KR20230091669A - 피치를 감소시킨 능동 구동 led 패키지 - Google Patents

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김영우
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고명진
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한국광기술원
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Abstract

피치를 감소시킨 능동 구동 LED 패키지를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 일 면으로 홈을 구비하는 제1 기판과 상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면의 반대측 면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED와 상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면 상에 배치되어, 각 미세 LED의 동작을 제어하는 복수의 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 기판의 홈 양 사이드의 끝단에 배치된 제1 접속 패드와 제2 기판과 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC와 상기 제1 접속패드가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 접속패드와 접촉하며 전기적으로 연결되는 제2 접속 패드 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 충진되는 레진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지를 제공한다.

Description

피치를 감소시킨 능동 구동 LED 패키지{Active Matrix Drive LED Package with Reduced Pitch}
본 발명은 피치를 감소시킨 능동 구동 LED 패키지에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 더 강조되고 있다. 특히 반도체 발광소자 중 하나인 LED는 액정(LCD), CRT와는 달리 자체 발광을 하므로, 낮은 전력에서 고휘도의 빛을 발광하는 장점이 있으며, 이러한 장점으로 인하여, 다양한 전자기기의 디스플레이로 각광받고 있다.
마이크로 LED는 컬러 필터 없이 스스로 빛을 내는 초소형 발광체이다. 빛을 내는 LED 조각을 이어 붙이는 방식으로 패널을 만들기 때문에 크기와 형태, 해상도에 제약이 없는 장점을 갖는다.
도 14는 종래의 마이크로 LED 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 마이크로 LED 디스플레이 장치(1400)는 기판(1410)과, 기판(1410)상에 실장된 복수의 마이크로 LED(1420)로 구성된다. 기판(1410)은 상면에 박막 트랜지스터가 배치되고 배면에 회로모듈이 구비되고, 기판(1410)의각 화소 여 (P)에는 R, G, B의 단색광을 각각 발광하는 3개의 마이크로 LED(1420)가 실장된다. 이에, 외부로부터 신호가 인가되며 R, G, B용 마이크로 LED에서 R, G, B, 컬러의 광이 발광되어 화상을 표시할 수 있게 된다.
이와 같이, 마이크로 LED 디스플레이 장치(1400)는 다수의 단일 마이크로 LED를 타일 형태로 이어 붙여서 제작하고 있지만, 제조 편의성 등을 고려하여 복수의 마이크로 LED 광원을 하나의 마이크로 LED 패키지로 제작한 후에 마이크로 LED 패키지를 이어 붙여서 LED 디스플레이 장치를 제조하고 있다.
이와 같은 마이크로 디스플레이 패키지는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가지며 동작한다.
도 15는 일반적인 능동(AM: Active Matrix) 구동 LED 패키지의 구성을 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, AM 구동용 마이크로 LED 패키지는 공통 전극에 의해 전원을 공급받으며, 스캔 구동 IC에 연결된 스캔 라인에 전기적 신호가 순차적으로 공급되면, 스캔 라인에 걸린 전압은 TFT로 구현된 스위치를 켜는 역할을 한다. 패키지 내 스위치가 켜진 상태에서, 데이터 구동 IC로부터 데이터 라인으로 데이터가 인가될 경우, LED가 동작하게 된다. AM 구동 마이크로 LED 패키지는 내부에 데이터(전압)를 저장할 캐패시터를 포함함으로서, 데이터를 저장한다.
이러한 AM 구동 마이크로 LED 패키지는 종래에는 도 16과 같이 구현되어 왔다.
도 16은 종래의 마이크로 LED 패키지의 구성을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 마이크로 LED 패키지(1600)는 기판(1610) 상에 각 색상의 LED(1620, 적색, 녹색, 청색)들이 배치되며, 각 LED(1620)들의 발광을 제어하는 드라이버 IC(1630)가 실장된 후 몰딩체(1640)로 몰딩되어 하나의 패키지로 제작되었다. 이때, 마이크로 LED 패키지(1600)는 각 LED들(1620)의 발광을 제어하기 위하여, 각 화소별로 3개의 화소 전극들과 각 LED에 공통 접속되는 전극을 포함한다.
다만, 종래의 마이크로 LED 패키지(1600)는 LED와 드라이버 IC가 별도의 위치에서 각각 배치되기 때문에, 패키지의 크기가 커질 뿐만 아니라, 마이크로 LED 패키지의 피치가 감소하는데 한계가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 패키지의 크기와 피치를 감소시킨 능동 구동 미세 LED 패키지를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 일 면으로 홈을 구비하는 제1 기판과 상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면의 반대측 면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED와 상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면 상에 배치되어, 각 미세 LED의 동작을 제어하는 복수의 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 기판의 홈 양 사이드의 끝단에 배치된 제1 접속 패드와 제2 기판과 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC와 상기 제1 접속패드가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 접속패드와 접촉하며 전기적으로 연결되는 제2 접속 패드 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 충진되는 레진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 LED 패키지는 상기 제1 기판과 각 픽셀 드라이버 IC 간에 형성되는 공간으로 충진되는 복수의 범프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 기판은 각 미세 LED와 각 미세 LED의 동작을 제어하는 각 픽셀 드라이버 IC 간에 전기적으로 연결될 수 있도록 스루 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 기판은 각 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 접속 패드 간을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 기판은 상기 스캔/데이터 드라이버 IC와 상기 제2 접속 패드 간을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 접속 패드와 상기 제2 접속 패드가 결합되며, 상기 스캔/데이터 드라이버 IC와 각 픽셀 드라이버 IC가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 접속 패드 및 상기 제2 접속 패드는 솔더인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 기판과 상기 제1 기판의 일면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED와 상기 제1 기판 내 미세 LED가 배치된 일면의 반대측 면상에 배치되어, 각 미세 LED의 동작을 제어하는 복수의 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 기판 내 기 설정된 위치에 배치되는 제1 커넥터와 제2 기판과 상기 제2 기판의 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC 및 상기 제1 커넥터가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 커넥터와 결합되며 전기적으로 연결되는 제2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 위치는 상기 제1 기판 내 양 끝단인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 스캔/데이터 드라이버 IC는 상기 제2 기판 내 상기 제1 기판을 바라보는 방향의 일면의 반대측 면상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 기판과 상기 제1 기판의 일면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED와 상기 제1 기판 내 미세 LED가 배치된 일면의 반대측 면상에 배치되어, 모든 미세 LED의 동작을 제어하는 하나의 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 기판 내 기 설정된 위치에 배치되는 제1 커넥터와 제2 기판과 상기 제2 기판의 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC 및 상기 제1 커넥터가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 커넥터와 결합되며 전기적으로 연결되는 제2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 LED 패키지는 상기 제1 기판과 상기 픽셀 드라이버 IC 간에 형성되는 공간으로 충진되는 하나의 범프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 기판은 각 미세 LED와 모든 미세 LED의 동작을 제어하는 픽셀 드라이버 IC 간에 전기적으로 연결될 수 있도록 스루 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 미세 LED 패키지의 크기와 피치를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 LED 패키지가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 LED 패키지가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 10 내지 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 LED 패키지가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지 내 픽셀 드라이버 IC의 회로도이다.
도 14는 종래의 마이크로 LED 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 일반적인 능동(AM: Active Matrix) 구동 LED 패키지의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 종래의 마이크로 LED 패키지의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 LED 패키지(100)는 기판(110), 스루홀(Through Hole, 115), 미세 LED(120), 픽셀 드라이버 IC(130), 범프(140), 배선(150, 155), 레진부(160), 스캔/데이터 드라이버 IC(170), 접속 패드(180) 및 몰딩부(190)를 포함한다.
기판(110)은 각 구성들이 배치될 수 있도록 하며, 전기적으로 연결이 필요한 각 구성들이 연결될 수 있도록 한다.
기판(110a)은 미세 LED(120) 및 픽셀 드라이버 IC(130)를 지지하며, 양자가 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
기판(110a)은 미세 LED(120, R, G, B를 포함하는 한 세트)와 그들을 각각 제어하는 각 픽셀 드라이버 IC(130) 간에 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 스루홀(115)을 포함한다. 스루홀(115)을 거치며, 각 미세 LED(120)들이 그들을 제어하는 각 픽셀 드라이버 IC(130)과 전기적으로 연결되어, 동작 여부를 제어받을 수 있도록 한다.
기판(110a)은 HDI(High Density Interconnection) 기판으로 구현될 수 있다. 기판(110a)이 HDI 기판으로 구현됨에 따라, 각 LED 간 피치가 감소할 수 있으면서도, LED와 픽셀 드라이버 IC 간을 연결하는 스루홀(115) 들의 패턴이 꼬이지 않도록 구현될 수 있다.
기판(110a)은 픽셀 드라이버 IC(130)가 배치될 면에 홈이 구현된 형태를 가져, 홈으로 픽셀 드라이버 IC(130)가 배치되도록 하며, 양 사이드의 끝단에 접속 패드(180)가 배치되어 기판(110b)과 연결될 수 있도록 한다.
기판(110b)은 스캔/데이터 드라이버 IC(170)를 지지한다.
미세 LED(120)는 컬러필터 없이 스스로 발광하는 광원이다. 미세 LED(120)는 색을 생성하기 위한 컬러 필터없이 스스로 출력하고자 하는 색(파장)의 광을 생성하여 출력한다. 미세 LED(120)의 대표적인 예로서 마이크로 LED가 있다. 이들은 기판(110a) 상에 어레이 형태로 배치되며, 각 미세 LED들은 자신과 전기적으로 연결된 각 픽셀 드라이버 IC(130)의 제어를 받아 동작한다.
픽셀 드라이버 IC(130)는 기판(110a)을 중심으로 미세 LED(120)의 연직하방에 위치하여, 미세 LED(120)의 동작을 제어한다. 픽셀 드라이버 IC(130)는 스캔/데이터 드라이버 IC(170)로부터 스캔 신호 및 데이터 신호가 인가되는지 여부에 따라, 미세 LED(120)의 동작을 제어한다. 이때, 픽셀 드라이버 IC(130)는 기판(110a)을 기준으로 미세 LED(120)의 하방에 위치하기 때문에, 미세 LED 패키지의 크기와 피치를 종래에 비해 현저히 감소시킬 수 있다.
범프(140)는 기판(110a)과 픽셀 드라이버 IC(130)간에 형성되는 빈 공간을 채운다.
배선(150)은 기판(110a) 내에서 픽셀 드라이버 IC(130)와 접속패드(180) 간을 전기적으로 연결한다. 픽셀 드라이버 IC(130)가 자신에 전기적으로 연결된 미세 LED(120)를 제어하기 위해서는 스캔/데이터 드라이버 IC(170)로부터 스캔 신호 똔,ms 데이터 신호를 인가받아야 한다. 스캔 신호 및 데이터 신호가 픽셀 드라이버 IC(130)로 인가될 수 있도록, 배선(150)은 각 픽셀 드라이버 IC(130)와 접속 패드(180)를 전기적으로 연결하여, 스캔/데이터 드라이버 IC(170)로부터 스캔 신호 또는 데이터 신호가 각 픽셀 드라이버 IC(130)로 인가될 수 있도록 한다.
배선(155)는 배선(150)과 유사하게, 기판(110b) 내에서 스캔/데이터 드라이버 IC(170)와 접속 패드(180) 간을 전기적으로 연결한다. 스캔/데이터 드라이버 IC(170)에서의 스캔 신호 및 데이터 신호가 배선(150)을 거쳐 각 픽셀 드라이버 IC(130)로 전달될 수 있도록, 배선(15)은 양자(170 및 180)를 전기적으로 연결한다.
레진부(160)는 양 기판(110a, 110b)가 접속 패드(180)에 의해 접속되며 형성되는 기판 내 공간에 주입된다. 레진부(160)는 열 전도율이 우수한 소재, 예를 들어, 에폭시 등으로 구현되어, 전술한 공간에 주입된다. 이에 따라, 미세 LED(120) 및 각 드라이버 IC(130, 170)들이 동작하며 발생하는 열을 분산시켜, 열 발산 효율을 높인다.
스캔/데이터 드라이버 IC(170)는 기판(110b) 내 기판(110a)을 마주하는 위치에 배치되어, 픽셀 드라이버 IC(130)로 스캔 신호 또는 데이터 신호를 전송한다. 전술한 대로, 스캔/데이터 드라이버 IC(170)는 배선(155)에 의해 접속 패드(180)와 연결되며, 배선(150)을 거쳐 각 픽셀 드라이버 IC(130)와 전기적으로 연결된다. 이에, 스캔/데이터 드라이버 IC(170)는 각 픽셀 드라이버 IC(130)로 각 픽셀이 동작하기 위한 스캔 신호 및 데이터 신호의 인가여부를 조정하여, 적절한 위치의 미세 LED가 동작할 수 있도록 제어한다.
접속 패드(180)는 기판(110a)의 픽셀 드라이버 IC가 배치된 방향으로의 끝단과 기판(110b)의 기판(110a)을 향하는 방향으로의 면 상에 배치되어, 양 기판을 전기적으로 연결한다. 접속 패드(180)는 기판(110a)에서 픽셀 드라이버 IC가 배치될 수 있도록 구현된 홈의 양 사이드 끝단에 배치된다. 또한, 접속 패드(180)는 (기판(110b)의 기판(110a)을 향하는 방향으로의 면 상에) 기판(110a)에 배치된 접속 패드(180)와 대응되는 위치에 배치된다. 이에 따라, 양 접속 패드(180)가 연결되머 전기적으로 연결된다. 접속 패드(180)는 솔더로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 전기적으로 연결될 수 있는 수단이라면 어떠한 것으로 구현되어도 무방하다.
기판(110a)에 홈이 구현되며, 접속 패드(180)에 의해 양 기판(110a, 110b)이 연결되기 때문에, 양 기판 사이 공간에 레진부(160)가 배치될 수 있다.
기판(110a)의 미세 LED(120)가 배치되는 면 상으로 몰딩부(190)가 배치된다. 미세 LED(120)들을 외력으로부터 보호하기 위해, 해당 위치로 몰딩부(190)가 배치된다. 몰딩부(190)는 외력에 강인하며 열 전도율이 높은 소재, 예를 들어, 에폭시 등으로 구현될 수 있다.
이와 같은 구조를 가짐에 따라, 미세 LED 패키지(100)는 전체적인 크기가 작아짐과 동시에, 각 미세 LED 간 피치 역시 굉장히 작아질 수 있다. 또한, 미세 LED 패키지(100)는 각 픽셀들의 밀도가 증가할 수 있으며, 열 방출효율이 증가할 수 있다.
이와 같은 미세 LED 패키지(100)는 도 2 내지 4에 도시된 과정대로 제조된다.
도 2 내지 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 LED 패키지가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(110a)과 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(110b) 각각이 준비되며 인접하여 배치된다.
도 3을 참조하면, 픽셀 드라이버 IC(130) 및 스캔/데이터 드라이버 IC(170) 각각으로 몰딩 소재가 분사되는 형태로 몰딩이 진행된다. 해당 공정은 선택적으로 진행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 양 기판(110a, 110b)에 형성된 접속 패드(180)들이 결합되며, 양 기판(110a, 110b) 사이로 레진부(160)가 주입된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 LED 패키지(500)는 기판(110b, 510), 스루홀(115), 미세 LED(120), 픽셀 드라이버 IC(130), 범프(140), 스캔/데이터 드라이버 IC(170), 몰딩부(190) 및 커넥터(520, 525)를 포함한다. 미세 LED 패키지(100) 내 구성과 동일한 동작을 수행하는 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 5에는 도시되어 있지 않으나, 각 기판(110b, 510) 내에도 각 드라이버 IC(130, 170)들이 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 배선(미도시)가 형성될 수 있다.
미세 LED 패키지(100)와 같이 미세 LED 패키지(500) 내 기판(510)에서도 기판(510)을 중심으로 미세 LED(120)와 각 미세 LED의 동작을 제어하기 위한 각 픽셀 드라이버 IC(130)가 배치된다. 다만, 기판(510)은 미세 LED 패키지(100)의 그것과 같이 홈을 구비하는 것은 아니고, 미세 LED(120)가 배치된 다른 면의 반대측 면에 픽셀 드라이버IC(130)가 배치된다.
기판(510)이 홈을 구비하지 않기 때문에, 미세 LED 패키지(500)는 접속 패드180) 대신 각 기판(110b, 510)의 대응되는 위치(예를 들어, 기판의 양 끝단)에 커넥터(520, 525)를 포함한다. 커넥터(520, 525) 상호 간에 연결됨에 따라, 스캔/데이터 드라이버 IC(170)와 각 픽셀 드라이버 IC(130) 간에 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 양 기판(110b, 510)이 커넥터(520, 525)로 (전기적으로) 연결되기 때문에, 미세 LED 패키지(100)와 같이 기판 사이에 레진부(160)가 주입되기는 어려운 구조를 갖는다. 이에 따라, 스캔/데이터 드라이버 IC(170)는 기판(110b) 내 반드시 기판(510)을 바라보는 면 상에 배치될 필요는 없으며, 해당 면의 반대측 면에 배치되어도 무방하다.
이와 같은 구조를 갖는 미세 LED 패키지(500)는 도 6 내지 8에 도시된 과정에 따라 제조된다.
도 6 내지 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 LED 패키지가 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(510)과 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(110b) 각각이 준비되며 인접하여 배치된다.
도 7을 참조하면, 픽셀 드라이버 IC(130)로 몰딩 소재가 분사되는 형태로 몰딩이 진행된다.
도 8을 참조하면, 양 기판(110b, 510)에 형성된 커넥터(520, 525)들이 결합되며, 양 기판(110b, 510)이 전기적으로 연결된다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 LED 패키지(900)는 픽셀 드라이버 IC(130) 및 범프(140) 대신, 픽셀 드라이버 IC(910), 및 범프(920)가 배치된다.
미세 LED 패키지(900)는 미세 LED 패키지(100) 또는 미세 LED 패키지(500)와 같이 각 미세 LED(120)들을 각 픽셀 드라이버 IC(130)들이 제어하는 것이 아니라, 하나의 픽셀 드라이버 IC(910)가 어레이 내 모든 미세 LED(120)들을 제어한다.
기판(510)과 픽셀 드라이버 IC(910) 간 형성되는 공간으로 범프(920)가 주입된다. 이에 따라, 미세 LED 패키지(900)의 구조가 보다 간소화될 수 있다.
미세 LED 패키지(900)는 도 10 내지 12에 도시된 과정에 따라 제조된다.
도 10을 참조하면, 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(510)과 각 구성들이 배치되거나 구현된 기판(110b) 각각이 준비되며 인접하여 배치된다.
도 11을 참조하면, 픽셀 드라이버 IC(910)로 몰딩 소재가 분사되는 형태로 몰딩이 진행된다.
도 12를 참조하면, 양 기판(110b, 510)에 형성된 커넥터(520, 525)들이 결합되며, 양 기판(110b, 510)이 전기적으로 연결된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지 내 픽셀 드라이버 IC의 회로도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지 내 픽셀 드라이버 IC(130, 910)는 데이터 라인, 스캔라인, 스위칭용 트랜지스터(T1), 구동용 트랜지스터(T2), 미세 LED(D1)의 애노드 단자로 전원을 공급하는 전원 공급라인(VLED), 증폭기(A1), 캐패시터(C1) 및 저항(R1)을 포함한다.
스위칭용 트랜지스터(T1)는 데이터 라인 상의 전압을 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트에 전달하고, 구동용 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(V(DATA))을 LED에 공급될 대응 전류(ILED)로 변환한다.
이때, 스위칭용 트랜지스터(T1)의 드레인과 구동용 트랜지스터(T2)의 소스는 증폭기(A1)의 입력 단자에 연결되고, 증폭기(A1)의 출력 단자는 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트 단자에 연결된다. 따라서, 증폭기(A1)는 구동용 트랜지스터(T2)의 소스와 게이트 간 전압의 차이를 보상해주는 역할을 수행함으로써 LED 전류의 선형성을 확보할 수 있고, 휘도 보정 알고리즘의 구현이 가능해진다. 만일, 화소 회로가 보상용 증폭기가 없이 기존의 TFT로 구현될 경우에 선형성이나 휘도 보정 알고리즘의 구현이 어렵게 된다.
스캔 라인으로 스캔 신호가 인가되면, 스위칭용 트랜지스터(T1)가 턴온(turn-on)되고, 해당 마이크로 LED 패키지(200)에 해당되는 데이터 라인의 데이터 전압이 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트에 전달된다. 이에 따라, 구동용 ㅌ트틀트랜지스터(T2) 턴 온되며, 인가되는 전원(VLED)와 저항(R1)의 크기에 따라 미세 LED로 공급될 전류(ILED)의 크기가 결정되며, LED가 구동된다.
이러한 동작을 거치며, 픽셀 드라이버 IC(130, 910)는 각 미세 LED(120)를 제어한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 500, 900: 미세 LED 패키지
110, 510: 기판
120: 미세 LED
130, 910: 픽셀 드라이버 IC
140, 920: 범프
150, 155: 배선
160: 레진부
170: 스캔/데이터 드라이버 IC
180: 접속패드
190: 몰딩부
520, 525: 커넥터
1400: 마이크로 LED 디스플레이 장치
1410, 1610: 기판
1420, 1620: 마이크로 LED
1600: 마이크로 LED 패키지
1630: 드라이버 IC
1640: 몰딩제

Claims (13)

  1. 일 면으로 홈을 구비하는 제1 기판;
    상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면의 반대측 면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED;
    상기 제1 기판의 홈이 구비된 일면 상에 배치되어, 각 미세 LED의 동작을 제어하는 복수의 픽셀 드라이버 IC;
    상기 제1 기판의 홈 양 사이드의 끝단에 배치된 제1 접속 패드;
    제2 기판;
    상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC;
    상기 제1 접속패드가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 접속패드와 접촉하며 전기적으로 연결되는 제2 접속 패드; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 충진되는 레진부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 각 픽셀 드라이버 IC 간에 형성되는 공간으로 충진되는 복수의 범프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    각 미세 LED와 각 미세 LED의 동작을 제어하는 각 픽셀 드라이버 IC 간에 전기적으로 연결될 수 있도록 스루 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    각 픽셀 드라이버 IC와 상기 제1 접속 패드 간을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판은,
    상기 스캔/데이터 드라이버 IC와 상기 제2 접속 패드 간을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  6. 제4 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 접속 패드와 상기 제2 접속 패드가 결합되며, 상기 스캔/데이터 드라이버 IC와 각 픽셀 드라이버 IC가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접속 패드 및 상기 제2 접속 패드는,
    솔더인 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  8. 제1 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED;
    상기 제1 기판 내 미세 LED가 배치된 일면의 반대측 면상에 배치되어, 각 미세 LED의 동작을 제어하는 복수의 픽셀 드라이버 IC;
    상기 제1 기판 내 기 설정된 위치에 배치되는 제1 커넥터;
    제2 기판;
    상기 제2 기판의 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC; 및
    상기 제1 커넥터가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 커넥터와 결합되며 전기적으로 연결되는 제2 커넥터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기 설정된 위치는,
    상기 제1 기판 내 양 끝단인 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 스캔/데이터 드라이버 IC는,
    상기 제2 기판 내 상기 제1 기판을 바라보는 방향의 일면의 반대측 면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  11. 제1 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 어레이 형태로 배치되는 복수의 미세 LED;
    상기 제1 기판 내 미세 LED가 배치된 일면의 반대측 면상에 배치되어, 모든 미세 LED의 동작을 제어하는 하나의 픽셀 드라이버 IC;
    상기 제1 기판 내 기 설정된 위치에 배치되는 제1 커넥터;
    제2 기판;
    상기 제2 기판의 일면에 배치되어, 스캔 신호와 데이터 신호를 생성하여 각 픽셀 드라이버 IC로 출력하는 스캔/데이터 드라이버 IC; 및
    상기 제1 커넥터가 배치된 위치와 대응되는 제2 기판 상의 위치에 배치되어, 상기 제1 커넥터와 결합되며 전기적으로 연결되는 제2 커넥터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 픽셀 드라이버 IC 간에 형성되는 공간으로 충진되는 하나의 범프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    각 미세 LED와 모든 미세 LED의 동작을 제어하는 픽셀 드라이버 IC 간에 전기적으로 연결될 수 있도록 스루 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
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