KR20220123660A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 각각이 모듈 기판과, 상기 모듈 기판 상에 실장된 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 복수 개의 표시 모듈들 및 상기 복수 개의 표시 모듈들이 배치되는 지지 기판을 포함한다. 상기 모듈 기판들의 각각의 적어도 일 단부에는 상기 모듈 기판의 단부로부터 함몰된 함몰부 및 상기 함몰부에 제공된 연결 전극들이 제공되고, 상기 발광 소자들은 상기 연결 전극들을 통해 상기 지지 기판 상의 배선들과 전기적으로 연결된다.

Description

표시 장치
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 대면적 멀티 모듈 표시 장치에 관한 것이다.
최근 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 사용하는 표시 장치가 개발되고 있다. 발광 다이오드를 사용하는 표시 장치는 최종 기판 상에 개별적으로 성장된 적색(Red, R), 녹색(Green, G) 및 청색(Blue, B) 발광 다이오드(LED)의 구조들을 형성함으로써 얻어진다.
그러나, 고해상도의 풀 컬러인 표시 장치에 대한 니즈에 더해, 다양한 면적, 특히, 대면적으로 구현된 표시 장치에 대한 니즈 또한 지속적으로 커지고 있다.
본 발명은 고품질의 대면적 멀티 모듈 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 각각이 모듈 기판과, 상기 모듈 기판 상에 실장된 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 복수 개의 표시 모듈들 및 상기 복수 개의 표시 모듈들이 배치되는 지지 기판을 포함한다. 상기 모듈 기판들의 각각의 적어도 일 단부에는 상기 모듈 기판의 단부로부터 함몰된 함몰부 및 상기 함몰부에 제공된 연결 전극들이 제공되고, 상기 발광 소자들은 상기 연결 전극들을 통해 상기 지지 기판 상의 배선들과 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모듈 기판들 중 서로 인접한 두 모듈 기판들을 제1 및 제2 모듈 기판이라고 할 때, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 복수 개의 함몰부들을 가지며, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 상기 복수 개의 함몰부들에 대응하는 위치에 상기 함몰부들 방향으로 돌출된 돌출부들을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 함몰부는 평면상에서 볼 때 함몰된 부분의 형상이 삼각형, 반원, 또는 반타원 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들 각각은 적어도 일 단부에 상기 함몰부들과 상기 돌출부들을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 전극들 각각은 상기 함몰부를 충진할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치는 상기 제1 및 제2 모듈 기판의 일 단부의 함몰부를 보호하는 보호재를 더 포함하며, 상기 연결 전극은 상기 함몰부 면과 상기 보호재 사이에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모듈 기판의 상면에 제공되며 상기 연결 전극에 연결된 연결 배선, 및 상기 모듈 기판의 하면에 제공되며 상기 연결 전극에 연결된 배면 연결 배선을 더 포함하며, 상기 배면 연결 배선은 상기 지지 기판과 BGA(ball grid array) 방식 또는 도전성 접착 부재로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지 기판은 상기 모듈 기판과 마주보는 면에 제공된 도전성 전극부를 가지며, 상기 연결 전극은 상기 배면 연결 배선을 통해 상기 도전성 전극부에 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 전극들은 상기 발광 소자들을 구동할 수 있도록 상기 발광소자들에 대응하는 개수로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모듈 기판은 상기 발광 소자들이 제공되어 영상이 표시되는 화소 영역과 상기 화소 영역을 둘러싸는 비화소 영역을 포함하며, 상기 연결 배선들의 일부 또는 전부는 상기 화소 영역에 제공될 수 있다. 상기 함몰부는 상기 비화소 영역에 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 함몰부들은 상기 모듈 기판의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수 개의 표시 모듈을 제조 하는 단계 및 상기 복수 개의 표시 모듈들을 지지 기판 상에 제공하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 복수 개의 표시 모듈들 각각을 제조하는 단계는 모듈 기판의 적어도 일 단부에 함몰부를 형성하는 단계, 상기 함몰부에 연결 전극들을 형성하는 단계, 상기 모듈 기판 상에 발광 소자들을 형성하는 단계, 및 상기 모듈 기판의 하면에 구동 회로부를 형성하고 상기 연결 전극들을 통해 상기 발광 소자들과 상기 구동 회로부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 함몰부는 레이저를 이용하여 형성하거나 톱니와 같은 기구 등을 이용한 절단 등으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 전극들을 형성하는 단계는, 상기 함몰부가 형성된 모듈 기판의 적어도 일 단부 측면에 도전막을 형성하는 단계 및 상기 모듈 기판의 적어도 일 단부 측면을 연마하여 상기 함몰부를 제외한 일 단부 측면에 형성된 상기 도전막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모듈 기판의 적어도 일 단부에 함몰부를 형성하는 단계와 상기 함몰부에 연결 전극들을 형성하는 단계는, 복수 개의 모듈 기판들을 서로 인접하게 배치시킨 후 복수 개의 모듈 기판들에서 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치 제조 방법은 상기 모듈 기판의 상면 및 하면에 각각 연결 배선들 및 배면 연결 배선들을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치 제조 방법은 상기 모듈 기판의 적어도 일 단부에 돌출부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 표시 모듈들을 상기 지지 기판 상에 제공할 때 상기 함몰부에 해당하는 위치에 상기 돌출부가 대응하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상이 분리되거나 영상에 암선이 나타나는 등의 문제점이 최소화된 대면적 표시 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 P1에 해당하는 부분을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 모듈의 일 모서리를 개념적으로 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 A-A'선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따를 실시예들을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 간략하게 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 모듈 기판의 하면에 구동 회로부가 별도로 제공된 경우 배면에서의 연결 관계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 평면도들이다.
도 8은 표시 모듈을 지지 기판에 조립하는 것을 개념적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 복수개의 모듈 기판에 함몰부를 동시에 형성하는 것을 개념적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 함몰부의 형상을 각각 도시한 평면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 전극의 형상을 각각 도시한 평면도들이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 서로 인접한 두 표시 모듈 사이의 관계를 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 구조도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들이 상술한 실시예와 다른 형태로 배열된 것을 도시한 평면도로서 도 1의 P1에 대응하는 부분을 도시한 것이다.
도 15a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들이 상술한 실시예와 또 다른 형태로 배열된 것을 도시한 평면도로서 도 1의 P1에 대응하는 부분을 도시한 것이며, 도 15b는 도 15a에 도시된 발광 소자를 간단히 도시한 개념도이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 일부를 도시한 것으로, 서로 인접한 모듈 기판들 사이에 고정 부재가 제공된 것을 도시한 평면도이며, 도 16b 및 도 16c는 도 16a의 B-B'선에 따른 단면도들로서, 본 발명의 일 실시예들을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 화소를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 표시 장치에 있어서, 발광 소자들이 영상을 표시하는 화소로 사용된 경우에는 표시 장치로 사용될 수 있다. 표시 장치는 텔레비전, 태블릿, 이북 표시 장치, 컴퓨터 모니터, 키오스크, 디지털 카메라, 게임 콘솔, 휴대전화, PDA, 차량용 디스플레이, 대형 옥외/옥내 전광판 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 마이크로 발광 소자를 포함한다. 마이크로 발광 소자는 약 1 마이크로미터 내지 약 800 마이크로미터 스케일, 또는 약 1 마이크로미터 내지 약 500 마이크로 미터, 또는 약 10 마이크로미터 내지 약 300 마이크로미터 스케일의 폭이나 길이를 갖는 소자들일 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 발광 소자들은 반드시 상기 범위 내의 폭이나 길이를 가질 필요는 없으며, 필요에 따라 더 작거나 더 큰 크기를 가질 수 있다. 이하에서는 마이크로 발광 소자를 모두 “발광 소자”로 지칭한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 P1에 해당하는 부분을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 모듈의 일 모서리를 개념적으로 도시한 사시도이다. 도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 A-A'선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따를 실시예들을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 지지 기판(160)과, 상기 지지 기판(160) 상에 배치된 다수 개의 표시 모듈(110)을 포함한다. 각 표시 모듈(110)은 영상이 표시되는 화소 영역(111)을 갖는 것으로서, 지지 기판(160) 상에 행과 열을 따라 배치될 수 있다. 표시 모듈(110)의 화소 영역(111)에는 적어도 하나의 화소, 바람직하게는 다수 개의 화소가 형성되어 있을 수 있다.
지지 기판(160)은 배선부 및 발광 소자들(130)이 형성된 것으로서, 경성 또는 연성으로 제공될 수 있다. 지지 기판(160)은 개별 표시 모듈(110)보다 더 큰 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 지지 기판(160) 상에 표시 모듈들(110)이 다수 개 실장될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 다수 개의 표시 모듈들(110)의 조합으로 큰 표시 화면을 갖는 표시 장치(100)의 구현이 가능하다.
지지 기판(160)은 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, Si, SiC, 금속, 섬유, 폴리머 등일 수 있으며, 투명 또는 불투명 기판일 수 있다. 또한, 지지 기판(160)은 경성 또는 연성의 인쇄회로보드(PCB)일 수 있다.
일 실시예에서, 지지 기판(160)은 유리, 석영, 투명 세라믹, 투명 PCB 등 투명 기판일 수 있다. 지지 기판(160) 상의 배선부 또한 투명 전도성 산화막과 같은 투명 필름으로 형성될 수 있다. 지지 기판(160)이 투명 기판인 경우, 디스플레이 장치를 턴온하기 전에는 지지 기판(160)을 통해 배경이 관찰되도록 할 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(160)을 벽에 부착할 경우, 디스플레이 장치를 턴오프한 상태에서 디스플레이 화면은 거의 관찰되지 않고 벽면이 관찰될 수 있다. 발광 소자들(130)은 아주 작은 크기를 갖기 때문에, 발광 소자들(130) 사이의 영역을 통해 배경이 관찰될 수 있다. 이에 따라, 예컨대 헤드 업 디스플레이와 같은 투명 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
더욱이, 지지 기판(160)이 연성 플라스틱으로 형성된 경우, 플렉서블 디스플레이를 구현할 수도 있다.
표시 모듈(110) 각각은 모듈 기판(120)과, 상기 모듈 기판(120)의 상면 상에 실장된 복수 개의 발광 소자들(130)을 포함한다.
표시 모듈(110) 각각의 모듈 기판(120)은 다양한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 모듈 기판(120)은 광투과성 절연 재료로 형성될 수 있다. 여기서 모듈 기판(120)이 “광투과성”을 갖는다는 의미는 광을 전부 투과시키는 투명한 경우뿐만 아니라, 소정 파장의 광만, 또는 소장 파장의 광의 일부만을 투과시키는 등의 반투명 또는 일부 투명한 경우를 포함한다. 모듈 기판(120)의 재료로는 유리, 석영, 유기 고분자, 유무기 복합재 등을 들 수 있다. 그러나, 모듈 기판(120)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 광투과성을 가지는 것으로서 절연성을 갖는다면 특별히 한정되는 것은 아니다.
모듈 기판(120)은 적어도 1개의 화소 영역(111)과, 상기 화소 영역(111)을 둘러싼 비화소 영역을 포함한다. 화소 영역(111)은 화소가 제공되는 영역으로서 후술할 발광 소자(130)로부터 출사된 광이 진행하여 사용자에게 시인되는 영역에 해당한다. 비화소 영역은 화소 영역(111)을 제외한 영역이다. 비화소 영역은 화소 영역(111)의 적어도 일측에 제공되며, 본 발명의 일 실시예에서는 화소 영역(111)을 둘러싸는 형태로 제공된다.
화소 영역(111)에는 적어도 하나의 발광 소자(130)이 제공되는 바, 본 발명의 일 실시예에서는 화소 영역(111)에 다수 개의 발광 소자들(130)이 제공된 것을 일 예로서 설명한다.
화소 유닛(113)은 영상을 표시하는 최소 단위이다. 각 화소 유닛(113)은 백색광 및/또는 컬러광을 낼 수 있다. 각 화소(113) 유닛은 하나의 컬러를 내는 하나의 화소를 포함할 수도 있으나, 서로 다른 컬러가 조합되어 백색광 및/또는 컬러광을 낼 수 있도록 서로 다른 화소를 복수 개 포함할 수도 있다. 예를 들어, 각 표시 모듈(110)은 제1 내지 제3 화소를 포함할 수 있다.
화소들은 모듈 기판(120) 상의 화소 영역(111) 내에 제공된다. 각 표시 모듈(110)의 화소 유닛(113)에는 적어도 하나의 화소가 제공되며, 예를 들어, 각 화소 유닛(113)은 제1 내지 제3 화소를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 화소는 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)로 구현될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 화소가 출사하는 광을 각각 제1 내지 제3 광이라고 하면, 제1 내지 제3 광은 서로 다른 파장 대역을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 내지 제 3광은 청색, 적색, 및 녹색 파장 대역에 해당할 수 있다. 그러나, 각 표시 모듈(110)이 포함하는 화소들이 출사하는 광의 파장 대역은 이에 한정되는 것은 아니며, 시안, 마젠타, 옐로우의 파장 대역에 해당될 수도 있다.
발광 소자들(130)은 각 화소마다 제공되어 다양한 파장의 광을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들(130)은 제1 내지 제3 광으로 각각 녹색, 적색, 및 청색의 파장 대역을 출사하는 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)은 청색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드, 및 녹색 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 그러나, 청색, 적색, 및 녹색을 구현하기 위해 제1 내지 제3 광이 각각 청색, 적색, 및 녹색의 파장대역을 가질 필요는 없다. 도시하지는 않았으나, 제1 내지 제3 광이 동일한 파장 대역을 갖더라도, 제1 내지 제3 광 중 적어도 일부를 다른 파장 대역의 광으로 변환하는 광변환층이 추가적으로 사용되는 경우, 최종적인 출사광의 컬러를 제어할 수 있기 때문이다. 광변환층은 소정 파장의 광을 다른 파장의 광으로 변환하는 형광체, 양자점와 같은 재료를 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1 내지 제3 화소이 녹색, 적색, 및/또는 청색을 구현하기 위해, 반드시 녹색, 적색, 청색 발광 다이오드를 사용해야 하는 것은 아니며, 상기 컬러 이외의 발광 다이오드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 적색을 구현하기 위해, 적색 발광 다이오드가 사용될 수도 있으나, 청색 또는 자외선 발광 다이오드를 사용하되, 청색광 또는 자외선을 흡수한 후 적색을 방출하는 광변환층을 이용할 수 있다.
발광 소자들(130)은 미세한 크기로 형성되므로, 플라스틱과 같이 연성 모듈 기판에 전사와 같은 방법으로 실장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(130)는 무기 발광 소자일 수 있으며, 유기 발광 소자와는 달리 무기 물질을 박막 성장시켜 형성할 수 있다. 이에 따라, 제조공정이 단순하고 수율이 향상될 수 있다. 그리고, 낱개로 분리된 발광 소자(130)를 대면적 기판 상에 동시에 전사 가능하므로, 대면적 표시장치의 제작이 가능하게 된다. 더욱이, 무기물 재료로 이루어진 발광 소자는 유기 발광 소자에 의해 휘도가 높고 수명이 길며, 단가가 낮다는 장점이 있다.
도 3을 참조하면, 모듈 기판(120)의 측면에는 함몰부(127)이 형성되며, 함몰부(127) 내에는 연결 전극(123)이 제공된다. 함몰부(127)는 모듈 기판(120)의 측면으로부터 내측 방향으로 움푹 들어간 것으로서, 모듈 기판(120)의 일부가 제거됨으로써 모듈 기판(120)의 상면으로부터 하면 방향으로 연장된 그루브 형상을 가질 수 있다. 함몰부(127) 내부를 이루는 모듈 기판(120)의 측면 상에는 연결 전극(123), 좀더 상세하게는 연결 전극(123) 중 측면 전극(123b)이 제공된다.
모듈 기판(120)의 상면에는 상기 측면 전극(123b)에 연결된 상부 패드(123a)가 제공되며, 모듈 기판(120)의 하면에는 상기 측면 전극(123b)에 연결된 하부 패드(123c)가 제공된다. 상기 상부 패드(123a)는 연결 배선(129)와 접촉하여 연결되거나 연결 배선(129)와 일체로 형성되며, 상기 연결 배선(129)는 발광 소자(130)에 전기적으로 연결된다. 도시하지는 않았으나, 하부 패드(123c)는 하부 연결 배선(159)에 접촉하여 연결되거나 하부 연결 배선(159)와 일체로 형성되며, 구동 회로부 또는 지지 기판에 전기적으로 연결된다. 여기서 상기 연결 배선(129) 및 하부 연결 배선(159)는 데이터 라인 및/또는 주사 라인 등을 포함할 수 있다.
모듈 기판(120)의 하면에 형성된 배선들은 별개의 구동 회로부(150) 에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 4a를 참조하면, 구동 회로부(150)는 별도의 인쇄 회로 기판으로 제작되어 모듈 기판(120)의 하면에 배치된 후, 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 배선들에 연결될 수 있다. 모듈 기판(120)의 상면에 형성된 각 배선은 후술할 함몰부(127)에 형성된 연결 전극(123)을 통해 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 배선들에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 구동 회로부(150)이 별개의 인쇄 회로 기판으로 제작되어 모듈 기판(120)의 하면에 배치된 것만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 별개의 추가적인 구동 회로부가 더 제공될 수도 있다. 지지 기판(160)에 별도의 배선과 함께 추가적인 구동 회로부가 제공될 수도 있다. 예를 들어 도 4b를 참조하면, 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 배선들은 지지 기판(160)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도시하지는 않았으나, 모듈 기판(120)에는 다수 개의 배선들 뿐만 아니라, 발광 소자들(130)을 구동하는 구동 소자가 형성될 수도 있다. 이 경우, 구동 소자는 박막 트랜지스터일 수 있으며, 각 박막 트랜지스터는 외부로부터의 구동 신호에 따라 각각의 발광 소자(130)에 연결됨으로써 각 발광 소자(130)를 턴 온시키거나 턴 오프 시킬 수 있다.
제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)로는 다양한 형태의 발광 다이오드가 채용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(130)를 간략하게 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 발광 소자(130)는 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c) 중 어느 하나일 수 있다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 소자 기판(131), 제1 반도체층(132), 활성층(133), 제2 반도체층(134), 제1 컨택 전극(135a), 제2 컨택 전극(135b), 절연막(136), 제1 컨택 패드(137a), 및 제2 컨택 패드(137b)를 포함한다.
일 실시예에서, 녹색 광을 방출하는 발광 소자의 경우, 제1 반도체층(132), 활성층(133), 및 제2 반도체층(134)은 인듐 갈륨 질화물(InGaN), 갈륨 질화물(GaN), 알루미늄 인듐 갈륨 질화물(AlInGaN), 갈륨 인화물(GaP), 알루미늄 갈륨 인듐 인화물(AlGaInP), 및 알루미늄 갈륨 인화물(AlGaP)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적색 광을 방출하는 발광 소자의 경우, 제1 반도체층(132), 활성층(133), 및 제2 반도체층(134)은 갈륨 비소(aluminum gallium arsenide, AlGaAs), 갈륨 비소 인화물(gallium arsenide phosphide, GaAsP), 알루미늄 갈륨 인듐 인화물(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP), 및 갈륨 인화물(gallium phosphide, GaP)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 청색 광을 방출하는 발광 소자의 경우, 제1 반도체층(132), 활성층(133), 및 제2 반도체층(134)은 갈륨 질화물(GaN), 인듐 갈륨 질화물(InGaN), 알루미늄 인듐 갈륨 질화물(AlInGaN), 및 아연 셀렌화물(zinc selenide, ZnSe)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 반도체층(132, 134)은 서로 반대 타입의 불순물이 각각 도핑될 수 있으며, 불순물의 타입에 따라 n형 또는 p형 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(132)은 n형 반도체층이고 제2 반도체층(134)은 p형 반도체층일 수 있다. 반대로, 제1 반도체층(132)은 p형 반도체층이고 제2 반도체층(134)은 n형 반도체층일 수도 있다.
도면에서 제1 반도체층(132) 및 제2 반도체층(134)이 각각 단일층인 것으로 도시하지만, 이들 층들은 다중층일 수 있으며, 또한 초격자층을 포함할 수도 있다. 활성층(133)은 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물 구조를 포함할 수 있고, 원하는 파장을 방출하도록 질화물계 반도체의 조성비가 조절된다.
활성층(133) 및 제2 반도체층(134)이 제공되지 않은 제1 반도체층(132) 상에는 제1 컨택 전극(135a)이 배치되고, 제2 반도체층(134) 상에는 제2 컨택 전극(135b)이 배치된다.
제1 및/또는 제2 컨택 전극(135a, 135b)은 단일 층, 또는 다중 층 금속으로 이루어질 수 있다. 제1 및/또는 제2 컨택 전극(135a, 135b)의 재료로는 Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Cu 등의 다양한 금속 및 이들의 합금 등이 포함될 수 있다.
제1 및 제2 컨택 전극(135a, 135b) 상에는 절연막(136)이 제공되며, 절연막(136) 상에는 제1 컨택 전극(135a)과 컨택홀을 통해 연결된 제1 컨택 패드(137a)와 제2 컨택 패드(137b)가 제공된다. 본 실시예에 있어서, 제1 컨택 전극(135a)에는 제1 컨택 패드(137a)가 연결되고, 제2 컨택 전극(135b)에는 제2 컨택 패드(137b)가 연결된 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 컨택 전극(135a)에 제2 컨택 패드(137b)가 연결되고 제2 컨택 전극(135b)에는 제1 컨택 패드(137a)가 연결될 수도 있다.
제1 컨택 패드(137a) 및/또는 제2 컨택 패드(137b)는 단일 층, 또는 다중 층 금속으로 이루어질 수 있다. 제1 컨택 패드(137a) 및/또는 제2 컨택 패드(137b)의 재료로는 Al, Ti, Cr, Ni, Au 등의 금속 및 이들의 합금 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자(130)가 간단히 도면과 함께 설명되었으나, 발광 소자(130)는 상술한 층 이외에도 부가적인 기능을 갖는 층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 광을 반사하는 반사층, 특정 구성 요소를 절연하기 위한 추가 절연층, 솔더의 확산을 방지하는 솔더 방지층, 등 다양한 층이 더 포함될 수 있다.
도 5에 있어서, 발광소자는 제1 및 제2 컨택 패드가 상부를 향하는 형태로 도시되었으나, 모듈 기판 상에 실장될 때는 반전되어 제1 및 제2 컨택 패드가 모듈 기판의 상면을 마주보는 방향으로 실장될 수 있다. 제1 및 제2 컨택 패드는 모듈 기판 상에 제공된 배선부에 직접 또는 도전성 접착 부재 등을 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자(130)에 공통 전압과 데이터 신호가 인가되어 턴온됨으로써 광을 출사하며, 출사된 광은 하부의 모듈 기판(120)을 통해 모듈 기판(120)의 하면 방향으로 진행한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 모듈들(110)은 지지 기판(160) 상에 형성된 배선부, 그 중에서도 도전성 전극부(163)에 연결되는 구조를 갖는다. 지지 기판(160) 상에는 다양한 종류의 배선부, 회로들(예를 들어, 추가 구동부를 비롯하여 각 화소들을 구동하기 위한 다양한 회로들), 등이 제공될 수 있으며, 상기 도전성 전극부(163)를 통해 표시 모듈들(110) 상에 배치된 발광 소자들(130)로 구동 신호를 제공한다. 이를 위해, 표시 모듈(110)의 모듈 기판(120)에는 지지 기판(160)의 도전성 전극부(163)와 모듈 기판(120) 상면의 연결 배선(129)를 연결하기 위한 구조가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈들(110)은 모듈 기판(120)의 상면에 제공된 발광 소자들(130)을 모듈 기판(120)의 하측에 위치한 구동부(150)이나 지지 기판(160)에 연결하기 위한 연결 구조를 갖는다.
도 3을 참조하여 이를 좀더 상세히 설명하면, 모듈 기판들(120)의 각각의 적어도 일 단부에는 모듈 기판(120)의 단부로부터 함몰된 함몰부들(127)이 제공된다. 함몰부(127)는 화소 영역(111)이 아닌 비화소 영역에 제공될 수 있으며, 이에 따라 모듈 기판(120)의 가장자리를 따라 배치되다. 함몰부(127)는 발광 소자들(130)의 개수 및 상기 발광 소자들(130)에 연결된 연결 배선(129)을 연결할 수 있는 개수로 제공될 수 있으며, 도면에서는 설명의 편의를 위해 임의의 개수로 도시되었다.
각 함몰부들(127)는 모듈 기판(120)의 양 단부에서 모듈 기판(120)의 상면으로부터 하면 방향으로 커팅된 형태로 형성된다. 상기 함몰부들(127)에는 각각 연결 전극들(123)이 형성된다. 각 연결 전극(123)은 모듈 기판(120)의 상면에 형성된 상부 패드(123a), 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 하부 패드(123c), 상기 함몰부(127)의 내부에 해당하며 상부 패드(123a)와 하부 패드(123c)를 잇는 측면 전극(123b)으로 이루어진다. 상부 패드(123a)는 모듈 기판(120)의 상면에 형성된 연결 배선(129)에 연결되며, 하부 패드(123c)는 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 하부 연결 배선(159)에 연결되거나, 지지 기판(160)의 도전성 전극부(163)와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 모듈 기판(120)의 하면에 발광 소자(130)를 구동하기 위한 구동 회로부(150)가 별도로 제공되는 경우에는 하부 패드(123c)는 모듈 기판(120)의 하면에 제공된 연결 배선(129)에 의해 구동 회로부(150)에 연결된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 있어서, 모듈 기판(120)의 하면에 구동 회로부(150)가 별도로 제공된 경우 배면에서의 연결 관계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1 내지 도 6를 참조하면, 구동 회로부(150)는 단일 개수로 제공될 수 있으나, 도시된 바와 같이 2개 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로부(150)는 제1 구동 회로부(151)와 제2 구동 회로부(153)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 구동 회로부(151, 153)는 모듈 기판(120)의 하면에 형성된 하부 연결 배선(159)를 통해 연결 전극(123)의 하부 패드(123c)와 전기적으로 연결된다. 제1 구동 회로부(151)와 제2 구동 회로부(153)는 예를 들어, 주사 구동부와 데이터 구동부일 수 있다. 제1 구동 회로부(151)와 제2 구동 회로부(153)는 화소 영역(111) 및/또는 비화소 영역에 대응하는 영역에 제공될 수 있다.
모듈 기판(120)의 하면에 구동 회로부(150)가 별도로 제공되지 않거나 제공되더라도 추가적인 소자에 연결이 필요한 경우, 하부 패드(123c)는 지지 기판(160) 상의 도전성 전극부(163)와 연결된다. 하부 패드(123c)가 지지 기판(160)의 도전성 전극부(163)와 연결될 때는 하부 패드(123c)와 도전성 전극부(163)와의 사이에 솔더 페이스트와 같은 도전성 접착 부재(140)가 제공되는 형태로 연결될 수 있다. 또는 하부 패드(123c)가 지지 기판(160)의 도전성 전극부(163)와 연결될 때는, 볼 그리드 어레이(ball grid array) 방식으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부 패드(123c)와 지지 기판(160)의 도전성 전극부(163) 사이에 땜납 볼이 제공될 수 있다.
지지 기판(160)에는 다양한 소자, 예를 들어, 타이밍 콘트롤러, EEPROM 등의 메모리, 발광 소자(130)를 구동하기 위한 전압원 등의 회로와, 도전성 전극부(163)과 전기적으로 접속되는 각종 배선들을 포함하는 배선부가 형성될 수 있다. 상기 지지 기판(160)에는 주사 라인과 데이터 라인에 각각 주사신호 및 영상신호를 인가하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부가 형성될 수도 있다.
이러한 구조에서는 구동 회로부(150) 또는 지지 기판(160) 상의 다양한 소자들로부터 출력된 구동 신호가 연결 전극들(123) 통해 발광 소자(130)로 전달되며 이에 따라 발광 소자(130)가 턴온 되거나 턴 오프 되어 영상을 표시하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 상기한 바와 같이 복수 개의 표시 모듈(110)을 포함하는 멀티 모듈 표시 장치에 해당한다. 일 예로서, 도 1에서는 4x5개의 표시 모듈들(110)이 하나의 표시 장치(100)를 이루는 것이 되었다.
본 실시예에 있어서, 복수 개의 표시 모듈들(110)은 각각 또는 적어도 일부가 독립적으로 구동될 수 있으며, 또는 적어도 일부의 표시 모듈들(110)이 나머지 다른 표시 모듈들(110)과 연동되어 종속적으로 구동될 수 있다. 복수 개의 표시 모듈들(110)이 연동되어 구동되는 경우, 하나의 영상을 표시할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 복수 개의 표시 모듈들(110)이 모두 동일한 크기로 제공된 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 표시 모듈이 나머지 표시 모듈들과 서로 다른 크기로 제공될 수도 있음은 물론이다. 또한, 적어도 하나의 표시 모듈이 나머지 표시 모듈과 서로 다른 화소 개수를 가질 수 있으며 이에 따른 해상도 또한 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이에 더해, 모든 영역의 해상도가 동일할 필요가 없는 경우, 서로 다른 해상도의 표시 모듈을 배열하는 방식으로 표시 장치(100)를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 표시 모듈(110)은 직사각형의 형상이 아닌 다른 형상으로 제공될 수도 있으며, 특히, 전체적인 표시 장치(100)의 형상에 따라 사각형이 아닌 다른 형상으로도 제공될 수 있다. 또한 제조하고자 하는 표시 장치(100)의 크기에 따라, 지지 기판(160)이나 그 지지 기판(160) 상에 배치되는 표시 모듈들(110)의 개수는 다양하게 달라질 수 있다
상기한 구조의 표시 장치는 대면적의 멀티 모듈 표시 장치를 제조할 때, 서로 인접한 표시 모듈과 표시 모듈 사이의 화소 영역의 이격부가 최소화됨으로써 표시되는 영상이 분리되거나 영상에 암선이 나타나는 등의 문제점이 최소화된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 전극이 발광 소자들이 실장되는 모듈 기판의 측부에, 특히 화소 영역에 바로 인접한 비화소 영역에 형성될 수 있다. 여기서 연결 전극이 형성되는 부분은 모듈 기판의 일 단부로부터 내측으로 함몰된 부분에 해당하며 이에 따라 모듈 기판의 외측에 추가적인 배선 구조를 가질 필요가 없다. 또한 본 발명의 일 실시예에서는 표시 모듈과 지지 기판을 연결하기 위한 별도의 장치가 모듈 기판의 측면에 제공될 필요가 없어, 모듈 기판의 측면에 별도의 장치를 장착하기 위한 공간이 생략됨으로써 서로 인접한 두 표시 모듈 사이의 간격이 최소화될 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 평면도들이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 먼저 복수 개의 표시 모듈(110)을 제조한 후, 상기 복수 개의 표시 모듈(110)을 지지 기판(160) 상에 배치함으로써 제조될 수 있다.
먼저, 복수 개의 표시 모듈들(110)은 제조하는 단계를 설명한다.
도 7a를 참조하면, 먼저 모듈 기판이 제공되다. 모듈 기판은 광투과성 절연 재료로 형성될 수 있다.
모듈 기판(120)의 적어도 일 단부에는 모듈 기판(120)의 측부가 제거되 함몰부(127)가 형성된다. 함몰부(127)는 레이저를 이용하여 형성하거나 톱니와 같은 기구 등을 이용한 절단 등으로 형성할 수 있다. 그러나, 함몰부(127)의 형성 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법으로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7b를 참조하면, 모듈 기판(120)의 측면에는 도전막(CDT)이 형성된다. 도전막(CDT)은 함몰부(127)가 형성된 모듈 기판(120)의 측면 전체에 형성될 수 있다. 도전막(CDT)은 도금을 통해 용이하게 형성될 수 있다. 그러나, 도전막(CDT)의 형성 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 모듈 기판(120)의 측면에 도전막을 형성할 수 있는 것으로서 다른 방식을 이용할 수 있음은 물론이다.
도 7c를 참조하면, 다음으로 모듈 기판(120)의 적어도 일 단부 측면이 연마될 수 있다. 상기 연마에 의해 함몰부(127)를 제외한 일 단부 측면에 형성된 상기 도전막이 제거되며, 함몰부(127) 내에 형성된 도전막만 남게 되어 연결 전극(특히, 측면 연결 전극; 123)으로 기능하게 된다.
도 7d를 참조하면, 연결 전극(123)이 형성된 함몰부(127) 내에 보호재(BM)가 형성될 수 있다. 함몰부(127) 내에 보호재(BM)를 형성하는 것은 선택적인 것으로서 필요에 따라 보호재(BM)의 보호 없이 이후 표시 모듈의 조립 단계가 진행될 수도 있다. 보호재(BM)는 광을 흡수할 수 있도록 블랙 컬러의 절연성 물질로 이루어질 수 있다.
이후, 상기 모듈 기판 상에는 발광 소자들을 형성된다. 여기서, 발광 소자들 형성 전에 모듈 기판의 상면과 하면에 추가적인 연결 배선 및 배면 연결 배선이 먼저 형성될 수 있다.
상기 모듈 기판의 하면에는 구동 회로부가 준비되어 배치되며, 상기 연결 전극들을 통해 상기 발광 소자들과 상기 구동 회로부가 전기적으로 연결됨으로써, 표시 모듈이 완성된다.
도 8은 표시 모듈을 지지 기판에 조립하는 것을 개념적으로 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 상술한 단계를 거쳐 완성된 표시 모듈들(110)을 지지 기판(160) 상에 배치한 후 전기적으로 연결한다. 지지 기판(160) 상에는 다수 개의 표시 모듈들(110)이 행과 열을 따라 배치될 수 있다. 표시 모듈(110)과 지지 기판(160) 사이에는 솔더 페이스트와 같은 도전성 접착제나 볼 그리드 어레이에 사용되는 땜납 볼 등이 배치되어, 표시 모듈(110)과 지지 기판(160) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단순히 모듈 기판에 함몰부를 형성하고 함몰부 내에 연결 전극을 간단하게 형성하는 방식으로 표시 모듈을 제작하고, 표시 모듈을 지지 기판에 단순한 솔더링이나 볼 그리드 어레이 방식으로 부착할 수 있음으로써 간단하고 저렴한 방식으로 멀티 모듈 표시 장치의 제조가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 한도 내에서 다양한 방법으로 제조될 수 있으며 형상 등이 다양하게 변형될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 모듈 기판에 함몰부를 형성할 때, 단일 모듈 기판에 개별적으로 각각 함몰부를 형성할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 모듈 기판에 동시에 함몰부를 형성할 수도 있다.
도 9는 복수개의 모듈 기판에 함몰부를 동시에 형성하는 것을 개념적으로 도시한 사시도이다. 본 도면에서는 설명의 편의를 위해 2개의 모듈 기판을 사용하는 것을 도시하였다.
도 9를 참조하면, 복수 개의 모듈 기판들(120a, 120b)을 준비한 후, 함몰부(127)를 형성하기 위한 단부들이 서로 동일측에 위치하도록 배치한다. 이때, 필요에 따라 모듈 기판들(120a, 120b)이 서로 움직이지 않도록 서로 인접한 두 모듈 기판들(120a, 120b) 사이에는 점착 시트(170)를 배치시킬 수도 있다. 그 다음 복수 개의 모듈 기판들(120a, 120b)을 배치시킨 상태로 동시에 복수 개의 모듈 기판들(120a, 120b)의 단부를 레이저나 톱니 등의 기구 등을 이용하여 커팅함으로써 복수 개의 모듈 기판들(120a, 120b)의 단부에 함몰부(127)를 형성할 수 있다. 함몰부(127)가 형성된 모듈 기판들(120a, 120b)은 점착 시트(170)를 제거함으로써 개별적으로 서로 분리될 수 있다.
이러한 공정을 통해 복수 개의 모듈 기판들에 함몰부를 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 함몰부는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 함몰부의 형상을 각각 도시한 평면도들이다.
도 10을 참조하면, 함몰부(127)의 형상은 평면 상에서 볼 때 삼각형일 수도 있으나, 반원, 또는 반타원일 수 있다. 함몰부(127)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 모듈 기판(120)의 일 단부로부터 내측 방향으로 함몰된 형태라면 이 이외의 다른 형태로 형성될 수 있다. 또한, 하나의 모듈 기판(120)에 있어서, 함몰부(127)의 형상이 모두 동일한 형상, 예를 들어, 모두 삼각형 형상일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상이 하나의 모듈 기판(120)에 다양하게 제공되어 배치될 수 있다. 이에 더해, 함몰부(127) 사이의 간격은 등간격일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 연결 전극은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 전극의 형상을 각각 도시한 평면도들이다.
도 11을 참조하면, 연결 전극(123)은 함몰부(127)를 전부 충진하는 형태로 제공될 수도 있다. 상술한 일 실시예에 있어서는, 연결 전극(123)이 함몰부(127)를 이루는 모듈 기판(120)의 측면을 따라 소정 두께로 형성된 막으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 도 111에 도시된 바와 같이 함몰부(127)에 의해 함몰된 영역 전체를 충진함과 동시에 모듈 기판(120)의 측면을 커버하는 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 연결 전극(123)은 평면 상에서 볼 때 함몰부(127)와 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 모듈의 일 단부의 형상은 연결 전극의 형성이나 배선의 연결 및 지지 기판에 조립이 용이하도록 다양한 형태로 변경될 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 서로 인접한 두 표시 모듈 사이의 관계를 도시한 평면도이다.
지지 기판 상에 모듈 기판들 중 중 서로 인접한 두 모듈 기들을 제1 및 제2 모듈 기판(120a, 120b)이라고 할 때, 제1 및 제2 모듈 기판들(120a, 120b) 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 복수 개의 함몰부들을 가지며, 제1 및 제2 모듈 기판들(120a, 120b) 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 상기 복수 개의 함몰부들에 대응하는 위치에 함몰부들 방향으로 돌출된 돌출부들을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 12a를 참조하면, 제1 및 제2 모듈 기판들(120a, 120b)이 도 12a와 같이 좌우로 배치되어 있을 때, 우측의 제2 모듈 기판(120b)은 내측으로 함몰된 함몰부(127)를 가질 수 있으며, 함몰부(127) 내에는 연결 전극(123)이 형성되어 있다. 좌측의 제1 모듈 기판(120a)은 제2 모듈 기판(120b)측으로 돌출된 돌출부(127p)를 가질 수 있다. 제1 모듈 기판(120a)의 돌출부(127p)는 제2 모듈 기판(120b)의 함몰부(127)에 대응하는 위치에, 함몰부(127)의 크기에 대응하는 크기로 제공될 수 있으며, 이에 따라, 제1 모듈 기판(120a)과 제2 모듈 기판(120b)을 조립하는 경우, 제1 모듈 기판(120a) 및 제2 모듈 기판(120b)은 가장자리 형상이 서로 맞물린 형태로 조립될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 함몰부와 돌출부는 제1 및 제2 모듈 기판들에서 다양하게 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 12b를 참조하여 제1 모듈 기판(120a)을 먼저 살펴보면, 제1 모듈 기판(120a)은 그 단부에 돌출부(127pa)와 함몰부(127a)를 모두 가질 수 있다. 함몰부(127a)의 경우 제1 모듈 기판(120a)의 내측 방향으로 함몰될 수 있으며 그 함몰부(127a)에는 연결 전극(123a)이 배치될 수 있다. 돌출부(127pa)의 경우 제2 모듈 기판(120b) 측으로 돌출될 수 있다. 제2 모듈 기판(120b)을 살펴보면, 제1 모듈 기판(120a)의 함몰부(127a)에 대응하는 영역에 돌출부(127pb)가 형성될 수 있으며, 제1 모듈 기판(120a)의 돌출부(120pa)에 대응하는 영역에 함몰부(127b)가 형성될 수 있다. 제2 모듈 기판(120b)의 함몰부(127b)에는 연결 전극(123b)이 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들(120a, 120b) 각각은 적어도 일 단부에 상기 함몰부들(127a, 127b)과 상기 돌출부들(127pa, 127pb)을 가질 수 있다.
도 12c를 참조하면, 제1 모듈 기판(120a)의 함몰부(127a)와 제2 모듈 기판(120b)의 함몰부(127b)는 서로 대응하는 위치가 아니라 서로 엇갈리는 위치에 배치될 수도 있다.
상술한 구조를 갖는 표시 장치는 다양한 방식으로 구동될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 있어서, 화소들은 패시브형 또는 액티브형으로 구동될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 구조도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 타이밍 제어부(155), 제1 구동부(151), 제2 구동부(153), 배선부, 및 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)로 구현된 화소들을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 구동부(151)와 제2 구동부(153)는 각각 주사 구동부 및 데이터 구동부일 수 있으며, 이하에서는 주사 구동부 및 데이터 구동부로 지칭하여 설명한다.
각각의 화소들은 개별적으로 배선부를 통해 주사 구동부(151), 데이터 구동부(153) 등에 연결된다.
타이밍 제어부(155)는 외부(일례로, 영상 데이터를 송신하는 시스템)로부터 표시 장치의 구동에 필요한 각종 제어신호 및 영상 데이터를 수신한다. 이러한 타이밍 제어부(155)는 수신한 영상 데이터를 재정렬하여 데이터 구동부(153)로 전송한다. 또한, 타이밍 제어부(155)는 주사 구동부(151) 및 데이터 구동부(153)의 구동에 필요한 주사 제어신호들 및 데이터 제어신호들을 생성하고, 생성된 주사 제어신호들 및 데이터 제어신호들을 각각 주사 구동부(151) 및 데이터 구동부(153)로 전송한다.
주사 구동부(151)는 타이밍 제어부(155)로부터 주사 제어신호를 공급받고, 이에 대응하여 주사신호를 생성한다.
데이터 구동부(153)는 타이밍 제어부(155)로부터 데이터 제어신호 및 영상 데이터를 공급받고, 이에 대응하여 데이터 신호를 생성한다.
배선부는 다수 개의 신호 배선들을 포함한다. 배선부는, 구체적으로, 주사 구동부(151)와 화소들을 연결하는 제1 배선들(103)과 데이터 구동부(153)와 화소들을 연결하는 제2 배선들(102)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 배선들(103)은 주사 라인들일 수 있으며, 제2 배선들(102)은 데이터 라인들일 수 있다. 이외에도, 배선부는 타이밍 제어부(155)와 주사 구동부(151), 타이밍 제어부(155)와 데이터 구동부(153), 또는 그 외 구성 요소들 사이를 연결하며 해당 신호를 전달하는 배선들을 더 포함한다.
주사 라인들(103)은 주사 구동부(151)에서 생성된 주사신호를 화소들로 제공한다. 데이터 구동부(153)에서 생성된 데이터 신호는 데이터 라인들(102)로 출력된다. 데이터 라인들(102)로 출력된 데이터 신호는 주사신호에 의해 선택된 수평 표시 모듈(110) 라인의 화소들로 입력된다.
화소들은 주사 라인들(103) 및 데이터 라인들(102)에 접속된다. 화소들은 주사 라인들(103)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터 라인들(102)로부터 입력되는 데이터 신호에 대응하여 선택적으로 발광한다. 일례로, 각 프레임 기간 동안 각각의 화소들은 입력받은 데이터 신호에 상응하는 휘도로 발광한다. 블랙 휘도에 상응하는 데이터 신호를 공급받은 화소들은 해당 프레임 기간 동안 비발광함으로써 블랙을 표시한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들은 화소 영역 내에서 다양한 형태로 배열되어 화소 유닛를 형성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들이 상술한 실시예와 다른 형태로 배열된 것을 도시한 평면도로서 도 1의 P1에 대응하는 부분을 도시한 것이다.
도 14를 참조하면, 모듈 기판(120)의 화소 영역(111)에는 복수 개의 발광 소자(130)이 제공될 수 있다. 복수 개의 발광 소자들(130)은 다양한 형태로 배열되어 화소 유닛을 이룰 수 있는데, 상술한 도 2에 개시된 실시예에서는 하나의 화소 유닛이 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)로 이루어지되 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)가 삼각형을 이루는 형태로 배열된 것이 도시되었다. 본 발명의 다른 실시예에 따라서는, 도 14에 도시된 바와 같이 복수 개의 발광 소자들(130)이 행열 형상으로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 화소 유닛이 제1 내지 제3 발광 소자(130a, 130b, 130c)로 이루어진 경우, 제1, 제2 및 제3 발광 소자들(130a, 130b, 130c)은 행 또는 열을 따라 교번하여 배열될 수 있으며, 또는 행과 열 모두를 따라 교번하여 배열될 수도 있다. 다른 예를 들면, 화소 유닛이 제1 내지 제3 발광 소자로 이루어진 경우, 제1 내지 제3 발광 소자들이 배열될 때, 제1 발광 소자들, 제2 발광 소자들, 및 제3 발광 소자들이 행 또는 열을 따라 순차적으로 반복되는 형태로 배열될 수 있으며, 또는 행과 열을 따라 모두 반복되는 형태로 배열될 수도 있다.
도 15a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자들이 상술한 실시예와 또 다른 형태로 배열된 것을 도시한 평면도로서 도 1의 P1에 대응하는 부분을 도시한 것이다. 도 15b는 도 15a에 도시된 발광 소자를 간단히 도시한 개념도이다.
도 15a를 참조하면, 모듈 기판(120)의 화소 영역(111)에는 화소 영역(111)에는 복수 개의 발광 소자들(230)이 제공되되, 각 발광 소자 하나가 하나의 화소 유닛을 이룬 것을 도시하였다. 각 발광 소자들(230)은 서로 다른 컬러의 광을 출사하는 복수 개의 에피택셜 스택들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 소자들(230)은 도 15b에 도시된 바와 같이, 순차적으로 적층된 3개의 층을 제1 내지 제3 에피택셜 스택들(231, 233, 235)을 포함할 수 있다.
각 에피택셜 스택은 여러 파장 대역의 광 중, 가시 광선 대역의 컬러 광을 출사할 수 있다. 제1 에피택셜 스택(231)은 제1 컬러 광을 출사하고, 제2 에피택셜 스택(233)은 제2 컬러 광을 출사하고, 제3 에피택셜 스택(235)은 제3 컬러 광을 출사할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 컬러 광은 서로 다른 컬러 광에 해당하며, 제1 내지 제3 컬러 광은 순차적으로 짧은 파장을 갖는 서로 다른 파장 대역의 컬러 광일 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 컬러 광은 서로 다른 파장 대역을 가질 수 있으며, 제1 컬러 광으로부터 제3 컬러 광으로 갈수록 높은 에너지를 갖는 단파장 대역의 컬러 광일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 및 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있다. 그러나, 상기 제1 내지 제3 컬러 광의 순서는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 내지 제3 에피택셜 스택(231, 233, 235)의 적층 순서에 따라 서로 다른 순서로 제공될 수도 있다.
이와 같이, 하나의 화소 유닛이 적층형으로 제조된 경우, 다수 개의 발광 소자 대신 하나의 발광 적층체만 실장하면 되므로, 단위 영역 내에 더 많은 수의 화소 유닛을 포함할 수 있으며 제조 방법도 현저하게 간단해진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈에는, 서로 인접한 모듈 기판들의 조립성을 향상시키기 위한 추가적인 구성요소가 더 제공될 수 있다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 일부를 도시한 것으로, 서로 인접한 모듈 기판들(120) 사이에 고정 부재(180)가 제공된 것을 도시한 평면도이며, 도 16b 및 도 16c는 도 16a의 B-B'선에 따른 단면도들로서, 본 발명의 일 실시예들을 도시한 것이다.
도 16a 내지 도 16c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈에 있어서, 모듈 기판들(120)의 모서리들 중 적어도 일부는 다양한 형태로 모따기될 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 4개의 모듈 기판들(120)의 모서리들 중 적어도 하나는 평면 상에서 볼 때 모따기된 부분이 삼각형 형상으로, 또는 사분면 형상으로, 또는 그 외 다양한 형상으로 모따기될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 모듈 기판들(120)의 서로 마주보는 모서리 네 개가 평면 상에서 볼 때 직각 삼각형 형태로 모두 모따기된 것을 일예로서 도시하였다.
모따기된 부분은 모듈 기판으로부터 제거되기 때문에 그 부분에 빈 공간이 형성된다. 상기 공간에는 서로 인접한 모듈 기판들(120)을 단단하게 체결되도록 하는 고정 부재(180)가 제공될 수 있다. 상기 고정 부재(180)는 모듈 기판들(120)을 용이하게 고정할 수 있도록 다양한 형상을 가질 수 있으며, 각 발광 소자들로부터의 광의 반사나 간섭이 일어나지 않도록 블랙으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재(180)는 나사못의 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 부재(180)가 나사못의 형상을 갖는 경우, 상기 공간에 삽입되되 모듈 기판들(120)에 나사 체결될 수 있도록 하는 나사산(181)을 가질 수 있다. 이 경우, 고정 부재(180)의 나사산(181)에 대응되는 나사산이 모듈 기판들(120)의 모따기된 부분에도 형성될 수 있으며, 상기 서로 대응하는 나사산들이 서로 맞물리는 형태로 상기 모듈 기판들(120)과 상기 고정 부재(180)가 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재(180')는 탄성력을 가지는 후크 핀의 형상을 가질 수 있다. 후크 핀의 경우 상기 공간 내로 삽입된 후 다시 이탈이 되기 어렵도록 하는 걸림턱(183)을 가질 수 있다.
상기 실시예에서는 상기 고정 부재의 형상이 나사못과 후크 핀의 형상인 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 모따기된 부분에 삽입되어 상기 모듈 기판들을 고정할 수 있는 한도 내에서 이와 다른 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (20)

  1. 각각이 모듈 기판과, 상기 모듈 기판 상에 실장된 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 복수 개의 표시 모듈들; 및
    상기 복수 개의 표시 모듈들이 배치되는 지지 기판을 포함하며,
    상기 모듈 기판들의 각각의 적어도 일 단부에는 상기 모듈 기판의 단부로부터 함몰된 함몰부 및 상기 함몰부에 제공된 연결 전극들이 제공되고, 상기 발광 소자들은 상기 연결 전극들을 통해 상기 지지 기판 상의 배선들과 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판들 중 서로 인접한 두 모듈 기들을 제1 및 제2 모듈 기판이라고 할 때, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 복수 개의 함몰부들을 가지며, 상기 제1 및 제2 모듈 기판들 중 적어도 하나는 적어도 일 단부에 상기 복수 개의 함몰부들에 대응하는 위치에 상기 함몰부들 방향으로 돌출된 돌출부들을 가지는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 함몰부는 평면상에서 볼 때 함몰된 부분의 형상이 삼각형, 반원, 또는 반타원 형상인 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 모듈 기판들 각각은 적어도 일 단부에 상기 함몰부들과 상기 돌출부들을 가지는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 연결 전극들 각각은 상기 함몰부를 충진하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 모듈 기판의 일 단부의 함몰부를 보호하는 보호재를 더 포함하며, 상기 연결 전극은 상기 함몰부 면과 상기 보호재 사이에 제공되는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 상면에 제공되며 상기 연결 전극에 연결된 연결 배선, 및 상기 모듈 기판의 하면에 제공되며 상기 연결 전극에 연결된 배면 연결 배선을 더 포함하며, 상기 배면 연결 배선은 상기 지지 기판과 BGA(ball grid array) 방식 또는 도전성 접착 부재로 연결되는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 지지 기판은 상기 모듈 기판과 마주보는 면에 제공된 도전성 전극부를 가지며, 상기 연결 전극은 상기 배면 연결 배선을 통해 상기 도전성 전극부에 접촉하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 연결 전극들은 상기 발광 소자들을 구동할 수 있도록 상기 발광소자들에 대응하는 개수로 제공되는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 모듈 기판은 상기 발광 소자들이 제공되어 영상이 표시되는 화소 영역과 상기 화소 영역을 둘러싸는 비화소 영역을 포함하며, 상기 연결 배선들의 일부 또는 전부는 상기 화소 영역에 제공되는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 함몰부는 상기 비화소 영역에 제공되는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 함몰부들은 상기 모듈 기판의 가장자리를 따라 배치되는 표시 장치.
  13. 복수 개의 표시 모듈을 제조 하는 단계; 및
    상기 복수 개의 표시 모듈들을 지지 기판 상에 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 복수 개의 표시 모듈들 각각을 제조하는 단계는
    모듈 기판의 적어도 일 단부에 함몰부를 형성하는 단계;
    상기 함몰부에 연결 전극들을 형성하는 단계;
    상기 모듈 기판 상에 발광 소자들을 형성하는 단계; 및
    상기 모듈 기판의 하면에 구동 회로부를 형성하고 상기 연결 전극들을 통해 상기 발광 소자들과 상기 구동 회로부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 함몰부는 레이저를 이용하여 형성하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 연결 전극들을 형성하는 단계는,
    상기 함몰부가 형성된 모듈 기판의 적어도 일 단부 측면에 도전막을 형성하는 단계; 및
    상기 모듈 기판의 적어도 일 단부 측면을 연마하여 상기 함몰부를 제외한 일 단부 측면에 형성된 상기 도전막을 제거하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 적어도 일 단부에 함몰부를 형성하는 단계와 상기 함몰부에 연결 전극들을 형성하는 단계는, 복수 개의 모듈 기판들을 서로 인접하게 배치시킨 후 복수 개의 모듈 기판들에서 동시에 수행되는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 상면 및 하면에 각각 연결 배선들 및 배면 연결 배선들을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 적어도 일 단부에 돌출부를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 복수 개의 표시 모듈들을 상기 지지 기판 상에 제공할 때 상기 함몰부에 해당하는 위치에 상기 돌출부가 대응하도록 배치하는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 복수 개의 표시 모듈들은 BGA 방식으로 상기 지지 기판 상에 제공되는 표시 장치 제조 방법.
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