KR20220061495A - 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220061495A
KR20220061495A KR1020200147550A KR20200147550A KR20220061495A KR 20220061495 A KR20220061495 A KR 20220061495A KR 1020200147550 A KR1020200147550 A KR 1020200147550A KR 20200147550 A KR20200147550 A KR 20200147550A KR 20220061495 A KR20220061495 A KR 20220061495A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
light emitting
inorganic light
pixel
pixels
Prior art date
Application number
KR1020200147550A
Other languages
English (en)
Inventor
황대석
장경운
정창규
허균
홍순민
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200147550A priority Critical patent/KR20220061495A/ko
Priority to PCT/KR2021/015741 priority patent/WO2022098067A1/ko
Priority to EP21889532.4A priority patent/EP4167218A4/en
Priority to US17/524,421 priority patent/US20220149112A1/en
Publication of KR20220061495A publication Critical patent/KR20220061495A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

복수의 픽셀을 포함하는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.

Description

디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법{DISPLAY MODULE, DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 무기 발광 소자를 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이와 별도의 광원을 필요로 하는 수발광 디스플레이로 구분할 수 있다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 대표적인 수발광 디스플레이로서, 디스플레이 패널의 후방에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛, 빛을 통과/차단시키는 스위치 역할을 하는 액정층, 공급된 빛을 원하는 색으로 바꿔주는 컬러필터 등을 필요로 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 얇은 두께를 구현하는데 한계가 있다.
반면에, 픽셀마다 발광 소자를 구비하여 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이는 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소가 필요 없고, 컬러 필터도 생략할 수 있기 때문에 구조적으로 단순하여 높은 설계 자유도를 가질 수 있다. 또한, 얇은 두께를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 명암비, 밝기 및 시야각을 구현할 수 있다.
자발광 디스플레이 중 마이크로 LED 디스플레이는 평판 디스플레이 중 하나로 크기가 100 마이크로미터 내외인 복수의 LED로 구성되어 있다. 백라이트가 필요한 LCD 에 비해 마이크로 LED 디스플레이는 우수한 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다.
또한, 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 유기물을 보호하기 위해 별도의 봉지층(encapsulation layer)이 필요한 OLED보다 더 밝고 발광 효율이 우수하며 수명이 더 길다.
박막 트랜지스터 회로가 마련되고 상면에 무기 발광 소자가 실장된 기판을 모듈 기판에 실장함으로써, 좁은 피치 간격과 넓은 시야각을 제공하면서, 회로 검사, 교체 및 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있는 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 디스플레이 모듈의 제조 방법을 제공한다.
복수의 픽셀을 포함하는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드; 상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함할 수 있다.
상기 상부 연결 패드는, 무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고, 상기 캐소드 패드는, 비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받을 수 있다.
상기 제1 기판은, 상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 구동 신호를 수신할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들 사이의 간격이 모두 동일할 수 있다.
제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제2 기판은, 실리콘 기판을 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 각각은, 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 복수의 디스플레이 모듈; 및 상기 복수의 디스플레이 모듈을 지지하는 프레임;을 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 모듈 각각은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드; 상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함할 수 있다.
상기 상부 연결 패드는, 무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고, 상기 캐소드 패드는, 비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받을 수 있다.
상기 제1 기판은, 상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 구동 신호를 수신할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들 사이의 간격이 모두 동일할 수 있다.
제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제2 기판은, 실리콘 기판을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 상기 복수의 디스플레이 모듈에 타이밍 제어 신호를 전송하는 구동 보드;를 더 포함하고, 상기 구동 보드는, 상기 프레임의 하부에 배치되고, 상기 프레임의 개방된 영역을 통해 상기 복수의 디스플레이 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치에 의하면, 박막 트랜지스터 회로가 마련되고 상면에 무기 발광 소자가 실장된 기판을 모듈 기판에 실장함으로써, 좁은 피치 간격과 넓은 시야각을 제공하면서, 회로 검사, 교체 및 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 구성하는 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 디스플레이 모듈의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 마이크로 픽셀 컨트롤러와 픽셀 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 마이크로 픽셀 컨트롤러와 모듈 기판 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 구성하는 마이크로 픽셀 컨트롤러 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 상면을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 무기 발광 소자, 마이크로 픽셀 컨트롤러 및 모듈 기판 사이의 전기적 연결 관계를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 무기 발광 소자가 실장된 마이크로 픽셀 컨트롤러의 상면을 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러의 내부면을 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 디스플레이 패널과 드라이버 IC를 전기적으로 연결하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 타일링된 복수의 디스플레이 모듈에 전달되는 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 복수의 디스플레이 모듈이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 20 내지 도 25는 도 19에 도시된 일부 단계들에 의해 제조되는 디스플레이 모듈을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 구성하는 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 픽셀마다 발광 소자가 배치되어 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 액정 디스플레이 장치와 달리 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소를 필요로 하지 않기 때문에 얇은 두께를 구현할 수 있고, 구조가 단순하여 다양한 설계의 변경이 가능하다.
또한, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀에 배치되는 발광 소자로 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode)와 같은 무기 발광 소자를 채용할 수 있다. 무기 발광 소자는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 유기 발광 소자에 비해 반응속도가 빠르며, 저전력으로 고휘도를 구현할 수 있다.
또한, 수분과 산소의 노출에 취약하여 봉지 공정을 필요로 하고 내구성이 약한 유기 발광 소자와 달리 봉지 공정을 필요로 하지 않고 내구성도 강하다. 이하, 후술하는 실시예에서 언급되는 무기 발광 소자는 무기 발광 다이오드를 의미하는 것으로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 채용되는 무기 발광 소자는 짧은 변의 길이가 100 ㎛ 내외의 크기를 갖는 마이크로 LED일 수 있다. 이와 같이, 마이크로 단위의 LED를 채용함으로써, 픽셀 사이즈를 줄이고 동일한 화면 크기 내에서도 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, LED 칩을 마이크로 단위의 크기로 제조하면, 무기물 재료의 특성 상 휘어질 때 깨지는 문제를 해결할 수 있다. 즉, 마이크로 LED 칩을 플렉서블 기판에 전사하면 기판이 휘어지더라도 LED 칩이 깨지지 않으므로, 플렉서블한 디스플레이 장치도 구현이 가능하게 된다.
마이크로 LED를 채용한 디스플레이 장치는 초소형의 픽셀 크기와 얇은 두께를 이용하여 다양한 분야에 응용될 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 LED가 전사된 복수의 디스플레이 모듈(10)을 타일링하여 하우징(20)에 고정함으로써 대면적 화면을 구현할 수 있고, 이러한 대면적 화면의 디스플레이 장치는 사이니지(signage), 전광판 등으로 사용될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 XYZ축의 3차원 좌표계는 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것으로서, 디스플레이 장치(1)의 화면이 위치하는 평면은 XZ 평면이고, 영상이 출력되는 방향 또는 무기 발광 소자의 발광 방향은 +Y방향이다. 좌표계가 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것이므로, 디스플레이 장치(1)가 누워 있는 경우와 세워져 있는 경우 모두 동일한 좌표계가 적용될 수 있다.
일반적으로 디스플레이 장치(1)는 세워진 상태에서 사용되고, 사용자는 디스플레이 장치(1)의 전면에서 영상을 시청하게 되므로 영상이 출력되는 +Y 방향을 전방이라 하고, 그 반대 방향을 후방이라 할 수 있다.
또한, 일반적으로 디스플레이 장치(1)는 누운 상태에서 제조된다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 -Y 방향을 하부 방향이라 하고, +Y방향을 상부 방향이라 하는 것도 가능하다. 즉, 후술하는 실시예에서는 +Y 방향을 상부 방향이라 할 수도 있고 전방이라 할 수도 있으며, -Y 방향을 하부 방향이라 할 수도 있고 후방이라 할 수도 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치(1) 또는 디스플레이 모듈(10)의 상면과 하면을 제외한 나머지 네 면은 디스플레이 장치(1)나 디스플레이 모듈(10)의 자세에 상관없이 모두 측면이라 하기로 한다.
도 1의 예시에서는 디스플레이 장치(1)가 복수의 디스플레이 모듈을 포함하여 대면적 화면을 구현하는 경우를 도시하였으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 장치(1)가 단일 디스플레이 모듈(10)을 포함하여 TV, 웨어러블 디바이스, 휴대용 디바이스, PC용 모니터 등으로 구현되는 것도 가능하다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 M x N(M, N은 둘 이상의 정수) 배열의 픽셀, 즉 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. 도 2는 픽셀 배열을 개념적으로 도시한 것으로서, 디스플레이 모듈(10)에 픽셀이 배열되는 액티브 영역 외에 영상이 표시되지 않는 베젤 영역이나 배선 영역 등도 위치할 수 있음은 물론이다.
당해 실시예에서 어떤 구성요소들이 2차원으로 배열되었다는 것은 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우뿐만 아니라, 서로 평행한 다른 평면 상에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우는, 배치된 구성요소들의 상단까지 반드시 동일한 평면 상에 위치해야 하는 것은 아니며 배치된 구성요소들의 상단은 서로 평행한 다른 평면 상에 위치하는 경우도 포함할 수 있다.
단위 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단위 픽셀(P)은 R, G, B에 각각 대응되는 세 개의 서브 픽셀(SP(R), SP(G), SP(B))로 이루어질 수 있다. 여기서, 적색 서브 픽셀(SP(R))은 적색광을 출력할 수 있고, 녹색 서브 픽셀(SP(G))은 녹색광을 출력할 수 있으며, 청색 서브 픽셀(SP(B))은 청색광을 출력할 수 있다.
다만, 도 2의 픽셀 배열은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10) 및 디스플레이 장치(1)에 적용될 수 있는 예시에 불과하며, 서브 픽셀들이 Z축 방향을 따라 배열되는 것도 가능하고, 일렬로 배열되지 않는 것도 가능하며, 서브 픽셀들의 사이즈가 서로 다르게 구현되는 것도 가능하다. 단일 픽셀이 복수의 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀을 포함하기만 하면 되고, 각각의 서브 픽셀의 사이즈나 배열 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
또한, 단위 픽셀(P)이 반드시 적색광을 출력하는 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색광을 출력하는 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 청색광을 출력하는 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되어야 하는 것은 아니며, 황색광이나 백색광을 출력하는 서브 픽셀이 포함되는 것도 가능하다. 즉, 각각의 서브 픽셀에서 출력되는 광의 색상이나 종류, 서브 픽셀의 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
다만, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해, 단위 픽셀(P)이 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 및 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)과 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀(SP(R))에는 적색 무기 발광 소자가 배치될 수 있고, 녹색 서브 픽셀(SP(G))에는 녹색 무기 발광 소자가 배치될 수 있으며, 청색 서브 픽셀(SP(B))에는 청색 무기 발광 소자가 배치될 수 있다.
따라서, 당해 실시예에서 픽셀(P)은 적색 무기 발광 소자, 녹색 무기 발광 소자 및 청색 무기 발광 소자를 포함하는 클러스터(cluster)를 나타낼 수 있고, 서브 픽셀은 각각의 무기 발광 소자를 나타낼 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제어 블록도이다.
앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n, n은 둘 이상의 정수)을 포함할 수 있고, 복수의 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500), 외부 기기와 통신하는 통신부(430), 소스 영상을 입력 받는 소스 입력부(440), 음향을 출력하는 스피커(410) 및 사용자로부터 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 명령을 입력 받는 입력부(420)를 포함할 수 있다.
입력부(420)는 디스플레이 장치(1)의 일 영역에 마련되는 버튼이나 터치 패드를 포함할 수도 있고, 디스플레이 패널(100, 도 4참조)이 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 입력부(420)가 디스플레이 패널(100)의 전면에 마련된 터치 패드를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(420)는 리모트 컨트롤러를 포함하는 것도 가능하다.
입력부(420)는 사용자로부터 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조정, 채널 조정, 화면 조정, 각종 설정 변경 등 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 다양한 명령을 수신할 수 있다.
스피커(410)는 하우징(20)의 일 영역에 마련될 수도 있고, 하우징(20)과 물리적으로 분리된 별도의 스피커 모듈이 더 마련되는 것도 가능하다.
통신부(430)는 중계 서버 또는 다른 전자 장치와 통신을 수행하여 필요한 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(430)는 3G(3Generation), 4G(4Generation), 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 지웨이브(Z-Wave) 등의 다양한 무선 통신 방식 중 적어도 하나를 채용할 수 있다. 또한, PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등의 유선 통신 방식을 채용하는 것도 가능하다.
소스 입력부(440)는 셋탑 박스, USB, 안테나 등으로부터 입력되는 소스 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 소스 입력부(440)는 HDMI 케이블 포트, USB 포트, 안테나 등을 포함하는 소스 입력 인터페이스의 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 입력부(440)가 수신한 소스 신호는 메인 제어부(300)에서 처리되어 디스플레이 패널(100)과 스피커(410)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500)는 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
메인 제어부(300)는 소스 입력부(440)를 통해 입력된 소스 신호를 처리하여 입력된 소스 신호에 대응되는 영상 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 메인 제어부(300)는 소스 디코더, 스케일러, 이미지 인헨서(Image Enhancer) 및 그래픽 프로세서를 포함할 수 있다. 소스 디코더는 MPEG 등의 형식으로 압축되어 있는 소스 신호를 디코딩할 수 있고, 스케일러는 해상도 변환을 통해 원하는 해상도의 영상 데이터를 출력할 수 있다.
이미지 인헨서는 다양한 기법의 보정을 적용하여 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있다. 그래픽 프로세서는 영상 데이터의 픽셀을 RGB 데이터로 구분하고, 디스플레이 패널(100)에서의 디스플레이 타이밍을 위한 syncing 신호 등의 제어 신호와 함께 출력할 수 있다. 즉, 메인 제어부(300)는 소스 신호에 대응되는 영상 데이터와 제어 신호를 출력할 수 있다.
전술한 메인 제어부(300)의 동작은 디스플레이 장치(1)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 다른 동작을 더 수행하거나 전술한 동작 중 일부를 생략하는 것도 가능함은 물론이다.
메인 제어부(300)에서 출력하는 영상 데이터와 제어 신호는 타이밍 제어부(500)로 전달될 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 메인 제어부(300)로부터 전달된 영상 데이터를 드라이버 IC(200, 도 4 참조)에서 처리 가능한 형태의 영상 데이터로 변환하고 영상 데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하기 위해 필요한 타이밍 제어 신호 등의 각종 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 반드시 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함해야 하는 것은 아니나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함하는 디스플레이 장치(1)를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 포함되는 디스플레이 모듈(10)의 구성이 구체화된 제어 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 개념적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 4 를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈 각각(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(100)과 디스플레이 패널(100)을 구동하는 드라이버 IC(200)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 전술한 바와 같이 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 다양한 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀로 구성될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 무기 발광 소자(120)가 배치될 수 있다. 즉, 복수의 픽셀 각각은 둘 이상의 무기 발광 소자(120)로 이루어질 수 있다.
각각의 무기 발광 소자(120)는 AM(Active Matrix) 방식 또는 PM(Passive Matrix) 방식에 의해 구동될 수 있으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 무기 발광 소자(120)가 AM 방식에 의해 구동되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서는 각각의 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 의해 개별적으로 제어될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 드라이버 IC(200)로부터 출력되는 구동 신호에 기초하여 동작할 수 있다.
도 5를 함께 참조하면, 드라이버 IC(200)는 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(210)는 서브 픽셀을 온/오프하기 위한 게이트 신호를 출력할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 영상을 구현하기 위한 데이터 신호를 출력할 수 있다. 다만, 다양한 설계 변경에 따라, 드라이버 IC(200)의 동작 중 일부를 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 스캔 드라이버(210)의 동작을 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행할 수도 있는바, 이러한 경우에는 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)를 포함하지 않는 것도 가능하다. 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 모두 포함하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
스캔 드라이버(210)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 제어 신호에 기초하여 게이트 신호를 생성할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성할 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 각각의 무기 발광 소자(120)를 개별적으로 제어하기 위한 픽셀 회로(131)를 포함할 수 있고, 스캔 드라이버(210)에서 출력되는 게이트 신호와 데이터 드라이버(220)에서 출력되는 데이터 신호는 픽셀 회로(131)에 입력될 수 있다.
예를 들어, 픽셀 회로(131)에 게이트 전압(VGATE), 데이터 전압(VDATA) 및 전원 전압(VDD)이 입력되면, 픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 구동하기 위한 구동 전류(CD)를 출력할 수 있다.
픽셀 회로(131)로부터 출력된 구동 전류(CD)는 무기 발광 소자(120)에 입력될 수 있고, 무기 발광 소자(120)는 입력된 구동 전류(CD)에 의해 발광하여 영상을 구현할 수 있다.
도 6의 예시를 참조하면, 픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 스위칭하거나 구동하는 박막 트랜지스터(TR1, TR2)와 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 LED일 수 있다.
일 예로, 박막 트랜지스터(TR1, TR2)는 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)를 포함할 수 있고, 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)는 PMOS타입 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다만, 디스플레이 모듈(10) 및 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)가 NMOS타입 트랜지스터로 구현되는 것도 가능함은 물론이다.
스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 스캔 드라이버(210)에 연결되고, 소스 전극은 데이터 드라이버(220)에 연결되며, 드레인 전극은 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결된다. 캐패시터(Cst)의 타단은 제1 전원(610)에 연결될 수 있다.
또한, 구동 트랜지스터(TR2)의 소스 전극이 전원 전압(VDD)을 공급하는 제1 전원(610)에 연결되고, 드레인 전극은 무기 발광 소자(120)의 애노드에 연결된다. 무기 발광 소자(120)의 캐소드는 기준 전압(VSS)을 공급하는 제2 전원(620)에 연결될 수 있다. 기준 전압(VSS)은 전원 전압(VDD)보다 낮은 레벨의 전압으로서, 그라운드 전압 등이 사용되어 접지를 제공할 수 있다.
전술한 구조의 픽셀 회로(131)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저, 스캔 드라이버(210)로부터 게이트 전압(VGATE)이 인가되어 스위칭 트랜지스터(TR1)가 온 되면, 데이터 드라이버(220)로부터 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 전달될 수 있다.
캐패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응되는 전압이 일정 시간 유지될 수 있다. 구동 트랜지스터(TR2)는 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 구동 전류(CD)를 무기 발광 소자(120)의 애노드에 인가함으로써 무기 발광 소자(120)를 발광시킬 수 있다.
다만, 전술한 픽셀 회로(131)의 구조는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 전술한 예시 외에도 복수의 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 다양한 회로 구조가 적용될 수 있다.
또한, 당해 실시예에서는 무기 발광 소자(120)의 밝기 제어 방식에 대해 제한을 두지 않는다. PAM(Pulse Amplitude Modulation) 방식, PWM(Pulse Width Modulation) 방식 및 PAM 방식과 PWM 방식을 결합한 하이브리드 방식 등 다양한 방식 중 하나에 의해 무기 발광 소자(120)의 밝기를 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 픽셀 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 모듈 기판 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 일부를 측면에서 나타낸 도면이고, 도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)을 구성하는 마이크로 픽셀 컨트롤러 배열의 예시를 나타낸 도면이고, 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 일부를 상면을 나타낸 도면이다.
디스플레이 모듈(10)의 일 실시예에 따르면, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 복수의 픽셀을 제어할 수 있다. 픽셀을 제어하는 것은, 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)를 제어하는 것을 의미할 수 있다.
하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 2xn 배열 또는 nx2 배열(n은 1 이상의 정수)로 배치된 픽셀들을 제어할 수 있다.
일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2X2 배열로 배치된 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)을 제어할 수 있다. 이를 위해, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)에는 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)의 무기 발광 소자들(120)을 제어하는 복수의 픽셀 회로(131)가 마련될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 의해 제어되는 무기 발광 소자(120)의 개수만큼 픽셀 회로(131)가 마련되는 것도 가능하고, 하나의 픽셀 회로(131)가 둘 이상의 무기 발광 소자(120)를 제어할 수 있도록 구현하는 것도 가능하다.
제2 기판(132)은 실리콘 기판일 수도 있고, 유리 기판일 수도 있으며, 플라스틱 기판일 수도 있다.
제2 기판(132)에 형성되는 박막 트랜지스터는 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터일 수도 있고, Oxide 박막 트랜지스터일 수도 있다. 또한, 박막 트랜지스터가 a-Si 박막 트랜지스터나 단일 결정 박막 트랜지스터인 것도 가능하다. 다만, 당해 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 박막 트랜지스터가 LTPS 박막 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명한다.
전술한 바와 같이, 제2 기판(132)은 실리콘 기판으로 구현되는 것이 가능하다. 실리콘 기판은 유리 기판에 비해 전자 이동도에 제약이 없기 때문에, 제2 기판(132)이 실리콘 기판으로 구현되면 LTPS 박막 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 복수의 픽셀이 배치될 수 있다. 다시 말해, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가 배치될 수 있다.
이처럼, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)와 전기적으로 연결되어 둘 이상의 픽셀을 제어할 수 있다.
이처럼, 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치됨에 따라, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 비하여 상위 레이어에 위치할 수 있다. 이를 통해, 무기 발광 소자(120) 및 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 동일 레이어에 위치하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 무기 발광 소자(120)를 측면에서 가려 시야각이 감소되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 배치함으로써, 무기 발광 소자와 마이크로 픽셀 컨트롤러를 별도의 기판에 실장하여 개별화하는 패키징 공정을 생략할 수 있으므로, 디스플레이 모듈(10)의 제조 공정의 난이도를 낮출 수 있다.
일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는, 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)이 배치될 수 있다. 즉, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)을 구성하는 무기 발광 소자들(120)이 배치될 수 있다. 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 상면에 배치되는 픽셀의 개수는 제한이 없으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 네 개의 픽셀이 제2 기판(132)의 상면에 배치되는 것을 예로 설명하도록 한다.
이때, 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가 상면에 배치된 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 모듈 기판에 해당하는 제1 기판(110)의 상면에 배치되어, 제1 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 말해, 복수의 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제1 기판(110)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(110)은 유리 기판일 수도 있고, 플라스틱 기판일 수도 있다. 제1 기판(110)의 종류에 대해서는 제한을 두지 않으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 제1 기판(110)이 유리 기판으로 구현되는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 9에는 단일 픽셀(P)을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 중 일 예로 적색 무기 발광 소자(120R)가 확대되어 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 일부가 확대되어 있다. 편의를 위해 적색 무기 발광 소자(120R)만을 확대하였으나, 나머지 무기 발광 소자들(120G, 120B) 역시 동일한 방식으로 제2 기판(132)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9를 참조하면, 당해 실시예에서 무기 발광 소자(120)는 한 쌍의 전극(121, 122)이 다이오드(123)의 발광면의 반대면에 배치되는 플립칩(flip chip) 구조를 가질 수 있다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 애노드(121)와 캐소드(122)를 포함할 수 있다. 일 예로, 애노드(121)와 캐소드(122)는 무기 발광 소자(120)의 길이 방향(세로 방향)의 양 단에 각각 마련될 수 있다. 도 9의 도면은 무기 발광 소자(120)를 길이가 짧은 면에서 바라본 것으로서 하나의 전극만이 도시되어 있다. 도시된 전극은 애노드(121)일 수도 있고, 캐소드(122)일 수도 있다.
무기 발광 소자(120)는 발광면이 상측 방향(+Y 방향)을 향하도록 배치되고, 발광면의 반대면에 마련된 전극(121, 122)은 제2 기판(132)의 상면에 마련된 상부 연결 패드(133)에 전기적으로 연결될 수 있다.
당해 실시예에서 두 구성요소가 전기적으로 연결된다는 것은, 전기가 통하는 도전성 물질들이 직접 솔더링되는 경우뿐만 아니라, 별도의 배선을 통해 연결되는 경우 또는 전도성 접착제를 이용하는 경우도 포함할 수 있다. 연결된 두 구성요소 사이에 전류가 흐르기만 하면 되고 구체적인 연결 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
예를 들어, 두 구성요소를 솔더링하는 경우에는 Au-In 접합, Au-Sn 접합, Cu pillar/SnAg bump 접합, Ni pillar/SnAg bump 접합, SnAgCu, SnBi, SnAg 솔더볼(solder ball) 접합 등을 이용할 수 있다.
또한, 전도성 접착체를 이용하는 경우에는 이방성 전도 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film), 이방성 전도 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등의 전도성 접착제를 두 구성요소 사이에 배치하고 압력을 가하여 압력이 가해진 방향으로 전류가 흐르도록 할 수 있다.
제2 기판(132)의 하면에는 제1 기판(110)과의 전기적 연결을 위한 하부 연결 패드(139)가 마련될 수 있고, 하부 연결 패드(139)는 제1 기판(110)의 상면에 마련된 상부 배선 패드(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 복수의 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 박막 트랜지스터 등의 회로 소자들이 제1 기판(110)이 아닌 별도의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 마련되기 때문에, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)만을 디스플레이 모듈(10)에 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 모듈 기판(제1 기판)에 직접 박막 트랜지스터 회로를 실장하는 경우와 비교하여 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이하다.
더욱이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 전극 패드(예: 하부 연결 패드(139))는 무기 발광 소자(120)의 전극(121, 122)에 비하여 크며, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되어 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결되므로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 전극 패드를 통한 전기적인 통전을 통하여 무기 발광 소자(120)의 양품 여부를 판정할 수 있다.
결과적으로, 디스플레이 모듈(10)의 디스플레이 패널(100)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2차원으로 배열된 구조를 가질 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(10)의 디스플레이 패널(100)은, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각의 상면에 복수의 단위 픽셀(P)이 배치됨에 따라, 2차원 픽셀 구조를 가질 수 있다.
도 11은 디스플레이 패널(100) 상면의 일부 영역을 확대하여 도시한 것으로, 두 개의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 서로 인접하게 배치되어 디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110) 상면에 마련되는 것을 도시한다.
디스플레이 패널(100)에 포함된 복수의 픽셀 중 인접한 픽셀들 사이의 간격은 모두 동일할 수 있다. 당해 실시예에서 어떤 값들이 동일하다는 것은 해당 값들이 완전하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 일정 오차 범위 내에서 일치하는 경우까지 포함할 수 있다.
즉, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되는 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)은 서로 동일할 수 있다. 또한, 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각에 배치된 픽셀들 중 인접한 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP) 역시 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되는 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다.
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 배치된 픽셀들(P1, P2, P3, P4) 중 인접한 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 상면에 배치된 픽셀들(P1, P2, P3, P4) 중 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2) 사이의 간격은, 제1 픽셀(P1)과 제4 픽셀(P4) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
또한, 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a, 130b)에 배치된 픽셀들 중 인접한 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP) 역시 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 배치된 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 제2 기판(132a)에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP)은, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 제2 기판(132a)에 배치되는 제2 픽셀(P2)과, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러(130b)의 제2 기판(132b)에 배치되면서 제2 픽셀(P2)과 인접한 제5 픽셀(P5) 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 무기 발광 소자(120)의 하면에 배치되기 때문에 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)를 제1 기판(110)의 상면에 배치함에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 위치나 크기의 영향을 받지 않는다.
픽셀 간격(PP)은 픽셀 피치(Pixel Pitch)라 지칭될 수 있으며, 당해 실시예에서는 픽셀 간격(PP)을 하나의 픽셀의 중심으로부터 인접한 픽셀의 중심까지의 거리를 나타내는 것으로 정의한다. 다만, 디스플레이 모듈(10)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 픽셀 간격(PP)에 대한 다른 정의가 적용되는 것도 가능하다.
이처럼, 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 복수의 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치됨에 따라, 마이크로 픽셀 컨트롤러(박막 트랜지스터 회로)와 무기 발광 소자 모두가 모듈 기판(제1 기판)에 실장되는 경우와 비교하여, 픽셀 간격을 좁힐 수 있어 동일한 면적 내에서 보다 고해상도의 영상을 제공할 수 있다. 또한, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 역시 픽셀 간격(PP)으로 인한 크기의 제약없이 필요한 부품들을 탑재할 수 있다.
즉, 본 발명의 디스플레이 모듈(10)은, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 배치함으로써, 무기 발광 소자(120)와 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 동일 레이어에 배치되는 경우 발생할 수 있는 픽셀 사이의 마이크로 픽셀 컨트롤러(박막 트랜지스터 회로) 배치를 배제할 수 있어, 픽셀 간격을 좁혀 동일한 면적 내에서 보다 고해상도의 영상을 제공할 수 있다.
이상에서는 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 제1 기판(110) 사이의 배치 관계에 대하여 설명하였다. 이하에서는 블라인드 비아(blind VIA: blind Vertical Interconnect Access) 또는 비아홀(VIA hole: Vertical Interconnect Access hole)을 통하여 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 제1 기판(110) 사이의 전기적 연결에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 모듈 기판(110) 사이의 전기적 연결 관계를 개념적으로 도시한 측면도이고, 도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 무기 발광 소자(120)가 실장된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면을 나타낸 도면이고, 도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 내부면을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)와 제2 기판(132)에 마련되는 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하고, 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하기 위한 예로, 블라인드 비아를 통한 접속 방식을 채용할 수 있다.
구체적으로, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)는, 복수의 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 제2 기판(132)에 마련된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각의 애노드(121)는, 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 픽셀 회로(131)에서 공급되는 구동 전류는 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 애노드(121)에 공급될 수 있다.
이때, 픽셀 회로(131)는, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각으로 구동 전류를 공급하는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 제2 기판(132) 내에 배치된 픽셀 회로(131)는, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)를 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 픽셀 회로(131)의 적어도 하나의 박막 트랜지스터는, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)를 통하여 제1 기판(110)의 배선으로부터 게이트 신호, 데이터 신호 및 전원 전압(VDD)을 공급받을 수 있다.
이때, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)는, 게이트 신호를 위한 블라인드 비아(137A)와, 데이터 신호를 위한 블라인드 비아(137B)와, 전원 전압(VDD)을 위한 블라인드 비아(137C)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120)는, 비아홀(134C)을 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각의 캐소드(122)는, 비아홀(134C)을 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 제1 기판(110)에서 공급되는 기준 전압(Vss)은 비아홀(134C)을 통하여 캐소드(122)에 공급될 수 있다.
비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)의 내벽을 구리와 같은 전도성 물질로 도금될 수 있으며, 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)를 필링 물질로 채워주는 비아 필링(VIA filling)을 통하여 필링 물질로 채워질 수 있다. 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)에 채워지는 필링 물질은 도전성 물질일 수도 있고, 비도전성 물질일 수도 있다. 후술하는 실시예에서는 제2 기판(132)을 관통하여 형성된 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)를 비아홀 배선(134C) 및 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)이라 지칭하기로 한다.
도 13은 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면 배선 구조의 예시이다. 도 13의 예시를 참조하면, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 적색 무기 발광 소자(120R)의 애노드(121)를 제2 기판(110)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134R), 제2 기판(132)의 상면에 배치된 녹색 무기 발광 소자(120G)의 애노드(121)를 제2 기판(132)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134G) 및 제2 기판(132)의 상면에 배치된 청색 무기 발광 소자(120B)의 애노드(121)를 제2 기판(132)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134B)이 제2 기판(132)의 상면에 형성될 수 있다.
제2 기판(132)의 상면에 형성되는 상부 연결 패드(133) 중 각각의 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 접속되는 애노드 패드(133A)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 애노드 배선(135)에 의해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)에 연결될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)에는 공통의 기준 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 캐소드(122)에 공통의 기준 전압(VSS)을 인가하기 위한 비아홀 배선(134C)이 제2 기판(132)에 형성될 수 있고, 각각의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 접속되는 캐소드 패드(133C)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 캐소드 배선(136)에 의해 비아홀 배선(134C)에 연결될 수 있다.
도 14는 제2 기판(132)의 내부면 배선 구조의 예시이다. 도 14를 참조하면, 제2 기판(132)의 제1 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)은 제2 기판(132) 내에 형성된 내부 배선을 통해 픽셀 회로(131)에 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 애노드(121)와 연결된 제1 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)은 내부 배선(138D)을 통해 픽셀 회로(131)에 전기적으로 연결될 수 있다.
픽셀 회로(131)에서 생성된 구동 전류(CD)는 내부 배선(138D), 비아홀 배선(134R, 134G, 134B) 및 애노드 배선(135)을 통해 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 애노드(121)에 각각 인가될 수 있다.
무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)와 연결된 비아홀 배선(134C)은 제1 기판(110)을 통해 전원 공급을 위한 FPCB에 전기적으로 연결되어 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)에 기준 전압(VSS)을 인가할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 내부면에는 픽셀 회로(131)에 게이트 신호와 데이터 신호를 인가하거나 전원 전압(VDD)을 인가하기 위한 내부 배선(138A, 138B, 138C)도 형성될 수 있다. 구체적으로, 내부 배선(138A, 138B, 138C)은, 게이트 신호를 위한 블라인드 비아 배선(137A)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138A)과, 데이터 신호를 위한 블라인드 비아 배선(138B)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138B)과, 전원 전압(VDD)을 위한 블라인드 비아 배선(139C)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138C)을 포함할 수 있다.
블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C) 각각은, 제1 기판(110) 상면에 마련되는 상부 배선과 전기적으로 연결될 수 있으며, 구동 신호와 전원 전압(VDD)을 전달받아 픽셀 회로(131)로 전달할 수 있다. 즉, 구동 신호 및 전원 전압(VDD)은, 제1 기판(110)의 상부 배선과, 블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C)과, 내부 배선(138A, 138B, 138C)을 거쳐 픽셀 회로(131)에 인가될 수 있다.
이처럼, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 내부면에 마련되는 블라인드 비아 및 비아홀을 통하여, 픽셀 회로(131)가 제1 기판(110) 및 무기 발광 소자(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 픽셀 회로(131)와 무기 발광 소자(120)를 전기적으로 연결하는 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)는, 상향(+Y 방향)으로 비아를 형성하는 상향 블라인드 비아일 수 있으며, 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하는 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)는, 하향(-Y 방향)으로 비아를 형성하는 하향 블라인드 비아일 수 있다. 또한, 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)를 제1 기판(110)과 전기적으로 연결하는 비아홀(134C)은, 제2 기판(132)을 관통하는 비아일 수 있다.
전술한 도 12 내지 도 14에 도시된 배선 구조는 디스플레이 모듈(10)에 적용 가능한 일 예시에 불과하다. 따라서, 전술한 배선 구조 외에 다양한 배선 구조가 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 디스플레이 패널(100)과 드라이버 IC(200)를 전기적으로 연결하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110)에는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2차원으로 배열될 수 있으며, 제1 기판(110)의 상면에 마련되는 상부 배선은, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각으로 구동 신호 및 전원 전압(VDD)을 공급할 수 있다. 이를 통해, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각은, 상면에 마련되는 픽셀(P)을 구동할 수 있다. 이를 위해, 드라이브 IC(200)는, 디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110)과 전기적으로 연결되어 구동 신호 및 전원 전압(VDD)을 전달할 수 있다.
드라이버 IC(200)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 디스플레이 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 필름(201) 상에 드라이버 IC(200)를 실장하고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단을 제1 기판(110)에, 타 단을 FPCB(205)에 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단은 제1 기판(110)의 상면에 마련되는 상부 배선 패드(112) 또는 제1 기판(110)의 하면에 마련된 하부 배선 패드 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 전기적으로 연결된 상부 배선 패드(112) 또는 하부 배선 패드는 제1 기판(110)의 상부에 마련되는 상부 배선을 통하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 해당 상부 배선을 통해 드라이버 IC(200)로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서, 타일링된 복수의 디스플레이 모듈(10)에 전달되는 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 타일링되어 대면적 화면을 갖는 디스플레이 장치(1)를 구현할 수 있다. 도 16 및 도 17은 XY 평면 상의 디스플레이 장치(1)를 도시한 도면이므로 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)의 1차원 배열만 나타나 있으나, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 2차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이다.
앞서 설명한 도 15를 다시 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)을 통해 FPCB(205)와 연결될 수 있다. FPCB(205)는 구동 보드(501)와 접속되어 디스플레이 모듈(10)을 구동 보드(501)와 전기적으로 연결시킬 수 있다.
구동 보드(501)에는 타이밍 제어부(500)가 마련될 수 있다. 따라서, 구동 보드(501)는 티콘(T-con) 보드라 지칭될 수도 있다. 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 구동 보드(501)로부터 영상 데이터, 타이밍 제어 신호 등을 공급받을 수 있다.
도 17을 참조하면, 디스플레이 장치(1)에는 메인 보드(301)와 전원 보드(601)가 더 포함될 수 있다. 메인 보드(301)에는 전술한 메인 제어부(300)가 마련되고, 전원 보드(601)에는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원을 공급하기 위해 필요한 전원 회로가 마련될 수 있다.
전원 보드(601)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)과 FPCB를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, FPCB를 통해 연결된 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원 전압(VDD), 기준 전압(VSS) 등을 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원 보드(601)로부터 공급된 전원 전압(VDD)은 상부 배선을 통해 제1 기판(110)의 상면에 배치된 마이크로 컨트롤러(130)에 인가될 수 있고, 기준 전압(VSS)은 제1 기판(110)의 상부 배선과 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 비아홀 배선(134C)을 통해 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 상면에 배치된 픽셀(P)에 인가될 수 있다.
전술한 예시에서는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)이 구동 보드(501)를 공유하는 것으로 설명하였으나, 개별 디스플레이 모듈(10)마다 별도의 구동 보드(501)가 연결되는 것도 가능하다. 또는, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)을 그룹화하고, 그룹 당 하나의 구동 보드(501)를 연결하는 것도 가능하다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서 복수의 디스플레이 모듈(10)이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 2차원 매트릭스 형태로 배열되어 하우징(20)에 고정될 수 있다. 도 18의 예시를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 그 하부에 위치하는 프레임(21)에 설치될 수 있고, 프레임(21)은 복수의 디스플레이 모듈(10)에 대응되는 일부 영역이 개방된 2차원 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 프레임(21)에는 디스플레이 모듈(10)의 개수만큼의 개구(21H)가 형성될 수 있고, 개구(21H)는 복수의 디스플레이 모듈(10)과 동일한 배열을 가질 수 있다.
한편, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 자석에 의한 자력을 이용하거나, 기구적인 구조물에 의해 결합되거나, 접착제에 의해 접착되는 방식으로 프레임(21)에 장착될 수 있다. 디스플레이 모듈(10)이 프레임(21)에 장착되는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
구동 보드(501), 메인 보드(301) 및 전원 보드(601)는 프레임(21)의 하부에 배치될 수 있고, 프레임(21)에 형성된 개구(21H)를 통해 복수의 디스플레이 모듈(10)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
프레임(21)의 하부에는 하부 커버(22)가 결합되며, 하부 커버(22)는 디스플레이 장치(1)의 하면 외관을 형성할 수 있다.
전술한 예시에서는 디스플레이 모듈(10)이 2차원으로 배열되는 경우를 예로 들었으나, 디스플레이 모듈(10)이 1차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이며, 이 경우 프레임(21)의 구조 역시 1차원 메쉬 구조로 변형할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대한 순서도이고, 도 20 내지 도 25는 도 19에 도시된 일부 단계들에 의해 제조되는 디스플레이 모듈을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극 패드를 형성한다(1910).
마이크로 픽셀 컨트롤러 기판은 앞서 설명한 제2 기판(132)을 의미하고, 배선 및 전극 패드는 제2 기판(132)의 상면, 내부면 및 하면에 모두 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(132)의 상면에 구리와 같은 금속 물질 층을 형성하고, 감광성 물질의 도포, 노광, 현상 등의 과정을 포함하는 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 불필요한 부분을 선택적으로 제거하는 식각(Etching) 공정을 거쳐 제2 기판(132)에 배선과 전극 패드를 형성할 수 있다.
도 20은 전극 패드가 형성된 제2 기판(132)의 측단면을 나타낸 도면이고, 도 21은 배선과 전극 패드가 형성된 제2 기판(132)의 상면을 나타낸 도면이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 전술한 과정에 의해 제2 기판(132)의 상면에 상부 배선(미도시)과 상부 연결 패드(133)를 형성하고, 제2 기판(132)의 하면에 하부 배선(미도시)과 하부 연결 패드(139)를 형성할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 상면에 형성된 상부 배선과 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하기 위해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)을 형성할 수 있고, 제2 기판(132)의 상면에 형성된 상부 배선과 제1 기판(132)을 전기적으로 연결하기 위해 비아홀 배선(134C)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하기 위해 블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C)을 형성할 수 있다.
비아홀 배선(134C) 및 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)을 형성하는 경우, 제2 기판(132)에 비아홀 및 블라인드 비아를 형성하고, 형성된 비아홀 및 블라인드 비아의 내벽을 구리와 같은 전도성 물질로 도금한 후 비아 필링(VIA filling)을 통해 비아홀 및 블라인드 비아를 필링 물질로 채워줄 수 있다.
전술한 과정에 의해 형성된 배선과 전극 패드, 블라인드 비아 배선 및 비아홀 배선의 구조를 구체적으로 설명하면, 도 21에 도시된 바와 같이, 제2 기판(132)의 상면에 복수의 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 연결되는 애노드 패드(133A) 및 복수의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 연결되는 캐소드 패드(133C)가 배치될 수 있다.
애노드 패드(133A)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 애노드 배선(135)에 의해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)에 연결될 수 있다. 픽셀 회로(131)에서 공급되는 구동 전류는 애노드 배선(135)과 연결된 비아홀 배선(134R, 134G, 134B)을 통해 애노드(121)에 공급될 수 있다.
캐소드(122)에 공통의 기준 전압(VSS)을 인가하기 위한 비아홀 배선(134C)이 제2 기판(132)에 형성될 수 있고, 각각의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 접속되는 캐소드 패드(133C)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 캐소드 배선(136)에 의해 비아홀 배선(134C)에 연결될 수 있다. 전원 보드(601)로부터 공급되는 기준 전압(VSS)은 캐소드 배선(136)과 연결된 비아홀 배선(134C)을 통해 캐소드(122)에 공급될 수 있다.
따라서, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120)는 상부 배선, 상부 연결 패드(133), 블라인드 비아(134R, 134G, 134B) 및 비아홀 배선(134C)을 통해, 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131) 및 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 배선 및 전극 패드가 형성된 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판의 상면에 무기 발광 소자(120)를 전사한다(1920).
전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 LED일 수 있다. 웨이퍼 또는 임시 기판 상의 마이크로 LED를 이송 기구에 의해 픽업 후 이송하여 제2 기판(132) 상에 전사할 수 있다. 이 때, 무기 발광 소자(120)는 애노드(121)와 캐소드(122)가 제2 기판(132)의 상면을 향하도록 전사될 수 있다. 전사 방식은 레이저를 이용한 방식, 스탬프를 이용한 방식, 롤러를 이용한 방식 등 공지된 기술 중 어느 것을 채용해도 무방하다.
또한, 무기 발광 소자(120)와 상부 연결 패드(133)의 접속 방식에 따라 제2 기판(132)의 상면에 형성된 애노드 패드(133A) 및 캐소드 패드(133C) 상에 솔더링 물질 또는 전도성 접착제를 배치 또는 도포할 수 있다.
도 22는 무기 발광 소자(120)가 전사된 제2 기판(132)의 측단면을 나타낸 도면이다. 솔더링 물질 또는 전도성 접착제가 배치 또는 도포된 제2 기판(132)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 전사함으로써, 도 22에 도시된 바와 같이 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 애노드 패드(133A)를 전기적으로 접속시키고 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 캐소드 패드(133C)를 전기적으로 접속시킬 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판의 상면에 무기 발광 소자(120)가 전사된 마이크로 픽셀 컨트롤러를 배치한다(1930).
모듈 기판은 앞서 설명한 제1 기판(110)에 해당하며, 모듈 기판의 상면에는 구동 신호 및 전원 전압(VDD)과 기준 전압(VSS)을 전달하기 위한 상부 배선이 배치될 수 있다. 이때, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)은, 제1 기판(110)의 상면에 배치되어 상부 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제2 기판(132) 상에 무기 발광 소자(120)를 제어하기 위한 픽셀 회로(131)가 형성된 것으로서, 그 구조 및 동작에 관한 설명은 앞서 디스플레이 모듈(10)의 실시예에서 설명한 바와 동일하다.
한편, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 제1 기판(110)에 실장하기에 앞서, 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)만을 제1 기판(110)에 실장하는 것이 가능하다. 따라서, 모듈 기판에 직접 박막 트랜지스터 회로를 실장하는 경우와 비교하여 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이하다.
도 23은 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 배치된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 마련된 하부 연결 패드(139)와 제1 기판(110)의 상면에 형성된 상부 배선 패드(112)를 전기적으로 접속시킴으로써 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 제1 기판(110)에 배치할 수 있다. 예를 들어, 하부 연결 패드(139)와 상부 배선 패드(112)는 솔더링 또는 전도성 접착체에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판에 드라이버 IC를 연결한다(1940).
드라이버 IC(200)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 제1 기판(110)에 연결될 수 있다.
도 24는 드라이버 IC(200)가 연결된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 일 예로, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 24에 도시된 바와 같이, 필름(201) 상에 드라이버 IC(200)를 실장하고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단을 제1 기판(110)에 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단은 제1 기판(110)의 하면에 마련된 하부 배선 패드(113)와 전기적으로 연결될 수 있고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 전기적으로 연결된 하부 전극 패드(113)는 바이홀 배선 또는 측면 배선을 통하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 배치된 상부 배선과 접속될 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 해당 상부 배선을 통해 드라이버 IC(200)로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판에 FPCB를 연결한다(1950).
도 25는 FPCB(205)가 연결된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 전술한 예시와 같이, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 25에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 타 단을 FPCB(205)에 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 연결된 FPCB(205)는 구동 보드(501)와 전기적으로 연결되어 구동 보드(501)로부터 출력되는 타이밍 제어 신호, 영상 데이터 등을 드라이버 IC(200)에 전달할 수 있다.
또한, 제1 기판(110)은 전원을 공급받기 위한 FPCB와도 연결될 수 있고, 전원 공급을 위한 FPCB는 전원 보드(601)와 전기적으로 연결되어 전원 전압(VDD) 또는 기준 전압(VSS)을 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 또는 무기 발광 소자(120)에 공급할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법은 전술한 공정을 모두 포함하는 것뿐만 아니라, 일부 공정만을 포함하는 것도 가능하다. 또는, 다른 공정이 더 추가되는 것도 가능하다.
예를 들어, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극패드를 형성(1910)하는 공정이 제외되는 것도 가능하고, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극 패드를 형성(1910)하는 공정과 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 무기 발광 소자를 전사(1920)하는 공정이 제외되는 것도 가능하며, 드라이버 IC를 연결(1940)하고, PCB를 연결(1950)하는 공정이 제외되는 것도 가능하다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 디스플레이 장치 10: 디스플레이 모듈
100: 디스플레이 패널 110: 제1 가판
120: 무기 발광 소자 130: 마이크로 픽셀 컨트롤러
131: 픽셀 회로 132: 제2 기판
200: 드라이버 IC

Claims (20)

  1. 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈에 있어서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러;
    상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자; 및
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 디스플레이 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 제2 기판의 상면에 배치되어 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드;
    상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및
    상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함하는 디스플레이 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 연결 패드는,
    무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고,
    상기 캐소드 패드는,
    비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받는 디스플레이 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함하는 디스플레이 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 구동 신호를 수신하는 디스플레이 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들 사이의 간격이 모두 동일한 디스플레이 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은,
    상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일한 디스플레이 모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 기판은,
    실리콘 기판을 포함하는 디스플레이 모듈.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈.
  11. 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 복수의 디스플레이 모듈; 및
    상기 복수의 디스플레이 모듈을 지지하는 프레임;을 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 모듈 각각은,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러;
    상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자; 및
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 제2 기판의 상면에 배치되어 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드;
    상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및
    상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 연결 패드는,
    무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고,
    상기 캐소드 패드는,
    비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받는 디스플레이 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 구동 신호를 수신하는 디스플레이 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들 사이의 간격이 모두 동일한 디스플레이 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은,
    상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일한 디스플레이 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 기판은,
    실리콘 기판을 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 복수의 디스플레이 모듈에 타이밍 제어 신호를 전송하는 구동 보드;를 더 포함하고,
    상기 구동 보드는,
    상기 프레임의 하부에 배치되고, 상기 프레임의 개방된 영역을 통해 상기 복수의 디스플레이 모듈과 전기적으로 연결되는 디스플레이 장치.
KR1020200147550A 2020-11-06 2020-11-06 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 KR20220061495A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200147550A KR20220061495A (ko) 2020-11-06 2020-11-06 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
PCT/KR2021/015741 WO2022098067A1 (ko) 2020-11-06 2021-11-02 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
EP21889532.4A EP4167218A4 (en) 2020-11-06 2021-11-02 DISPLAY MODULE, DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF
US17/524,421 US20220149112A1 (en) 2020-11-06 2021-11-11 Display module, display apparatus and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200147550A KR20220061495A (ko) 2020-11-06 2020-11-06 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220061495A true KR20220061495A (ko) 2022-05-13

Family

ID=81458129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200147550A KR20220061495A (ko) 2020-11-06 2020-11-06 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20220061495A (ko)
WO (1) WO2022098067A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8933433B2 (en) * 2012-07-30 2015-01-13 LuxVue Technology Corporation Method and structure for receiving a micro device
KR102304400B1 (ko) * 2017-03-20 2021-09-24 제이드 버드 디스플레이(상하이) 리미티드 마이크로 led 층을 적층하여 반도체 장치를 제조
KR102422386B1 (ko) * 2017-04-21 2022-07-20 주식회사 루멘스 마이크로 led 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20190044492A (ko) * 2017-10-20 2019-04-30 한국과학기술원 마이크로 led 구조체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이
KR102039838B1 (ko) * 2018-10-19 2019-11-27 한국광기술원 마이크로 ｌｅｄ 디스플레이 화소 조립체 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022098067A1 (ko) 2022-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230253388A1 (en) Display module
US11837157B2 (en) Display module and display apparatus having the same
US20220415873A1 (en) Display module and display apparatus having the same
CN112669761B (zh) 一种显示面板及其制备方法、显示装置
EP4170637A1 (en) Display module, display apparatus, and method for manufacturing same
KR20220120402A (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
EP4174837A1 (en) Display module, display apparatus and method for manufacturing same
US11837151B2 (en) Display module and display apparatus having the same
US11776465B2 (en) Display module and display apparatus including the same
US11929012B2 (en) Display module and display apparatus having the same
EP4167218A1 (en) Display module, display device, and manufacturing method therefor
KR20220103551A (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20220061495A (ko) 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20220058220A (ko) 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치
US20230351946A1 (en) Transparent display module and transparent display apparatus
US20200184880A1 (en) Display apparatus
US20230387144A1 (en) Display module, display apparatus and method for manufacturing same
KR20220076107A (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US11688334B2 (en) Display apparatus and control method thereof
KR20220115297A (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
US20220223576A1 (en) Display apparatus
KR20230153891A (ko) 투명 디스플레이 모듈 및 투명 디스플레이 장치
KR20220101949A (ko) 디스플레이 장치
KR20230086496A (ko) 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination