylene Naphthalate), PC(Polycarbonate) 등)의 기판이나 세라믹 기판을 사용할 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면에는 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 기판의 후면에는 회로가 배치되지 않을 수 있다. TFT 층은 기판 상에 일체로 형성되거나 별도의 필름 형태로 제작되어 글라스 기판의 일면에 부착될 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역을 제외한 영역일 수 있다.
본 개시에서, 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 최 외곽 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 회로가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 측면에 인접한 기판의 전면 일부와 기판의 측면에 인접한 기판의 후면 일부를 포함할 수 있다. 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판은 직사각형(rectangle) 또는 정사각형(square)으로 형성될 수 있다. 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 4변 중 적어도 하나의 변을 포함할 수 있다.
본 개시에서, TFT 층(또는 백 플레인(backplane))을 구성하는 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 LTPS TFT(Low-temperature polycrystalline silicon TFT) 외 oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS 공정에서 P 타입(or N 타입) MOSFET만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서는 디스플레이 모듈에 포함되는 기판을 TFT 기판에 한정하지 않는다. 예를 들면, 디스플레이 모듈은 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 없는 기판일 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈은 마이크로 IC를 별도로 실장하고 배선만 패터닝된 기판을 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈의 픽셀 구동 방식은 AM(Active Matrix) 구동 방식 또는 PM(Passive Matrix) 구동 방식일 수 있다. 디스플레이 모듈은 AM 구동 방식 또는 PM 구동 방식에 따라 각 마이크로 LED가 전기적으로 접속되는 배선의 패턴을 형성할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 글라스 기판을 포함한다. 이와 같은 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈를 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 박막 트랜지스터 기판(이하, ‘TFT 기판’)(20) 상에 배열된 영상 표시용 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 포함할 수 있다. 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 단일 픽셀을 이루는 서브 픽셀일 수 있다. 본 개시에서 하나의 ‘마이크로 LED’와 하나의 ‘서브 픽셀’은 동일한 의미로서 혼용할 수 있다.
TFT 기판(20)은 글라스 기판(21)과, 글라스 기판(21)의 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 포함된 TFT 층(23)과, TFT 층(23)의 TFT 회로와 글라스 기판(21)의 후면(21b) 배치된 회로들(미도시) 및 다수의 금속 배선(71, 도 3 참조)을 전기적으로 연결하는 다수의 측면 배선(30)을 포함할 수 있다.
본 개시에서는, 글라스 기판(21)의 대안으로 플렉서블 재질을 가지는 합성수지 계열(예를 들면, PI(Polyimide), PET(Polyethylene Terephthalate), PES(Polyethersulfone), PEN(Polyethylene Naphthalate), PC(Polycarbonate) 등)의 기판이나 세라믹 기판을 사용할 수 있다.
TFT 기판(20)은 전면에 영상을 표현하는 활성 영역(active area)(20a)과 영상을 표현할 수 없는 비활성 영역(dummy area)(20b)을 포함한다.
활성 영역(20a)은 다수의 서브 픽셀과 이에 대응하는 TFT가 배치되는 픽셀 영역(23a)이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
비활성 영역(20b)은 글라스 기판(21)의 에지 영역(edge area)에 포함될 수 있으며, 다수의 접속 패드(28a)가 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 다수의 접속 패드(28a)는 각각 배선(28b)을 통해 각 서브 픽셀과 전기적으로 연결될 수 있다.
비활성 영역(20b)에 형성되는 접속 패드(28a)의 개수는 글라스 기판에 구현되는 픽셀의 개수에 따라 달라질 수 있고, 활성 영역(20a)에 배치된 TFT 회로의 구동 방식에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 활성 영역(20a)에 배치된 TFT 회로가 가로 라인 및 세로 라인으로 다수의 픽셀을 구동하는 PM(Passive Matrix) 구동 방식인 경우에 비해 각 픽셀을 개별적으로 구동하는 AM(Active Matrix) 구동 방식이 더 많은 배선과 접속 패드가 필요할 수 있다.
한편, 디스플레이 모듈(10)의 TFT 기판(20)은 측면 배선(30)이 글라스 기판(21)의 측면에 형성되지 않고, TGV(Through glass via) 공정을 통해 형성된 비아 홀 배선(미도시)을 통해 형성될 수도 있다. 비아 홀 배선은 글라스 기판(21)의 전면에 형성된 배선(28b)과 글라스 기판(21)의 후면에 형성된 배선(71, 도 3 참조)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 다수의 측면 배선(30)에 접속되는 다수의 접속 패드(28a)를 생략할 수 있다.
다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 무기 발광 물질로 이루어지고, 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 예를 들면, 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)는 소정의 두께를 가지며 폭과 길이가 동일한 정사각형이거나, 폭과 길이가 상이한 직사각형으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 마이크로 LED는 Real HDR(High Dynamic Range) 구현이 가능하고 OLED 대비 휘도 및 블랙 표현력 향상 및 높은 명암비를 제공할 수 있다. 마이크로 LED의 크기는 100㎛이하이거나 바람직하게는 30㎛ 이하일 수 있다.
한편, 디스플레이 모듈(10)은 TFT 층(23) 상에 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)를 각각 구획하는 블랙 매트릭스(미도시)가 대략 격자 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈(10)은 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)와 블랙 매트릭스를 함께 보호하기 위해 다수의 마이크로 LED(50R, 50G, 50B) 및 블랙 매트릭스를 덮는 투명 커버층(미도시)을 구비할 수 있다. 투명 커버층은 외측면에는 터치 스크린 패널(미도시)이 적층하여 배치될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 하나의 픽셀 영역을 개략적으로 나타낸 확대도이다.
도 2를 참조하면, 하나의 픽셀 영역(23a)에는 서브 픽셀인 적색, 녹색, 청색 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)가 배치될 수 있다. 적색 마이크로 LED(50R)는 한 쌍의 칩 전극 패드(51, 53)가 TFT 기판(20)에 배열된 TFT 전극 패드(41, 43)와 전기적으로 연결될 수 있다. 녹색 및 청색 마이크로 LED(50G, 50B) 역시 한 쌍의 칩 전극 패드가 각각 대응하는 TFT 전극 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.　
TFT 전극 패드(41, 43)의 길이(Y축 방향을 따르는 길이)는 마이크로 LED의 길이(X축 방향을 따라는 길이) 보다 더 길게 형성될 수 있다. TFT 전극 패드(41, 43)은 실장 영역(A1)과 실장 영역(A1)에 연장된 여유 영역(redundancy area)(A2)을 포함할 수 있다.
TFT 전극 패드(41, 43)의 실장 영역(A1)에 연결된 마이크로 LED(50R, 50G, 50B)가 불량인 경우 이를 리페어하기 위해 실장 영역(A11)의 마이크로 LED를 제거할 필요 없이 여유 영역(A2)에 리페어용 마이크로 LED를 실장할 수 있다. 이에 따라, 불량 마이크로 LED를 TFT 전극 패드(41, 43)로부터 떼어 내는 공정없이 신속하게 리페어 작업을 진행할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 기판 일부를 개략적으로 나타낸 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, TFT 기판(20)은 글라스 기판(21)의 전면에 다수의 무기 절연막(40)과 다수의 유기 절연막(60)이 순차적으로 적층 형성될 수 있다. 이 경우, 무기 절연막(40)과 유기 절연막(60)은 각각 2층 이상 적층될 수 있다. 예를 들면, 다수의 무기 절연막(40)은 제1 및 제2 무기 절연막(41, 43)을 포함할 수 있고, 다수의 유기 절연막(60)은 제1, 제2 및 제3 무기 절연막(61, 63, 65)을 포함할 수 있다.
또한, TFT 기판(20)은 다수의 무기 절연막(40) 사이와 다수의 유기 절연막(60) 사이에 서로 다른 위치에 제1, 제2, 제3 및 제4 금속층(51, 53, 55, 57)이 배치될 수 있다.
다수의 무기 절연막(40)과 다수의 유기 절연막(60)은 열 증발법(Thermal Evaporation), 전자빔 증발법(E-beam Evaporation), 스퍼터링 법(Sputtering) 등의 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법, PECVD(Plasma Enchanced CVD), HDPCVD(High Density Plasma CVD) 등의 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법, ALD(Atomic Layer Deposition) 방법 등을 통해 각각 박막 형태로 형성될 수 있다.
제1 무기 절연막(41)은 글라스 기판(21)의 전면(21a)에 증착 형성되는 게이트 절연막일 수 있다. 이 경우, 제1 무기 절연막(41)은 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3 등의 무기물로 이루어질 수 있다.　
제1 무기 절연막(41) 상에는 게이트 전극에 해당하는 제1 금속층(51)이 형성될 수 있다. 제1 금속층(51)은 게이트 전극에 해당하지 않는 금속 배선일 수도 있다.
제2 무기 절연막(43)은 제1 무기 절연막(41)과 제1 금속층(51)을 함께 덮도록 제1 무기 절연막(41)과 제1 금속층(51) 상에 증착 형성될 수 있다. 제2 무기 절연막(43)은 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다.
제1 금속층(51)을 덮는 제2 무기 절연막(43)의 일 부분은 대략 제1 금속층(51)의 두께에 대응하는 만큼 돌출되는 제1 돌출부(43a)를 형성할 수 있다.
제1 돌출부(43a)는 제2 무기 절연막(43)과 제1 유기 절연막(61)이 접하는 경계면(C1)보다 제1 유기 절연막(61) 측으로 더 돌출될 수 있다. 제1 돌출부(43a)는 다수의 유기 절연막(60) 사이에 형성되는 제3 및 제4 금속층(55, 57)의 일 부분을 돌출시키는 요인이 된다.
제2 무기 절연막(43) 상에는 소스/드레인 전극에 해당하는 제2 금속층(53)이 형성될 수 있다. 제2 금속층(53)은 소스/드레인 전극에 해당하지 않는 금속 배선일 수도 있다.
제1 유기 절연막(61)은 제2 무기 절연막(43)과 제2 금속층(53)을 함께 덮도록 제2 무기 절연막(43)과 제2 금속층(53) 상에 증착 형성될 수 있다. 제1 유기 절연막(61)은 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다.
제2 금속층(53)을 덮는 제1 유기 절연막(61)의 일 부분은 제1 돌출부(43a)의 두께에 대응하는 만큼 돌출되는 제2 돌출부(61a)를 형성하고, 제1 유기 절연막(61)의 다른 부분은 제2 금속층(53)의 두께에 대응하는 만큼 돌출되는 제3 돌출부(61b)를 형성할 수 있다. 제1 및 제2 돌출부(61a, 61b)는 제1 유기 절연막(61)과 제3 금속층(55)의 경계면(C2)보다 제2 유기 절연막(63) 측으로 더 돌출될 수 있다.　
제3 금속층(55)은 제1 유기 절연막(61)에 증착 형성되며, 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다. 제3 금속층(55)의 일 부분은 제1 유기 절연막(61)의 제2 돌출부(61a)에 의해 제4 금속층(57)을 향해 돌출된 제4 돌출부(55a)를 형성하고, 제3 금속층(55)의 다른 부분은 제1 유기 절연막(61)의 제3 돌출부(61b)에 의해 제4 금속층(57)을 향해 돌출된 제5 돌출부(55b)를 형성할 수 있다. 제4 및 제5 돌출부(55a, 55b)는 제3 금속층(55)과 제2 유기 절연막(63)의 경계면(C3)보다 제4 금속층(57) 측으로 더 돌출될 수 있다.
제2 유기 절연막(63)은 제3 금속층(55)에 증착 형성되며, 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다. 제2 유기 절연막(63)의 일 부분은 제3 금속층(55)의 제4 돌출부(55a)에 의해 제3 유기 절연막(65)을 향해 돌출된 제6 돌출부(63a)를 형성하고, 제2 유기 절연막(63)의 다른 부분은 제2 금속층(55)의 제5 돌출부(55b)에 의해 제3 금속층(55)을 향해 돌출된 제7 돌출부(63b)를 형성할 수 있다. 제6 및 제7 돌출부(63a, 63b)는 제3 금속층(55)과 제2 유기 절연막(63)의 경계면(C4)보다 제4 금속층(57) 측으로 더 돌출될 수 있다.
제2 유기 절연막(63)은 광 흡수가 우수한 블랙 계열의 컬러를 가질 수 있다. 이 경우, 제2 유기 절연막(63)은 블랙 계열을 컬러를 가지는 물질 예를 들면, 카본을 포함할 수 있다. 제2 유기 절연막(63)에 포함되는 카본의 양은 제2 유기 절연막(63)이 비전도성을 유지할 수 있는 정도이면 족하다.
전술한 제3 금속층(55)의 제4 및 제5 돌출부(55a, 55b)는 대략 요철 형태로 이루어짐에 따라 자발광 소자인 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광을 반사하는 볼록 렌즈 역할을 함에 따라 디스플레이 모듈(10)의 화면에 얼룩이 시인되도록 하는 요인이 될 수 있다.
본 개시에서는, 제2 유기 절연막(63)이 광 흡수가 우수한 블랙 계열의 컬러를 가짐에 따라 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광을 효과적으로 흡수하여 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광이 제3 금속층(55)의 제4 및 제5 돌출부(55a, 55b)에 반사되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 모듈(10)의 화면에 얼룩이 시인되지 않도록 할 수 있다.
제4 금속층(57)은 제2 유기 절연막(63)에 증착 형성되며, 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다. 제4 금속층(57)의 일 부분은 제2 유기 절연막(63)의 제6 돌출부(63a)에 의해 제3 유기 절연막(65)을 향해 돌출된 제8 돌출부(57a)를 형성하고, 제4 금속층(57)의 다른 부분은 제2 유기 절연막(63)의 제7 돌출부(63b)에 의해 제3 유기 절연막(65)을 향해 돌출된 제9 돌출부(57b)를 형성할 수 있다. 제8 및 제9 돌출부(57a, 57b)는 제4 금속층(57)과 제3 유기 절연막(65)의 경계면(C5)보다 제3 절연 유기막(65) 측으로 더 돌출될 수 있다.
제3 유기 절연막(65)은 제4 금속층(57)에 증착 형성되며, 전체적으로 대략 유사한 두께를 가질 수 있다. 제2 유기 절연막(63)의 일 부분은 제4 금속층(57)의 제8 돌출부(57a)에 의해 돌출된 제10 돌출부(65a)를 형성하고, 제3 유기 절연막(65)의 다른 부분은 제4 금속층(57)의 제9 돌출부(57b)에 의해 돌출된 제11 돌출부(65b)를 형성할 수 있다. 제10 및 제11 돌출부(65a, 65b)는 제3 유기 절연막(63)의 표면(D)보다 더 돌출될 수 있다.
제3 유기 절연막(65)은 제2 유기 절연막(63)과 마찬가지로 광 흡수가 우수한 블랙 계열의 컬러를 가질 수 있다. 이 경우, 제3 유기 절연막(65)은 블랙 계열을 컬러를 가지는 물질 예를 들면, 카본을 포함할 수 있다. 제3 유기 절연막(65) 역시 포함되는 카본의 양은 제3 유기 절연막(65)이 비전도성을 유지할 수 있는 정도이면 족하다.
전술한 제4 금속층(57)의 제8 및 제9 돌출부(57a, 57b)는 대략 요철 형태로 이루어짐에 따라 제3 금속층(55)의 제4 및 제5 돌출부(55a, 55b)와 마찬가지로 자발광 소자인 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광을 반사하는 볼록 렌즈 역할을 함에 따라 디스플레이 모듈(10)의 화면에 얼룩이 시인되도록 하는 요인이 될 수 있다.
제4 금속층(57)의 제8 돌출부(57a)는 광이 반사되는 경우 TFT 기판(20)의 가로 배선(도 1의 X축 방향)으로 시인될 수 있는 가로선 영역(B2)일 수 있고, 제4 금속층(57)의 제9 돌출부(57b)는 광이 반사되는 경우 TFT 기판(20)의 세로 배선(도 1의 Y축 방향)으로 시인될 수 있는 세로선 영역(B3)일 수 있다. 도 3에서 미설명 부호 B1은 금속 배선이 시인되지 않은 정상 영역에 해당한다.
본 개시에서는, 제3 유기 절연막(65)이 광 흡수가 우수한 블랙 계열의 컬러를 가짐에 따라 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광을 효과적으로 흡수하여 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광이 제4 금속층(57)의 제8 및 제9 돌출부(57a, 57b)에 반사되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
이에 따라, 본 개시에서는 TFT 기판의 가로 배선 및 세로 배선이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 이는 디스플레이 모듈(10)의 화면에 얼룩이 시인되지 않도록 하는 것을 의미한다.
본 개시에서는, 제3 유기 절연막(65)의 반사율을 최소화할 수 있도록 애싱 공정(플라즈마 표면처리)을 통해 제3 유기 절연막(65)의 표면 거칠기를 증가시킬 수도 있다.
이와 같이, 본 개시에서는 TFT 기판(20)의 전면에 실장된 마이크로 LED와 가장 인접하게 위치하는 TFT 기판(20) 내부의 제4 금속층(57)의 하측 및 상측에 각각 블랙 계열의 컬러를 가지는 제2 및 제3 유기 절연막(63, 65)을 배치함으로써, 마이크로 LED에서 발산되는 광과 외부의 광이 제4 금속층(57)에 반사되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
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 이해되서는 안될 것이다.
10: 디스플레이 모듈
20: TFT 기판
21: 글라스 기판
23: TFT 층
40, 41, 43: 무기 절연막
51, 53, 55, 57: 금속층
60, 61, 63, 65: 유기 절연막
41, 43: 기판 전극 패드　
50R, 50G, 50B: 마이크로 LED
51, 53: 칩 전극 패드

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 순차적으로 적층된 제1 및 제2 무기 절연막;
    상기 제1 및 제2 무기 절연막 사이에 형성된 제1 금속층;
    상기 제2 무기 절연막 상에 형성된 제2 금속층;
    상기 제2 무기 절연막 상에 순차적으로 적층된 제1, 제2 및 제3 유기 절연막;
    상기 제1 및 제2 유기 절연막 사이에 형성된 제3 금속층; 및
    상기 제2 및 제3 유기 절연막 사이에 형성된 제4 금속층;을 포함하며,
    상기 제2 및 제3 유기 절연막은 광 흡수가 가능한 컬러를 가지는, 박막 트랜지스터 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 유기 절연막은 블랙 계열의 컬러인, 박막 트랜지스터 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 유기 절연막은 카본을 포함하는, 박막 트랜지스터 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 글라스 기판, 플렉서블 재질을 가지는 합성수지 계열의 기판 또는 세라믹 기판인, 박막 트랜지스터 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 유기 절연막은 표면이 플라즈마 표면처리에 의해 거칠게 형성된, 박막 트랜지스터 기판.
  6. 기판; 및
    상기 기판에 실장된 다수의 자발광 소자;를 포함하며,
    상기 기판은,
    글라스 기판과, 상기 글라스 기판 상에 순차적으로 적층된 제1, 제2 및 제3 유기 절연막과, 상기 상기 제2 및 제3 유기 절연막 사이에 배치된 금속층을 포함하며,
    상기 제2 및 제3 유기 절연막은 광 흡수가 가능한 컬러를 가지는, 디스플레이 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광 흡수가 가능한 컬러는 블랙 계열의 컬러인, 디스플레이 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 유기 절연막은 카본을 포함하는, 디스플레이 모듈.
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