KR20220131908A - 마이크로 led 모듈을 갖는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 제공된다. 이 디스플레이 장치는 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제1 마이크로 LED 모듈; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 갖고, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어진다.

Description

마이크로 LED 모듈을 갖는 디스플레이 장치
본 개시는 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 타일 형태의 마이크로 LED 모듈들을 갖는 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드는 무기 광원으로서, 디스플레이 장치, 차량용 램프, 일반 조명과 같은 여러 분야에 다양하게 이용되고 있다. 발광 다이오드는 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 응답속도가 빠른 장점이 있어 기존 광원을 빠르게 대체하고 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치는 일반적으로 청색, 녹색 및 적색의 혼합 색을 이용하여 다양한 색상을 구현한다. 디스플레이 장치는 다양한 이미지를 구현하기 위해 복수의 픽셀을 포함하고, 각 픽셀은 청색, 녹색 및 적색의 서브 픽셀을 구비하며, 이들 서브 픽셀들의 색상을 통해 특정 픽셀의 색상이 정해지고, 이들 픽셀들의 조합에 의해 이미지가 구현된다.
발광 다이오드는 디스플레이 장치에서 백라이트 광원으로 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 발광 다이오드를 이용하여 직접 이미지를 구현하는 마이크로 LED 디스플레이가 개발되고 있다.
LED는 그 재료에 따라 다양한 색상의 광을 방출할 수 있어, 청색, 녹색 및 적색을 방출하는 개별 발광 소자들을 2차원 평면상에 배열하여 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 그러나 각 서브 픽셀에 하나의 발광 소자를 배열할 경우, 발광 소자의 개수가 많아져 실장 공정에 시간이 많이 소요된다. 이에 따라, 실장 공정에 소요되는 시간을 절약하기 위해 적층형 발광 소자들이 연구되고 있다. 예를 들어, 적색 LED, 청색 LED 및 녹색 LED를 적층한 발광 소자를 제조함으로써 적색, 청색, 및 녹색의 광을 하나의 발광 소자를 이용하여 구현할 수 있다. 이에 따라, 하나의 발광 소자에 의해 적색, 청색, 및 녹색광을 방출하는 하나의 픽셀이 제공될 수 있어 디스플레이 장치에 실장되는 발광 소자의 개수를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 LED 디스플레이 장치(10)를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 기판(11) 및 발광 소자들(R, G, B )을 포함한다. 발광 소자들(R, G, B)은 각각 마이크로 LED로서, 당해 분야에 잘 알려져 있듯이, 면적이 약 10,000 um2 이하인 폼 팩터를 갖는다.
적색, 녹색, 및 청색 발광 소자들(R, G, B)은 각각 서브 픽셀로서, 이들이 하나의 픽셀(P)을 구성한다. 디스플레이 기판(11) 상에 복수의 픽셀들(P)이 정렬되고 이들 픽셀들(P)에 의해 이미지가 구현된다. 디스플레이 기판(11)은 디스플레이 장치의 전체 화면에 대응하는 기판으로, 디스플레이 기판(11) 상에는 수백만 개 내지 수천만 개의 마이크로 LED들이 실장된다.
그러나, 마이크로 LED의 작은 폼 팩터 때문에, 마이크로 LED들을 취급하는 것이 어렵고, 따라서, 수백만 개 내지 수천만 개의 마이크로 LED들을 디스플레이 패널에 전사하여 실장하는 것이 쉽지 않다. 더욱이, 외부 충격에 의해 마이크로 LED들이 손상될 수 있으며, 따라서, 운반하는 도중에 마이크로 LED들에 결함이 형성될 수 있다.
따라서, 하나의 화면에 대응하는 디스플레이 기판(11) 상에 마이크로 LED들을 모두 실장할 경우, 디스플레이 장치의 제조 수율이 좋지 않다. 더욱이, 대면적의 디스플레이 기판(11)에 많은 수의 발광 소자들(R, G, B)를 실장해야 하므로, 작업성이 좋지 못하다.
이러한 문제는 적층형 발광 소자를 이용하여 픽셀을 구성하는 경우에도 유사하게 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 타일 형태의 마이크로 LED 모듈을 이용할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 마이크로 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치(20)를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 디스플레이 기판(21) 및 타일 형태의 마이크로 LED 모듈들(T)을 포함한다. 마이크로 LED 모듈들(T)은 발광 소자들(R, G, B)을 포함하며, 디스플레이 기판(21) 상에 정렬된다.
마이크로 LED 모듈(T)은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있으며, 이들 모듈들(T)이 디스플레이 기판(21) 상에 실장되어 전체 화면을 구성할 수 있다. 따라서, 디스플레이 기판(21) 상에 발광 소자들(R, G, B)을 모두 실장하는 대신, 발광 소자들(R, G, B)을 복수의 마이크로 LED 모듈들(T)에 나누어 실장하고, 이 LED 모듈들(T)을 디스플레이 기판(21) 상에 실장하여 디스플레이 장치(20)를 제공할 수 있다.
양호한 LED 모듈을(T)을 선별하여 디스플레이 장치(20)를 제조할 수 있기 때문에 디스플레이 장치(20)의 제조 수율을 개선할 수 있으며, 작업성이 개선될 수 있다.
그러나 복수의 마이크로 LED 모듈들(T)을 타일링하여 디스플레이 장치(20)를 제조할 경우, 마이크로 LED 모듈들(T)의 제조 및 실장시 발생되는 공차를 고려하여, 도 3에 점선으로 표시한 바와 같이, 마이크로 LED 모듈들(T)은 서로 이격될 필요가 있다.
마이크로 LED 모듈들(T)이 이격됨에 따라, 이들 사이의 공간이 화면에 예컨대, 선형 결함으로 나타날 수 있다. 이러한 선형 결함은 이미지를 구현하지 않는 아이들(idle) 상태에서 관찰될 뿐만 아니라, 이미지를 구현할 경우에도 관찰될 수 있다.
예시적인 실시예들은 타일링 기법을 이용하여 마이크로 LED 모듈들을 배치할 때 관찰되는 선형 결함을 줄일 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시예들은 또한 새로운 구조의 마이크로 LED 모듈을 제공한다.
예시적인 실시예는 디스플레이 장치를 제공하며, 이 디스플레이 장치는, 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제1 마이크로 LED 모듈; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 갖고, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어져 있다.
예시적인 실시에는 마이크로 LED 모듈을 제공하며, 이 마이크로 LED 모듈은, 하면, 상면, 및 측면들을 갖는 기판; 상기 기판 상면 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하되, 상기 기판의 적어도 하나의 측면은 상기 기판 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어져 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 LED 디스플레이 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 B-B'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 실시예들에 따른 LED 모듈들을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 11, 도 12, 및 도 13은 각각 도 10의 절취선 C-C', D-D', 및 E-E'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.
도 14는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 개시의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 개시는 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
예시적인 실시예는 디스플레이 장치를 제공하며, 이 디스플레이 장치는, 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제1 마이크로 LED 모듈; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 갖고, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어져 있다.
제1 마이크로 LED 모듈과 제2 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들이 서로 같은 방향으로 기울어짐으로써 이들 사이의 경계 영역이 디스플레이 되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 대면하는 측면이 같은 방향으로 기울어진 것은 기울어진 방향이 같다는 것을 의미하는 것으로 기울어진 정도가 같다는 것을 의미하는 것은 아니다. 일 실시예에서, 대면하는 측면들은 디스플레이 기판에 대해 기울어진 각도가 서로 다를 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 서로 대면하는 측면들은 서로 평행할 수 있다. 즉, 상기 서로 대면하는 측면들의 기울어진 각도는 서로 동일할 수 있다.
나아가, 수직 방향에서 상기 서로 대면하는 측면들은 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 대면하는 측면들이 서로 중첩하도록 배치됨으로써 측면들 사이의 경계 영역이 디스플레이되는 것을 방지한다.
일 실시예에 있어서, 제1 마이크로 LED 모듈과 제2 마이크로 LED 모듈은 동일한 크기 및 구조를 가질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 마이크로 LED 모듈과 제2 마이크로 LED 모듈은 서로 다른 크기 또는 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 나아가, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제3 마이크로 LED 모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제3 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 가질 수 있고, 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제3 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어질 수 있으며, 상기 제3 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제1 마이크로 LED의 측면은 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제1 마이크로 LED 모듈의 측면에 이웃할 수 있다.
상기 제3 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제3 마이크로 LED 모듈의 측면은 연장하여 제2 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면할 수 있다. 나아가, 상기 제3 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 마이크로 LED 모듈은 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제1 커넥터를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 비아홀을 통해 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 측면에 형성되어 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결할 수 있다.
상기 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하고, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판 및 상기 제2 기판 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 측면들이 서로 대면할 수 있다.
상기 제1 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역을 포함할 수 있으며, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 픽셀 영역들 각각은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들을 덮는 몰딩 멤버를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 몰딩 멤버는 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈 사이의 영역을 채울 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈은, 하면, 상면, 및 측면들을 갖는 기판; 상기 기판 상면 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하되, 상기 기판의 적어도 하나의 측면은 상기 기판 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어져 있다.
상기 기판은 2 쌍의 대향하는 측면들을 갖되, 적어도 한 쌍의 대향하는 측면들은 동일한 방향으로 기울어질 수 있다.
상기 기판은 2 쌍의 대향하는 측면들을 가질 수 있으며, 적어도 한 쌍의 대향하는 측면들은 반대 방향으로 기울어질 수 있다.
한편, 상기 마이크로 LED 모듈은 상기 기판의 상면 상에 복수의 픽셀 영역을 가질 수 있으며, 각 픽셀 영역은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 B-B'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다. 도 5의 단면도에서 디스플레이 기판(21)은 생략되었다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기판(21), 제1 마이크로 LED 모듈들(T1), 및 제2 마이크로 LED 모듈(T2)을 포함한다. 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)은 복수의 픽셀(P)을 포함할 수 있으며, 각 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 소위 마이크로 LED 디스플레이 장치일 수 있으며, 하나의 서브 픽셀의 발광 면적이 10,000um2 이하, 나아가, 4,000um2 이하, 더 나아가, 1,000um2 이하일 수 있다.
디스플레이 기판(21)은 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)을 지지하기 위해 사용되며, 이들을 고정시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서, 디스플레이 기판(21)은 TFT와 같은 회로를 포함하는 회로 기판일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 회로를 포함하지 않는 기판, 예컨대 글래스 기판일 수도 있다. 디스플레이 기판(21)은 디스플레이 장치(100)의 화면 크기에 대응하는 크기를 가질 수 있으나, 본 개시가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 기판(21)은 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, Si, SiC, 금속, 섬유, 폴리머 등일 수 있으며, 투명 또는 불투명 기판일 수 있다. 또한, 디스 플레이 기판(21)은 경성 또는 연성의 인쇄회로보드(PCB)일 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 기판(21)은 유리, 석영, 투명 세라믹, 투명 필름, 투명 PCB 등 투명 기판일 수 있다. 투명 필름은 예를 들어, PEN(Poly Ethylent Naphthalene), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PI(Polyimide), PE(Poly Ethylene) 필름, 또는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 등일 수 있다.
디스플레이 기판(21) 상의 배선부 또한 투명 전도성 산화막과 같은 투명 필름이나 카본 나노 튜브 또는 카본 그래파이트 등의 투명 도전층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 기판(21)이 투명 기판인 경우, 디스플레이 장치를 턴온하기 전에는 디스플레이 기판(21)을 통해 배경이 관찰되도록 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 기판(21)을 벽에 부착할 경우, 디스플레이 장치를 턴오프한 상태에서 디스플레이 화면은 거의 관찰되지 않고 벽면이 관찰될 수 있다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 아주 작은 크기를 갖기 때문에, 마이크로 LED들(R, G, B) 사이의 영역을 통해 배경이 관찰될 수 있다. 이에 따라, 예컨대 헤드 업 디스플레이와 같은 투명 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
더욱이, 디스플레이 기판(21)이 연성 플라스틱으로 형성된 경우, 플렉서블 디스플레이를 구현할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 투명 디스플레이 장치는 건물의 창 유리, 또는 자동차 유리 등과 같은 유리판을 디스플레이 기판(21)으로 사용할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 투명 디스플레이 장치는 투명 인쇄회로보드를 디스플레이 기판(21)으로 사용하여 제작될 수 있으며, 이 투명 디스플레이 장치가 창 유리 또는 자동차 유리 등의 유리판에 부착될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 연성 인쇄회로보드(FPCB)를 디스플레이 기판(21)으로 사용하여 플렉서블 디스플레이 장치를 제조하고, 플렉서블 디스플레이 장치를 창 유리 또는 자동자 유리 등의 유리판에 부착하거나, 플렉서블 디스플레이 장치를 유리판 대신 사용할 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 창 유리 또는 자동차 유리 등의 유리판이나 투명 디스플레이 기판은 전기 변색 특성을 갖도록 제작될 있으며, 전류 및 전압을 조절하여 이들의 광 투과율을 조절할 수 있다. 또한, 각 픽셀 내의 마이크로 LED들(R, G, B)에서 방출되는 광량을 조절하여 디스플레이 기판(21)의 투명도를 조절할 수도 있다.
제1 마이크로 LED 모듈들(T)이 디스플레이 기판(21) 상에 정렬된다. 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)은 타일링 기술을 이용하여 디스플레이 기판(21) 상에 부착될 수 있다. 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)은 서로 이격되도록 정렬될 수 있다.
제1 마이크로 LED 모듈(T1)은 제1 기판 상에 배치된 복수의 픽셀들(P)을 포함하며, 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 제1 기판은 대체로 평평한 상면 및 하면을 가질 수 있다. 한편, 도시한 바와 같이, 제1 기판은 디스플레이 기판(21)의 상면에 대해 기울어진 측면들을 가질 수 있다. 여기서, 기울어진 측면은 제1 기판의 측면이 디스플레이 기판(21)의 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어진 것을 의미한다. 제1 기판의 상면은 디스플레이 기판(21)의 상면에 실질적으로 평행할 수 있으며, 따라서, 제1 기판의 기울어진 측면은 제1 기판의 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖는다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 기판의 대향하는 한 쌍의 측면은 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있으며, 또 다른 한 쌍의 측면은 서로 같은 방향으로 기울어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 쌍의 대향하는 측면들이 모두 서로 같은 방향 또는 반대 방향으로 기울어질 수도 있디.
본 실시예에서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 제1 기판에서 상면은 하면보다 더 작은 면적을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 제1 기판에 있어서, 상면과 하면이 실질적으로 서로 동일한 면적을 가질 수도 있다.
마이크로 LED들(R, G, B)은 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다. 본 명세서에서 마이크로 LED는 무기계열의 반도체층을 이용하여 제작된 마이크로 스케일의 발광체를 의미한다. 마이크로 LED는 통상 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 이러한 마이크로 LED의 구조는 예를 들어, 수직형, 수평형, 플립칩형 등 다양할 수 있으며, 특정 구종에 특별히 한정되지 않는다. 당업계에 잘 알려져 있듯이, 마이크로 LED에 전기적 접속을 위한 전극들, 패드들, 및 절연층이 추가로 형성될 수 있다.
각각의 마이크로 LED들(R, G, B)이 서브 픽셀을 구성할 수 있으며, 서로 수평하게 배열된 서브 픽셀들이 픽셀(P)을 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 마이크로 LED들(R, G, B)이 서로 적층된 적층형 발광 소자가 픽셀을 구성할 수도 있다. 적층형 발광 소자는 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출하는 마이크로 LED들을 포함할 수 있으며, 이들 마이크로 LED들이 각각 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
한편, 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)은 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)에 인접하여 배치된다. 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 하나의 측면은 인접하는 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 하나의 측면을 대면할 수 있다. 이때, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 대면하는 측면들은 디스플레이 기판(21)의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 제1 기판과 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 제2 기판은 서로 대면하는 측면들을 가질 수 있으며, 제1 기판과 제2 기판의 서로 대면하는 측면들은 디스플레이 기판(21)의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어질 수 있다.
제1 기판 및 제2 기판은 투명 또는 불투명 기판일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 기판 및 제2 기판은 투명 디스플레이 장치를 제공하기 위해 투명 재료로 형성된 투명 기판일 수 있다. 제1 기판 및 제2 기판은 예를 들어 디스플레이 기판(21)에 대해 설명한 투명 기판일 수 있으며, 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 대면하는 측면들은 서로 중첩할 수 있다. 이에 따라, 마이크로 LED 모듈들 사이의 경계선이 디스플레이지 되지 않도록 할 수 있다.
제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 제2 기판 상에 배치된 적어도 하나의 픽셀(P)을 포함하며, 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 마이크로 LED들과 동일한 구조 및 크기를 가질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다. 각각의 마이크로 LED들(R, G, B)이 서브 픽셀을 구성할 수 있으며, 서로 수평하게 배열된 서브 픽셀들이 픽셀(P)을 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 적층형 발광 소자가 픽셀(P)을 구성할 수도 있다. 적층형 발광 소자는 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출하는 반도체 적층들을 포함할 수 있으며, 이들 반도체 적층들이 각각 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 양측 측면들은 각각 서로 다른 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)의 측면들에 대면하도록 배치될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)은 일 방향으로 서로 교대로 배열될 수 있다. 상기 일 방향에 직교하는 방향에 있어서, 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)이 서로 측면들을 대면하도록 배치될 수 있으며, 또한, 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)이 서로 측면들을 대면하도록 배치될 수 있다. 그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)은 이들의 측면들의 기울기에 따라 다양한 방식으로 배열될 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 한편, 본 실시예에 있어서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)은 하면이 상면보다 넓은 면적을 갖고 제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 상면이 하면보다 넓은 면적을 갖는다. 특히, 도 4의 실시예에서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 상면의 가로 폭(WUL1)은 하면의 가로 폭(WLL1)보다 작고, 상면의 세로 폭(WUV1)은 하면의 세로 폭(WLV1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 상면의 가로 폭(WUL2)은 하면의 가로 폭(WLL2)보다 크고, 상면의 세로 폭(WUV2)은 하면의 세로 폭(WLV2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 상면의 가로 폭(WUL1) 및 세로 폭(WUV1)은 하면의 가로 폭(WLL1) 및 세로 폭(WLV1)보다 작을 수 있으며, 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 상면의 가로 폭(WUL2) 및 세로 폭(WUV2)은 하면의 가로 폭(WLL2) 및 세로 폭(WLV2)보다 클 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 마이크로 LED 모듈(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈(T2)이 서로 대면하는 측면들을 포함함으로써 마이크로 LED 모듈들(T1, T2) 사이의 경계부분에 의해 선형 결함이 디스플레이 되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 디스플레이 장치(100)와 대체로 유사하나, 제1 마이크로 LED 모듈(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈(T2)이 각각 동일한 방향으로 기울어진 한 쌍의 측면을 갖는 것에 차이가 있다. 일 예에서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 마이크로 LED 모듈(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 각각 상면 및 하면의 면적이 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7은 실시예들에 따른 마이크로 LED 모듈들을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 여기서는 마이크로 LED 모듈(T)의 형상을 일반화하여 설명한다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 있어서, 마이크로 LED 모듈(T)은 상면(31), 하면(32), 앞쪽 측면(33), 뒷쪽 측면(34), 좌 측면(35), 및 우 측면(36)을 포함할 수 있다. 마이크로 LED들은 상면(31) 상에 배열된다. 여기서, 앞쪽 측면(33)과 뒷쪽 측면(34)이 서로 대향하는 한 쌍의 측면들이고, 좌 측면(35) 및 우 측면(36)이 서로 대향하는 또 다른 한 쌍의 측면들이다.
본 실시예의 마이크로 LED 모듈들(T)은 앞쪽 측면(33), 뒷쪽 측면(34), 좌 측면(35), 및 우 측면(36) 중 적어도 하나의 측면이 상면(31)에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어진다. 나아가, 서로 대향하는 한 쌍의 측면들이 상면(31)에 대해 기울어질 수 있으며, 더 나아가, 네개의 측면들이 모두 상면(31)에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어질 수 있다.
한편, 마이크로 LED 모듈들(T)은 대면하는 측면들이 동일한 방향으로 기울어지도록 디스플레이 기판 상에 정렬될 수 있으며, 대면하는 측면들이 서로 중첩할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(T)의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8을 참조하면, 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 커넥터(25a)가 제1 기판의 측면상에 배치될 수 있다. 제1 기판의 측면은 제1 기판의 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어질 수 있으며, 커넥터(25a)는 제1 기판의 기울어진 측면 상에 배치된다.
제1 기판의 하면에 드라이버(도시하지 않음)가 배치되며, 예를 들어, 스캔라인을 구동하기 위한 스캔 드라이버와 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 드라이버가 배치될 수 있다. 제1 기판 상의 마이크로 LED들(R, G, B)은 드라이버에 전기적으로 연결되며, 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 이때, 제1 기판 상부에 배치된 마이크로 LED들(R, G, B)을 드라이버에 전기적으로 연결하기 위해 제1 기판 상면측의 배선과 하면측의 배선이 커넥터(25a)를 통해 연결될 수 있다. 제1 기판 상면 측 및 하면 측에 복수의 배선이 배치되며, 따라서, 제1 기판에 복수의 커넥터들(25a)이 제공된다.
도 9는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서 커넥터(25b)는 도 8을 참조하여 설명한 커넥터(25a)와 대체로 유사하나, 제1 기판을 관통하는 관통홀 내에 형성된 것에 차이가 있다. 커넥터(25b)는 제1 기판의 가장자리 근처에 형성될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치(200)를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 11, 도 12, 및 도 13은 각각 도 10의 절취선 C-C', D-D', 및 E-E'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(200)는 제1 마이크로 LED 모듈들(T1), 제2 마이크로 LED 모듈들(T2), 및 제3 마이크로 LED 모듈(T3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 마이크로 LED 모듈들(T1, T2, T3)은 각각 제1, 제2, 및 제3 기판을 포함할 수 있으며, 각 기판 상에 배치된 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 도면을 간략하게 표현하기 위해 도 10에서 마이크로 LED들은 생략하였다. 또한, 제1 내지 제3 기판 상에 복수의 픽셀 영역들이 배치될 수 있다.
제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 사이에 배치된다. 즉, 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 양측 측면들은 각각 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)의 측면들을 대면한다. 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 서로 대면하는 측면들은 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 디스플레이 기판(21)의 상면에 대해 동일 방향으로 기울어진다.
도 10 및 도 12를 참조하면, 제3 마이크로 LED 모듈(T3)은 제1 마이크로 LED 모듈(T1)에 인접하여 디스플레이 기판(21) 상에 배치될 수 있다. 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제3 마이크로 LED 모듈(T3)은 서로 대면하는 측면들을 가진다. 나아가, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 대면하는 측면들은 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어질 수 있다. 여기서, 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 측면을 대면하는 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 측면은 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 측면을 대면하는 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 측면에 이웃한다.
제3 마이크로 LED 모듈(T3)은, 도 10에 도시되듯이, 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)의 측면을 대면하는 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 측면은 연장하여 제2 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면할 수 있다. 나아가, 도 13에 도시한 바와 같이, 제3 마이크로 LED 모듈(T3)은 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들(T2) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 양 측면들은 각각 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)의 측면들을 대면할 수 있으며, 이들 대면하는 측면들은 서로 중첩할 수 있다. 도 11 내지 13에서 상기 측면들 사이에 공간이 도시되지만, 이러한 공간은 측면들의 형상 및 방향을 나타내기 위해 예시된다. 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 측면들이 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)의 측면들과 중첩할 때, 상기 공간들은 존재하지 않을 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치(200a)를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(200a)는 도 10을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(200)의 구체적인 예에 해당한다. 디스플레이 장치(200a)는 디스플레이 기판(21) 상에 정렬된 제1 마이크로 LED 모듈들(T1), 제2 마이크로 LED 모듈들(T2), 및 제3 마이크로 LED 모듈(T3)을 포함한다. 본 실시예에 있어서, 4개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T1), 2개의 제2 마이크로 LED 모듈들(T2), 및 1개의 제3 마이크로 LED 모듈(T3)이 디스플레이 기판(21) 상에 배치된 것으로 도시하지만, 더 많은 개수의 제1 내지 제3 마이크로 LED 모듈들(T1, T2, T3)이 디스플레이 기판(21) 상에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 마이크로 LED 모듈(T1)은 대향하는 측면들이 서로 반대 방향으로 기울어진 2쌍의 측면들을 가질 수 있다. 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)은 서로 이격되어 배치된다.
제2 마이크로 LED 모듈(T2)은 2개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 사이에 배치된다. 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 양 측면들은 각각 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)의 측면들을 대면한다. 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)의 대면하는 측면들은 동일 방향으로 기울어지며 서로 적어도 부분적으로 중첩한다.
제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 측면들 중 제1 마이크로 LED 모듈들(T1)의 측면들을 대면하는 한 쌍의 측면은 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 상면에 대해 예각을 갖도록 기울어질 수 있다. 한편, 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 측면들 중 다른 한 쌍의 측면들은 제2 마이크로 LED 모듈(T2)의 상면에 대해 둔각을 갖도록 기울어질 수 있다.
한편, 제3 마이크로 LED 모듈(T3)은 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T2) 사이에 배치될 수 있다. 제3 마이크로 LED 모듈(T3)의 측면들은 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T2)의 측면들을 대면할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 앞서 설명한 디스플레이 장치들(100, 200)과 대체로 유사하나, 몰딩 멤버(40)를 더 포함하는 것에 차이가 있다.
몰딩 멤버(40)는 제1 마이크로 LED 모듈들(T1) 및 제2 마이크로 LED 모듈(T2) 상의 마이크로 LED들(R, G, B)을 덮는다. 몰딩 멤버(40)는 디스플레이 기판(21) 상의 모든 마이크로 LED 모듈들(T1, T2)을 덮을 수 있다. 몰딩 멤버(40)는 투명 수지로 형성될 수도 있고, 광 흡수 기능을 갖는 블랙 몰딩일 수도 있다. 블랙 몰딩은 명암비를 높여 최종 제품의 품질을 향상시킨다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 15를 참조하여 설명한 디스플레이 장치와 대체로 유사하나, 몰딩 멤버(40)가 제1 마이크로 LED 모듈(T1)과 제2 마이크로 LED 모듈(T2) 사이의 영역을 채우는 것에 차이가 있다.
특정 예시적인 실시예들 및 구현들이 본 명세서에서 설명되었지만, 다른 실시예들 및 수정들이 이 설명으로부터 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 이러한 실시예로 제한되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 더 넓은 범위 및 당업자에게 명백한 다양한 명백한 수정 및 등가의 구성을 포함한다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 기판;
    상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제1 마이크로 LED 모듈; 및
    상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 갖고,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어진 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서로 대면하는 측면들은 서로 평행한 디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수직 방향에서 상기 서로 대면하는 측면들은 적어도 부분적으로 중첩하는 디스플레이 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 디스플레이 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈에 인접하여 상기 디스플레이 기판 상에 배치된 제3 마이크로 LED 모듈을 더 포함하되,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제3 마이크로 LED 모듈은 서로 대면하는 측면들을 갖되,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제3 마이크로 LED 모듈의 대면하는 측면들은 상기 디스플레이 기판의 상면에 대해 서로 같은 방향으로 기울어지고,
    상기 제3 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제1 마이크로 LED의 측면은 상기 제2 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제1 마이크로 LED 모듈의 측면에 이웃하는 디스플레이 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 디스플레이 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 상기 제3 마이크로 LED 모듈의 측면은 연장하여 제2 마이크로 LED 모듈의 측면을 대면하는 디스플레이 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 마이크로 LED 모듈은 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 디스플레이 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하고,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈은 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제1 커넥터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 비아홀을 통해 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결하는 디스플레이 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 측면에 형성되어 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결하는 디스플레이 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하고,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판 및 상기 제2 기판 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하고,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 측면들이 서로 대면하는 디스플레이 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역을 포함하고,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역을 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 픽셀 영역들 각각은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있는 디스플레이 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들을 덮는 몰딩 멤버를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 몰딩 멤버는 상기 제1 마이크로 LED 모듈과 상기 제2 마이크로 LED 모듈 사이의 영역을 채우는 디스플레이 장치.
  17. 하면, 상면, 및 측면들을 갖는 기판;
    상기 기판 상면 상에 정렬된 마이크로 LED들을 포함하되,
    상기 기판의 적어도 하나의 측면은 상기 기판 상면에 대해 예각 또는 둔각을 갖도록 기울어진 마이크로 LED 모듈.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 기판은 2 쌍의 대향하는 측면들을 갖되,
    적어도 한 쌍의 대향하는 측면들은 동일한 방향으로 기울어진 마이크로 LED 모듈.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 기판은 2 쌍의 대향하는 측면들을 갖되,
    적어도 한 쌍의 대향하는 측면들은 반대 방향으로 기울어진 마이크로 LED 모듈.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 기판의 상면 상에 복수의 픽셀 영역을 갖고,
    각 픽셀 영역은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있는 마이크로 LED 모듈.
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