KR20220111806A - 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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강지훈
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Abstract

디스플레이 모듈이 개시된다. 개시된 디스플레이 모듈은 기판과, 기판에 배열된 다수의 픽셀을 포함하며, 다수의 픽셀은 각각, 동일한 색상의 광을 발산하는 제1, 제2 및 제3 자발광 소자와, 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 발광면에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 광분산층과, 제1 및 제2 광분산층에 각각 대응하는 제1 및 제2 색변환층과, 제1 및 제2 색변환층에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터를 포함하며, 제1, 제2 및 제3 광분산층의 면적은 각각 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 면적보다 크게 형성된다.

Description

디스플레이 모듈 및 그 제조 방법{DISPLAY MODULE AND MANUFACTURING METHOD AS THE SAME}
본 개시는 영상 표시용 자발광 소자를 사용하는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 패널에 영상 표시용 자발광 소자를 사용하면 백 라이트 없이 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이 패널은 자발광 소자로 이루어진 픽셀 또는 서브 픽셀 단위로 동작이 되면서 다양한 색을 표현한다. 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 TFT(Thin Film Transistor)에 의해 동작이 제어된다.
자발광 소자를 사용하는 종래의 디스플레이 패널은 공정 공차 확보를 위해 자발광 소자의 사이즈 대비 서브 픽셀 영역을 크게 설계하기 때문에 자발광 소자에서 방출되는 광이 서브 픽셀 영역에서 자발광 소자가 배치된 부분에만 부분적으로 광이 집중되어 서브 픽셀 내 휘도 산포가 발생하는 문제가 있었다.
또한, 픽셀에 양자점을 적용 시 서브 픽셀 영역에서 자발광 소자의 광이 집중되는 곳에서 부분적인 열화가 발행하는 문제가 있었다.
본 개시는 자발광 소자에서 방출되는 광이 서브 픽셀 영역에 균일하게 분산되도록 하여 서브 픽셀 영역 내 휘도 산포를 감소시키고 서브 픽셀 영역 내에서 광이 집중되는 곳에서의 부분적인 열화를 방지하는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 기판; 상기 기판에 배열된 다수의 픽셀;을 포함하며, 상기 다수의 픽셀은 각각, 동일한 색상의 광을 발산하는 제1, 제2 및 제3 자발광 소자; 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 발광면에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 광분산층; 상기 제1 및 제2 광분산층에 각각 대응하는 제1 및 제2 색변환층;및 상기 제1 및 제2 색변환층에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터;를 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 면적은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 면적보다 큰 디스플레이 모듈을 제공한다.
상기 제1 및 제2 광분산층의 면적은 각각 대응하는 제1 및 제2 색변환층의 면적과 같을 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각, 투명 수지와 상기 투명 수지에 혼합된 광 산란재를 포함할 수 있다. 상기 투명 수지는 실리콘 또는 에폭시계 화합물일 수 있다. 상기 광 산란재는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)일 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 일치하는 위치에 배치되거나, 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 편심되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자는 청색 마이크로 LED(Blue Micro Light Emitting Diode)일 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자는 격벽에 의해 구획되며, 상기 격벽은 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층과 상기 제1 및 제2 색변환층의 측면에서 방출되는 광을 반사할 수 있다. 상기 격벽은 백색 계열의 색상을 가질 수 있다. 상기 격벽은 표면에 금속막이 형성될 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 측면은 각각 광학 접착제 의해 상기 격벽과 접착될 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각, 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 일면의 전체 영역에서 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 발광면에 대응하지 않는 영역은 상기 광학 접착제와 밀착될 수 있다. 상기 광학 접착제는 UV 경화 실리콘 러버일 수 있다.
상기 제1 색변환층은 적색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고, 상기 제2 색변환층은 녹색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함될 수 있다. 상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 나노 형광체이고, 상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 나노 형광체일 수 있다. 상기 적색 나노 형광체는 Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+일 수 있다. 상기 녹색 나노 형광체는 Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+ 또는 SrGa2S4일 수 있다. 상기 적색 나노 형광체 및 상기 녹색 나노 형광체는 각각 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만일 수 있다.
상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 양자점을 포함하고, 상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 스플레이 모듈은 상기 제3 광분산층에 대응하는 제1 투명수지층; 및 상기 제1 투명수지층에 대응하며 상기 제1 및 제2 컬러 필터가 위치하는 평면 상에 배치되는 제2 투명수지층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터 및 상기 제2 투명수지층 사이에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있다.
상기 기판에 형성된 다수의 기판 전극과 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 칩 전극은 이방성 도전 필름에 의해 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 개시는, 기판; 상기 기판에 배열된 다수의 픽셀;을 포함하며, 상기 다수의 픽셀은 각각, 제1, 제2 및 제3 UV LED(Ultraviolet Light Emitting Diode); 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 발광면에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 광분산층; 제1, 제2 및 제3 광분산층에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 색변환층; 상기 제1 및 제2 색변환층에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터; 상기 제3 색변환층에 대응하는 투명수지층; 및 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 투명수지층을 덮는 UV 차단 필터를 포함하며, 상기 제1 및 제3 광분산층의 면적은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 면적보다 큰 디스플레이 모듈을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 면적은 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 색변환층의 면적과 같을 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각, 투명 수지와 상기 투명 수지에 혼합된 광 산란재를 포함할 수 있다. 상기 투명수지는 실리콘 또는 에폭시계 화합물일 수 있다. 상기 광 산란재는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)일 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 일치하는 위치에 배치되거나, 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 편심되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 UV LED는 반사체인 격벽에 의해 구획되며, 상기 격벽은 상기 제1, 제2 및 제3 색변환층의 측면에서 방출되는 광을 반사할 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 측면은 각각 광학 접착제에 의해 상기 격벽과 접착될 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각, 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 일면의 전체 영역에서 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 발광면에 대응하지 않는 영역은 상기 광학 접착제와 밀착될 수 있다. 상기 광학 접착제는 UV 경화 실리콘 러버일 수 있다.
상기 제1 색변환층은 적색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고, 상기 제2 색변환층은 녹색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고, 상기 제3 색변환층은 청색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함될 수 있다.
상기 제1 색변환층의 색변환 물질은 적색 나노 형광체이고, 상기 제2 색변환층의 색변환 물질은 녹색 나노 형광체가 포함되고, 상기 제3 색변환층의 색변환 물질은 청색 나노 형광체가 포함될 수 있다. 상기 적색 나노 형광체는 Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+일 수 있다. 상기 녹색 나노 형광체는 Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+ 또는 SrGa2S4일 수 있다. 상기 청색 나노 형광체는 BaMgxAlyOz:Eun+일 수 있다. 상기 적색 나노 형광체, 상기 녹색 나노 형광체 및 상기 청색 나노 형광체는 각각 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만일 수 있다.
상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 양자점을 포함하고, 상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 양자점을 포함하고, 상기 제3 색변환층에 포함된 색변환 물질은 청색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터 및 상기 투명수지층 사이에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있다.
상기 기판에 형성된 다수의 기판 전극 패드와 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 칩 전극은 이방성 도전 필름에 의해 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 개시는, TFT(Thin Film Transistor) 기판 상에 컬러 필터, 평탄화층, 격벽, 색변환층을 순차적으로 형성하여 제1 부분을 제작하는 단계; 상기 TFT 기판에 다수의 자발광 소자를 전사하여 제2 부분을 제작하는 단계; 상기 제1 부분의 색변환층과 상기 제2 부분의 자발광 소자가 서로 대응하도록 정렬하는 단계; 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 합착하는 단계;를 포함하는 디스플레이 모듈의 제조 방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 제1 부분을 형성하는 단계는, 블랙 매트릭스를 상기 TFT 기판 상에 메시 형태로 형성하는 단계; 상기 TFT 기판 상에 상기 컬러 필터를 형성하는 단계; 상기 컬러 필터 상에 상기 평탄화층을 형성하는 단계; 상기 평탄화층 상에 서브 픽셀 영역으로 구획하는 상기 격벽을 형성하는 단계; 상기 격벽에 의해 구획된 공간 중 일부에 상기 색변환층을 형성하는 단계; 상기 색변환층이 형성되지 않은 상기 격벽에 의해 구획된 공간에 투명수지층을 형성하는 단계; 및 각 색변환층 및 투명수지층 상에 광분산층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제2 부분을 형성하는 단계는, 상기 TFT 기판에 이방성 도전 필름을 부착하는 단계; 상기 다수의 자발광 소자를 상기 TFT 기판에 전사하는 단계; 상기 제1 및 제2 부분을 상호 결합시키기 위해 상기 다수의 자발광 소자를 덮도록 상기 TFT 기판의 전면(front surface)에 광학 접착제를 도포하는 단계; 및 상기 광학 접착제를 UV 노광하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 모듈의 제조 방법은 상기 다수의 자발광 소자로 UV LED를 사용하며, 블랙 매트릭스가 형성된 상기 TFT 기판의 타면에 UV 차단 필터를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 개략 정면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 개략 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단일 픽셀을 나타낸 단면도이다.
도 4a는 서브 픽셀 영역 내에서 자발광 소자가 서브 픽셀 영역의 중심에 센터링된 위치에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 4b는 서브 픽셀 영역 내에서 자발광 소자가 서브 픽셀 영역의 중심으로부터 좌측으로 편향되게 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 4c는 서브 픽셀 영역 내에서 자발광 소자가 서브 픽셀 영역의 중심으로부터 코너 측으로 편향되게 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 격벽의 측면에 금속막이 형성된 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 3에 표시된 Ⅵ 부분을 확대한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 나타낸 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 공정도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 공정도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분과 제2 부분을 결합하는 공정도이다.
도 13은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단일 픽셀을 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 공정도이다.
도 16은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 17은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 공정도이다.
도 18은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분과 제2 부분을 결합하는 공정도이다.
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 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 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 자발광 소자(Self-luminescence element)인 마이크로 발광 다이오드(Micro Light Emitting Diode)를 구비한 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100 마이크로미터 이하인 복수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)로 구성되어 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다. 디스플레이 모듈은 영상 표시용으로 사용되는 마이크로 발광 다이오드가 자발광 소자이므로 별도의 백라이트를 구비할 필요가 없다.
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 방출할 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 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, 하나의 픽셀은 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 하나의 서브 픽셀은 영상 표시용 마이크로 자발광 소자(Micro self-luminescence element)로서, 예를 들면 마이크로 LED(Micro light emitting diode), 청색 마이크로 LED(Blue micro light emitting diode) 또는 UV 마이크로 LED(Ultraviolet micro light emitting diode)를 의미할 수 있다. 여기서, 청색 마이크로 LED는 청색 파장 대역(450~490 nm)의 광을 방출하는 자발광 소자이고, UV 마이크로 LED는 자외선 파장 대역(360~410 nm)의 광을 방출하는 자발광 소자일 수 있다.
본 개시에서, 하나의 서브 픽셀은 하나의 마이크로 자발광 소자와 함께 이에 대응하는 색변환층 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 색변환층은 마이크로 자발광 소자에서 발산되는 광에 의해 여기 되어 소정 파장 대역의 색상을 방출할 수 있다. 색변환층은 나노 형광체 또는 양자점을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.
본 개시에서, 하나의 서브 픽셀 영역은 하나의 서브 픽셀에서 방출되는 광에 의해 해당 서브 픽셀의 색상이 발현되는 영역을 의미한다. 본 개시에서는 서브 픽셀이 대응하는 색변환층의 일면의 면적(가로 길이 × 세로 길이)이 서브 픽셀의 발광면의 면적보다 클 수 있다. 이 경우, 서브 픽셀 영역은 색변환층의 면적에 대응할 수 있다. 색변환층과 서브 픽셀 사이에는 색변환층의 면적에 대응하는 면적을 가지는 광분산층이 배치될 수 있다. 광분산층은 서브 픽셀에서 방출되는 광을 색변환층 전체로 균일하게 분산할 수 있다. 이에 따라, 서브 픽셀 영역 내 휘도 산포를 감소시키고 서브 픽셀 영역 내에서 광이 집중되는 곳에서의 부분적인 열화를 방지할 수 있다.
본 개시에서, 기판은 전면(front surface)에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT층이 배치되고, 후면(rear surface)에 TFT 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와 데이터 구동 드라이버, 게이트 구동 드라이버 및 각 구동 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러가 배치될 수 있다. TFT층에 배열된 다수의 픽셀은 TFT 회로에 의해 구동될 수 있다.
본 개시에서, 기판은 글라스 기판, 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 전면(front surface)에는 TFT 회로가 형성된 TFT층이 배치되고, 기판의 후면에는 회로가 배치되지 않을 수 있다. TFT층은 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 TFT층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 기판의 전면에서 TFT층이 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. 구체적으로, 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, TFT층(또는 백플레인(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 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, 하나의 픽셀 영역에는 복수의 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어 회로가 배치될 수 있다. 이 경우, 하나의 픽셀 영역에 배치된 각 서브 픽셀은 대응하는 PAM 제어 회로에 의해 제어될 수 있다. 또한, 하나의 픽셀 영역에는 복수의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로가 배치될 수 있다. 이 경우, 하나의 픽셀 영역에 배치된 각 서브 픽셀은 대응하는 PWM 제어 회로에 의해 제어될 수 있다.
본 개시에서, 하나의 픽셀 영역에는 복수의 PAM 제어 회로 및 복수의 PWM 제어 회로가 함께 배치될 수 있다. 이 경우, 하나의 픽셀 영역에 배치된 서브 픽셀들 중 일부는 PAM 제어 회로에 의해 제어되고 나머지는 PWM 제어 회로를 통해 제어될 수 있다. 또한, 각 서브 픽셀은 PAM 제어 회로 및 PWM 제어 회로에 의해 제어될 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 기판의 측면을 따라 일정한 간격으로 배치되는 박막 두께의 다수의 측면 배선을 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 기판의 측면으로 드러나는 측면 배선을 대신하여 TFT 기판의 측면으로 드러나지 않도록 형성된 다수의 관통 배선 부재를 마련할 수 있다. 이에 따라 TFT 기판의 전면(front surface)에서 비활성 영역을 최소화하고 활성 영역을 최대화함으로써 베젤 리스화 할 수 있고 디스플레이 모듈에 대한 마이크로 LED의 실장 조밀도를 증가시킬 수 있다.
본 개시에서, 베젤 리스화를 구현하는 디스플레이 모듈은 다수를 연결하는 경우 활성 영역을 최대화할 수 있는 대형 사이즈의 멀티 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 이 경우 각 디스플레이 모듈은 비활성 영역을 최소화함에 따라 서로 인접한 디스플레이 모듈의 각 픽셀들 간의 피치를 단일 디스플레이 모듈 내의 각 픽셀들 간의 피치와 동일하게 유지하도록 형성할 수 있다. 이에 따라 각 디스플레이 모듈 사이의 연결부분에서 심(seam)이 시인되지 않도록 하는 하나의 방법일 수 있다.
본 개시에서, 구동 회로는 픽셀 영역에 배치되어 적어도 2n개의 픽셀 구동을 제어하는 마이크로 IC에 의해 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈에 마이크로 IC를 적용하는 경우, TFT층(또는 백플레인)에는 TFT 대신에 마이크로 IC와 각각의 마이크로 LED을 연결하는 채널층만 형성될 수 있다.
본 개시에서, 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 모듈을 설명한다.
도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 개략 정면도이고, 도 2는 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 나타낸 개략 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 디스플레이 모듈(10)은 다수의 픽셀 구동 회로(30)가 형성된 TFT 기판(20)과, TFT 기판(20)의 전면(front surface)에 배열된 다수의 픽셀(100)과, 제어 신호를 생성하고 생성된 제어 신호를 다수의 픽셀 구동 회로(30)로 제공하는 패널 구동부(40)를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 하나의 픽셀은 다수의 서프 픽셀을 포함할 수 있다. 하나의 서브 픽셀은 하나의 광원과 각 광원에 대응하는 색변환층 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 광원은 무기 자발광 다이오드(Inorganic　self-light emitting diode)로서 예를 들면, 100㎛ 이하(바람직하게는 30㎛ 이하)의 사이즈를 가지는 VCSEL 다이오드(Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode) 또는 마이크로 LED(Micro light emitting diode)일 수 있다. VCSEL 다이오드 및 마이크로 LED는 청색 파장 대역(450~490 nm)의 광을 방출하거나 자외선 파장 대역(360~410 nm)의 광을 방출할 수 있다. 픽셀(100)의 구조는 도 3을 참조하여 하기에서 상세히 설명한다.
TFT 기판(20)은 글라스 기판(21)과, 글라스 기판(21)의 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 포함된 TFT층(23)과, TFT층(23)의 TFT 회로와 글라스 기판의 후면 배치된 회로들(미도시)을 전기적으로 연결하는 다수의 측면 배선(25)을 포함할 수 있다.
본 개시에서, 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 포함할 수 있다.
활성 영역(20a)은 다수의 픽셀이 각각 배열되는 다수의 픽셀 영역(24)으로 구획될 수 있다. 다수의 픽셀 영역(24)은 다양한 형태로 구획될 수 있으며, 일 예로서 매트릭스 형태로 구획될 수 있다. 하나의 픽셀 영역(24)에는 하나의 픽셀(100, 도 3 참조)이 포함될 수 있다.
비활성 영역(20b)은 글라스 기판의 에지 영역(edge area)에 포함될 수 있으며, 에지 영역을 따라 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 접속 패드(28a)가 형성될 수 있다. 다수의 접속 패드(28a)는 각각 배선(28b)을 통해 각 픽셀 구동 회로(30)와 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.
TFT층(23)은 다수의 픽셀(100)을 제어하기 위해 가로로 배치된 다수의 데이터 신호 라인과, 세로로 배치된 다수의 게이트 신호 라인과, 각 라인에 전기적으로 연결된 다수의 픽셀 구동 회로(30)를 포함할 수 있다.
패널 구동부(40)는 COG(Chip on Class) 또는 COP(Chip on Plastic) 본딩 방식으로 직접 기판에 연결되거나, FOG(Film on Glass) 본딩 방식으로 별도의 FPCB를 통해 TFT 기판(20)에 간접적으로 연결될 수 있다. 패널 구동부(40)는 다수의 픽셀 구동 회로(30)를 구동하여 다수의 픽셀 구동 회로(30) 각각에 전기적으로 연결된 다수의 마이크로 LED의 발광을 제어할 수 있다.
패널 구동부(40)는 제1 구동부(41)와 제2 구동부(42)를 통해 다수의 픽셀 구동 회로(30)를 라인별로 제어할 수 있다. 제1 구동부(41)는 TFT 기판(20)에 형성된 다수의 가로 라인들을 영상 프레임당 하나의 라인씩 순차적으로 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 해당 라인에 각각 연결된 픽셀 구동 회로(30)에 전송할 수 있다. 제2 구동부(42)는 TFT 기판(20)에 형성된 다수의 세로라인들을 영상 프레임당 하나의 라인씩 순차적으로 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 해당라인에 연결된 각각 연결된 픽셀 구동 회로(30)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 단일 픽셀을 나타낸 단면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 서브 픽셀 영역 내에서 마이크로 LED의 다양한 배치를 보여주는 도면들이고, 도 5는 격벽의 측면에 금속막이 형성된 예를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 3에 표시된 Ⅵ 부분을 확대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 픽셀(100)은 하나의 픽셀 영역(24, 도 1 참조)에 포함될 수 있다.
픽셀(100)은 동일한 색상의 광 예를 들면, 청색 파장 대역(450~490 nm)의 광을 방출하는 하는 적어도 3개의 마이크로 LED(61, 62, 63)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 TFT 기판(20)의 전면(front surface)에 라미네이팅 처리된 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) (50)을 통해 TFT 기판(20)에 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
이방성 도전 필름(50)은 열경화성 수지(에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지 등)와 열경화성 수지 내에 미세한 지름(예를 들면, 3∼15㎛)을 가지는 다수의 도전 볼(51)을 포함한다. 각 도전 볼(51)은 폴리머 입자와 폴리머 입자의 표면에 코팅된 Au, Ni, Pd 등의 도전막을 포함할 수 있다. 이방성 도전 필름(50)은 압착 방향으로는 전도성을 가지며, 압착방향의 수직 방향으로는 절연성을 가진다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 애노드 및 캐소드 전극인 2개의 칩 전극(61a, 61b)이 발광면의 반대 측에 형성된 플립 칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다. 제1 및 제2 칩 전극(61a, 61b)은 Al, Ti, Cr, Ni, Pd, Ag, Ge, Au 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 TFT 기판(20)에 전사되면 TFT 기판(20)에 부착된 이방성 도전 필름(50)의 표면에 안착된다. 이어서 열 압착 공정을 통해 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 함께 이방성 도전 필름(50) 내측으로 소정 깊이만큼 삽입된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 이방성 도전 필름(50)에 의해 TFT 기판(20)에 물리적으로 고정될 수 있다.
또한, 열 압착 공정에 의해 제1 마이크로 LED(61)가 TFT 기판(20)을 향해 가압됨에 따라 제1 마이크로 LED(61)의 칩 전극(61a, 61b)이 기판 전극 패드(26a, 26b)와 인접하게 위치할 수 있다. 이 경우, 제1 마이크로 LED(61)의 칩 전극(61a, 61b)과 기판 전극 패드(26a, 26b) 사이에 위치한 도전 볼(51)에 의해 제1 마이크로 LED(61)의 칩 전극(61a, 61b)은 기판 전극 패드(26a, 26b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로 제2 및 제3 마이크로 LED(62, 63) 역시 제1 마이크로 LED(61)와 마찬가지 방식으로 각 칩 전극에 대응하는 기판 전극 패드에 도전 볼(51)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 픽셀(100)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 발광면에 각각 대응하는 광분산층(68)이 배치될 수 있다.
광분산층(68)은 예를 들면, 투명 수지와 투명 수지 내에 혼합된 광 산란재(69)를 포함할 수 있다. 투명 수지는 실리콘 또는 에폭시계 화합물일 수 있다. 광 산란재(69)는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)일 수 있다. 광 산란재(69)는 예를 들면 도 3과 같이 입자 형태로 투명 수지 내에 분산 배치될 수 있다.
광분산층(68)의 면적(가로 길이 × 세로 길이)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 발광면의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 광분산층의 사이즈가 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 사이즈보다 큰 것을 의미할 수 있다.
또한, 광분산층(68)의 면적은 제1 및 제2 색변환층(71, 72)의 면적, 제1 투명수지층(73)의 면적과 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 광분산층(68)의 면적 또는 제1 및 제2 색변환층(71, 72), 제1 투명수지층(73)의 면적은 서브 픽셀 영역과 동일할 수 있다. 이와 같이, 본 개시에서는 공정 공차 확보를 위해 서브 픽셀 영역이 마이크로 LED의 사이즈보다 크게 설계된다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)에서 각각 방출되는 광은 광분산층(68)으로 흡수된 후 광 산란재에 의해 광분산층(68) 전체로 고르게 분산된 후 제1 및 제2 색변환층(71, 72), 제1 투명수지층(73)으로 방출된다. 따라서, 공정 공차 확보를 위해 서브 픽셀 영역이 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 사이즈보다 크게 설계되더라도 광분산층(68)을 통해 광을 서브 픽셀 영역 전체로 균일하게 분산시켜 서브 픽셀 영역 내 휘도 산포를 감소시키고 서브 픽셀 영역 내에서 광이 집중되는 곳에서의 부분적인 열화를 방지할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 서브 픽셀 영역 내에서 마이크로 LED의 다양한 배치를 보여주는 도면들이다.
제1 마이크로 LED(61)는 도 4a와 같이 제1 마이크로 LED(61)의 중심(C2)이 서브 픽셀 영역(A)의 중심(C1)에 일치하는 위치에 배치될 수 있다. 이 경우 제1 마이크로 LED(61)에서 방출되는 광은 제1 마이크로 LED(61)의 발명면의 면적보다 큰 면적을 가지는 광분산층(68)에 의해 분산되어 제1 색변환층(71) 전체로 균일하게 방출된다.
또한, 제1 마이크로 LED(61)는 도 4b와 같이 제1 마이크로 LED(61)의 중심(C2)이 서브 픽셀 영역(A)의 중심(C1)으로부터 좌측으로 소정 거리만큼 이동한 위치에 배치될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제1 마이크로 LED(61)는 그 중심(C2)이 서브 픽셀 영역(A)의 중심(C1)으로부터 우측, 상측 또는 하측으로 소정 거리만큼 이동한 위치에 배치되는 것도 가능하다. 이 경우에도, 제1 마이크로 LED(61)에서 방출되는 광은 광분산층(68)에 의해 분산되어 제1 색변환층(71) 전체로 균일하게 방출될 수 있다.
또한, 제1 마이크로 LED(61)는 도 4c와 같이 제1 마이크로 LED(61)의 중심(C2)이 서브 픽셀 영역(A)의 중심(C1)으로부터 우하(right-down)측 코너에 인접하게 소정 거리만큼 이동한 위치에 배치될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제1 마이크로 LED(61)는 그 중심(C2)이 서브 픽셀 영역(A)의 나머지 세 코너 중 어느 하나에 인접하게 배치되는 것도 가능하다. 이 경우에도, 제1 마이크로 LED(61)에서 방출되는 광은 광분산층(68)에 의해 분산되어 제1 색변환층(71) 전체로 균일하게 방출될 수 있다.
제1 및 제2 색변환층(71, 72)은 제1 및 제2 마이크로 LED(61, 62)에서 방출되는 광을 흡수하여 서로 다른 파장 대역의 광으로 변환하여 방출하는 나노 형광체를 포함할 수 있다. 나노 형광체는 종래의 입자의 직경이 수 ㎛인 형광체에 비하여 상이한 물리적인 특성을 나타낸다. 예를 들어 나노 형광체의 결정내 전자의 양자상태 에너지 준위 구조인 에너지 밴드의 갭(gap)이 커서 발광하는 광의 파장이 높은 에너지를 가지므로 발광효율을 향상시킬 수 있다. 나노 형광체는 도포되는 면적이 벌크 구조를 가지는 형광체에 비하여 형광체의 입자밀도가 증가함으로써 부딪히는 전자가 효과적으로 발광에 기여하여 디스플레이의 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 색변환층(71)은 제1 마이크로 LED(61)에서 방출되는 청색 파장 대역의 광에 의해 여기(excitation)되어 적색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 적색 나노 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 적색 나노 형광체는 SCASN(Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+)일 수 있다. 이 경우 적색 나노 형광체는 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만(바람직하게는 0.1㎛ < d50 < 0.5㎛)일 수 있다.
제2 색변환층(72)은 제2 마이크로 LED(62)에서 방출되는 청색 파장 대역의 광에 의해 여기(excitation)되어 녹색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 녹색 나노 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 녹색 나노 형광체는 β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+) 또는 SrGa2S4일 수 있다. 이 경우 녹색 나노 형광체는 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만(바람직하게는 0.1㎛ < d50 < 0.5㎛)일 수 있다.
한편, 제1 색변환층(71)은 적색 나노 형광체의 대안으로 적색 파장 대역의 광을 방출하는 적색 양자점(Quantum Dot)을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 색변환층(72)은 녹색 나노 형광체의 대안으로 녹색 파장 대역의 광을 방출하는 녹색 양자점을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.
제1 투명수지층(73)은 광분산층(68)에서 방출되는 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않거나 최소화할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 제1 투명수지층(73)은 경우에 따라 생략될 수 있으며, 이때 제3 마이크로 LED(63)의 발광면 측에는 공기층이 존재하게 된다.
또한, 픽셀(100)은 제1 및 제2 색변환층(71, 72)에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)를 포함하고, 제1 투명수지층(73)에 대응하는 제2 투명수지층(83)을 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터(81)는 제1 색변환층(71)에서 방출되는 적색 파장 대역의 광의 색상과 동일한 색상의 파장을 통과시키는 적색 컬러 필터일 수 있다. 제2 컬러 필터(82)는 제2 색변환층(72)에서 방출되는 녹색 파장 대역의 광의 색상과 동일한 색상의 파장을 통과시키는 녹색 컬러 필터일 수 있다.
제2 투명수지층(83)은 제1 투명수지층(73)을 통과한 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않거나 최소화할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 투명수지층(83)은 굴절 및 반사를 통해 광의 방향을 전면을 향하도록 하여 낭비되는 광을 최소화하고 휘도를 향상시킬 수 있는 광학 필름일 수 있다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)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 사이즈는 100㎛이하이거나 바람직하게는 30㎛ 이하일 수 있다.
도 3을 참조하면, 픽셀(100)은 격벽(70)에 의해 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 발광 영역이 구획될 수 있다. 격벽(70)은 대략 격자 형상으로 형성될 수 있다. 격벽(70)에 의해 구획된 다수의 발광 영역은 각각 하나의 서브 픽셀 영역에 대응할 수 있다.
격벽(70)은 상단이 평탄화층(75)에 밀착되고 하단이 이방성 도전 필름(50)의 상면에 밀착될 수 있다. 격벽(70)에 의해 구획된 각 발광 영역에는 광분산층(68)과 제1 색변환층(71), 광분산층(68)과 제2 색변환층(72), 광분산층(68)과 제1 투명수지층(73)이 배치될 수 있다.
이에 따라, 제1 마이크로 LED(61)에 대응하는 광분산층(68)의 측면과 제1 색변환층(71)의 측면으로 방출되는 광은 격벽(70)에 의해 반사되어 제1 컬러 필터(81)로 방출될 수 있다. 또한, 제2 마이크로 LED(62)에 대응하는 광분산층(68)의 측면과 제2 색변환층(72)의 측면으로 방출되는 광은 격벽(70)에 의해 반사되어 제2 컬러 필터(82)로 방출될 수 있다.
격벽(70)은 반사체로 기능하기 위해 광 반사율이 뛰어난 백색 계열의 색상을 가질 수 있다. 여기서, 백색 계열 색상은 트루 화이트(true white) 및 오프 화이트(off-white)를 포함할 수 있다. 오프 화이트는 백색에 가까운 모든 색상을 의미한다.
격벽(70)은 반사체로서 기능할 수 있도록 높은 반사율을 가지는 금속 재질로 형성될 수도 있다. 또한, 격벽(70)도 5와 같이 측면에 높은 광 반사율을 가지는 금속막(74)이 적층 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(70)은 백색 계열 색상을 가지지 않아도 무방하다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 발광면은 TFT 기판(20)의 상면으로부터 대략 동일한 높이에 위치할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 발광면은 격벽(70)의 하단보다 높은 위치에 위치할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 측면의 일부는 격벽(70)을 마주할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 측면에서 방출되는 광은 격벽(70)에 반사되어 광분산층(68)으로 방출될 수 있다.
이와 같이, 격벽(70)은 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 측면에서 방출되는 광, 광분산층(68)의 측면에서 방출되는 광, 제1 및 제2 색변환층(71, 72)의 측면에서 방출되는 광, 제3 마이크로 LED(63)의 측면에서 방출되는 광을 각각 반사시켜 디스플레이 모듈(10)의 전면으로 방출시킴으로써 발광 효율을 극대화할 수 있다.
제1 및 제2 색변환층(71, 72)과 제1 및 제2 컬러 필터(81, 82) 사이에는 평탄화층(75)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 투명수지층(73)과 제2 투명수지층(83) 사이에도 평탄화층(75)이 배치될 수 있다.
평탄화층(75)은 디스플레이 모듈(10)의 제1 부분(11, 도 9 참조)을 제작할 때 격벽(70)을 형성하기 전에 제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83) 위에 적층된다.
평탄화층(75)은 제1 및 제2 색변환층(71, 72)과 제1 투명수지층(73)을 통과한 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않거나 최소화할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)과 제2 투명수지층(83)사이에는 격자 형태로 형성된 블랙 매트릭스(77)에 의해 구획될 수 있다. 블랙 매트릭스(77)의 형상은 격벽(70)의 형상에 대응하도록 격자 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 블랙 매트릭스(77)의 폭은 격벽(70)의 폭과 유사하게 형성될 수 있다.
제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83)의 상측에는 투명커버층(90)이 형성될 수 있다. 투명커버층(90)은 픽셀(100)이 이물질에 오염되는 것을 방지하고 외력으로부터 픽셀(100)이 파손되는 것을 보호할 수 있다. 투명커버층(90)은 글라스 기판을 적용할 수 있다.
도 3에는 격벽(70), 평탄화층(75), 블랙 매트릭스(77) 및 투명커버층(90)이 하나의 픽셀 단위에 대응하는 부분만 도시하지만, 격벽(70), 평탄화층(75), 블랙 매트릭스(77) 및 투명커버층(90)은 TFT 기판(20)의 사이즈에 대략 대응하는 정도의 사이즈로 형성될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 사이즈는 각각 광분산층(68)의 사이즈보다 작게 형성된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 측면과 격벽(70) 사이에 갭이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 이 갭은 광학 접착제(65)로 채워진다. 광학 접착제(65)는 제1 마이크로 LED(61)의 측면 일부(61c), 격벽(70)의 하단 측면 일부(70b), 광분산층(68)의 저면 일부(68b) 및 이방성 도전 필름(50)의 상면 일부(50a)와 각각 밀착된다. 이에 따라 격벽(70)은 광학 접착제(65)를 통해 주변 구조물과 견고하게 결합을 이룸에 따라 TFT 기판(20)에 안정적으로 고정될 수 있다.
광학 접착제(65)는 후술하는 디스플레이 모듈(10)의 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)을 상호 합착하기 위해 사용된다.
이하, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 공정을 나타낸 개략적인 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 전체적인 제작 공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 글라스 기판 상에 컬러 필터, 평탄화층, 격벽 및 색변환층을 순차적으로 형성하여 제1 부분(11, 도 9 참조)을 제작하고(S1), 제1 부분과 별도로 TFT 기판(20)에 다수의 마이크로 LED를 전사하여 제2 부분(12, 도 11 참조)을 제작한다(S2).
제2 부분(12)을 다이(미도시)에 안착시킨 후, 제2 부분(12)의 상측에 제1 부분(11)을 소정 간격을 두고 배치한다.
이어서, 제1 및 제2 부분(11, 12)을 상호 합착하기 위해 제1 및 제2 부분(11, 12)을 정렬한 후(S3), 제1 부분(11)을 제2 부분(12) 측으로 가압하여 상호 합착한다 (S4).
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 제1 및 제2 부분의 제작 공정과 제1 및 제2 부분의 합착 공정을 순차적으로 상세히 설명한다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 공정도이다. 도 9에서는 디스플레이이 모듈(10)의 제1 부분(11) 전체를 도시하지 않고 하나의 픽셀에 대응하는 부분을 확대하여 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 디스플레이 모듈(10)의 제1 부분(11)은 하기와 같은 순서를 거쳐 제작될 수 있다.
먼저, 투명커버층(90)의 일면에 격자 형태로 블랙 매트릭스(77)를 형성한다(S11).
투명커버층(90)은 예를 들면, 소정 두께를 가지는 사각형 또는 직사각형 글라스 기판을 사용할 수 있다. 투명커버층(90)의 사이즈는 대략 TFT 기판(20)의 사이즈와 대략 대응할 수 있다.
블랙 매트릭스(77)는 격자 형상으로 이루어짐에 따라 다수의 셀을 형성하게 되는데, 각 셀은 서브 픽셀 영역이 될 수 있다. 이와 같이 블랙 매트릭스(77)의 다수의 셀 중에서 미리 설정된 셀에 컬러 필터를 형성한다(S12).
예를 들면, 제1 컬러 필터(81)를 형성하기 위해, 블랙 매트릭스(77)가 형성된 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 적색 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 적색이 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 적색 소재를 제거한다.
이어서, 제2 컬러 필터(82)를 형성하기 위해, 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 녹색 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 녹색이 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 녹색 소재를 제거한다.
마지막으로 제2 투명수지층(83)을 형성하기 위해, 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 투명수지 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 투명수지가 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 투명수지 소재를 제거한다.
컬러 필터 소재 및 투명수지 소재를 투명커버층(90)에 도포하는 방식은 프린터 노즐을 이용해 전체 면에 고르게 입히는 슬릿(slit) 방식, 중앙에 액상을 뿌린 후 판을 회전시켜 도포하는 스핀(spin) 방식 등을 적용할 수 있다.
제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83)이 형성되면, 그 위에 격벽(70)을 적층할 수 있도록 제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83)을 덮는 평탄화층(75)을 형성한다(S13).
평탄화층(75)의 상면(75a)은 격벽(70)을 균일한 높이로 형성할 수 있을 정도의 평탄도를 가진다. 평탄화층(75)는 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않는 투명한 소재로 형성할 수 있다.
이어서, 평탄화층(75)의 상면(75a)에 격자 형태의 격벽(70)을 형성한다(S14). 격벽(70)에 의해 형성되는 각 셀은 전술한 블랙 매트릭스(77)에 의해 형성된 각 셀에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(70)에 의해 형성되는 각 셀은 서브 픽셀 영역에 해당한다.
격벽(70)이 형성된 후 각 셀에 색변환 물질(나노 형광체 또는 양자점 물질)을 잉크젯 프린팅 방식을 통해 제1 색변환층(71) 및 제2 색변환층(72)을 순차적으로 패터닝 한다(S15).
제1 및 제2 색변환층(71, 72)을 형성하는 다른 방식으로, 전술한 컬러 필터의 제작 방식과 유사하게 나노 형광체 또는 양자점 물질을 포토 레지스트에 믹싱하여 도포, 노광 및 현상을 거쳐 형성할 수 있다.
제1 색변환층(71)은 적색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 적색 나노 형광체로 이루어질 수 있고, 제2 색변환층(72)은 녹색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 녹색 나노 형광체로 이루어질 수 있다. 대안으로, 제1 색변환층(71)은 적색 양자점(Quantum dot)으로 이루어질 수 있고, 제2 색변환층(72)은 녹색 양자점으로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 색변환층(71, 72)을 각 셀에 패터닝한 후, 제1 및 제2 색변환층(71, 72)이 형성되지 않은 빈 셀들에 잉크젯 프린팅 방식을 통해 투명수지 소재를 패터닝하여 제1 투명수지층(73)을 형성한다.
이어서, 제1 색변환층(71), 제2 색변환층(72), 제1 투명수지층(73)에 각각 적층되는 광분산층(68)을 형성한다(S16).
광분산층(68)은 투명 수지에 광 산란재가 혼합된 물질일 수 있다. 광분산층(68) 역시 잉크젯 프린팅 방식을 통해 패터닝하거나 제1 부분(11)의 상측에 전체적으로 광분산층(68)을 형성하는 물질을 도포한 후 노광 및 현상을 통해 형성할 수 있다.
상기와 같은 과정을 거쳐 디스플레이 모듈(10)의 상판을 이루는 제1 부분(11)을 형성할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 공정도이다. 도 11에서는 디스플레이이 모듈(10)의 제2 부분(12) 전체를 도시하지 않고 하나의 픽셀에 대응하는 부분을 확대하여 도시한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, TFT 기판(20)의 전면(front surface)에 이방성 도전 필름(50)을 라미네이팅 한다(S21).
이 경우, TFT 기판(20)의 전면에는 다수의 기판 전극 패드(26a, 26b)가 일정한 간격을 두고 배열된다.
TFT 기판(20)에 이방성 도전 필름(50)을 부착한 후, 다수의 마이크로 LED를 TFT 기판(20)에 전사한다(S22).
마이크로 LED 전사 공정은 레이저 전사 방식, 롤러블 전사 방식, 픽 앤 플레이스 전사 방식 등을 통해 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 각각 에피 기판에서 중계 기판(또는 인터포저(interposer))으로 이송한 후, 각 중계 기판으로부터 타겟 기판인 TFT 기판(20)으로 전사한다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)가 TFT 기판(20)에 전사되면 TFT 기판(20)에 부착된 이방성 도전 필름(50)의 표면에 안착된다. 이 상태에서 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 열 압착 공정을 통해 이방성 도전 필름(50) 내측으로 소정 깊이만큼 삽입된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 TFT 기판(20)에 물리적으로 고정된다. 또한, 각 마이크로 LED(61, 62, 63)의 칩 전극은 대응하는 기판 전극 패드와 이방성 도전 필름(50) 내에 분포된 다수의 도전 볼(51)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 청색 파장 대역의 광을 방출하는 청색 마이크로 LED일 수 있다.
이어서, 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)을 합착하기 위한 광학 접착제(65)를 TFT 기판(20)의 전면에 도포한다(S23).
광학 접착제(65)는 다수의 마이크로 LED(61, 62, 63)를 모두 덮을 수 있도록 TFT 기판(20)에 도포된다. 광학 접착제(65)는 UV 노광 후 일정 시간 후에 경화되는 특성을 가지는 UV 경화 실리콘 러버(화학식명: Di-methyl siloxane)일 수 있다.
이어서, 광학 접착제(65)에 미리 설정된 시간동안 UV를 조사하여 경화한다(S24).
상기와 같은 과정을 거쳐 디스플레이 모듈(10)의 하판을 이루는 제2 부분(12)을 형성할 수 있다.
이하에서는 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)을 상호 합착하여 디스플레이 모듈(10)을 제작하는 공정을 설명한다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분과 제2 부분을 결합하는 공정도이다.
도 12를 참조하면, 제2 부분(12)을 다이(미도시)에 안착시킨 후, 제2 부분(12)의 상측에 제1 부분(11)을 소정 간격을 두고 배치한다.
이어서, 제1 및 제2 부분(11, 12)을 상호 합착하기 위해 제1 부분(11)을 반전시켜 제1 부분(11)의 광분산층(68)이 제2 부분(12)의 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)에 대응하도록 합착 위치로 정렬한다.
이 경우 제1 및 제2 부분(11, 12)은 서로 동일 평면에 대하여 평행을 유지하도록 배치하는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 부분(11, 12)이 합착 위치로 정렬된 후, 미리 설정된 압력으로 제1 부분(11)을 제2 부분(12)에 밀착시켜 제1 및 제2 부분(11, 12)을 합착한다. 이 경우, 제1 및 제2 부분(11, 12)은 광학 접착제(65)의해 상호 부착된다.
제1 및 제2 부분(11, 12)을 합착한 후, 광학 접착제(65)를 경화시켜 제1 및 제2 부분(11, 12) 간 결합을 견고하게 할 수 있다.
이러한 공정을 거쳐 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)을 제작할 수 있다.
이하, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 설명한다.
전술한 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)은 영상 표시용 자발광 소자로 청색 마이크로 LED를 적용하였으나, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10a, 도 18 참조)은 영상 표시용 자발광 소자로 UV 마이크로 LED를 적용할 수 있다.
도 13은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 단일 픽셀을 나타낸 단면도이다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 설명함에 있어, 전술한 디스플레이 모듈(10)과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하고 설명을 생략하며, 전술한 디스플레이 모듈(10)과 상이한 구성을 중심으로 설명한다.
디스플레이 모듈(10a)은 TFT 기판(20)과, TFT 기판(20)에는 다수의 픽셀(100a)이 배열된다.
도 13을 참조하면, 디스플레이 모듈(10a)의 픽셀(100a)은 자외선 파장 대역(360~410 nm)의 광을 방출하는 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(Ultraviolet micro light emitting diode)(161, 162, 163)를 포함한다.
제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)의 발광면에는 각각 광분산층(68)이 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)은 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 163)에 각각 대응하는 광분산층(68)에 적층될 수 있다.
제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)은 광분산층(68)에서 방출되는 광을 흡수하여 서로 다른 파장 대역의 광으로 변환하여 방출하는 나노 형광체를 포함할 수 있다.
제1 색변환층(71)은 제1 UV 마이크로 LED(161)에서 방출되는 자외선 파장 대역의 광에 의해 여기(excitation)되어 적색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 적색 나노 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 적색 나노 형광체는 SCASN(Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+)일 수 있다. 이 경우 적색 나노 형광체는 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만(바람직하게는 0.1㎛ < d50 < 0.5㎛)일 수 있다.
제2 색변환층(72)은 제2 UV 마이크로 LED(162)에서 방출되는 자외선 파장 대역의 광에 의해 여기(excitation)되어 녹색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 녹색 나노 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 녹색 나노 형광체는 β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+) 또는 SrGa2S4일 수 있다. 이 경우 녹색 나노 형광체는 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만(바람직하게는 0.1㎛ < d50 < 0.5㎛)일 수 있다.
제3 색변환층(73a)은 제3 UV 마이크로 LED(163)에서 방출되는 자외선 파장 대역의 광에 의해 여기(excitation)되어 청색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 청색 나노 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 청색 나노 형광체는 BAM(BaMgxAlyOz:Eun+)일 수 있다. 이 경우 청색 나노 형광체는 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛(바람직하게는 0.1㎛ < d50 < 0.5㎛)일 수 있다.
대안으로, 제1 색변환층(71)은 적색 양자점(Quantum dot)으로 이루어질 수 있고, 제2 색변환층(72)은 녹색 양자점으로 이루어질 수 있고, 제3 색변환층(73a)은 녹색 양자점으로 이루어질 수 있다.
제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)의 상측에는 각각 제1 컬러 필터(81), 제2 컬러 필터(82) 및 제2 투명수지층(83)이 배치될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)의 사이즈는 각각 광분산층(68)의 사이즈보다 작게 형성된다. 이 경우, 광분산층(68)의 사이즈는 제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)의 사이즈(또는 면적)와 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)의 측면과 격벽(70) 사이에 갭이 형성될 수 있으며 이 갭은 광학 접착제(65)로 채워진다. 이에 따라 격벽(70)은 광학 접착제(65)를 통해 주변 구조물과 견고하게 결합을 이룸에 따라 TFT 기판(20)에 안정적으로 고정될 수 있다.
또한, 투명커버층(90)의 일면에는 박막의 UV 차단 필터(91)가 적층 형성될 수 있다. UV 차단 필터(91)는 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)에서 방출되는 자외선을 차단할 수 있다. UV 차단 필터(91)는 400 nm 이하 파장에 대하여 10% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10a)의 제1 및 제2 부분의 제작 공정과 제1 및 제2 부분의 합착 공정을 순차적으로 상세히 설명한다.
도 14는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 15는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분의 공정도이다. 도 14에서는 디스플레이이 모듈(10a)의 제1 부분(11a) 전체를 도시하지 않고 하나의 픽셀에 대응하는 부분을 확대하여 도시한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 디스플레이 모듈(10a)의 제1 부분(11a)은 하기와 같은 순서를 거쳐 제작될 수 있다.
먼저, 투명커버층(90)의 일면에 박막의 UV 차단 필터(91)를 형성한다(S51). UV 차단 필터(91)는 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)에서 방출되는 자외선을 차단할 수 있다.
제1 부분(11a)을 제작하는 동안 UV 차단 필터(91)를 보호하기 위해 보호층(93)을 UV 차단 필터(91) 상에 적층 형성한다(S52).
이어서, 투명커버층(90)의 타면에 격자 형태로 블랙 매트릭스(77)를 형성한다(S53).
투명커버층(90)은 예를 들면, 소정 두께를 가지는 사각형 또는 직사각형 글라스 기판을 사용할 수 있다. 투명커버층(90)의 사이즈는 대략 TFT 기판(20)의 사이즈와 대략 대응할 수 있다.
블랙 매트릭스(77)는 격자 형상으로 이루어짐에 따라 다수의 셀을 형성하게 되는데, 각 셀은 서브 픽셀 영역이 될 수 있다. 이와 같이 블랙 매트릭스(77)의 다수의 셀 중에서 미리 설정된 셀에 컬러 필터를 형성한다(S54).
예를 들면, 제1 컬러 필터(81)를 형성하기 위해, 블랙 매트릭스(77)가 형성된 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 적색 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 적색이 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 적색 소재를 제거한다.
이어서, 제2 컬러 필터(82)를 형성하기 위해, 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 녹색 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 녹색이 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 녹색 소재를 제거한다.
또한, 제2 투명수지층(83)을 형성하기 위해, 투명커버층(90)의 일면에 전제적으로 투명수지 소재를 균일하게 도포한다. 그 후에 마스크(미도시)를 이용해 투명수지가 남아있어야 할 곳만 노광시키고 나머지 영역에서는 현상을 통해 투명수지 소재를 제거한다.
컬러 필터 소재 및 투명수지 소재를 투명커버층(90)에 도포하는 방식은 프린터 노즐을 이용해 전체 면에 고르게 입히는 슬릿(slit) 방식, 중앙에 액상을 뿌린 후 판을 회전시켜 도포하는 스핀(spin) 방식 등을 적용할 수 있다.
제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83)이 형성되면, 그 위에 격벽(70)을 적층할 수 있도록 제1 및 제2 컬러 필터(81, 82)와 제2 투명수지층(83)을 덮는 평탄화층(75)을 형성한다(S55).
평탄화층(75)의 상면(75a)은 격벽(70)을 균일한 높이로 형성할 수 있을 정도의 평탄도를 가진다. 평탄화층(75)는 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않는 투명한 소재로 형성할 수 있다.
이어서, 평탄화층(75)의 상면(75a)에 격자 형태의 격벽(70)을 형성한다(S56). 격벽(70)에 의해 형성되는 각 셀은 전술한 블랙 매트릭스(77)에 의해 형성된 각 셀에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(70)에 의해 형성되는 각 셀은 서브 픽셀 영역에 해당한다.
격벽(70)이 형성된 후 각 셀에 색변환 물질(나노 형광체)을 잉크젯 프린팅 방식을 통해 제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)을 순차적으로 패터닝 한다(S57).
제1 내지 제3 색변환층(71, 72, 73a)을 형성하는 다른 방식으로, 전술한 컬러 필터의 제작 방식과 유사하게 나노 형광체를 믹싱한 포토 레지스트를 도포, 노광 및 현상하여 형성할 수 있다.
제1 색변환층(71)은 적색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 적색 나노 형광체로 이루어질 수 있고, 제2 색변환층(72)은 녹색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 녹색 나노 형광체로 이루어질 수 있다. 제3 색변환층(73a)은 청색 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 청색 나노 형광체로 이루어질 수 있다.
이어서, 제1 색변환층(71), 제2 색변환층(72), 제3 색변환층(73a)에 각각 적층되는 광분산층(68)을 형성한다(S58).
광분산층(68)은 투명 수지에 광 산란재가 혼합된 물질일 수 있다. 광분산층(68) 역시 잉크젯 프린팅 방식을 통해 패터닝하거나 제1 부분(11)의 상측에 전체적으로 광분산층(68)을 형성하는 물질을 도포한 후 노광 및 현상을 통해 형성할 수 있다.
이어서, 보호층(93)을 UV 차단 필터(91)로부터 제거한다(S59). 이로써 디스플레이 모듈(10a)의 상판을 이루는 제1 부분(11a)을 형성할 수 있다.
도 16은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 17은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제2 부분의 공정도이다. 도 17에서는 디스플레이이 모듈(10a)의 제2 부분(12a) 전체를 도시하지 않고 하나의 픽셀에 대응하는 부분을 확대하여 도시한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, TFT 기판(20)의 전면(front surface)에 이방성 도전 필름(50)을 라미네이팅 한다(S61). 이 경우, TFT 기판(20)의 전면에는 다수의 기판 전극 패드(26a, 26b)가 일정한 간격을 두고 배열된다.
TFT 기판(20)에 이방성 도전 필름(50)을 부착한 후, 다수의 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)를 TFT 기판(20)에 전사한다(S62).
UV 마이크로 LED 전사 공정은 레이저 전사 방식, 롤러블 전사 방식, 픽 앤 플레이스 전사 방식 등을 통해 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)는 각각 에피 기판에서 중계 기판(또는 인터포저(interposer))으로 이송한 후, 각 중계 기판으로부터 타겟 기판인 TFT 기판(20)으로 전사한다.
제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)가 TFT 기판(20)에 전사되면 TFT 기판(20)에 부착된 이방성 도전 필름(50)의 표면에 안착된다. 이 상태에서 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 열 압착 공정을 통해 이방성 도전 필름(50) 내측으로 소정 깊이만큼 삽입된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 마이크로 LED(61, 62, 63)는 TFT 기판(20)에 물리적으로 고정된다. 또한, 각 마이크로 LED(61, 62, 63)의 칩 전극은 대응하는 기판 전극 패드와 이방성 도전 필름(50) 내에 분포된 다수의 도전 볼(51)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이어서, 제1 부분(11a) 및 제2 부분(12a)을 합착하기 위한 광학 접착제(65)를 TFT 기판(20)의 전면에 도포한다(S63).
광학 접착제(65)는 다수의 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)를 모두 덮을 수 있도록 TFT 기판(20)에 도포된다. 광학 접착제(65)는 UV 노광 후 일정 시간 후에 경화되는 특성을 가지는 UV 경화 실리콘 러버(화학식명: Di-methyl siloxane)일 수 있다.
이어서, 광학 접착제(65)에 미리 설정된 시간동안 UV를 조사하여 경화한다(S64).
상기와 같은 과정을 거쳐 디스플레이 모듈(10a)의 하판을 이루는 제2 부분(12a)을 형성할 수 있다.
이하에서는 제1 부분(11a) 및 제2 부분(12a)을 상호 합착하여 디스플레이 모듈(10a)을 제작하는 공정을 설명한다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제1 부분과 제2 부분을 결합하는 공정도이다.
도 18을 참조하면, 제2 부분(12a)을 다이(미도시)에 안착시킨 후, 제2 부분(12a)의 상측에 제1 부분(11a)을 소정 간격을 두고 배치한다.
이어서, 제1 및 제2 부분(11a, 12a)을 상호 합착하기 위해 제1 부분(11a)을 반전시켜 제1 부분(11a)의 광분산층(68)이 제2 부분(12a)의 각 UV 마이크로 LED(161, 162, 163)에 대응하도록 합착 위치로 정렬한다.
이 경우 제1 및 제2 부분(11a, 12a)은 서로 동일 평면에 대하여 평행을 유지하도록 배치하는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 부분(11a, 12a)이 합착 위치로 정렬된 후, 미리 설정된 압력으로 제1 부분(11a)을 제2 부분(12a)에 밀착시켜 제1 및 제2 부분(11a, 12a)을 합착한다. 이 경우, 제1 및 제2 부분(11a, 12a)은 광학 접착제(65)의해 상호 부착된다.
제1 및 제2 부분(11a, 12a)을 합착한 후, 광학 접착제(65)를 경화시켜 제1 및 제2 부분(11a, 12a) 간 결합을 견고하게 할 수 있다.
이러한 공정을 거쳐 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10a)을 제작할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야 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 이해해서는 안 될 것이다.
10, 10a: 디스플레이 모듈
20: TFT 기판
50: 이방성 도전 필름
61, 62, 63: 청색 마이크로 LED
68: 광분산층
71: 제1 색변환층
72: 제2 색변환층
73: 제1 투명수지층
73a: 제3 색변환층
75: 평탄화층
77: 블랙 매트릭스
81: 제1 컬러 필터
82: 제2 컬러 필터
83: 제2 투명수지층
90: 투명커버층
161, 162, 163: UV 마이크로 LED

Claims (47)

  1. 기판;
    상기 기판에 배열된 다수의 픽셀;을 포함하며,
    상기 다수의 픽셀은 각각,
    동일한 색상의 광을 발산하는 제1, 제2 및 제3 자발광 소자;
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 발광면에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 광분산층;
    상기 제1 및 제2 광분산층에 각각 대응하는 제1 및 제2 색변환층;및
    상기 제1 및 제2 색변환층에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터;를 포함하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 면적은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 면적보다 큰, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광분산층의 면적은 각각 대응하는 제1 및 제2 색변환층의 면적과 같은, 디스플레이 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각,
    투명 수지와 상기 투명 수지에 혼합된 광 산란재를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투명 수지는 실리콘 또는 에폭시계 화합물인, 디스플레이 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광 산란재는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)인, 디스플레이 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 일치하는 위치에 배치된, 디스플레이 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 편심되는 위치에 배치된, 디스플레이 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자는 청색 마이크로 LED(Blue Micro Light Emitting Diode)인, 디스플레이 모듈.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자는 격벽에 의해 구획되며,
    상기 격벽은 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층과 상기 제1 및 제2 색변환층의 측면에서 방출되는 광을 반사하는, 디스플레이 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 격벽은 백색 계열의 색상을 가지는, 디스플레이 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 격벽은 표면에 금속막이 형성된, 디스플레이 모듈.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 측면은 각각 광학 접착제 의해 상기 격벽과 접착된, 디스플레이 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 일면의 전체 영역에서 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 발광면에 대응하지 않는 영역은 상기 광학 접착제와 밀착된, 디스플레이 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광학 접착제는 UV 경화 실리콘 러버인, 디스플레이 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 적색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고,
    상기 제2 색변환층은 녹색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함된, 디스플레이 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 나노 형광체이고,
    상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 나노 형광체인, 디스플레이 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적색 나노 형광체는 Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+인, 디스플레이 모듈.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 녹색 나노 형광체는 Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+ 또는 SrGa2S4인, 디스플레이 모듈.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 적색 나노 형광체 및 상기 녹색 나노 형광체는 각각 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만인, 디스플레이 모듈.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 양자점을 포함하고,
    상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 양자점을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제3 광분산층에 대응하는 제1 투명수지층; 및
    상기 제1 투명수지층에 대응하며 상기 제1 및 제2 컬러 필터가 위치하는 평면 상에 배치되는 제2 투명수지층을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터 및 상기 제2 투명수지층 사이에는 블랙 매트릭스가 형성된, 디스플레이 모듈.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 다수의 기판 전극과 상기 제1, 제2 및 제3 자발광 소자의 칩 전극은 이방성 도전 필름에 의해 전기적 및 물리적으로 연결되는, 디스플레이 모듈.
  24. 기판;
    상기 기판에 배열된 다수의 픽셀;을 포함하며,
    상기 다수의 픽셀은 각각,
    제1, 제2 및 제3 UV LED(Ultraviolet Light Emitting Diode);
    상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 발광면에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 광분산층;
    제1, 제2 및 제3 광분산층에 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 색변환층;
    상기 제1 및 제2 색변환층에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 필터;
    상기 제3 색변환층에 대응하는 투명수지층; 및
    제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 투명수지층을 덮는 UV 차단 필터;를 포함하며,
    상기 제1 및 제3 광분산층의 면적은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 면적보다 큰, 디스플레이 모듈.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 면적은 각각 대응하는 제1, 제2 및 제3 색변환층의 면적과 같은, 디스플레이 모듈.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각,
    투명 수지와 상기 투명 수지에 혼합된 광 산란재를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 투명수지는 실리콘 또는 에폭시계 화합물인, 디스플레이 모듈.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 광 산란재는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)인, 디스플레이 모듈.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 일치하는 위치에 배치된, 디스플레이 모듈.
  30. 제24항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 중심은 각각 상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 중심에 편심되는 위치에 배치된, 디스플레이 모듈.
  31. 제24항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 UV LED는 반사체인 격벽에 의해 구획되며,
    상기 격벽은 상기 제1, 제2 및 제3 색변환층의 측면에서 방출되는 광을 반사하는, 디스플레이 모듈.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 측면은 각각 광학 접착제에 의해 상기 격벽과 접착된, 디스플레이 모듈.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층은 각각,
    상기 제1, 제2 및 제3 광분산층의 일면의 전체 영역에서 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 발광면에 대응하지 않는 영역은 상기 광학 접착제와 밀착된, 디스플레이 모듈.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 광학 접착제는 UV 경화 실리콘 러버인, 디스플레이 모듈.
  35. 제24항에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 적색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고,
    상기 제2 색변환층은 녹색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함되고,
    상기 제3 색변환층은 청색 파장 대역의 광을 방출하는 색변환 물질이 포함된, 디스플레이 모듈.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제1 색변환층의 색변환 물질은 적색 나노 형광체이고,
    상기 제2 색변환층의 색변환 물질은 녹색 나노 형광체가 포함되고,
    상기 제3 색변환층의 색변환 물질은 청색 나노 형광체가 포함된, 디스플레이 모듈.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 적색 나노 형광체는 Si1-xCaxAlSiN3:Eu2+인, 디스플레이 모듈.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 녹색 나노 형광체는 Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+ 또는 SrGa2S4인, 디스플레이 모듈.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 청색 나노 형광체는 BaMgxAlyOz:Eun+인, 디스플레이 모듈.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 적색 나노 형광체, 상기 녹색 나노 형광체 및 상기 청색 나노 형광체는 각각 입자 크기 분포 평균값(d50)이 0.5㎛미만인, 디스플레이 모듈.
  41. 제35항에 있어서,
    상기 제1 색변환층에 포함된 색변환 물질은 적색 양자점을 포함하고,
    상기 제2 색변환층에 포함된 색변환 물질은 녹색 양자점을 포함하고,
    상기 제3 색변환층에 포함된 색변환 물질은 청색 양자점을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  42. 제24항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터 및 상기 투명수지층 사이에는 블랙 매트릭스가 형성된, 디스플레이 모듈.
  43. 제24항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 다수의 기판 전극 패드와 상기 제1, 제2 및 제3 UV LED의 칩 전극은 이방성 도전 필름에 의해 전기적 및 물리적으로 연결되는, 디스플레이 모듈.
  44. 기판 상에 컬러 필터, 평탄화층, 격벽, 색변환층을 순차적으로 형성하여 제1 부분을 제작하는 단계;
    상기 기판에 다수의 자발광 소자를 전사하여 제2 부분을 제작하는 단계;
    상기 제1 부분의 색변환층과 상기 제2 부분의 자발광 소자가 서로 대응하도록 정렬하는 단계; 및
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 합착하는 단계;를 포함하는 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 제1 부분을 형성하는 단계는,
    블랙 매트릭스를 상기 기판 상에 메시 형태로 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 상에 상기 평탄화층을 형성하는 단계;
    상기 평탄화층 상에 서브 픽셀 영역으로 구획하는 상기 격벽을 형성하는 단계;
    상기 격벽에 의해 구획된 공간 중 일부에 상기 색변환층을 형성하는 단계;
    상기 색변환층이 형성되지 않은 상기 격벽에 의해 구획된 공간에 투명수지층을 형성하는 단계; 및
    각 색변환층 및 투명수지층 상에 광분산층을 형성하는 단계;를 포함하는, 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 제2 부분을 형성하는 단계는,
    상기 기판에 이방성 도전 필름을 부착하는 단계;
    상기 다수의 자발광 소자를 상기 기판에 전사하는 단계;
    상기 제1 및 제2 부분을 상호 결합시키기 위해 상기 다수의 자발광 소자를 덮도록 상기 기판의 전면(front surface)에 광학 접착제를 도포하는 단계; 및
    상기 광학 접착제를 UV 노광하는 단계;를 포함하는, 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  47. 제44항에 있어서,
    상기 다수의 자발광 소자로 UV LED를 사용하며,
    블랙 매트릭스가 형성된 상기 기판의 타면에 UV 차단 필터를 부착하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 모듈의 제조 방법.
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KR102661442B1 (ko) * 2016-11-02 2024-04-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
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CN110890453B (zh) * 2018-09-07 2021-08-27 群创光电股份有限公司 显示装置
CN111725197B (zh) * 2020-06-30 2022-06-03 上海天马微电子有限公司 微发光二极管基板及其制作方法、显示面板及其制作方法
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