KR20230018746A - 발광 소자 패키지의 제조 방법, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
실시예들에 따르면 구동부와 발광 소자가 수직으로 배치되는 발광 소자 패키지 및 구동부와 발광 소자가 수직으로 배치되는 디스플레이 장치와 그 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 발광 소자 패키지 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예들은 LED(Light Emitting Diode) 또는 마이크로 LED를 이용한 발광 소자 패키지, 그 제조 방법, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 적용될 수 있다.
최근에는 디스플레이 기술 분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 갖는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)로 대표되고 있다.
LED는 전류를 빛으로 변환시키는 것으로 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신 기기를 비롯한 전자 장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다.
최근, 이러한 발광 다이오드(LED)는 점차 소형화되어 마이크로미터 크기의 LED로 제작되어 디스플레이 장치의 화소로 이용되고 있다. 이와 같은 마이크로 LED 기술은 다른 디스플레이 소자/패널에 비해 저전력, 고휘도, 고신뢰성의 특성을 보이고, 유연 소자에도 적용 가능하다. 따라서, 최근 들어 연구 기관 및 업체에서 활발히 연구 되고 있다.
한편, LED의 크기가 작아짐에 따라, 베젤의 크기를 감소시키기 위하여 발광 소자 패키지의 크기를 작게 하려는 시도가 있다.
그러나, 반도체 발광 소자 패키지는 LED를 구동하기 위하여 LED가 실장되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB) 및 LED를 구동하기 위한 구동부가 반드시 요구되었다. 이에 따라, LED의 구동을 위한 IC 칩, 전극, PCB 기판의 구조 배치 상 발광 소자 패키지의 크기를 일정 수준 이상 줄이기 어려운 문제가 있었다.
또한, LED의 구동을 위한 IC 칩, 전극, PCB 기판의 구조 배치를 수직으로 구성하여, 발광 소자 패키지의 크기를 줄인 경우에도, TSV(Through Silicon Via) 공정과 같은 고가의 공정이 요구되어 비용 측면에서 문제가 있었다.
실시예들은 구동부와 발광 소자가 일체화 된 발광 소자 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예들은 구동부의 단면적의 크기만큼 감소된 단면적을 갖는 발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예들은 발광 소자 패키지 제조 과정에서 별도의 패키지 용 기판을 요구하지 않는 발광 소자 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예들은 한 번에 복수 개의 발광 소자 패키지를 제조할 수 있는 발광 소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예들은 복수 개의 발광 소자 패키지 간의 간격을 자유롭게 조절할 수 있는 발광 소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예들에 따르면, 용이하게 LED 디스플레이 장치를 제조할 수 있는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들에 따르면, 복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판을 제공하는 단계; 기판 상에, 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계; 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 기판의 일면 상에 복수 개의 접합부를 배치하는 단계; 및 복수 개의 발광 소자 중 적어도 하나를 포함하는 광원을 형성하도록 기판을 소잉(sawing)하는 단계; 를 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 발광 소자 패키지 제조 방법은, 복수 개의 광원을 덮는 몰딩막을 형성하는 단계; 접합부의 적어도 일부가 드러나도록 몰딩막을 연마하는 단계; 및 복수 개의 광원 중 적어도 하나를 포함하도록 몰딩막을 절단하는 단계; 를 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 몰딩막을 형성하는 단계는, 복수 개의 광원을 기 설정된 간격으로 배열하는 단계; 및 복수 개의 광원을 덮도록 몰딩막을 형성하여 복수 개의 광원을 고정하는 단계; 를 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 기판을 소잉하는 단계 이전에, 복수 개의 발광 소자, 접합부 및 기판의 일면 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 몰딩막을 형성하는 단계; 및 접합부의 적어도 일부가 드러나도록 몰딩막을 연마하는 단계; 를 포함하고, 기판을 소잉하는 단계는, 복수 개의 광원 중 적어도 하나를 포함하도록 몰딩막 및 기판을 절단하는 단계; 를 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 기판을 제공하는 단계는, 구동부의 타면에 보호 코팅을 행하는 단계; 를 더 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 접합부는, 솔더 볼(solder ball), 구리 범프(copper bump) 및 솔더 페이스트(solder paste) 중 적어도 하나를 포함하는, 발광 소자 패키지 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 포함하는 베이스부를 제공하는 단계; 복수 개의 광원 및 베이스부의 일면을 덮는 몰딩막을 형성하는 단계; 접합부가 노출되도록 몰딩막을 연마하는 단계; 및 몰딩막 상에 접합부와 접속되는 배선 전극을 인쇄하는 단계; 를 포함하는, 디스플레이 장치 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 베이스부를 제공하는 단계는, 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)의 일면 상에 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 배치하는 단계; 를 포함하는, 디스플레이 장치 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 베이스부를 제공하는 단계는, 복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판을 제공하는 단계; 기판 상에, 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계; 및 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 구동부의 일면 상에 복수 개의 접합부를 배치하는 단계; 를 포함하는, 디스플레이 장치 제조 방법을 제공한다.
실시예들에 따르면, 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 포함하는 베이스부; 복수 개의 광원 및 베이스부의 일면을 덮는 몰딩막; 접합부와 접속 되도록 몰딩막 상에 인쇄되는 배선 전극; 및 배선 전극과 접속되도록 몰딩막 내에 형성되는 비아; 를 포함하고, 몰딩막은, 접합부가 노출되도록 적어도 일부가 연마되어 있는, 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 베이스부는, 일면 상에 복수 개의 광원이 배치되는 인쇄 회로 기판을 포함하고, 복수 개의 광원은, 제 1 패드 및 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판; 제 2 패드와 전기적으로 접속하는 발광 소자; 제 1 패드와 전기적으로 접속하는 접합부; 를 포함하는, 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예들에 따르면, 베이스부는, 복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판; 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 배치되는 복수 개의 발광 소자; 및 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 배치되는 복수 개의 접합부; 를 포함하는, 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지는, 구동부와 발광부가 일체화된 발광 소자 패키지를 구현할 수 있다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지는, 광원부의 수리가 용이하다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지는, 패키지 구조를 단순화 함으로써 제조 공정 비용을 감소시킬 수 있다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은, 별도의 패키지용 기판을 요구하지 않는다
실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은, 한 번에 복수 개의 발광 소자 패키지를 제조할 수 있다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은, 복수 개의 발광 소자 패키지 간의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.
실시예들에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은, LED 디스플레이 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
나아가, 실시예들에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들이 있으며, 통상의 기술자는 명세서 및 도면의 전취지를 통해 이를 이해할 수 있다.
도 1은 실시예들에 따른 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 도 9에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 11은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 12는 도 11에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 13은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 도 9에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 11은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 12는 도 11에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 13은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제1, 제2 등과 같은 용어는 실시예들의 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 하지만 실시예들에 따른 다양한 구성요소들은 위 용어들에 의해 해석이 제한되어서는 안된다. 이러한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것에 불과하다. 것에 불과하다. 예를 들어, 제1 사용자 인풋 시그널은 제2사용자 인풋 시그널로 지칭될 수 있다. 이와 유사하게, 제2사용자 인풋 시그널은 제1사용자 인풋시그널로 지칭될 수 있다. 이러한 용어의 사용은 다양한 실시예들의 범위 내에서 벗어나지 않는 것으로 해석되어야만 한다. 제1사용자 인풋 시그널 및 제2사용자 인풋 시그널은 모두 사용자 인풋 시그널들이지만, 문맥 상 명확하게 나타내지 않는 한 동일한 사용자 인풋 시그널들을 의미하지 않는다.
실시예들을 설명하기 위해 사용된 용어는 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되고, 실시예들을 제한하기 위해서 의도되지 않는다. 실시예들의 설명 및 청구항에서 사용된 바와 같이, 문맥 상 명확하게 지칭하지 않는 한 단수는 복수를 포함하는 것으로 의도된다. 및/또는 표현은 용어 간의 모든 가능한 결합을 포함하는 의미로 사용된다. 포함한다 표현은 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들이 존재하는 것을 설명하고, 추가적인 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들을 포함하지 않는 것을 의미하지 않는다. 실시예들을 설명하기 위해 사용되는, ~인 경우, ~때 등의 조건 표현은 선택적인 경우로만 제한 해석되지 않는다. 특정 조건을 만족하는 때, 특정 조건에 대응하여 관련 동작을 수행하거나, 관련 정의가 해석되도록 의도되었다.
나아가, 설명의 편의를 위해 각각의 도면에 대해 설명하고 있으나, 당업자가 적어도 2개 이상의 도면을 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
실시예들을 통해 설명되는 디스플레이 장치는 단위 화소 또는 단위 화소의 집합으로 정보를 표시하는 모든 디스플레이 장치를 포함하는 개념이다. 따라서 완성품에 한정하지 않고 부품에도 적용될 수 있다. 예를 들어 디지털 TV의 일 부품에 해당하는 패널도 독자적으로 본 명세서 상의 디스플레이 장치에 해당한다. 완성품으로는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크 탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품 형태라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
또한, 당해 명세서에서 언급된 반도체 발광 소자는 LED, 마이크로 LED 등을 포함하는 개념이며, 혼용되어 사용될 수 있다.
실시예들을 통해 설명되는 발광 소자 패키지는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하는 구동부를 포함한다. 또한, 발광 소자 패키지는 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 또한, 발광 소자 패키지는 광원과 혼용되어 사용될 수 있다. 이때, 광원은 하나의 발광 소자 및 발광 소자를 구동하는 구동부를 포함한다.
도 1은 실시예들에 따른 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치를 나타내는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1000)의 제어부(미도시)에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다.
플렉서블 디스플레이는, 예를 들어 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 또는 구부러질 수 있는, 또는 비틀어질 수 있는, 또는 접힐 수 있는, 또는 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다.
나아가, 플렉서블 디스플레이는, 예를 들어 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 또는 구부리거나, 또는 접을 수 있거나 또는 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.
플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 제 1 상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률 반경을 가지는 상태, 이하, 제 2 상태라 한다)에서는 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 단위 화소는, 예를 들어 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제 2 상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
이하에서는, A 를 확대하여, 디스플레이 장치(1000)에 이용되는 발광 소자 패키지에 대해 상술한다.
도 2는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지(1100)는 복수 개의 제 1 패드(1141) 및 복수 개의 제 2 패드(1142)가 형성된 기판(1110), 기판(1110) 상에 나란하게 배치되는 발광 소자(1120) 및 구동부(1130)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 발광 소자(1120)는 복수 개의 제 2 패드(1142) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동부(1130)는 복수 개의 제 1 패드(1141) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 복수 개의 제 1 패드(1141) 중 적어도 일부와 복수 개의 제 2 패드(1142) 중 적어도 일부는 전기 배선(1150)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 발광 소자(1120)와 구동부(1130)는 기판(1110)을 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
실시예들에 따른 기판(1110)은 발광 소자(1120)에 대응되는 전극 패턴을 가질 수 있다. 즉, 발광 소자(1120)는 기판(1110) 상에 실장 되어 위치할 수 있다. 실시예들에 따른 기판(1110)은 발광 소자(1120)에 전기 신호를 인가하는 인쇄 회로를 포함하는 기판일 수 있다. 또는, 도 10에 도시하지는 않았으나, 기판(1110)의 하부에 별도의 인쇄 회로 기판을 포함할 수도 있다.
실시예들에 따른 구동부(1130)는 발광 소자(1120)를 제어할 수 있고, 예를 들어, 발광 소자(1120)의 on/off를 제어할 수 있다.
실시예들에 따른 구동부(1130)는, 예를 들어, Driver IC 일 수 있다. 도 10에서는 하나의 발광 소자 패키지(1000)에 있어서, 하나의 구동부(1130)가 하나의 발광 소자(1120)를 제어하는 예를 도시하였으나, 구동부(1130)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 구동부(1130)가 복수 개의 발광 소자(1120)를 동시에 또는 순차적으로 제어하도록 구성될 수 있고, 또는 복수 개의 구동부(1130)가 하나 또는 복수 개의 발광 소자(1120)를 동시에 또는 순차적으로 제어하도록 구성될 수도 있다.
실시예들에 따른 기판(1110)을 포함하는 발광 소자 패키지(1000)는, 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립 공정을 이용하여 형성 될 수 있다. 그러나, 실시예들에 따른 기판(1110)을 포함하는 발광 소자 패키지(1000)는, 구동부(1130)와 발광 소자(1120)가 서로 수평 방향으로 배치됨에 따라, 일정 이상의 면적 확보가 요구되었다. 즉, 발광 소자 패키지(1000)의 크기를 일정 크기 이상 줄이기 어려워, 베젤의 크기 역시 일정 크기 이상 줄이기 힘든 문제가 있었다. 이를 해결하기 위하여, TSV(Through Silicon Via) 방식을 이용하여 발광 소자 패키지(1000)를 형성하는 시도가 있었으나, 이 경우 TSV 공정 과정에서 과도한 비용이 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 이하에서는, 과도한 비용이 발생하지 않으면서 발광 소자 패키지의 크기를 축소시킬 수 있는 방안에 대하여 상술한다.
도 3은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)는, 구동부(2100) 및 구동부(2100) 상에 구동부(2100)와 수직하게 형성되는 발광 소자(2200)(예를 들어, 도 1 내지 도 2에서 설명한 발광 소자)를 포함할 수 있다.
발광 소자 패키지(2000)는, 서로 수직하게 위치하는 구동부(2100)와 발광 소자(2200)를 포함할 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)는, 일체화 된 구동부(2100)와 발광 소자(2200)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 구동부(2100)는 발광 소자(2200)를 제어할 수 있고, 예를 들어, 발광 소자(2200)의 on/off를 제어할 수 있다.
실시예들에 따른 구동부(2100)는, 예를 들어, Driver IC 일 수 있다. 도 3에서는 하나의 발광 소자 패키지(2000)에 있어서, 하나의 구동부(2100)가 하나의 발광 소자(2200)를 제어하는 예를 도시하였으나, 구동부(2100)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 구동부(2100)가 복수 개의 발광 소자(2200)를 동시에 또는 순차적으로 제어하도록 구성될 수 있고, 또는 복수 개의 구동부(2100)가 하나 또는 복수 개의 발광 소자(2200)를 동시에 또는 순차적으로 제어하도록 구성될 수도 있다.
실시예들에 따른 구동부(2100)는 제 1 패드(2121) 및 제 2 패드(2122)가 일면 상에 형성된 기판(2110)을 포함할 수 있다. 또는, 구동부(2100)는 제 1 패드(2121) 및 제 2 패드(2122)를 연결하는 전기 배선(2123)이 일면 상에 형성된 기판(2110)을 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 제 1 패드(2121)는 외부의 회로와 구동부(2100)가 서로 전기적으로 연결되도록 하는 전극일 수 있다. 실시예들에 따른 제 2 패드(2122)는 구동부(2100)와 발광 소자(2200)가 전기적으로 연결되도록 하는 전극일 수 있다. 제 1 패드(2121) 및 제 2 패드(2122)는, 구동부(2100)의 일면 상에 형성된 전기 배선(2123)(예를 들어, 도 2에서 설명한 전기 배선)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제 1 패드(2121), 제 2 패드(2122) 및 전기 배선(2133) 중 적어도 하나는, 예를 들어, Cu, Ag, Al, Ni, Ti, Cr, Pd, Au, Sn 중 적어도 하나를 포함하는 금속일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 패드(2121), 제 2 패드(2122), 및 전기 배선(2123) 중 적어도 하나는 도체인 경우 어떤 것이어도 가능하다. 또한, 도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 전기 배선(12123)을 간략하게 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 패드(12121)와 제 2 패드(12122)를 전기적으로 연결하기 위한 개수 또는 형상이면 어떤 것이어도 가능하다.
도 3은 단면도를 나타낸 것으로 상세히 도시되지 않았으나, 구동부(2100)는 하나 또는 그 이상의 제 1 패드(2121) 및 하나 또는 그 이상의 제 2 패드(2122)를 포함할 수 있다. 즉, 구동부(2100)와 발광 소자(2200) 및/또는 외부 장치(도시하지 않음)가 전기적으로 접속하기 위한 개수이면 제한되지 않는다.
실시예들에 따른 발광 소자(2200)는, 구동부(2100)의 일면 상에 위치할 수 있고, 예를 들어, 발광 소자(2200)는 구동부(2100)와 수직하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 발광 소자(2200)는 제 2 패드(2122) 상에 위치할 수 있다. 발광 소자(2200)는 제 2 패드(2122)와 전기적으로 접속할 수 있다. 이때, 발광 소자(2200)는, 예를 들어, R, G, B를 발광하는 반도체 발광 소자일 수 있다.
도 3에서는, 상면에서 볼 때 구동부(2100)가 발광 소자(2200)보다 더 넓은 단면적을 갖도록 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 도 3에 도시한 것과 달리, 상면에서 볼 때, 구동부(2100)의 단면적은 발광 소자(2200)의 단면적과 동일할 수 있다. 발광 소자 패키지(2000)는 구동부(2100) 상에 발광 소자(2200)를 위치시킴으로써, 화소 하나의 크기를 더 작게 할 수 있다.
또한, 발광 소자 패키지(2000)는, 구동부(2100) 상에 발광 소자(2200)를 배치함으로써, 별도의 패키지 기판을 요구하지 않을 수 있다. 발광 소자 패키지(2000)는, 별도의 웨이퍼 공정이 없어도 구현될 수 있다. 즉, 발광 소자 패키지(2000)는, 패키지 기판 상에 driver IC와 같은 구동부를 장착하기 위한 별도의 공정(예를 들어, IC 플립 공정) 없이도 구현될 수 있다.
이하에서는, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)가 외부 기판, 장치 또는 디스플레이 모듈과의 전기적 연결을 위한 접합부를 더 포함하는 것에 대해 상술한다.
도 4는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)는, 구동부(2100), 구동부(2100) 상에 구동부(2100)와 수직하게 형성되는 발광 소자(2200) 및 구동부(2100) 상에 배치되고 발광 소자(2200)와 나란하게 배치되는 접합부(2300)를 포함할 수 있다.
발광 소자 패키지(2000)는, 제 1 패드(2121) 상에 제 1 패드(2121)와 전기적으로 접속하도록 배치되는 하나 또는 그 이상의 접합부(2300) 및 제 2 패드(2122) 상에 제 2 패드(2122)와 전기적으로 접속하도록 배치되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
즉, 발광 소자 패키지(2000)는 구동부(2100)의 일면 상에 인쇄된 전기 배선(2123), 전기 배선(2123)에 의해 연결되고 전기 배선(2123) 상에 위치하는 제 1 패드(2121) 및 제 2 패드(2122), 제 1 패드(2123) 상에 위치하는 접합부(2300) 및 제 2 패드(13122) 상에 위치하는 발광 소자(2200)를 포함할 수 있다.
발광 소자 패키지(2000)는 발광 소자(2200)와 접합부(2300)를 구동부(2100)의 일면 상에 함께 위치시킴으로써, 접합부(2300)와 구동부(2100) 및 발광 소자(2200)를 서로 연결하기 위한 별도의 비아(via)가 없어도 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지(2000)를 구현할 수 있다. 따라서, 비아를 형성하기 위한 별도의 공정, 예를 들어, TSV(Through Silicon Via) 공정이 없어도 접합부(2300)와 구동부(2100) 및 발광 소자(2200) 간의 전기적 접속이 가능하다. 이에 따라, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)는 보다 용이하게 설계 가능한 구동부(2100)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 접합부(2300)는 외부 회로와 구동부(2100)를 더 용이하게 접착할 수 있다. 접합부(2300)는 발광 소자(2200)의 높이와 같거나 발광 소자의 높이보다 높게 되도록 형성될 수 있다.
접합부(2300)는, 예를 들어, 솔더 범프(solder bump), 솔더 볼(solder ball) 구리 범프(copper bump), 솔더 페이스트(solder paste) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 접착이 가능하고 전기가 통하는 물질이면 어느 것이어도 가능하다.
이하에서는, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 방법에 관하여 상술한다.
도 5는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5의 s501 내지 s504 및 도 6의 (a), (b), (c) 및 (d)는 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이다.
도 5 및 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 제 1 패드(2121) 및 복수 개의 제 2 패드(2122)가 일면 상에 형성된 기판(2110)을 제공하는 단계(s501)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 기판(2110)은, 예를 들어, 웨이퍼를 포함할 수 있고, 또한 예를 들어, 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있다. 기판(2110)은 예를 들어, 반도체 소자가 형성되어 있는 반도체 웨이퍼일 수 있다.
도 6의 (a)에는 도시되지 않았으나, 제 1 패드(2121)와 제 2 패드(2122)를 전기적으로 접속하기 위하여, 도 2 내지 도 4에서 설명한 전기 배선이 기판(2110) 상에 더 마련될 수 있다.
도 5 및 도 6의 (a)에 도시하지는 않았으나, 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은, 기판(2110)에 대하여, 제 1 패드(2121) 및 제 2 패드(2122)가 형성되지 않은 타면 상에 보호 코팅을 행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은, 구동부(2100)의 타면에 보호 코팅을 행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구동부(2100)의 타면에 보호 코팅을 행함으로써, 기판(2110)이 쉽게 깨지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 구동부(2100)의 타면에 보호 코팅을 행함으로써, 필요에 따라 연마를 진행하여도 깨지거나, 부서지거나 및/또는 변형이 발생하는 일이 없는 기판을 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 제 2 패드(2122) 각각과 전기적으로 접속하도록 기판(2110)의 일면 상에 복수 개의 발광 소자(2200)를 배치하는 단계(s502)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 발광 소자(2200)는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 중 적어도 하나를 포함하는 LED 칩을 포함할 수 있다. 발광 소자(2200)는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue)이 적층되어 있는 적층형 발광 소자일 수 있다. 이 경우, 발광 소자 패키지(2000)는 단면적의 크기를 더 줄일 수 있다. 그러나, 도 6의 (b)에 도시한 것과 달리, 발광 소자(2200)는, 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 중 적어도 하나 이상이 개별로 되어 있는 개별형 발광 소자일 수 있다. 이 경우, 발광 소자 패키지(2000)는 고휘도 색상을 구현할 수 있다.
도 5 및 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 제 1 패드(2121) 각각과 전기적으로 접속하도록 기판(2110)의 일면 상에 복수 개의 접합부(2300)를 배치하는 단계(s503)를 포함할 수 있다. 그러나, s502 단계와 s503 단계는 서로 순서가 바뀌어도 된다. 즉, 구동부(2100) 상에 접합부(2300)를 먼저 배치한 뒤 발광 소자(2200)를 배치하여도 된다.
실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)는 접합부(2300)를 통해 외부 기판 또는 외부 장치와 접합하여 전기적으로 접속할 수 있다. 도 4에서 설명한 바와 같이, 접합부(2300)는 예를 들어, 솔더 범프(solder bump), 솔더 볼(solder ball) 구리 범프(copper bump), 솔더 페이스트(solder paste) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 접착이 가능하고 전기가 통하는 물질이면 어느 것이어도 가능하다.
도 3에서 설명한 발광 소자 패키지(2000)와 같이, s503 단계는 생략될 수 있다. s503 단계가 생략되는 경우, 발광 소자 패키지(2000)는 인쇄 공정을 통해 외부 기판 또는 외부 장치와 전기적으로 접속할 수 있다.
도 5 및 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 발광 소자(2300) 중 적어도 하나를 포함하는 광원(3000)을 형성하도록 기판(2110)을 소잉(sawing)하는 단계(s504)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 소잉을 통해, 도 3 내지 도 4에서 설명한 발광 소자 패키지(2000)를 형성할 수 있다.
소잉은 하나의 발광 소자(2300) 단위로 이루어질 수 있다. 이 경우, 광원(3000)은 발광 소자 패키지(2000)와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 즉, 소잉을 통해 복수 개의 발광 소자 패키지(2000) 또는 단일 광원(3000)을 형성할 수 있다.
또는, 도 6의 (d)에서는 도시하지 않았으나, 소잉은 복수 개의 발광 소자(2300) 단위로 이루어질 수 있다. 이 경우, 하나의 발광 소자 패키지(2000)는 복수 개의 광원(3000)을 포함할 수 있다. 이 경우, 발광 소자 패키지(2000)는 원하는 크기 또는 성능에 기초하여 복수 개의 광원(3000)을 포함하도록 제작될 수 있다.
이하의 도 7 내지 도 14에서는, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 방법에 관하여 다양한 실시예들을 상술한다.
도 7은 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7의 s701 내지 s705 및 도 8의 (a) 내지 (h)는 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이다.
도 7 및 도 8의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 구동부(2100) 상에 발광 소자(2300) 및/또는 접합부(2200)를 배치하는 단계(s701)를 포함한다. s701의 구체적인 내용은 도 5의 s501 내지 s503 및 도 6의 (a) 내지 (c)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 7 및 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 발광 소자(2300) 중 적어도 하나를 포함하는 광원(3000)을 형성하도록 기판(2110)을 소잉(sawing)하는 단계(s702)를 포함할 수 있다. s702의 구체적인 내용은 도 5의 s504 및 도 6의 (d)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
복수 개의 소잉된 광원(3000)들은 기 설정된 간격으로 배열될 수 있고, 또는 원하는 간격을 갖도록 배열될 수 있다. 즉, 복수 개의 광원(3000) 사이의 간격을 모두 동일하게 배열할 수도 있고, 필요에 따라 상이하게 배열할 수도 있다.
s703 단계를 행하기 전 소잉을 행함으로써, s703을 통해 몰딩막을 형성 시 복수 개의 광원(3000)들이 원하는 간격을 갖도록 배열할 수 있다. 또한, 패키지가 완성된 후 소잉을 행하면서 절단되는 구동부(2100)의 영역을 최소화하여, 구동부(2100)의 손실율을 절감할 수 있다.
도 7 및 도 8의 (e)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 소잉을 통해 형성된 하나 또는 그 이상의 광원(3000)을 덮는 몰딩막(2400)을 형성하는 단계(s703)를 포함한다.
실시예들에 따른 몰딩막(2400)은 하나 또는 그 이상의 광원(3000)에 몰딩 수지를 도포함으로써 형성될 수 있다. 또는 몰딩막(2400)은 필름을 부착하는 형태로서 형성될 수 있다. 또는 몰딩막(2400)은 스퍼터링과 같은 증착을 통해 형성될 수도 있다.
몰딩막(2400)은 광원(3000)의 상면에만 형성되어 광원(3000)의 측면이 외부로 노출되도록 할 수 있다. 또는, 몰딩막(2400)은 광원(3000)의 상면 및 측면에 모두 형성되어 광원(3000)을 외부로부터 보호할 수 있다. 나아가, 몰딩막(2400)은 광원(3000)의 전면(全面) 또는 광원(3000)의 일부를 제외한 전면(全面)에 형성될 수 있다. 몰딩막(2400) 보호가 필요한 부분을 보호하고, 외부와의 연결 또는 노출이 필요한 부분은 개방하도록 형성될 수 있다.
몰딩막(2400)은, 예를 들어 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 등일 수 있고, 예를 들어 에폭시 수지, 실리카가 혼합된 소재일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 광원을 외부로부터 보호할 수 있거나, 절연 소재이거나, 또는 열화를 방지할 수 있는 소재이면 어떤 것이어도 가능하다.
소잉된 광원(3000)들에 대해 몰딩이 행해짐으로써, 복수 개의 광원들이 배열된 간격으로 고정될 수 있다. 이를 통해, 예를 들어 마운팅 공정, 픽 앤 플레이스 공정과 같이 복수 개의 광원들을 이동, 전사 또는 배열해야하는 경우, 한 번에 이동, 전사 또는 배열이 가능하다.
도 8의 (e)에 도시하지는 않았으나, 몰딩막은 2 이상의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몰딩막은 제 1 레이어 및 제 1 레이어 상에 형성되는 제 2 레이어를 포함할 수 있고, 제 1 레이어와 제 2 레이어는 서로 상이한 재료일 수 있다. 이때, 제 2 레이어는 필름 형태를 포함하고, 예를 들어 경화제 및/또는 접착 성분을 갖는 재료를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 몰딩막은 외부로부터 광원을 더 잘 보호할 수 있다.
몰딩막(2400)은 광원(3000)이 외부로부터의 열화되는 것을 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8의 (f)는 몰딩막(2400)을 연마하는 단계(s704)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 연마는 몰딩막(2400)의 적어도 일부 또는 일면을 연마함으로써 행해질 수 있다. 연마는 몰딩막(2400)의 적어도 일부 또는 일면에 대해, 몰딩막(2400)을 통해 덮인 접합부(2300)의 적어도 일부가 드러나도록(노출되도록) 행해질 수 있다. 도 8에 도시하지는 않았으나, 만약 접합부(2300)가 생략되어 형성된 광원(3000)의 경우, 광원(3000)에 형성된 배선 또는 패드가 외부로 노출될 수 있도록 연마를 행할 수 있다.
이를 통해, 발광 소자 패키지(2000)는 외부와 전기적으로 접속될 수 있다. 예를 들어, 노출된 접합부(2300)와 외부의 배선 전극(도시하지 않음)이 전기적으로 접속되어, 발광 소자 패키지(2000)에 전원을 공급할 수 있다.
도 8의 (g)는 발광 소자 패키지(2000)를 필요에 맞게 형성하기 위하여, 하나 또는 그 이상의 광원(3000)을 포함하도록 몰딩막(2400)을 절단한 것을 도시하였다.
도 8의 (h)는 도 7 및 도 8의 (a) 내지 (g) 를 통해 제조 된 발광 소자 패키지(2000)를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8에서 설명한 실시예들을 통해 형성된 발광 소자 패키지(2000)는, 구동부(2100)와 발광부(2200)가 일체화된 발광 소자 패키지로서, 개별로서 손쉽게 수리할 수 있다. 또한, 별도의 패키지용 기판을 요구하지 않으면서 단순한 구조를 가지기 때문에, 제조 공정 비용을 절감할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 제조하는 제조 방법은, 한 번에 복수 개의 발광 소자 패키지(2000)를 형성할 수 있다. 또한, 소잉을 통해 원하는 크기, 형상 및 성능을 갖는 발광 소자 패키지(2000)를 형성할 수 있다.
도 9 및 도 10에서는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 제조하는 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 9는 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 도 9에서 설명하는 발광 소자 패키지의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9의 s901 내지 s904 및 도 10의 (a) 내지 (g)는 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이다.
도 9 및 도 10의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 구동부(2100) 상에 발광 소자(2300) 및/또는 접합부(2200)를 배치하는 단계(s901)를 포함한다. s901의 구체적인 내용은 도 5의 s501 내지 s503 및 도 6의 (a) 내지 (c)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 9의 및 도 10의 (d)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 발광 소자(2200), 접합부(2300) 및 구동부(2100)의 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 몰딩막(2400)을 형성하는 단계(s903)를 포함한다. s902의 구체적인 내용은 도 7의 s703 및 도 8의 (e)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 9 및 도 10의 (e)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 접합부(2300)의 적어도 일부가 드러나도록 몰딩막(2400)을 연마하는 단계(s903)를 포함한다. s903의 구체적인 내용은 도 7의 s704 및 도 8의 (f)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 9 및 도 10의 (f)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(2000)의 제조 방법은 복수 개의 발광 소자(2300) 중 적어도 하나를 포함하도록 몰딩막(2400) 및 구동부(2100)를 절단하는 단계(s904)를 포함한다. 이를 통해, 발광 소자 패키지(2000)를 필요에 맞게 형성할 수 있다.
도 10의 (g)는 도 9 및 도 10의 (a) 내지 (f) 를 통해 제조 된 발광 소자 패키지(2000)를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10에서 설명한 실시예들을 통해 형성된 발광 소자 패키지(2000)는, 구동부(2100)와 발광부(2200)가 일체화된 발광 소자 패키지로서, 개별로서 손쉽게 수리할 수 있다. 또한, 별도의 패키지용 기판을 요구하지 않으면서 단순한 구조를 가지기 때문에, 제조 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 소잉을 1 회만 행함으로써, 발광 소자 패키지(2000)를 제조하는 과정을 더 간략하게 할 수 있고, 이를 통해 비용을 더 절감할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 제조하는 제조 방법은, 한 번에 복수 개의 발광 소자 패키지(2000)를 형성할 수 있다. 또한, 소잉을 통해 원하는 크기, 형상 및 성능을 갖는 발광 소자 패키지(2000)를 형성할 수 있다.
도 11 및 도 12에서는 도 3 내지 도 10의 예시를 통해 설명한 발광 소자 패키지를 이용하여 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 실시예에 대해 설명한다.
도 11은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 12는 도 11에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12에서는 설명의 편의 상 4000을 디스플레이 모듈로서 설명하나, 디스플레이 모듈은 디스플레이 장치에 포함되거나 또는 동일한 용어로서, 디스플레이 모듈과 디스플레이 장치는 혼용되어 사용될 수 있다. 즉, 도 1에서 설명한 디스플레이 장치(1000)는 도 11 및 도 12에서 설명하는 디스플레이 모듈(4000)과 동일할 수 있다. 또는, 도 1에서 설명한 디스플레이 장치(1000)는 도 11 및 도 12에서 설명하는 디스플레이 모듈(4000)을 복수 개 포함할 수 있다.
도 11의 s1101 내지 s1105 및 도 12의 (a) 내지 (f)는 디스플레이 모듈(4000)을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이다.
도 11 및 도 12의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 접합부(2300)를 포함하는 복수 개의 광원(3000)을 포함하는 베이스부를 제공하는 단계(s1101)를 포함한다.
구체적으로, 베이스부를 제공하는 단계는, 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)의 일면 상에 접합부(2300)를 포함하는 복수 개의 광원(3000)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 베이스부는 예를 들어 인쇄 회로 기판일 수 있고, 도 11 및 도 12에 대한 설명에서 양 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.
실시예들에 따른 광원(3000)은 도 3 내지 도 4에서 설명한 발광 소자 패키지(2000)를 포함할 수 있다. 또는, 도 5 내지 도 6에서 설명한 광원(3000)을 포함할 수 있다. 또는, 도 7의 s702 및 도 8의 (d)에서 설명한 광원(3000)을 포함할 수 있다. 즉, 광원(3000)은 구동부(2100) 및 구동부(2100)와 수직으로 형성된 발광 소자(2200)를 포함할 수 있고, 구동부(2100) 상에 발광 소자(2200)와 나란하게 형성된 접합부(2300)를 더 포함할 수 있다.
하나의 발광 소자 패키지(2000)가 복수 개의 광원(3000) 단위로 절단되어 형성된 경우, 실시예들은 복수 개의 광원(3000)을 한 번에 인쇄 회로 기판(4100) 상에 배치하는 방안을 제공하여 용이하다.
실시예들에 따른 인쇄 회로 기판(4100)은 전기 회로가 인쇄된 기판이면 어떤 것이어도 가능하다. 즉, 인쇄 회로 기판(4100)은 그 명칭에 한정되지 않으며, 예를 들어, 투명하거나 또는 불투명한 특징을 가질 수도 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(4100)은, 예를 들어, 일면에만 전기 회로가 인쇄 되어 있는 단면 회로 기판일 수 있고, 또는 양면에 모두 전기 회로가 인쇄 되어 있는 양면 회로 기판일 수도 있다.
도 11 및 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 복수 개의 광원(3000) 및 베이스부(4100)의 일면을 덮는 몰딩막(2400)을 형성하는 단계(s1102)를 포함한다.
실시예들에 따른 몰딩막(2400)은 광원(3000) 및 인쇄 회로 기판(4100)의 상면 및 측면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 형성될 디스플레이 모듈(4000)이 외부에 의해 열화되는 것을 더 방지할 수 있다. 또는, 몰딩막(2400)은 광원(3000)의 전면(全面)과 인쇄 회로 기판(4100)의 상면을 감싸도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 형성될 디스플레이 모듈(4000)이 외부에 의해 열화되는 것을 방지하면서, 소비되는 재료의 양을 절감할 수 있다. 또는, 몰딩막(2400)은 광원(3000) 또는 인쇄 회로 기판(4100)의 적어도 일부는 외부에 노출되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 형성될 디스플레이 모듈(4000)이 외부와의 접속이 필요한 부분은 외부와 연결 가능하도록 하면서, 동시에 외부로부터의 보호가 필요한 부분을 보호하도록 형성될 수 있다. s1102의 구체적인 내용은 도 7의 s703 및 도 8의 (e)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 11 및 도 12의 (d)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 접합부(2300)가 노출되도록 몰딩막(2400)을 연마하는 단계(s1103)를 포함한다. s1103의 구체적인 내용은 도 7의 s704 및 도 8의 (f)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 11 및 도 12의 (e)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 몰딩막(2400) 상에 접합부(2300)와 접속되는 배선 전극(4200)을 인쇄하는 단계(s1104)를 포함한다. 이를 통해 디스플레이 모듈(4000)에 포함되는 광원(3000)은, 접합부(2300) 및 배선 전극(4200)을 통해 외부와 전기적으로 접속할 수 있다.
도 11 및 도 12의 (f)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 배선 전극(4200)과 접속 되는 하나 또는 그 이상의 비아(via)(4300)를 형성하는 단계(s1105)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 디스플레이 모듈(4000)은 전도성 채널을 형성할 수 있다. 또한, 배선 전극(4200)은 비아(4300)를 통해 예를 들어, 후면에 형성되는 전극 또는 외부 장치와의 전기적 접속이 가능하다.
도 11 및 도 12에서 설명한 실시예들을 통해 형성된 디스플레이 모듈(4000)은 복수 개의 광원(3000)이 원하는 간격으로 배열된 디스플레이 모듈(4000)로서, 접합부(2300)를 포함하는 복수 개의 광원(30000을 포함하는 인쇄 회로 기판(4100), 복수 개의 광원(3000) 및 인쇄 회로 기판(4100)의 일부를 덮는 몰딩막(2400), 접합부(2300)와 접속 되도록 몰딩막(2400) 상에 인쇄되는 배선 전극(4200)을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(4000)은, 배선 전극(4200)과 접속되도록 몰딩막 내에 형성되는 비아(4300)를 더 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 제조 방법은 용이하게 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 실시예들은 실리콘 웨이퍼에 비아를 형성하는 고가의 TSV 공정과 달리, 몰딩막에 비아를 형성하는 제조 방법을 제시함으로써, 제조 비용을 더 절감하는 방안을 제공한다. 또한, 실시예들은 별도의 SMT 제조 공정이 필요하지 않고, 구동부에 대한 공정 수율이 높은 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
도 13 및 도 14에서는 도 3 내지 도 10의 예시를 통해 설명한 발광 소자 패키지를 이용하여 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 13은 실시예들에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 관한 순서도를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에서 설명하는 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14에서는 설명의 편의 상 4000을 디스플레이 모듈로서 설명하나, 디스플레이 모듈은 디스플레이 장치에 포함되거나 또는 동일한 용어로서, 디스플레이 모듈과 디스플레이 장치는 혼용되어 사용될 수 있다. 즉, 도 1에서 설명한 디스플레이 장치(1000)는 도 11 및 도 12에서 설명하는 디스플레이 모듈(4000)과 동일할 수 있다. 또는, 도 1에서 설명한 디스플레이 장치(1000)는 도 11 및 도 12에서 설명하는 디스플레이 모듈(4000)을 복수 개 포함할 수 있다.
도 13의 s1101 내지 s1105 및 도 12의 (a) 내지 (f)는 디스플레이 모듈(4000)을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이다.
도 13 및 도 14의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 접합부(2300)를 포함하는 복수 개의 광원(3000)을 포함하는 베이스부를 제공하는 단계(s1101)를 포함한다.
구체적으로, 베이스부를 제공하는 단계는, 구동부(2100)를 제공하는 단계; 구동부(2100) 상에, 하나 또는 그 이상의 발광 소자(2200) 및/또는 하나 또는 그 이상의 접합부(2300)를 배치하는 단계; 를 포함할 수 있다.
이때, 도 3 내지 도 12에서 상술한 바와 같이, 구동부(2100)는 복수 개의 제 1 패드(2121) 및 복수 개의 제 2 패드(2122)가 일면 상에 형성된 기판(2110)을 포함할 수 있다. 또한, 발광 소자(2200)는 제 2 패드(2122)와 전기적으로 접속하도록 배치될 수 있다. 또한, 접합부(2300)는 제 1 패드(2121)와 전기적으로 접속하도록 배치될 수 있다.
s1301의 구체적인 내용은 도 5의 s501 내지 s503 및 도 6의 (a) 내지 (c)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 13 및 도 14의 (d)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 발광 소자(2200), 접합부(2300) 및 구동부(2100)의 적어도 일부를 덮는 몰딩막(2400)을 형성하는 단계(s1302)를 포함한다. s1302의 구체적인 내용은 도 7의 s703, 도 8의 (e), 도 11의 s1102 및 도 12의 (c)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 13 및 도 14의 (e)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 접합부(2300)의 적어도 일부가 노출되도록 몰딩막(2400)을 연마하는 단계(s1303)를 포함한다. s1303의 구체적인 내용은 도 7의 s704 및 도 8의 (f)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 13 및 도 14의 (f)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 몰딩막(2400) 상에 접합부(2300)와 접속되는 배선 전극(4200)을 인쇄하는 단계(s1304)를 포함한다. s1304의 구체적인 내용은 도 11의 s1104 및 도 12의 (e)와 동일 내지 유사하므로 생략한다.
도 13 및 도 14의 (g)에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 모듈(4000)의 제조 방법은 배선 전극(4200)과 접속 되는 하나 또는 그 이상의 비아(4300)를 형성하는 단계(s1305)를 더 포함할 수 있다.
도 13 및 도 14에서 설명한 실시예들을 통해 형성된 디스플레이 모듈(4000)은 제조 공정이 단순화 되고 제조 단가가 절감된 디스플레이 모듈(4000)로서, 접합부(2300)를 포함하는 복수 개의 광원(3000)을 포함하는 베이스부, 베이스부의 적어도 일부를 덮는 몰딩막(2400), 접합부(2300)와 접속 되도록 몰딩막(2400) 상에 인쇄되는 배선 전극(4200)을 포함한다. 또한, 디스플레이 모듈(4000)은 배선 전극(4200)과 접속 되도록 몰딩막(2400) 내에 형성되는 비아(4300)를 더 포함할 수 있다.
도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 제조 방법은 용이하게 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 실시예들은 실리콘 웨이퍼에 비아를 형성하는 고가의 TSV 공정과 달리, 몰딩막에 비아를 형성하는 제조 방법을 제시함으로써, 제조 비용을 더 절감하는 방안을 제공한다. 또한, 실시예들은 구동부의 공정 수율에 따라 단위를 설정하고 절단할 수 있어 효율적으로 디스플레이 장치를 활용할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어들은 실시예들에 따른 다양한 구성 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 하지만 실시예들에 따른 다양한 구성 요소들은 위 용어들에 의해 제한되서는 안된다. 이러한 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것에 불과하다. 예를 들어, 제 1 학습 모델은 제 2 학습 모델로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 제 2 학습 모델은 제 1 학습 모델로 지칭될 수 있으며, 이와 같은 변경은 위에서 설명한 다양한 실시예의 범위에서 벗어나지 않는 것으로 해석되어야 한다. 제 1 학습 모델 및 제 2 학습 모델 모두 학습 모델들이지만, 문맥상 명확히 나타나지 않는 한, 동일한 가상 오브젝트로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 “또는”은 “및/또는”으로 해석할 수도 있다. 예를 들어 “A 또는 B”는 1) A만 나타내는 경우, 2) B만 나타내는 경우 및/또는 3) A 그리고 B를 나타내는 경우를 의미할 수 있다. 다시 말하면, 본 명세서에서 “또는”은 “부가적으로 또는 대안적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다.
즉, 본 명세서에서는 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 실시예일뿐 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 다양한 내용도 청구범위에 따른 권리범위에 속한다. 또한, 그러한 변형 실시들이 본 발명의 기술 사상으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
1000: 디스플레이 장치
2000: 발광 소자 패키지
2100: 구동부
2110: 기판
2121: 제 1 패드
2122: 제 2 패드
2200: 발광 소자
2300: 접합부
2400: 몰딩막
3000: 광원
4000: 디스플레이 모듈
4100: 인쇄 회로 기판
4200: 배선 전극
4300: 비아(via)
2000: 발광 소자 패키지
2100: 구동부
2110: 기판
2121: 제 1 패드
2122: 제 2 패드
2200: 발광 소자
2300: 접합부
2400: 몰딩막
3000: 광원
4000: 디스플레이 모듈
4100: 인쇄 회로 기판
4200: 배선 전극
4300: 비아(via)
Claims (13)
- 복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에, 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계;
상기 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 상기 기판의 일면 상에 복수 개의 접합부를 배치하는 단계; 및
상기 복수 개의 발광 소자 중 적어도 하나를 포함하는 광원을 형성하도록 상기 기판을 소잉(sawing)하는 단계;
를 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 소자 패키지 제조 방법은,
복수 개의 상기 광원을 덮는 몰딩막을 형성하는 단계;
상기 접합부의 적어도 일부가 드러나도록 상기 몰딩막을 연마하는 단계; 및
상기 복수 개의 광원 중 적어도 하나를 포함하도록 상기 몰딩막을 절단하는 단계;
를 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 몰딩막을 형성하는 단계는,
상기 복수 개의 광원을 기 설정된 간격으로 배열하는 단계; 및
상기 복수 개의 광원을 덮도록 상기 몰딩막을 형성하여 상기 복수 개의 광원을 고정하는 단계;
를 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판을 소잉하는 단계 이전에,
상기 복수 개의 발광 소자, 상기 접합부 및 상기 기판의 일면 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 몰딩막을 형성하는 단계; 및
상기 접합부의 적어도 일부가 드러나도록 상기 몰딩막을 연마하는 단계;
를 포함하고,
상기 기판을 소잉하는 단계는,
상기 복수 개의 광원 중 적어도 하나를 포함하도록 상기 몰딩막 및 상기 기판을 절단하는 단계;
를 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판을 제공하는 단계는,
상기 구동부의 타면에 보호 코팅을 행하는 단계; 를 더 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 접합부는,
솔더 볼(solder ball), 구리 범프(copper bump) 및 솔더 페이스트(solder paste) 중 적어도 하나를 포함하는,
발광 소자 패키지 제조 방법. - 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 포함하는 베이스부를 제공하는 단계;
상기 복수 개의 광원 및 상기 베이스부의 일면을 덮는 몰딩막을 형성하는 단계;
상기 접합부의 적어도 일부가 노출되도록 상기 몰딩막을 연마하는 단계; 및
상기 몰딩막 상에 상기 접합부와 접속되는 배선 전극을 인쇄하는 단계;
를 포함하는,
디스플레이 장치 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 베이스부를 제공하는 단계는,
인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)의 일면 상에 상기 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 배치하는 단계;
를 포함하는,
디스플레이 장치 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 베이스부를 제공하는 단계는,
복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에, 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계; 및
상기 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 상기 구동부의 일면 상에 복수 개의 접합부를 배치하는 단계;
를 포함하는,
디스플레이 장치 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 몰딩막 내에 상기 배선 전극과 접속 되는 하나 또는 그 이상의 비아(via)를 형성하는 단계;
를 더 포함하는,
디스플레이 장치 제조 방법. - 접합부를 포함하는 복수 개의 광원을 포함하는 베이스부;
상기 복수 개의 광원 및 상기 베이스부의 일면을 덮는 몰딩막;
상기 접합부와 접속 되도록 상기 몰딩막 상에 인쇄되는 배선 전극; 및
상기 배선 전극과 접속되도록 상기 몰딩막 내에 형성되는 비아;
를 포함하고,
상기 몰딩막은, 상기 접합부가 노출되도록 적어도 일부가 연마되어 있는,
디스플레이 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 베이스부는,
일면 상에 복수 개의 광원이 배치되는 인쇄 회로 기판을 포함하고,
상기 복수 개의 광원은,
제 1 패드 및 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판;
상기 제 2 패드와 전기적으로 접속하는 발광 소자;
상기 제 1 패드와 전기적으로 접속하는 상기 접합부;
를 포함하는,
디스플레이 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 베이스부는,
복수 개의 제 1 패드 및 복수 개의 제 2 패드가 일면 상에 형성된 기판;
상기 복수 개의 제 2 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 배치되는 복수 개의 발광 소자; 및
상기 복수 개의 제 1 패드 각각과 전기적으로 접속하도록 배치되는 복수 개의 접합부;
를 포함하는,
디스플레이 장치.
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