WO2019156334A1 - 마이크로 led 디스플레이 패널 - Google Patents

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WO2019156334A1
WO2019156334A1 PCT/KR2018/015985 KR2018015985W WO2019156334A1 WO 2019156334 A1 WO2019156334 A1 WO 2019156334A1 KR 2018015985 W KR2018015985 W KR 2018015985W WO 2019156334 A1 WO2019156334 A1 WO 2019156334A1
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WO
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micro led
led chip
display panel
pixels
pixel
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PCT/KR2018/015985
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방정호
서주옥
유태경
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주식회사 루멘스
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    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
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    • H01L33/04—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
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    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • the present invention relates to a micro LED display panel, and more particularly, to a technology for implementing anti-reflection and seamless in a micro LED display panel, and to preventing reflection of external light in a micro LED display panel to improve black characteristics of the display. And a technique for implementing a seamless display.
  • LEDs emitting light having different wavelengths are grouped together to form a pixel, and the pixels thus configured are matrix-shaped.
  • a full-color LED display device which is arranged to be implemented, has been proposed.
  • micros consisting of micro LEDs having a size of chip (the size of one side of the chip) constituting one pixel (less than 100 micrometers) LED displays have also been proposed. In such a micro LED display, one pixel is formed by grouping micro LEDs emitting light of different wavelengths.
  • Micro LED display panels for the implementation of micro LED displays compared to conventional LCD panels, ie panels of the type using LEDs as BLUs, do not require liquid crystals and can also be thinner in thickness.
  • the display implemented with a micro LED display panel has a number of advantages in response speed, viewing angle, afterimage problem, and diversity of color expressions compared to LCD displays.
  • the joints between the modules (hereinafter referred to as 'seam') may be The problem of deterioration of image quality occurs. Accordingly, there is a need for a solution to solve this problem and to implement a seamless display.
  • the problem to be solved by the present invention by using a mesh (mesh) structure in the micro LED display panel not only reduces the reflection of the external light of the substrate exposure area between the LED chips constituting one pixel, but also exposes the substrate between the pixels It is also to provide a micro LED display panel that also reduces the problem of reflection of external light in the region, thereby improving the contrast or black characteristics to improve display image quality.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED display panel that solves a problem of deterioration of display quality due to seams, which are joints of a plurality of unit modules constituting the micro LED display panel using a mesh structure. .
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED display panel and a micro LED display panel manufacturing method that can reduce the occurrence of color mura.
  • a micro LED display panel for solving the above problems, is mounted on a unit substrate, the unit substrate, each comprising a first LED chip, a second LED chip and a third LED chip
  • a mesh including a plurality of pixels and a first opening, a second opening, and a third opening separately receiving the first LED chip, the second LED chip, and the third LED chip, the mesh being disposed on the unit substrate;
  • the mesh may include a chip gap between the first LED chip and the second LED chip to cover exposed substrate regions between the second LED chip and the third LED chip.
  • the first LED chip, the second LED chip, and the third LED chip emit light of a first wavelength.
  • the first LED chip and the third LED chip emits light of a first wavelength
  • the second LED chip emits light of a second wavelength that is longer than the light of the first wavelength.
  • the mesh covers the unit substrate and the unit substrate adjacent portion adjacent to the unit substrate.
  • the mesh is disposed on the unit substrate, further covering the exposed substrate regions between the pixels.
  • the mesh may include a pixel gap covering a substrate area exposed between the pixels, and a module gap covering a unit substrate and a unit substrate adjacent part adjacent to the unit substrate.
  • the width of the module gap is equal to the width of the pixel gap.
  • the width of the pixel gap is formed to be wider than the width of the chip gap.
  • the mesh is black color.
  • the micro LED display panel further comprises a protective film, wherein the first wavelength conversion material is located between the protective film and the first LED chip.
  • a second wavelength conversion material or a light transmitting material is positioned between the second LED chip and the protective film and between the third LED chip and the protective film.
  • the first wavelength conversion material is one of a quantum dot (QD) resin material, Phosphor In Glass (PIG), Phosphor In Silicon (PIS), and Phosphor Ceramic (PC).
  • QD quantum dot
  • POG Phosphor In Glass
  • PPS Phosphor In Silicon
  • PC Phosphor Ceramic
  • a micro LED display panel includes a plurality of unit substrates on which a plurality of electrode pads are formed, a first micro LED chip mounted corresponding to each of the electrode pads on the plurality of unit substrates, And a plurality of pixels including a second micro LED chip and a third micro LED chip, and a mesh disposed on the plurality of unit substrates, wherein the mesh includes the pixels in an entire area of the plurality of unit substrates. And a pixel gap covering at least a portion of the area exposed between the plurality of pixels and a plurality of openings accommodating each of the plurality of pixels.
  • the pixel gap portion covers at least a portion of an area of the electrode pads exposed between the pixels.
  • the mesh includes a module gap, and the module gap covers an upper portion of each adjacent portion of adjacent unit substrates in the plurality of unit substrates.
  • the pixel spacing abuts the pixels.
  • the size of one opening may be larger than the size of one pixel, and the deviation of the size of the opening and the pixel size is formed within 20 micrometers.
  • the pixel gap is supported by the electrode pads.
  • a bottom surface of the pixel gap may have a step that is divided into an upper end and a lower end, and the upper end may contact at least a portion of an area of the electrode pads exposed between the pixels.
  • the lower end may contact an upper surface of the unit substrate exposed between the pixels.
  • the bottom is spaced apart from an upper surface of the unit substrate exposed between the pixels.
  • the first micro LED chip, the second micro LED chip, and the third micro LED chip emit blue light.
  • the micro LED display panel further comprises a protective film.
  • the first wavelength converting material is positioned between the protective film and the first micro LED chip.
  • the second wavelength converting material is positioned between the protective film and the second micro LED chip.
  • the light transmissive material is located between the protective film and the second micro LED chip.
  • the first micro LED chip and the third micro LED chip emit blue light
  • the second micro LED chip emit green light
  • the mesh is black color.
  • the present invention not only reduces reflection of external light of the substrate exposed area between the LED chips forming one pixel in the micro LED display panel, but also reflects the external light of the substrate exposed area between the pixels. By reducing, it has the effect of improving the display characteristics by improving the contrast characteristics or the black characteristics.
  • the present invention has an effect of implementing a seamless micro LED display panel by improving the display quality degradation problem caused by the seam of the seams of the plurality of unit modules constituting the micro LED display panel.
  • the present invention provides a micro LED display panel, thereby reducing the reflection of external light by the substrate exposed area between the pixels and the exposed areas of the electrode pads formed on the unit substrate, thereby improving the contrast characteristics and the black characteristics of the display , Has the effect of improving the side viewing angle.
  • the present invention has the effect of reducing the occurrence of color mura (color mura).
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a state in which a plurality of pixels 120 are mounted by forming LED chips on a substrate 110 in a micro LED display panel according to an embodiment of the present invention. Is a partial enlarged view of portion A1 of FIG. 1,
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a mesh 130 to be coupled to an upper surface of the substrate 110 on which the pixels 120 of FIG. 1 are mounted.
  • the lower portion of FIG. 2 is an enlarged view of a portion A2 of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating the micro LED display panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the mesh 130 of FIG. 2 is coupled to the substrate 110 on which the pixels 120 of FIG. 1 are mounted. ego,
  • 4 and 5 are examples of partial enlarged views and corresponding cross-sectional views of portion A3 of FIG. 3,
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which the protective film 160 is further adhered to the micro LED display panel 100 of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a state in which micro LED chips form a pixel 120 and the pixels 120 are mounted on a substrate 110 in a micro LED display panel according to another embodiment of the present invention.
  • the lower part of is a partial enlarged view of A1 of FIG.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a mesh 130 disposed on an upper surface of the substrate 110 of FIG. 7.
  • FIG. 9 illustrates a state in which the mesh 130 of FIG. 8 is disposed on the substrate 110 of FIG. 7, that is, one pixel is accommodated in the opening 134 of the mesh 130 according to another embodiment of the present invention.
  • a micro LED display panel 100 in which the pixel gap 132 is disposed between the pixels,
  • FIG. 10 is a view for explaining a partial enlarged view and examples of the portion A3 of FIG. 9,
  • 11 and 12 are views for explaining partially enlarged views of the portion A3 of FIG. 9 and corresponding cross-sectional views
  • FIG. 13 is a diagram for describing examples of the pixel spacer 132 of the mesh 130 disposed between two neighboring pixels in a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 11.
  • FIG. 14 is a diagram for describing examples of the pixel spacer 132 of the mesh 130 disposed between two neighboring pixels in a cross-sectional view taken along II-II of FIG. 11.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an example in which the protective film 160 is further adhered to the micro LED display panel 100 of FIG. 9.
  • 16 and 17 show examples of cases where color mura is caused in a micro LED display
  • FIG. 18 to 23 are views illustrating a method of manufacturing a micro LED display panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 18 illustrates an underfill before attaching a mesh, and a transparent film 260 and mesh pieces.
  • FIG. 19A is an enlarged view of a portion A6 of FIG. 18, and FIG. 19B is an example of a mesh used in FIG. 18, and a mesh on the transparent film 260.
  • the transparent film 260 and the mesh pieces 230 are integrated by attaching the pieces 230, and
  • FIG. 20 is another example of attaching the mesh 330 after performing an underfill before attaching the mesh.
  • FIG. 21A is an enlarged view of a portion A7 of FIG. 20, and FIG. 21B is an example of the mesh 330 used in FIG.
  • FIG. 22 illustrates molding between molding pixels and between micro LED chips R, G, and B in a molding material. After that, an example of attaching an anti-glare (AG) film 460 or attaching an anti-glare (AG) is illustrated.
  • FIG. 23 is an enlarged view of a portion A8 of FIG. 22.
  • FIG. 1 illustrates a state in which a plurality of pixels 120 are mounted by allowing LED chips to form one pixel on a substrate 110 in a micro LED display panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a mesh 130 to be coupled to an upper surface of the substrate 110 on which the pixels 120 of FIG. 1 are mounted
  • FIG. 3 is a substrate on which the pixels 120 of FIG. 1 are mounted.
  • 2 is a plan view illustrating the micro LED display panel 100 coupled to the mesh 130 of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which the protective film 160 is further adhered to the micro LED display panel 100 of FIG. 3.
  • the micro LED display panel 100 includes a plurality of unit modules (100a, 100b, 100c).
  • one module or unit module is defined as a term meaning a state in which a plurality of pixels are mounted on one unit substrate.
  • each of the unit modules 100a, 100b, 100c includes unit substrates 110a, 110b, 110c. That is, the unit module 100a includes the unit substrate 110a, the unit module 100b includes the unit substrate 110b, and the unit module 100c includes the unit substrate 110c.
  • these unit substrates 110a, 110b, and 110c are collectively referred to as the substrate 100.
  • the micro LED display panel 100 includes a plurality of pixels 120 and a mesh
  • the mesh 130 (FIG. 2) has a chip gap covering the substrate regions exposed between the LED chips. 132, a pixel spacer 134 covering the substrate regions exposed between the pixels, and a module spacer 136 covering the unit substrate and the unit substrate adjacent portion adjacent to the unit substrate.
  • the chip spacer 132 it is possible to easily put a wavelength conversion material or a light transmitting material on the top of each LED chip and to improve the straightness of the LED light, and by the pixel spacer 134, the black of the unit substrate By improving the characteristics, the module spacer 136 can effectively cover the seam to implement a seamless display.
  • the micro LED display panel 100 also includes a first wavelength converting material 140a (FIG. 4 or 5) and / or a second wavelength converting material 140b (FIG. 4), and a light transmitting material 150. .
  • a plurality of pixels 120 are mounted on each of the unit substrates 110a, 110b, and 110c. Reference numerals for the plurality of pixels are represented as 120 only for one pixel for the sake of convenience.
  • One pixel 120 includes a first LED chip 120R, a second LED chip 120G, and a third LED chip 120B.
  • One pixel 120 including three LED chips 120R, 120G, and 120B, enlarged to A1 in FIG. 1, will now be described in detail with reference to the vertical cross-sectional views of FIGS. 4 and 5.
  • reference numerals S1 and S2 denote joints, that is, seams, of the unit modules 100a, 100b, and 100c.
  • each of the plurality of openings 138R, 138G, and 138B has LED chips 120R, 120G, and 120B in one pixel 120 that constitute one pixel. Accept them individually. That is, the first opening 138R receives the first LED chip 120R, the second opening 138G houses the second LED chip 120G, and the third opening 138B receives the third LED chip ( 120B).
  • the size of the first to third openings 138R, 138B, and 138G is preferably larger than the corresponding LED chips. This allows the LED chips to correct the tilt in the process of mounting the LED chips on the substrate 100.
  • a plurality of pixels 120 may be formed on each of the three unit substrates 110a, 110b, and 110c.
  • a mesh 130 having a size that can be mounted and corresponding to the pixels 120 mounted on the three unit substrates 110a, 110b, and 110c should be provided.
  • the plurality of openings 138R, 138G, and 138B formed in the mesh 130 are formed to correspond to the LED chips 120R, 120G, and 120B, respectively.
  • the mesh 130 may cover the remaining area of the entire area of the substrate 110 except for the area in which the LED chips 120R, 120G, and 120B are mounted in one pixel 120.
  • the mesh 130 includes a chip gap 132 covering an area of a substrate exposed between LED chips in one pixel 120, and a pixel gap covering an area of a substrate exposed between neighboring pixels. 134, and a module spacer 136 covering a boundary between one unit substrate and a neighboring substrate.
  • FIG. 3 A state in which the mesh 130 (see FIG. 2) is coupled to the substrate 110 (FIG. 1) on which the plurality of pixels 120 is mounted is illustrated in FIG. 3.
  • one pixel should be configured to emit red light, green light and blue light, and to be controlled independently of each other.
  • three LED chips 120R, 120G, and 120B constituting one pixel may be configured to emit red light, green light, and blue light, respectively.
  • Pixel implementations for full-color display by emitting red light, green light and blue light are described below with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4 shows LED chips 120R, 120G, and 120B in one pixel that all emit light having a first wavelength (for example, blue light), and convert the light from the first LED chip into a first output light.
  • a first wavelength for example, blue light
  • a first wavelength converting material to produce (e.g., red light)
  • a second wavelength conversion material is an example of using a second wavelength conversion material.
  • FIG. 4A is an enlarged view of a portion “A3” of FIG. 3.
  • the left four pixels are pixels mounted on the unit substrate 110b based on the seam S2, and the right two pixels are pixels mounted on the unit substrate 110c.
  • Each of the pixels includes a first LED chip 120R, a second LED chip 120G, and a third LED chip 120B.
  • the mesh 130 when the mesh 130 is coupled to the substrate 100 in which the LED chips are mounted, the mesh 130 may be disposed between the chip spacers 132 located between the LED chips in one pixel and in one unit module.
  • the pixel spacing 134 is located between the neighboring pixels, and the module spacing 136 is located at the top of the seam of the unit modules neighboring each other. Since the joints of the modules adjacent to each other can also be seen as a part connecting the unit substrate and the unit substrate, within the present specification, the module spacer 136 covers the unit substrate adjacent portion adjacent to the unit substrate. Is also expressed.
  • FIG. 4B shows a cross section taken along the line I-I in FIG.
  • the pixels constituting one pixel are on top of three LED chips (blue LED chips) that emit light of a first wavelength (eg, blue light) mounted on the substrate 110. Is covered with a wavelength converting material or a translucent material.
  • the upper portion of the first LED chip 120R is covered with the first wavelength converting material 140a.
  • the first wavelength converting material 140a is a wavelength converting material that converts light (blue light) of the first wavelength emitted from the first LED chip 120R into first output light (red light).
  • the upper portion of the second LED chip 120G is covered with the second wavelength conversion material 140b.
  • the second wavelength converting material 140b is a wavelength converting material for converting light (blue light) of the first wavelength emitted from the second LED chip 120G into second output light (green light).
  • the upper portion of the third LED chip 120B is covered with the light transmitting material 150 instead of the wavelength conversion material. Since the 3rd LED chip 120B is emitting the light (blue light) of a 1st wavelength, what is necessary is just to output the light of a 1st wavelength as it is without wavelength conversion.
  • the mesh 130 moves the first wavelength converting material 140a to the top (or top and sides) of the first LED chip 120R.
  • the second wavelength converting material 140b is on top (or top and side) of the second LED chip 120G
  • the light transmitting material l50 is on top (or top and side) of the third LED chip 120B. This serves as a limiting framework.
  • the chip spacing 132 of the mesh 130 is located between the LED chips in one pixel, and the pixel spacing 134 of the mesh 130 is located between the neighboring pixels, thereby providing the mesh 130.
  • the exposed substrate region refers to a region in which the LED chips are exposed to the upper side of the entire region of the substrate.
  • the module spacing 136 of the mesh 130 is located above the seam S2, which is a joint of the adjacent unit substrates 110b and 110c, thereby forming a seam S2. It can cover effectively.
  • the spacing between the LED chips within one pixel is generally greater than the spacing between the pixels. Since it is narrow, the width of the chip spacer 132 is formed to be narrower than the width of the pixel spacer 134.
  • the distance between the pixels on both sides adjacent to the shim S2 is equal to the distance between the pixels in one unit substrate (eg, 110b). It should be approximately equal to the interval.
  • the width of the pixel spacing 134 of the mesh 130 and the width 136 of the module spacing are substantially the same.
  • Mesh 130 is formed in a black color to minimize reflection.
  • a resin material or a metal material can be used as the material of the mesh 130.
  • a black color may be applied to the plastic material or a black material may be used.
  • the first wavelength converting material 140a and the second wavelength converting material 140b may be one of a quantum dot resin material, a phosphor in glass (PIG), a phosphor in silicon (PIS), and a phosphor ceramic (PC). have.
  • the first wavelength converting material 140a and the second wavelength converting material 140b are quantum dot resin materials
  • the vertical structures of the first LED chip 120R portion and the second LED chip 120G portion in one pixel may be The structure may be formed to cover the upper portions of the first LED chip 120R and the second LED chip 120G through a dotting or squeegeeing process, or the first LED chip 120R and the first LED chip 120R.
  • the vertical structure of the portion of the third LED chip 120B may be a structure formed so that the upper portion of the third LED chip 120B is covered with a light transmitting material through a dotting or squeezing process, or manufactured in a film form with a light transmitting material. May be a bonded structure.
  • PIG is made of plate type by mixing glass powder with phosphor powder and then molding.
  • PIS is made by mixing phosphor powder with encapsulant in the form of film of several micro thicknesses, and PC is made by powder sintering method. Ceramic plate phosphor.
  • the first wavelength converting material 140a and the second wavelength converting material 140b are PIG
  • one pixel covers the upper part of the first LED chip 120R and the upper part of the second LED chip 120G. It is formed into a structure.
  • the first LED chip 120R and the third LED chip 120B are LED chips emitting light of a first wavelength (for example, blue light).
  • the second LED chip 120G is an LED chip that emits light having a second wavelength (green light), and converts the light from the first LED chip 120R to make the first output light (red light).
  • the mesh 130 limits the first wavelength converting material 140a to the top (or top and sides) of the first LED chip 120R, It serves as a framework for limiting the light transmitting material 150 to the top (or top and side) of the second LED chip 120G and the third LED chip 120B.
  • 132 is located between the LED chips within one pixel, and the pixel spacing 134 of the mesh 130 is located between the neighboring pixels, thereby transferring the first wavelength converting material to the first LED chip 120R.
  • the module spacing 136 of the mesh 130 is located at the top of the seam S2, which is a joint of the unit substrates 110b and 110c adjacent to each other, thereby forming a seam S2. It is possible to reduce the deterioration of display quality caused.
  • the width of the chip spacing 132, the pixel spacing 134, and the module spacing 136 of the mesh 130 are substantially the same. Since the spacing between the LED chips is generally smaller than the spacing between the pixels, the width of the chip spacing 132 is formed to be narrower than the width of the pixel spacing 134.
  • the distance between the pixels on both sides adjacent to the shim S2 is equal to the distance between the pixels in one unit substrate (eg, 110b). It should be approximately equal to the interval. Accordingly, the width of the pixel spacer 134 of the mesh 130 and the width 136 of the module spacer are substantially the same.
  • a protective film 160 may be further adhered to the upper portion to further prevent reflection or protect the display. Such an example is shown in FIG. 6.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which the protective film 160 is further adhered to the micro LED display panel 100 of FIG. 3.
  • all of the LED chips 120R, 120G, and 120B in one pixel are all.
  • LED chips emitting light of a first wavelength (blue light), applying a first wavelength converting material to cover the top of the first LED chip 120R, and covering the top of the second LED chip 120G.
  • the first wavelength converting material 140a is positioned between the protective film 160 and the first LED chip 120R
  • the second wavelength converting material 140b is the protective film 160 and the second LED chip.
  • the light transmitting material 150 is also positioned between the protective film 160 and the third LED chip 120B.
  • the protective film 160 is the first LED chip 120R and the third LED chip 120B of the LED chips 120R, 120G, 120B in one pixel, as shown in FIG. LED chips emitting light of a wavelength (for example, blue light), and the second LED chip 120G is an LED chip emitting light of a second wavelength (green light), and emits light from the first LED chip 120R. Cover the top of the first LED chip 120R with the first wavelength converting material and convert the top of the remaining LED chips 120G and 120B to the light transmissive material 150 to produce the first output light (red light) by wavelength conversion. After covering, the protective film 160 may be adhered to the upper portion.
  • a polarizing film (not shown) may be further adhered to implement the 3D display instead of the upper portion of the protective film 160 or the protective film 160.
  • the present invention provides an improved micro LED display panel, thereby reducing reflection of external light of the substrate exposure area between the LED chips in the pixels constituting one pixel in the micro LED display panel, as well as between the pixels.
  • the image quality of the LED display can be improved by improving the contrast characteristics and enabling the seamless display to be realized.
  • FIGS. 7 to 15 a micro LED display panel according to another embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 7 to 15. Since the same reference numerals as those of FIGS. 1 to 6 are somewhat used, it should be noted that a description of the micro LED display panel according to another exemplary embodiment of the present invention below should refer to FIGS. 7 to 15.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a state in which the micro LED chips form a pixel 120 on the substrate 110 and the pixels 120 are mounted in the micro LED display panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 7B is a partially enlarged view of an A1 portion
  • FIG. 8 is a plan view showing a mesh 130 disposed on an upper surface of the substrate 110 of FIG. 7, and
  • FIG. 8B is an enlarged portion of an A2 portion.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a micro LED display panel 100 according to an embodiment of the present invention, in which the mesh 130 of FIG. 8 is disposed on the substrate 110 of FIG. 7.
  • (b) is a partial enlarged view of a portion A3, and FIG.
  • FIG. 10 is a partial enlarged view and examples for explaining the portion A3 of FIG. 9, and FIGS. 11 and 12 are partially enlarged views and corresponding portions of the A3 portion of FIG. 9.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line II of FIG.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating examples of the pixel spacer 132 of the mesh 130 disposed between two pixels, and FIG. 14 illustrates two neighboring pixels in a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 11. It is a figure for demonstrating the example of the pixel space
  • the micro LED display panel 100 of FIG. 9 includes a plurality of micro LED modules 100a, 100b and 100c.
  • one micro LED module is defined as a term meaning a state in which a plurality of pixels are mounted on one unit substrate. Therefore, each of the micro LED modules 100a, 100b, and 100c includes unit substrates 110a, 110b, and 110c. That is, the micro LED module 100a includes the unit substrate 110a, the micro LED module 100b includes the unit substrate 110b, and the micro LED module 100c includes the unit substrate 110c.
  • the unit substrates 110a, 110b, and 110c are collectively referred to as the substrate 110.
  • the micro LED display panel 100 includes a plurality of pixels 120 and a mesh (130 of FIG. 8), and the mesh 130 is disposed on the unit substrates 110a, 110b, and 110c.
  • the pixel spacer 132 and the plurality of openings covering at least a portion of the substrate exposed region or the region of the electrode pads (RP, GP, BP of FIG. 7) between the plurality of pixels 120.
  • the plurality of openings 134 are defined by the pixel spacer 132 and have a size that allows one pixel 120 to be accommodated in one opening 134.
  • the micro LED display panel of the present invention includes a mesh 130 having a pixel gap 132 and a plurality of openings 134 as described above, thereby improving contrast characteristics or black characteristics and improving side viewing angles.
  • the mesh 130 further includes a module gap portion covering an upper portion of each of the unit substrates 110a and adjacent portions (112a and 112b of FIG. 7) of each of the unit substrates 110b adjacent to the unit substrate 110a.
  • a seamless display can be implemented by covering the seam effectively.
  • the module spacing is not separately distinguished from the pixel spacing 132 in the drawings, among the pixel spacing 132 of the mesh 130, a pixel on one unit substrate 110a and another unit adjacent thereto are not included.
  • the pixel spacing 132 which is located between the pixels on the substrate 110b, functions as a module spacing.
  • the micro LED display panel 100 may include a first wavelength converting material (140a of FIG. 11 or 12) and / or a second wavelength converting material (140b of FIG. 11), and a light transmitting material (FIG. 11 or 12). 150).
  • a plurality of pixels 120 are mounted on each of the unit substrates 110a, 110b, and 110c. Reference numerals for the plurality of pixels are represented as 120 only for one pixel for the sake of convenience.
  • One pixel 120 includes a first micro LED chip R, a second micro LED chip G, and a third micro LED chip B.
  • reference numerals S1 and S2 denote seams that are joints of the micro LED modules 100a, 100b, and 100c.
  • the mesh 130 of the mesh 130 disposed on the substrate 110 in which the plurality of pixels 120 illustrated in FIG. 7 is mounted is defined by the pixel spacer 132.
  • a plurality of openings 134 As shown in an enlarged view of A2 in FIG. 8B, three micro LED chips R, G, and B constituting one pixel 120 are accommodated in each of the plurality of openings 134. Since one pixel 120 must fit within one opening 134, the size of one opening 134 may be equal to or slightly larger than the size of one pixel 120. That is, the horizontal length w2 of one opening 134 in FIG. 8 may be formed to be equal to or slightly longer than the horizontal length w1 in one pixel of FIG. 7.
  • the vertical length d2 of one opening 134 in FIG. 8 may be formed to be equal to or slightly longer than the vertical length d2 in one pixel in FIG. 7.
  • the transverse length deviation of one pixel 120 and one opening 134 and the longitudinal length deviation of one pixel 120 and one opening 134 may be generally within 20 micrometers, preferably 5 And 15 micrometers.
  • reference numeral pd1 is a maximum distance between the electrode pads BP on which one micro LED chip (eg, B) is mounted in one pixel.
  • the mesh 130 As shown in FIG. 7, when the substrate 110 is formed of three unit substrates 110a, 110b, and 110c, the mesh 130 having the size corresponding to the size of the unit substrates 110a, 110b, and 110c is formed. ) Should be provided. As shown in FIG. 9, the mesh 130 generally serves to cover the remaining area of the entire substrate 110 except for the area in which the pixels 120 are mounted.
  • the electrode pads RP, GP, and BP are exemplified as pads to which the cathode terminals of the micro LED chips R, G and B are connected, and pads to which the anode terminals are connected.
  • the electrode pads to which the anode terminals are connected may be formed in one structure such that the anode terminals of the micro LED chips in one pixel are commonly connected.
  • the pixel spacers 132 may be divided into a horizontal direction and a vertical direction (not described with separate reference numerals), and the horizontal pixel spacers 132 and the vertical direction may be separated from each other.
  • the pixel spacing 132 may have a width that varies depending on the vertical spacing and the horizontal spacing between the pixels 120.
  • the size of the opening may be appropriately formed so that there is a slight gap 136.
  • an opening 134 may be formed in a size that may cover all regions other than the pixel 120 (FIG. 10C), and one pixel
  • the exposed area of the electrode pad may be completely covered, and the opening 134 may be formed in a size such that the portion where the electrode pad is not exposed is exposed to some area 136.
  • the size of the opening 134 will be described later with reference to FIGS. 13 and 14 along with the description of the pixel spacing 132.
  • one pixel 120 should be configured to emit red light, green light and blue light, and to be controlled independently of each other.
  • three micro LED chips R, G, and B constituting one pixel 120 may be configured to emit red light, green light, and blue light, respectively.
  • Pixel implementations for full-color display by emitting red light, green light and blue light are described below with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 11 illustrates micro LED chips (hereinafter, 'blue LED chips') in which the first micro LED chip R, the second micro LED chip G, and the third micro LED chip B in one pixel all emit blue light. And the upper portion of the first micro LED chip R with the first wavelength converting material 140a to convert the light emitted from these micro LED chips R, G, and B into red light.
  • the second wavelength converting material 140b is used to cover and wavelength convert light emitted from the second micro LED chip G to produce green light.
  • FIG. 11A is an enlarged view of a portion “A3” of FIG. 9.
  • the left four pixels are pixels mounted on the unit substrate 110b based on the seam S2, and the right two pixels are pixels mounted on the unit substrate 110c.
  • Each of the pixels includes three micro LED chips (R, G, B) to be able to emit red light, green light and blue light, all of which are identical to the micro LED chips (R, G, B). It is configured to emit light in the wavelength band (blue light).
  • red, green, and blue light may be implemented in other forms, but in the present embodiment, one pixel is implemented using three blue LED chips. Doing.
  • FIG. 11B a cross section taken along the line I-I in (a) is shown.
  • the pixels constituting one pixel are arranged on top of the three micro LED chips R, G, and B mounted on the substrate 110 in the wavelength conversion material 140a, 140b or the light transmitting material. (translucent material) 150 is covered.
  • the upper portion of the first micro LED chip R is covered with the first wavelength converting material 140a.
  • the first wavelength converting material 140a is a wavelength converting material that wavelength converts blue light emitted from the first micro LED chip R into red light.
  • the upper portion of the second micro LED chip G adjacent to the first micro LED chip R is covered with the second wavelength conversion material 140b in one pixel.
  • the second wavelength converting material 140b is a wavelength converting material that wavelength converts blue light emitted from the second micro LED chip G into green light.
  • the upper portion of the third micro LED chip B adjacent to the second micro LED chip G in one pixel is covered with the light transmitting material 150 instead of the wavelength conversion material. Since the third micro LED chip B is for emitting blue light, the blue light may be output as it is without wavelength conversion.
  • the pixel spacer 132 and the opening 134 are formed to serve as a frame for defining an area of one pixel 120. That is, the pixel spacing 134 of the mesh 130 is positioned between neighboring pixels, thereby distinguishing neighboring pixels, and the opening 134 is formed to accommodate each of the pixels, thereby providing It is also possible to detect the overall tilt. In addition, by doing so, basically, by covering at least a part of the exposed substrate region and the exposed electrode pad region between the neighboring pixels, it is possible to reduce the reflection of external light and improve the display image quality.
  • the exposed substrate region refers to a region in which the LED chips are not mounted but is exposed upward from the entire region of the substrate
  • the exposed electrode pad region refers to a micro in the state in which the micro LED chips forming the pixel are mounted. It means an electrode pad exposed outside the outer edge of the LED chips (see RP, GP, BP of Figure 7).
  • the mesh 130 further includes a module gap portion covering an upper portion of each of the unit substrates 110a and adjacent portions (112a and 112b of FIG. 7) of each of the unit substrates 110b adjacent to the unit substrate 110a.
  • a seamless display can be implemented by covering the seam effectively.
  • Mesh 130 is formed in a black color to minimize reflection.
  • a resin material or a metal material can be used as the material of the mesh 130.
  • a black color may be applied to the plastic material or a black material may be used.
  • the first wavelength converting material 140a and the second wavelength converting material 140b may be one of a quantum dot resin material, a phosphor in glass (PIG), a phosphor in silicon (PIS), and a phosphor ceramic (PC). have.
  • the first wavelength converting material 140a and the second wavelength converting material 140b are quantum dot resin materials, the first micro LED chip R, the second micro LED chip G, and the third in one pixel.
  • the vertical structure of the micro LED chip (B) portion may be a structure formed to cover the top of each of the blue LED chip, R and blue LED chip, G through a dotting or squeegeeing process, or micro LED
  • the film may have a structure in which a quantum dot resin material in the form of a film is bonded to cover the upper portions of the chips R, G, and B.
  • the vertical structure of the portion of the third micro LED chip B may be a structure formed so that the upper portion of the third micro LED chip B is covered with a light transmitting material through a dotting or squeezing process, or a film form of the light transmitting material. It may be a structure bonded to the fabricated.
  • PIG is made of plate type by mixing glass powder with phosphor powder and then molding.
  • PIS is made by mixing phosphor powder with encapsulant in the form of film of several micro thicknesses, and PC is made by powder sintering method. Ceramic plate phosphor.
  • each of the PIGs covers the upper portions of the micro LED chips R, G, and B in one pixel 120. Is formed.
  • FIG. 12 shows the first micro LED chip R and the third micro LED chip B among the micro LED chips R, G, and B in one pixel, which are LED chips emitting blue light.
  • the 2 micro LED chip (G) is an LED chip that emits green light
  • the first micro LED chip (R) is used as the first wavelength converting material to make red light by wavelength converting light from the first micro LED chip (R).
  • the mesh 130 having the pixel gap 132 and the openings 134 may include a substrate area exposed between neighboring pixels and an electrode pad area exposed between the pixels. By covering, it is possible to reduce the reflection of external light and improve the display image quality.
  • the mesh 130 further includes a module gap portion covering an upper portion of each of the unit substrates 110a and adjacent portions (112a and 112b of FIG. 7) of each of the unit substrates 110b adjacent to the unit substrate 110a.
  • a seamless display can be implemented by covering the seam effectively.
  • the spacing between the pixels on both sides adjacent to the shim S2 should be substantially the same as the spacing between the pixels in one unit substrate. Therefore, the width of the pixel gap 132 of the mesh 130 and the width of the module gap are preferably the same.
  • FIG. 13 is an example of a portion of a cross section taken along the line II of FIG. 11, and FIG. 14 is an example of a portion of the cross section taken along line II-II of FIG. 11.
  • FIG. 13 is a cross section in the case where there is a neighboring micro LED chip even in the horizontal direction, that is, one pixel
  • FIG. 14 is a cross section in the case where there is no neighboring micro LED chip in the longitudinal direction, that is, in one pixel. to be.
  • the structure of the micro LED chips in the pixels 120 and the wavelength converting material or the light transmitting material thereon is simply shown as a micro LED chip for convenience. That is, in FIG. 13, only the third micro LED chip B in one pixel and the first micro LED chip R in the neighboring pixel are shown in the cross section taken along II of FIG. 11, and FIG. In the cross section taken along II-II of 11, only the second micro LED chip G in one pixel and the second micro LED chip G in the neighboring pixel are shown.
  • (a) illustrates that the pixel spacing 132 of the mesh disposed between neighboring pixels does not contact the upper surface of the substrate 110 without contacting the micro LED chips B and R.
  • (B) is a case where the pixel spacing 132 of the mesh disposed between the neighboring pixels is in contact with the upper surface of the substrate 110 without contacting the micro LED chips B and R
  • (c) is a case where the pixel spacing 132 of the mesh disposed between neighboring pixels is in contact with the micro LED chips B and R but not in contact with the upper surface of the substrate 110.
  • the pixel spacing 132 of the mesh disposed between neighboring pixels is in contact with the micro LED chips B and R and also contacts the upper surface of the substrate 110.
  • (a) and (b) are cases where the pixel spacing 132 of the mesh 130 is formed so that the substrate exposed area between the pixels is partially exposed, and (c) and (d) are the substrates between the pixels.
  • the pixel spacing 132 of the mesh 130 is formed so that there is no exposed area.
  • the mesh 130 may be supported by the exposed areas of the electrode pads BP and RP as shown in FIG. 14A or 14C.
  • the mesh 130 since the pixel spacer 132 is in contact with the top surface of the substrate 110, the mesh 130 may be supported by the substrate 110.
  • the micro LED chips in one pixel when considering the width and the separation distance of each of the micro LED chips in one pixel, between the micro LED chips adjacent to each other in one pixel, as shown in the drawings, the micro LED chips in one pixel.
  • the sizes of the electrode pads BP and RP are formed to correspond thereto, or the top surfaces of the electrode pads BP and RP are mounted so as not to be exposed.
  • the pixel spacer 132 of the mesh 130 is formed by the electrode pads. It is possible to cover some or all of the exposed areas of the electrodes, thereby reducing the reflection of external light by reducing the exposed areas of the electrode pads.
  • (a) illustrates an example in which the pixel spacer 132 of the mesh is in contact with the micro LED chips G to cover the entire exposed area of the electrode pad GP and is spaced apart from the substrate 110.
  • the mesh may be supported by the electrode pad GP.
  • (b) is an example in which the pixel spacer 132 of the mesh contacts the micro LED chips G to cover the entire exposed area of the electrode pad GP and to contact the substrate 110.
  • the mesh is supported by the substrate 110.
  • (c) is an example in which the pixel spacers 132 of the mesh are spaced apart from each other without contacting the micro LED chips G to cover a part of the exposed area of the electrode pad GP and are spaced apart from the substrate 110.
  • the mesh may be supported by the electrode pad GP.
  • (d) illustrates an example in which the pixel spacers 132 of the mesh are spaced apart from each other without contacting the micro LED chips G to cover a part of the exposed area of the electrode pad GP and to contact the substrate 110.
  • the mesh is supported by the substrate 110.
  • (e) is an example in which the pixel spacer 132 of the mesh is in contact with the micro LED chips G to cover the entire exposed area of the electrode pad GP and is spaced apart from the substrate 110.
  • the spacer 132 is formed slightly lower than the upper surface of the electrode pad GP.
  • the mesh may be supported by the electrode pad GP.
  • (f) is an example in which the pixel spacer 132 of the mesh is spaced apart from the micro LED chips G so as to cover a part of the exposed area of the electrode pad GP and is spaced apart from the substrate 110. Compared with (c), the pixel spacer 132 is slightly lower than the upper surface of the electrode pad GP. In (f), the mesh may be supported by the electrode pad GP.
  • (g) illustrates an example in which the pixel spacers 132 of the mesh are spaced apart from each other without contacting the micro LED chips G, and all of the exposed areas of the electrode pads GP are exposed and spaced apart from the substrate 110.
  • the mesh may be supported by another structure (not shown) formed on the substrate 110.
  • the pixel spacers 132 of the mesh are spaced apart from each other without contacting the micro LED chips G, all of the exposed areas of the electrode pads GP are exposed, and are in contact with the upper surface of the substrate 110.
  • the mesh is supported by the substrate 110.
  • the lower part of the pixel gap portion 132 is formed in one plane, and (b), (d), (e) And (f), the bottom surface of the pixel spacer 132 is formed to have a step. That is, the lower surface of the pixel spacer 132 has a step that is divided into an upper end 1321 and a lower end 1322.
  • the upper portion 1321 is a portion in contact with at least some of the regions of the electrode pads GP exposed between the pixels
  • the lower portion 1322 Is a portion in contact with or spaced apart from the top surface of the substrate 110 exposed between the pixels.
  • the bottom 1322 is in contact with the top surface of the substrate 110 exposed between the pixels, and in the case of (e) and (f), the bottom 1322 is between the pixels. It is spaced apart from the top surface of the exposed substrate 110.
  • the pixel spacer 132 of the mesh 130 may be configured in various forms, so that at least a portion of the substrate region exposed between the pixels and the electrode pad exposed between the pixels. by covering a part at least, to reduce the reflection of external light and can improve the viewing angle or image quality of the display side, and there, it is possible to reduce color unevenness (color mura).
  • color mura will be described with reference to FIGS. 16 and 17 separately. In the state in which LED chips are normally mounted on pads (not shown) formed in the substrate 1 in one portion A5 of the pixels mounted on the substrate 1 in FIG. case1).
  • the directivity angle da1 of the red LED chip R is generally 120 °, and the directivity angles da2 and da3 of the green LED chip G and the blue LED chip B are approximately 140 °.
  • the green and blue colors are viewed larger than the red color. Will occur.
  • v1, v2, and v3 become larger.
  • FIG. 17 in the case where a tilt occurs when the chips are mounted (case2), even when the spacing between chips is not constant (case), only color mura on the side surface is provided. Color mura is also generated from the front.
  • the present invention solves these problems by using a mesh structure.
  • the micro LED chips may be selectively covered with a wavelength converting material or a light transmitting material by a dotting, squeezing or bonding process, or may be PIG, PIS or the like.
  • a protective film 160 for preventing reflection or protecting the display may be further adhered to the upper portion thereof. Such an example is shown in FIG. 15.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a state in which the protective film 160 is further adhered to the micro LED display panel 100 of FIG. 9.
  • All are micro LED chips emitting blue light
  • the first wavelength converting material 140a is applied to cover the top of the first micro LED chip R
  • the top of the second micro LED chip G is covered.
  • the first wavelength converting material 140a is positioned between the protective film 160 and the first micro LED chip R
  • the second wavelength converting material 140b is the protective film 160 and the second micro.
  • the light transmitting material 150 is positioned between the LED chip G
  • the light transmitting material 150 is positioned between the protective film 160 and the third micro LED chip B.
  • the protective film 160 may include the first micro LED chip R and the third micro LED chip B among the micro LED chips R, G, and B in one pixel, as shown in FIG. 12. Are micro LED chips emitting blue light, and the second micro LED chip G is a micro LED chip emitting green light, and converts the light from the first micro LED chip R to make red light. After covering the upper portion of the first LED chip R with the first wavelength conversion material 140a and the upper portion of the remaining micro LED chips G and B with the light transmitting material 150, the protective film 160 is disposed thereon. ) Can also be bonded.
  • a polarizing film (not shown) may be further adhered to implement the 3D display instead of the upper portion of the protective film 160 or the protective film 160.
  • FIGS. 18 to 23 are views illustrating a method of manufacturing a micro LED display panel according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate 210 on which a plurality of electrode pads are formed is prepared (a), and micro LED chips are mounted on the substrate 210 in units of pixels 220 (b).
  • the underfill 235 is performed between the pixels 220 and between the micro LED chips in the pixels (c).
  • the upper surface shape of the underfill 235 is horizontally shown in FIG. 18, the center portion of the upper surface of the underfill 235 may be concave (not shown).
  • the height of the underfill 235 is such that it is not higher than the shortest height of the entire micro LED chips, that is, the lowest micro LED chip. Then, the transparent film 260 (see FIG. 19B) to which the mesh pieces 230 are attached is attached (d). (e) is the final completed structure. By doing so, there is an advantage that the contrast characteristic, the black characteristic, and the side viewing angle can be improved.
  • FIG. 19A is an enlarged view of a portion A6 of FIG. 18.
  • a substrate 310 on which a plurality of electrode pads are formed is prepared (a), and micro LED chips are mounted on the substrate 310 in units of pixels 320 (b).
  • the underfill 335 is performed between the pixels 320 and between the micro LED chips in the pixels (c).
  • the top surface of the underfill 335 is horizontally displayed, but the center portion of the top surface of the underfill 335 may be concave (not shown).
  • the height of the underfill 335 is not higher than the shortest height of the entire micro LED chips, that is, the lowest micro LED chip.
  • the mesh 330 see Fig.
  • FIG. 21 (b)) is attached to the top (d).
  • the mesh 330 may have the same structure as the mesh 130 of FIG. 8 described above.
  • (e) is the final completed structure.
  • a protective film may be further attached on top.
  • FIG. 21A is an enlarged view of a portion A7 of FIG. 20.
  • a substrate 410 on which a plurality of electrode pads are formed is prepared (a), and micro LED chips are mounted on the substrate 410 in units of pixels 420 (b).
  • the micro LED chips are mounted on the substrate 410 in units of pixels 420, and then molded (c) between the pixels 420 by using a molding material 430.
  • a film may be attached (d) or an antireflective material composed of nanoparticles may be coated (e).
  • FIG. 23 is an enlarged view of a portion A8 of FIG. 22.
  • the present invention provides an improved micro LED display panel, whereby a problem of reflection of external light by a substrate exposed area between pixels and an external electrode pad exposed area between pixels in the micro LED display panel is provided.
  • a problem of reflection of light By reducing the problem of reflection of light, it is possible not only to improve contrast characteristics and black characteristics, to improve side viewing angles, but also to realize a seamless display.

Abstract

메쉬 구조물이 적용된 마이크로 LED 디스플레이 패널이 개시된다. 이 마이크로 LED 디스플레이 패널은, 복수 개의 전극 패드들이 형성된 복수 개의 단위 기판들과, 상기 복수 개의 단위 기판들 상에서 상기 전극 패드들 각각에 대응되게 실장된, 제1 마이크로 LED 칩, 제2 마이크로 LED 칩 및 제3 마이크로 LED 칩을 포함하는 복수 개의 픽셀들, 그리고, 상기 복수 개의 단위 기판들 상에 배치되는 메쉬를 포함하며, 상기 메쉬는, 상기 복수 개의 단위 기판들의 전체 영역 중 상기 픽셀들 사이에 노출된 적어도 일부 영역을 덮는 픽셀 간격부와, 상기 복수 개의 픽셀들 각각을 수용하는 복수 개의 개구들을 가짐으로써, 픽셀들 사이의 기판 노출 영역 및 단위 기판 상에 형성된 전극 패드들의 노출 영역에 의한 외부 광의 반사를 감소시킴으로써, 디스플레이의 콘트라스트 특성이나 블랙 특성을 개선하고 심리스 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.

Description

마이크로 LED 디스플레이 패널
본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 구체적으로는 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 반사 방지 및 심리스(seamless)를 구현하기 위한 기술, 그리고 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 외부 광의 반사를 방지하여 디스플레이의 블랙 특성을 개선하고, 심리스 디스플레이를 구현하는 기술과 관련된다.
백라이트 유닛(Back Light Unit)의 광원으로서 LED(Light Emitting Diode)를 사용하는 디스플레이 장치에서 더 나아가, 서로 다른 파장의 광을 발광하는 LED들이 그룹화되어 하나의 픽셀을 구성하고, 이렇게 구성된 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 구현된 풀-컬러(full color) LED 디스플레이 장치가 제안된 바 있다. 더 나아가, 고해상도의 풀-컬러 LED 디스플레이 장치를 구현하기 위해, 하나의 픽셀을 구성하는 칩들의 크기(칩의 크기는 칩의 한 면의 길이임)가 100 마이크로미터 이하인 마이크로 LED들로 구성되는 마이크로 LED 디스플레이도 또한 제안된 바 있다. 이러한 마이크로 LED 디스플레이에서 하나의 픽셀은 서로 다른 파장의 광을 발하는 마이크로 LED들이 그룹화되어 구성된다.
마이크로 LED 디스플레이의 구현을 위한 마이크로 LED 디스플레이 패널은, 기존의 LCD 패널, 즉 BLU로서 LED를 사용하는 타입의 패널과 비교하면, 액정이 불필요하고, 패널의 두께도 또한 얇아질 수 있다. 뿐만 아니라, 마이크로 LED 디스플레이 패널로 구현된 디스플레이의 경우, LCD 디스플레이에 비해 응답속도, 시야각, 잔상 문제, 색표현의 다양성 등에서 많은 장점을 갖고 있다.
마이크로 LED 디스플레이 패널에 있어서, 기판의 전체 영역에서 LED 칩들이 실장되지 않는 부분, 즉, 서로 이웃하는 픽셀들 사이의 노출된 기판 영역, 하나의 픽셀 내 LED 칩들 사이의 노출된 기판 영역에서의 외부 광(외부 조명이나 자연 광) 반사가 문제된다. 특히, 마이크로 LED 칩들 각각의 전극을 전기적으로 연결하기 위해 기판 상에 해당 마이크로 LED 칩에 대응되게 형성되는 전극 패드들의 일부 영역이 노출되는 경우, 이러한 노출된 전극 패드들의 일부 영역에 의한 외부 광의 반사가 심하게 일어난다. 그에 따라, 상기 영역들에 의한 외부 광의 반사로 인해 콘트라스트 특성이 나빠져 결국 디스플레이 화질 저하의 결과로 이어지게 된다. 따라서, 상기 영역들의 외부 광의 반사 문제를 해결하여 콘트라스트 특성 또는 블랙 특성을 향상시키기 위한 방안이 요구되고 있다.
뿐만 아니라, 마이크로 LED 디스플레이 구현을 위한 마이크로 LED 디스플레이 패널이 복수 개의 모듈들(modules)의 배열로 이루어진 경우, 이들 모듈들 간의 이음부(이하, 이를 '심(seam)'이라 함)로 인해 디스플레이의 화질이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 이를 해결하여 심리스(seamless) 디스플레이를 구현하기 위한 방안이 또한 요구되고 있다.
따라서, 위와 같은 여러 가지 문제들을 해결하기 위한 방안이 마이크로 LED 디스플레이 기술 분야에서 요구되고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 메쉬(mesh) 구조물을 이용하여 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 하나의 픽셀을 이루는 LED 칩들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사를 저감할 뿐만 아니라, 픽셀들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사 문제도 또한 저감함으로써, 콘트라스트 특성 또는 블랙 특성을 개선하여 디스플레이 화질을 개선하는 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 메쉬 구조물을 이용하여 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구성하는 복수 개의 단위 모듈들의 이음부인 심(seam)으로 인한 디스플레이 화질 저하 문제를 해결하는 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 컬러 무라(color mura)의 발생을 줄일 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 패널 및 마이크로 LED 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널은, 단위 기판과, 상기 단위 기판 상에 실장되며, 각각이 제1 LED 칩, 제2 LED 칩 및 제3 LED 칩을 포함하는 복수 개의 픽셀들과, 상기 제1 LED 칩, 제2 LED 칩 및 제3 LED 칩을 개별적으로 수용하는 제1 개구, 제2 개구 및 제3 개구를 포함하며, 상기 단위 기판 상에 배치되는 메쉬를 포함하며, 상기 메쉬는 상기 제1 LED 칩과 상기 제2 LED 칩 사이, 상기 제2 LED 칩과 상기 제3 LED 칩 사이에 노출된 기판 영역들을 덮는 칩 간격부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제1 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 제1 출력광을 만드는 제1 파장 변환 재료를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 LED 칩, 상기 제2 LED 칩, 및 상기 제3 LED 칩은 제1 파장의 광을 발광한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 LED 칩 및 상기 제3 LED 칩은 제1 파장의 광을 발광하고, 상기 제2 LED 칩은 상기 제1 파장의 광보다 장파장인 제2 파장의 광을 발광한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제2 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 제2 출력광을 만드는 제2 파장 변환 재료를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제3 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 LED 칩의 상부와 상기 제3 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는, 상기 단위 기판과, 상기 단위 기판에 인접하는 단위 기판 인접부를 덮는다.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는, 상기 단위 기판 상에 배치되어, 상기 픽셀들 사이의 노출된 기판 영역들을 더 덮는다.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는, 상기 픽셀들 사이에 노출된 기판 영역들을 덮는 픽셀 간격부, 및 상기 단위 기판과 상기 단위 기판에 인접하는 단위 기판 인접부를 덮는 모듈 간격부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 모듈 간격부의 폭과 상기 픽셀 간격부의 폭이 동일하게 형성된다.
일 실시예에 따라,상기 픽셀 간격부의 폭이 상기 칩 간격부의 폭보다 넓게 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는 블랙 컬러이다.
일 실시예에 따라, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널은 보호 필름;을 더 포함하며, 상기 제1 파장 변환 재료는 상기 보호 필름과 상기 제1 LED 칩 사이에 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 LED 칩과 상기 보호 필름 사이 및 상기 제3 LED 칩과 상기 보호 필름 사이에는, 제2 파장 변환 재료 또는 광 투과 물질이 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 파장 변환 재료는 퀀텀닷(QD) 수지 재료, PIG(Phosphor In Glass), PIS(Phosphor In Silicon) 및 PC(Phosphor Ceramic) 중 하나이다.
본 발명의 다른 측면에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널은, 복수 개의 전극 패드들이 형성된 복수 개의 단위 기판들과, 상기 복수 개의 단위 기판들 상에서 상기 전극 패드들 각각에 대응되게 실장된, 제1 마이크로 LED 칩, 제2 마이크로 LED 칩 및 제3 마이크로 LED 칩을 포함하는 복수 개의 픽셀들과, 상기 복수 개의 단위 기판들 상에 배치되는 메쉬를 포함하며, 상기 메쉬는, 상기 복수 개의 단위 기판들의 전체 영역 중 상기 픽셀들 사이에 노출된 적어도 일부 영역을 덮는 픽셀 간격부와, 상기 복수 개의 픽셀들 각각을 수용하는 복수 개의 개구들을 갖는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따라, 상기 픽셀 간격부는 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 전극 패드들의 영역 중 적어도 일부 영역을 덮는다.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는 모듈 간격부를 포함하며, 상기 모듈 간격부는 상기 복수 개의 단위 기판들에서 인접한 단위 기판 각각의 인접부의 상부를 덮는다.
일 실시예에 따라, 상기 픽셀 간격부는 상기 픽셀들에 접한다.
일 실시예에 따라, 하나의 개구의 사이즈는 하나의 픽셀의 사이즈 보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 개구의 사이즈와 상기 픽셀 사이즈의 편차는 20 마이크로 미터 이내로 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 픽셀 간격부는, 상기 전극 패드들에 의해 지지된다.
일 실시예에 따라, 상기 픽셀 간격부의 하면은 상단과 하단으로 구분되는 단차를 가지며, 상기 상단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 전극 패드들의 영역 중 적어도 일부 영역에 접한다.
일 실시예에 따라, 상기 하단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 단위 기판의 상면에 접한다.
일 실시예에 따라, 상기 하단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 단위 기판의 상면으로부터 이격된다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 마이크로 LED 칩, 상기 제2 마이크로 LED 칩, 및 상기 제3 마이크로 LED 칩은 청색 광을 발광한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 마이크로 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제1 마이크로 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 적색 광을 만드는 제1 파장 변환 재료를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 마이크로 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제2 마이크로 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 녹색 광을 만드는 제2 파장 변환 재료를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제3 마이크로 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널은 보호 필름;을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 파장 변환 재료는 상기 보호 필름과 상기 제1 마이크로 LED 칩 사이에 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 파장 변환 재료는 상기 보호 필름과 상기 제2 마이크로 LED 칩 사이에 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 광 투과 물질은 상기 보호 필름과 상기 제2 마이크로 LED 칩 사이에 위치한다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 마이크로 LED 칩 및 상기 제3 마이크로 LED 칩은 청색 광을 발광하고, 상기 제2 마이크로 LED 칩은 녹색 광을 발광한다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 마이크로 LED 칩의 상부와 상기 제3 마이크로 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질을 더 포함한댜.
일 실시예에 따라, 상기 메쉬는 블랙 컬러이다.
본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공함으로써, 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 하나의 픽셀을 이루는 LED 칩들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사를 저감할 뿐만 아니라, 픽셀들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사도 또한 저감함으로써, 콘트라스트 특성 또는 블랙 특성을 개선하여 디스플레이 화질을 개선하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구성하는 복수 개의 단위 모듈들의 이음부인 심(seam)으로 인한 디스플레이 화질 저하 문제를 개선하여 심리스(seamless) 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구현하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공함으로써, 픽셀들 사이의 기판 노출 영역 및 단위 기판 상에 형성된 전극 패드들의 노출 영역에 의한 외부 광의 반사를 감소시킴으로써, 디스플레이의 콘트라스트 특성 및 블랙 특성을 개선하고, 측면 시야각을 개선하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 컬러 무라(color mura)의 발생을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 기판(110) 상에 LED 칩들이 픽셀을 이루도록 하여 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된 상태를 나타낸 평면도로서, 도 1의 아랫 부분은 도 1의 A1 부분의 부분 확대도이고,
도 2는 도 1의 픽셀들(120)이 실장된 기판(110)의 상면에 결합될 메쉬(130)를 나타낸 평면도로서, 도 2의 아랫 부분은 도 2의 A2 부분의 부분 확대도이고,
도 3은 도 1의 픽셀들(120)이 실장된 기판(110)에 도 2의 메쉬(130)가 결합된 상태, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)을 나타낸 평면도이고,
도 4 및 도 5는 도 3의 A3 부분의 부분 확대도 및 대응되는 단면도의 예들이고,
도 6은 도 3의 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)에 보호 필름(160)이 더 접착된 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 기판(110) 상에 마이크로 LED 칩들이 픽셀(120)을 이루고 이러한 픽셀들(120)이 실장된 상태를 나타낸 평면도로서, 도 7의 아랫 부분은 도 7의 A1의 부분 확대도이고,
도 8은 도 7의 기판(110)의 상면에 배치되는 메쉬(130)를 나타낸 평면도이고,
도 9는 도 7의 기판(110)에 도 8의 메쉬(130)가 배치된 상태, 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 메쉬(130)의 개구(134) 내에 하나의 픽셀이 수용되도록 하고 픽셀 간격부(132)가 픽셀들 사이에 배치되도록 한 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)을 나타낸 평면도이고,
도 10은 도 9의 A3 부분의 부분 확대도 및 예들을 설명하기 위한 도면이고,
도 11 및 도 12는 도 9의 A3 부분의 부분 확대도 및 대응되는 단면도의 예들을 설명하기 위한 도면이고,
도 13은 도 11의 I-I를 따라 절취한 단면도에서 이웃하는 두 개의 픽셀들 사이에 배치되는 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 예들을 설명하기 위한 도면이고,
도 14은 도 11의 II-II를 따라 절취한 단면도에서 이웃하는 두 개의 픽셀들 사이에 배치되는 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 예들을 설명하기 위한 도면이고,
도 15 도 9의 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)에 보호 필름(160)이 더 접착된 예를 나타낸 단면도이고,
도 16 및 17은 마이크로 LED 디스플레이에서 컬러 무라(color mura)가 야기되는 경우의 예들을 나타낸 도면이고,
도 18 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널의 제조 방법을 나타낸 도면들로서, 도 18은 메쉬의 부착 전에 언더필(under fill)을 수행하고 투명 필름(260)과 메쉬 조각들(230)을 일체화하여 부착하는 예이고, 도 19의 (a)는 도 18의 A6 부분의 확대도이고, (b)는 도 18에 사용되는 메쉬의 일 예로서, 투명 필름(260) 위에 메쉬 조각들(230)을 부착함으로써 투명 필름(260)과 메쉬 조각들(230)을 일체화한 예이고, 도 20은 메쉬의 부착 전에 언더필을 수행한 후 메쉬(330)를 부착하는 또 다른 예이고, 도 21의 (a)는 도 20의 A7 부분의 확대도이고, (b)는 도 20에 사용되는 메쉬(330)의 예(도 14에 도시된 메쉬(130)와 실질적으로 동일할 수 있음)이고, 도 22는 몰딩 재료(molding material)로 픽셀들 사이, 그리고 픽셀 내 마이크로 엘이디 칩들(R, G, B) 사이를 몰딩한 후, 반사 방지(AG, Anti-glare) 필름(460)을 부착하거나 반사 방지(AG) 코팅) 하는 예를 나타낸 도면이고, 도 23은 도 22의 A8 부분의 확대도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다. 첨부된 도면들 및 이를 참조하여 설명되는 실시예들을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 예시되고 간략화된 것임에 유의하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(도 3의 100)에서 기판(110) 상에 LED 칩들이 하나의 픽셀을 이루도록 하여 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 픽셀들(120)이 실장된 기판(110)의 상면에 결합될 메쉬(130)를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 1의 픽셀들(120)이 실장된 기판(110)에 도 2의 메쉬(130)가 결합된 상태, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)을 나타낸 평면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 A3 부분의 부분 확대도들 및 대응되는 단면도들이고, 도 6은 도 3의 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)에 보호 필름(160)이 더 접착된 실시예를 나타낸 단면도이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)은 복수 개의 단위 모듈들(100a, 100b, 100c)을 포함한다. 본 명세서 내에서 하나의 모듈 또는 단위 모듈은 하나의 단위 기판 상에 복수 개의 픽셀들이 실장된 상태를 의미하는 용어로 정의된다. 따라서, 단위 모듈들(100a, 100b, 100c) 각각은 단위 기판(110a, 110b, 110c)을 포함한다. 즉, 단위 모듈(100a)은 단위 기판(110a)을 포함하고, 단위 모듈(100b)은 단위 기판(110b)을 포함하고, 단위 모듈(100c)은 단위 기판(110c)을 포함한다. 또한, 본 명세서 내에서 이들 단위 기판들(110a, 110b, 110c)은 총괄하여 기판(100)으로 일컬어진다. 또한, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)은 복수 개의 픽셀들(120) 및 메쉬(mesh)를 포함하며, 상기 메쉬(130; 도 2)는 상기 LED 칩들 사이에 노출된 기판 영역들을 덮는 칩 간격부(132), 픽셀들 사이에 노출된 기판 영역들을 덮는 픽셀 간격부(134), 및 단위 기판과 단위 기판에 인접하는 단위 기판 인접부를 덮는 모듈 간격부(136)를 포함한다. 칩 간격부(132)에 의해, 각각의 LED 칩 상부를 파장 변환 재료 또는 광 투과 물질을 용이하게 넣을 수 있고 엘이디 광의 직진성을 향상시킬 수 있으며, 픽셀 간격부(134)에 의해, 단위 기판의 블랙 특성을 향상시키며, 모듈 간격부(136)에 의해, 심(seam)을 효과적으로 덮을 수 있도록 하여 심리스 디스플레이를 구현할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)은 제1 파장 변환 재료(140a:도 4 또는 도 5) 및/또는 제2 파장 변환 재료(140b; 도 4), 그리고 광 투과 물질(150)을 포함한다. 단위 기판들(110a, 110b,l 110c) 각각에는 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된다. 복수 개의 픽셀들에 대한 참조부호는 편의상 도 1에서 대표적으로 하나의 픽셀에 대하여만 120으로 표기하였다. 하나의 픽셀(120)은 제1 LED 칩(120R), 제2 LED 칩(120G) 및 제3 LED 칩(120B)을 포함한다. 도 1에서 A1으로 확대하여 도시한 세 개의 LED 칩들(120R, 120G, 120B)을 포함하는 하나의 픽셀(120)은 이후 도 4 및 도 5의 수직 단면도들을 참조하여 상세히 설명된다. 도 1에서 참조부호 S1 및 S2는 단위 모듈들(100a, 100b, 100c)의 이음부, 즉 심(seam)이다.
도 1에 단위 모듈들(100a, 100b, 100c), 즉, 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된 상태의 기판(100)에 결합되는 메쉬(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 개구들(138R, 138G, 138B)을 포함한다. 도 2의 아랫 부분의 확대도 A2에서 확대하여 나타낸 바와 같이, 복수 개의 개구들(138R, 138G, 138B) 각각은 하나의 픽셀을 이루는 하나의 픽셀(120) 내 LED 칩들(120R, 120G, 120B)을 개별적으로 수용한다. 즉, 제1 개구(138R)는 제1 LED 칩(120R)을 수용하고, 제2 개구(138G)는 제2 LED 칩(120G)을 수용하며, 제3 개구(138B)는 제3 LED 칩(120B)을 수용한다. 제1 내지 제3 개구(138R, 138B, 138G)의 싸이즈는 대응되는 LED 칩들보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 기판(100) 상에 LED 칩들을 실장하는 공정에 있어서 LED 칩들이 틸트(tilt)를 보정할 수 있도록 해준다.
도 1에 도시된 바와 같이 기판(110)이 세 개의 단위 기판들(110a, 110b, 110c)로 이루어진 경우, 세 개의 단위 기판들(110a, 110b, 110c) 각각에 복수 개의 픽셀들(120)이 실장되고, 이들 세 개의 단위 기판들(110a, 110b, 110c)에 실장된 픽셀들(120)에 대응될 수 있는 크기의 메쉬(130)가 구비되어야 한다. 메쉬(130)에 형성된 복수 개의 개구들(138R, 138G, 138B)은 LED 칩들(120R, 120G, 120B) 각각에 대응되도록 형성된다. 결과적으로, 메쉬(130)는 기판(110)의 전체 영역 중, 하나의 픽셀(120) 내에서 LED 칩들(120R, 120G, 120B)이 실장된 영역을 제외한 나머지 영역을 가리는 역할을 한다. 다시 말해, 하나의 픽셀(120) 내에서 제1 LED 칩(120R)과 제2 LED 칩(120G) 사이, 제2 LED 칩(120G)과 제3 LED 칩(120B) 사이의 노출 영역을 가리는 역할을 한다. 이와 같이, 하나의 픽셀(120) 내에서 LED 칩들 사이에서 노출된 기판의 영역을 가림으로써, 외부 광의 반사를 저감시켜 디스플레이 화질을 개선할 수 있게 된다. 이를 위해, 메쉬(130)는 하나의 픽셀(120) 내에서 LED 칩들 사이에 노출된 기판의 영역을 가리는 칩 간격부(132), 이웃하는 픽셀들 사이에 노출된 기판의 영역을 가리는 픽셀 간격부(134), 그리고 하나의 단위 기판과 이웃하는 기판 사이의 경계를 가리는 모듈 간격부(136)를 포함한다.
복수 개의 픽셀들(120)이 실장된 기판(110)(도 1)에 메쉬(도 2의 130)가 결합된 상태는 도 3에 도시되어 있다. 풀-컬러(full-color) 디스플레이의 구현을 위해, 하나의 픽셀은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하고, 각각 독립적으로 제어될 수 있도록 구성되어야 한다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 픽셀을 구성하는 세 개의 LED 칩들(120R, 120G, 120B)이 각각 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하도록 하여 풀-컬러 디스플레이용 픽셀 구현 예들은 도 4 및 도 5를 참조하여 이하에서 설명된다.
도 4는 하나의 픽셀 내 LED 칩들(120R, 120G, 120B)이 모두 제1 파장의 광(예컨대 청색 광)을 발광하는 LED 칩들이고, 제1 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 제1 출력광(예컨대, 적색 광)을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료로 제1 LED 칩(120R)의 상부를 덮고, 제2 LED 칩(120G)으로부터의 광을 파장 변환하여 제2 출력광(녹색 광)을 만들기 위해 제2 파장 변환 재료를 사용한 예이다.
도 4의 (a)는 도 3의 "A3" 부분을 확대한 도면이다. 심(seam)(S2)을 기준으로 좌측 네 개의 픽셀들은 단위 기판 110b 상에 실장된 픽셀들이고, 우측 두 개의 픽셀들은 단위 기판 110c 상에 실장된 픽셀들이다. 픽셀들 각각은 제1 LED 칩(120R), 제2 LED 칩(120G) 및 제3 LED 칩(120B)을 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이, 메쉬(130)는, LED 칩들이 실장된 상태의 기판(100)에 결합될 시, 하나의 픽셀 내 LED 칩들 사이에 위치하는 칩 간격부(132), 하나의 단위 모듈 내에서 서로 이웃 픽셀들 사이에 위치하는 픽셀 간격부(134), 그리고 서로 이웃하는 단위 모듈들의 이음부, 즉 심(seam)의 상부에 위치하는 모듈 간격부(136)를 포함한다. 서로 이웃하는 모듈들의 이음부는, 단위 기판과 단위 기판 간을 연결하는 부분으로도 볼 수 있으므로, 본 명세서 내에서는, 모듈 간격부(136)가 단위 기판과 단위 기판에 인접하는 단위 기판 인접부를 덮는 것으로도 표현되고 있다.
도 4의 (b)에서는 (a)에서 I-I 라인을 따라 절취한 단면을 보여진다. 풀-컬러 디스플레이의 구현을 위해, 하나의 픽셀을 구성하는 픽셀들은 기판(110) 상에 실장된 제1 파장의 광(예컨대, 청색 광)을 발광하는 세 개의 LED 칩들(청색 LED 칩들)의 상부가 파장 변환 재료 또는 광 투과 물질(translucent material)로 덮여진다.
구체적으로는, 제1 LED 칩(120R)의 상부는 제1 파장 변환 재료(140a)로 덮여진다. 제1 파장 변환 재료(140a)는 제1 LED 칩(120R)으로부터 나오는 제1 파장의 광(청색 광)을 제1 출력 광(적색 광)으로 변환하는 파장 변환 재료이다. 그리고, 제2 LED 칩(120G)의 상부는 제2 파장 변환 재료(140b)로 덮여진다. 제2 파장 변환 재료(140b)는 제2 LED 칩(120G)으로부터 나오는 제1 파장의 광(청색 광)을 제2 출력 광(녹색 광)으로 변환하는 파장 변환 재료이다. 그리고, 제3 LED 칩(120B)의 상부는 파장 변환 재료 대신에 광 투과 물질(150)로 덮여진다. 제3 LED 칩(120B)은 제1 파장의 광(청색 광)을 발광하고 있으므로, 파장 변환 없이 제1 파장의 광을 그대로 출력하면 된다.
제1 파장 변환 재료(140a)를 제1 LED 칩(120R)의 상부에 적용할 때, 제2 파장 변환 재료(140b)를 제2 LED 칩(120G)의 상부에 적용할 때, 그리고 광 투과 물질(150)을 제3 LED 칩(120B)의 상부에 적용할 때, 메쉬(130)는, 제1 파장 변환 재료(140a)를 제1 LED 칩(120R)의 상부(또는 상부 및 측부)로, 제2 파장 변환 재료(140b)를 제2 LED 칩(120G)의 상부(또는 상부 및 측부)로, 그리고, 광 투과 물질(l50)을 제3 LED 칩(120B)의 상부(또는 상부 및 측부)로, 제한하는 틀 역할을 하게 된다. 즉, 메쉬(130)의 칩 간격부(132)가 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이에 위치하고, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(134)가 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 위치함으로써, 메쉬(130)는, 제1 파장 변환 재료를 제1 LED 칩(120R)의 상부(또는 상부 및 측부)에 적용할 수 있도록 제한하고, 제2 파장 변환 재료를 제2 LED 칩(120G)의 상부(또는 상부 및 측부)에 적용할 수 있도록 제한하며, 광 투과 물질(150)을 제3 LED 칩(120B)의 상부(또는 상부 및 측부)에 적용할 수 있도록 제한한다. 이렇게 함으로써, 파장 변환 재료들 또는 광 투과 물질을 적용할 영역을 명확히 제한하여, 파장 변환 재료들 또는 광 투과 물질을 LED 칩들의 상부에 적용하기 위한 도팅(dotting), 스퀴징(squeegeeing), 또는 접착 공정 등의 정밀도를 높일 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이, 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이에서 노출된 기판 영역을 가릴 뿐만 아니라, 서로 이웃하는 픽셀들 사이에서 노출된 기판 영역을 가림으로써, 외부 광의 반사를 저감시켜 디스플레이 화질을 개선할 수 있게 된다. 여기서, 노출된 기판 영역이라 함은 기판의 전체 영역 중에서, LED 칩들이 실장되지 않고 상측으로 노출된 영역을 의미한다.
뿐만 아니라, 메쉬(130)의 모듈 간격부(136)가 서로 이웃하는 단위 기판들(110b, 110c)의 이음부인 심(seam)(S2)의 상부에 위치함으로써, 심(seam)(S2)을 효과적으로 커버할 수 있다.
메쉬(130)의 칩 간격부(132), 픽셀 간격부(134) 및 모듈 간격부(136)의 폭들을 비교하여 보면, 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이의 간격이 대체로 픽셀들 사이의 간격보다 좁으므로, 칩 간격부(132)의 폭이 픽셀 간격부(134)의 폭보다 좁게 형성된다. 그리고, 복수 개의 단위 기판들(110b, 110c)을 배열하여 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구성하는 경우, 심(S2)에 인접한 양측의 픽셀들 간의 간격이 하나의 단위 기판(예컨대, 110b) 내의 픽셀들 간의 간격과 대체로 동일하여야 하여야 한다. 따라서, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(134)의 폭과 모듈 간격부의 폭(136)은 대체로 동일하게 형성된다.
메쉬(130)는 반사를 최소화하도록 블랙(black) 컬러로 형성된다. 메쉬(130)의 재료로서, 수지 재료나 금속 재료가 사용될 수 있다. 또한, 메쉬(130)의 재료로서, 플라스틱 재질에 블랙 컬러를 입히거나 블랙재료를 사용할 수 있다.
제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)는 퀀텀닷(Quantum Dot) 수지 재료, PIG(Phosphor In Glass), PIS(Phosphor In Silicon) 및 PC(Phosphor Ceramic) 중 하나일 수 있다. 제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)가 퀀텀닷 수지 재료인 경우, 하나의 픽셀에서 제1 LED 칩(120R) 부분 및 제2 LED 칩(120G) 부분의 수직 구조는, 도팅(dotting) 또는 스퀴징(squeegeeing) 공정을 통해 제1 LED 칩(120R) 및 제2 LED 칩(120G) 각각의 상부를 덮도록 형성된 구조일 수도 있고, 제1 LED 칩(120R) 및 제2 LED 칩(120G) 각각의 상부를 덮도록 필름 형태의 퀀텀닷 수지 재료가 접착된 구조일 수도 있다. 제3 LED 칩(120B) 부분의 수직 구조는, 제3 LED 칩(120B)의 상부가 도팅이나 스퀴징 공정을 통해 광 투과 물질로 덮도록 형성된 구조일 수도 있고, 광 투과 물질로 필름 형태로 제작하여 접착된 구조일 수도 있다.
PIG는 유리 분말을 형광체 분말과 혼합한 후 성형하여 플레이트 타입으로 제작된 것이고, PIS는 형광체 분말을 봉지재와 함께 혼합하여 수 마이크로 두께의 필름의 형태로 제작한 방식이며, PC는 분말 소결법으로 제작된 세라믹 플레이트 형광체이다.
한편, 제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)가 PIG인 경우, 하나의 픽셀은, 제1 LED 칩(120R)의 상부 및 제2 LED 칩(120G)의 상부를 덮는 구조로 형성된다.
도 5는 하나의 픽셀 내 LED 칩들(120R, 120G, 120B) 중, 제1 LED 칩(120R) 및 제3 LED 칩(120B)은 제1 파장의 광(예컨대 청색 광)을 발광하는 LED 칩들이고, 제2 LED 칩(120G)은 제2 파장의 광(녹색 광)을 발광하는 LED 칩이며, 제1 LED 칩(120R)으로부터의 광을 파장 변환하여 제1 출력광(적색 광)을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료로 제1 LED 칩(120R)의 상부를 덮고, 나머지 LED 칩(120G, 120B)의 상부를 광 투과 물질로 덮은 예이다. 앞서 도 4를 참조하여 설명한 것과 유사하게, 제1 파장 변환 재료(140a)를 제1 LED 칩(120R)의 상부에 적용할 때, 그리고, 광 투과 물질(150)을 제2 LED 칩(120G)의 상부 및 제3 LED 칩(120B)의 상부에 적용할 때, 메쉬(130)는, 제1 파장 변환 재료(140a)를 제1 LED 칩(120R)의 상부(또는 상부 및 측부로 제한하고, 광 투과 물질(150)을 제2 LED 칩(120G) 및 제3 LED 칩(120B)의 상부(또는 상부 및 측부)로 제한하는 틀 역할을 하게 된다. 즉, 메쉬(130)의 칩 간격부(132)가 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이에 위치하고, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(134)가 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 위치함으로써, 제1 파장 변환 재료를 제1 LED 칩(120R)의 상부에 적용할 수 있도록 제한해 주고, 광 투과 물질(150)을 제2 LED 칩(120G)의 상부(또는 상부 및 측부) 및 제3 LED 칩(120B)의 상부(또는 상부 및 측부)에 적용할 수 있도록 제한해 준다. 이렇게 함으로써, 파장 변환 재료들 또는 광 투과 물질을 적용할 영역을 명확히 제한하여, 파장 변환 재료들 또는 광 투과 물질을 LED 칩들의 상부에 적용하기 위한 도팅(dotting), 스퀴징(squeegeeing), 또는 접착 공정 등의 정밀도를 높일 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이, 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이에서 노출된 기판 영역을 가릴 뿐만 아니라, 서로 이웃하는 픽셀들 사이에서 노출된 기판 영역을 가림으로써, 외부 광의 반사를 저감시켜 디스플레이 화질을 개선할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 메쉬(130)의 모듈 간격부(136)가 서로 이웃하는 단위 기판들(110b, 110c)의 이음부인 심(seam)(S2)의 상부에 위치함으로써, 심(seam)(S2)에 기인한 디스플레이 화질 저하를 줄일 수 있게 된다.
메쉬(130)의 칩 간격부(132), 픽셀 간격부(134) 및 모듈 간격부(136)의 폭들을 비교하여 보면, 앞서 도 4를 참조하여 설명된 실시예와 마찬가지로, 하나의 픽셀 내에서 LED 칩들 사이의 간격이 대체로 픽셀들 사이의 간격보다 좁으므로, 칩 간격부(132)의 폭이 픽셀 간격부(134)의 폭보다 좁게 형성된다. 그리고, 복수 개의 단위 기판들(110b, 110c)을 배열하여 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구성하는 경우, 심(S2)에 인접한 양측의 픽셀들 간의 간격이 하나의 단위 기판(예컨대, 110b) 내의 픽셀들 간의 간격과 대체로 동일하여야 하여야 한다. 따라서, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(134)의 폭과 모듈 간격부의 폭(136)도 대체로 동일하게 형성된다.
LED 칩들이 실장된 기판 상에 메쉬(130)를 배치한 후, 선택적으로 파장 변환 재료 또는 광 투과 물질을 도팅, 스퀴징 또는 접착 공정 등으로 LED 칩들을 덮거나, PIG, PIS 또는 PC를 이용하여 잘라서 접착한 후, 그 상부에 추가로 반사 방지나 디스플레이의 보호를 위한 보호 필름(160)이 더 접착될 수 있다. 그러한 예가 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 도 3의 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)에 보호 필름(160)이 더 접착된 상태를 나타낸 단면도로서, 특히, 도 4와 같이 하나의 픽셀 내 LED 칩들(120R, 120G, 120B)이 모두 제1 파장의 광(청색 광)을 발광하는 LED 칩들이고, 제1 LED 칩(120R)의 상부를 덮도록 제1 파장 변환 재료를 적용하고, 제2 LED 칩(120G)의 상부를 덮도록 제2 파장 변환 재료를 적용하며, 제3 LED 칩(120B)을 덮도록 광 투과 물질을 적용한 후, 그 상부에 보호 필름(160)을 더 접착한 상태의 단면도이다. 이 경우, 제1 파장 변환 재료(140a)는 보호 필름(160)과 제1 LED 칩(120R) 사이에 위치하게 되고, 제2 파장 변환 재료(140b)는 보호 필름(160)과 제2 LED 칩(120G) 사이에 위치하게 되고, 광 투과 물질(150)은 또한 보호 필름(160)과 제3 LED 칩(120B) 사이에 위치하게 된다.
도면으로 나타내지는 않았으나, 보호 필름(160)은 도 5와 같이, 하나의 픽셀 내 LED 칩들(120R, 120G, 120B) 중, 제1 LED 칩(120R) 및 제3 LED 칩(120B)은 제1 파장의 광(예컨대 청색 광)을 발광하는 LED 칩들이고, 제2 LED 칩(120G)은 제2 파장의 광(녹색 광)을 발광하는 LED 칩이며, 제1 LED 칩(120R)으로부터의 광을 파장 변환하여 제1 출력광(적색 광)을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료로 제1 LED 칩(120R)의 상부를 덮고, 나머지 LED 칩(120G, 120B)의 상부를 광 투과 물질(150)로 덮은 이후, 그 상부에 보호 필름(160)을 접착할 수도 있다.
뿐만 아니라, 보호 필름(160)의 상부 또는 보호 필름(160) 대신에 3D 디스플레이의 구현을 위해 편광 필름(미도시)이 더 접착될 수도 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은 개선된 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공함으로써, 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 하나의 픽셀을 이루는 픽셀 내의 LED 칩들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사를 저감할 뿐만 아니라, 픽셀들 사이의 기판 노출 영역의 외부 광의 반사 문제도 또한 저감함으로써, 콘트라스트 특성을 개선하고, 아울러, 심리스(seamless) 디스플레이를 구현할 수 있도록 함으로써, LED 디스플레이의 화질을 개선할 수 있다.
다음으로, 이하에서 도 7 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널이 설명된다. 도 1 내지 도 6의 참조부호들과 동일한 부호가 다소 있으므로, 이하에서의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널에 관한 설명은 필히 도 7 내지 도 15를 참조하여야 함에 유의한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 기판(110) 상에 마이크로 LED 칩들이 픽셀(120)을 이루도록 하고 이러한 픽셀들(120)이 실장된 상태를 나타낸 평면도로서, 도 7의 (b)는 A1 부분의 부분 확대도이고, 도 8은 도 7의 기판(110)의 상면에 배치되는 메쉬(130)를 나타낸 평면도로서, 도 8의 (b)는 A2 부분의 부분 확대도이고, 도 9는 도 7의 기판(110)에 도 8의 메쉬(130)가 배치된 상태, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)을 나타낸 평면도로서, 도 9의 (b)는 A3 부분의 부분 확대도이고, 도 10은 도 9의 A3 부분의 부분 확대도 및 예들을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 및 도 12는 도 9의 A3 부분의 부분 확대도 및 대응되는 단면도의 예들을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 도 11의 I-I를 따라 절취한 단면도에서 이웃하는 두 개의 픽셀들 사이에 배치되는 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 예들을 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 11의 II-II를 따라 절취한 단면도에서 이웃하는 두 개의 픽셀들 사이에 배치되는 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널(도 9의 100)은 복수 개의 마이크로 LED 모듈들(100a, 100b, 100c)을 포함한다. 본 명세서 내에서 하나의 마이크로 LED 모듈은 하나의 단위 기판 상에 복수 개의 픽셀들이 실장된 상태를 의미하는 용어로 정의된다. 따라서, 마이크로 LED 모듈들(100a, 100b, 100c) 각각은 단위 기판(110a, 110b, 110c)을 포함한다. 즉, 마이크로 LED 모듈 100a는 단위 기판 110a를 포함하고, 마이크로 LED 모듈 100b는 단위 기판 110b를 포함하고, 마이크로 LED 모듈 100c는 단위 기판 110c를 포함한다. 또한, 도 7 내지 도 15를 참조하여 설명되는 실시예의 설명에서 단위 기판들(110a, 110b, 110c)은 총괄하여 기판(110)으로도 일컬어진다. 또한, 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)은 복수 개의 픽셀들(120) 및 메쉬(mesh)(도 8의 130)를 포함하며, 메쉬(130)는 단위 기판들(110a, 110b, 110c) 상에 배치되며, 복수 개의 픽셀들(120) 사이의 기판 노출 영역의 적어도 일부 영역 또는 전극 패드들(도 7의 RP, GP, BP)의 영역 중 적어도 일부 영역을 덮는 픽셀 간격부(132)와 복수 개의 개구들(134)을 갖는다. 복수 개의 개구들(134)은 픽셀 간격부(132)에 의해 그 영역이 한정되며, 하나의 픽셀(120)이 하나의 개구(134) 내에 수용될 수 있는 크기로 형성된다. 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 패널은 이와 같이 픽셀 간격부(132) 및 복수 개의 개구들(134)을 갖는 메쉬(130)를 구비하여, 콘트라스트 특성이나 블랙 특성을 향상시키고 측면 시야각을 개선할 수 있다. 또한, 메쉬(130)는 단위 기판(110a)과 단위 기판(110a)에 인접한 단위 기판(110b) 각각의 인접부(도 7의 112a 및 112b)의 상부를 덮는 모듈 간격부를 더 포함함으로써, 심(seam)을 효과적으로 덮을 수 있도록 하여 심리스 디스플레이를 구현할 수 있다. 상기 모듈 간격부는 도면들 상에서 픽셀 간격부(132)와 구별하여 표시하지는 않았으나, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132) 중에서, 하나의 단위 기판(110a) 상의 픽셀과 그에 인접하는 다른 하나의 단위 기판(110b) 상의 픽셀 사이에 위치하게 되는 픽셀 간격부(132)가 모듈 간격부로서 기능한다.
또한, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)은 제1 파장 변환 재료(도 11 또는 도 12의 140a) 및/또는 제2 파장 변환 재료(도 11의 140b), 그리고 광 투과 물질(도 11 또는 도 12의 150)을 포함한다. 단위 기판들(110a, 110b,l 110c) 각각에는 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된다. 복수 개의 픽셀들에 대한 참조부호는 편의상 도 7에서 대표적으로 하나의 픽셀에 대하여만 120으로 표기하였다. 하나의 픽셀(120)은 제1 마이크로 LED 칩(R), 제2 마이크로 LED 칩(G) 및 제3 마이크로 LED 칩(B)을 포함한다. 도 7에서 A1으로 확대하여 도시한 6 개의 픽셀들(120)에서, 세 개의 마이크로 LED 칩들(R, G, B)을 포함하는 하나의 픽셀(120)에 관한 구조는 이후 도 11 및 도 12의 수직 단면도들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 도 7에서 참조부호 S1 및 S2는 마이크로 LED 모듈들(100a, 100b, 100c)의 이음부인 심(seam)이다.
도 7에 도시된 복수 개의 픽셀들(120)이 실장된 상태의 기판(110) 상에 배치되는 메쉬(130)는, 도 8에 도시된 바와 같이 픽셀 간격부(132)에 의해 그 영역이 한정되는 복수 개의 개구들(134)을 포함한다. 도 8의 (b)에서 A2의 확대도로 나타낸 바와 같이, 복수 개의 개구들(134) 각각에는 하나의 픽셀(120)을 이루는 세 개의 마이크로 LED 칩들(R, G, B)이 수용된다. 하나의 픽셀(120)이 하나의 개구(134) 내에 들어가야 하므로, 하나의 개구(134)의 싸이즈는 하나의 픽셀(120)의 싸이즈와 같거나 약간 크게 형성될 수 있다. 즉, 도 8에서의 하나의 개구(134)의 가로의 길이(w2)는 도 7에서의 하나의 픽셀에서 가로의 길이(w1)와 같거나 약간 길게 형성될 수 있다. 또한 도 8에서의 하나의 개구(134)의 세로의 길이(d2)는 도 7에서의 하나의 픽셀에서 세로의 길이(d2)와 같거나 약간 길게 형성될 수 있다. 하나의 픽셀(120)과 하나의 개구(134)의 가로 길이 편차, 및 하나의 픽셀(120)과 하나의 개구(134)의 세로 길이 편차는 대체로 20마이크로미터 이내일 수 있으며, 바람직하게는 5 ~ 15마이크로미터일 수 있다.
이들 길이 관계에 관하여는 도 13 및 도 14을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도 7에서 참조부호 pd1은 하나의 픽셀 내에서 하나의 마이크로 LED 칩(예컨대, B)이 실장되는 전극 패드들(BP)의 최대 간격이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판(110)이 세 개의 단위 기판들(110a, 110b, 110c)로 이루어진 경우, 이들 단위 기판들(110a, 110b, 110c)의 싸이즈에 대응되는 싸이즈의 메쉬(130)가 구비되어야 한다. 그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 메쉬(130)는 대체로 기판(110)의 전체 영역 중, 픽셀들(120)이 실장된 영역을 제외한 나머지 영역을 덮는 역할을 한다. 또한, 도 7에서 전극 패드들(RP, GP, BP)은 마이크로 LED 칩들(R, G, B)의 캐소드 단자가 연결되는 패드들과 애노드 단자가 연결되는 패드들이 모두 독립적으로 형성되는 것으로 예시되어 있으나, 하나의 픽셀 내의 마이크로 LED 칩들의 애노드 단자들이 공통으로 연결되도록 애노드 단자들이 연결되는 전극 패드는 하나의 구조로 형성될 수도 있다.
도 8에 도시된 메쉬(130)에서 픽셀 간격부(132)는 가로 방향과 세로 방향으로 구분될 수 있고(별도의 참조부호로 기재하지 않음), 가로 방향의 픽셀 간격부(132)와 세로 방향의 픽셀 간격부(132)는, 픽셀들(120) 간의 세로 방향 간격과 가로 방향 간격에 의존하여 그 폭이 달라질 수 있다.
도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀(120)과 관련하여 전극 패드(도 7의 RP, GP, BP 참조)가 노출되어 있는 부분은 완전히 덮이고, 전극 패드(RP, GP, BP)가 노출되지 않은 부분은 약간의 간격(136)이 있도록 개구의 싸이즈가 적절히 형성될 수 있다.
즉, 도 10에서 A4 부분의 확대도로 도시된 바와 같이, 픽셀(120) 이외의 영역이 모두 덮일 수 있는 싸이즈로 개구(134)가 형성될 수도 있고(도 10의 (c)), 하나의 픽셀과 관련하여, 전극 패드의 노출 영역은 완전히 덮이고, 전극 패드가 노출되지 않은 부분은 일부 영역(136)이 노출되도록 하는 싸이즈로 개구(134)가 형성될 수도 있다. 개구(134)의 싸이즈에 관하여는 픽셀 간격부(132)에 관한 설명과 함께 이후에 도 13 및 도 14을 참조하여 설명된다.
풀-컬러(full-color) 디스플레이의 구현을 위해, 하나의 픽셀(120)은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하고, 각각 독립적으로 제어될 수 있도록 구성되어야 한다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 픽셀(120)을 구성하는 세 개의 마이크로 LED 칩들(R, G, B)이 각각 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하도록 하여 풀-컬러 디스플레이용 픽셀 구현 예들은 이하에서 도 11 및 도 12를 참조하여 설명된다.
도 11은 하나의 픽셀 내 제1 마이크로 LED 칩(R), 제2 마이크로 LED 칩(G), 및 제3 마이크로 LED 칩(B)이 모두 청색 광을 발광하는 마이크로 LED 칩들(이하 '청색 LED 칩'으로 약칭함)이고, 이들 마이크로 LED 칩들(R, G, B)로부터 나오는 광을 파장 변환하여 적색 광을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료(140a)로 제1 마이크로 LED 칩(R)의 상부를 덮고, 제2 마이크로 LED 칩(G)으로부터 나오는 광을 파장 변환하여 녹색 광을 만들기 위해 제2 파장 변환 재료(140b)를 사용한 예이다.
도 11의 (a)는 도 9의 "A3" 부분을 확대한 도면이다. 심(seam)(S2)을 기준으로 좌측 네 개의 픽셀들은 단위 기판 110b 상에 실장된 픽셀들이고, 우측 두 개의 픽셀들은 단위 기판 110c 상에 실장된 픽셀들이다. 픽셀들 각각은, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광할 수 있도록 하기 위해 세 개의 마이크로 LED 칩들(R, G, B)을 포함하며, 이들 마이크로 LED 칩들(R, G, B)은 모두 동일한 파장 대역의 광(청색 광)을 발광하도록 구성된다. 물론, 풀-컬러 구현을 위한 하나의 픽셀을 구현함에 있어서, 다른 형태로 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 구현할 수도 있으나, 본 실시예에서는, 세 개의 청색 LED 칩들을 사용하여 하나의 픽셀을 구현하고 있다.
도 11의 (b)에서는 (a)에서 I-I 라인을 따라 절취한 단면이 보여진다. 풀-컬러 구현을 위해, 하나의 픽셀을 구성하는 픽셀들은 기판(110) 상에 실장된 세 개의 마이크로 LED 칩들(R, G, B)의 상부가 파장 변환 재료(140a, 140b) 또는 광 투과 물질(translucent material)(150)로 덮여진다.
구체적으로는, 제1 마이크로 LED 칩(R)의 상부는 제1 파장 변환 재료(140a)로 덮여진다. 제1 파장 변환 재료(140a)는 제1 마이크로 LED 칩(R)로부터 나오는 청색 광을 적색 광으로 파장 변환하는 파장 변환 재료이다. 그리고, 하나의 픽셀 내에서 제1 마이크로 LED 칩(R)에 이웃하는 제2 마이크로 LED 칩(G)의 상부는 제2 파장 변환 재료(140b)로 덮여진다. 제2 파장 변환 재료(140b)는 제2 마이크로 LED 칩(G)로부터 나오는 청색 광을 녹색 광으로 파장 변환하는 파장 변환 재료이다. 그리고, 하나의 픽셀 내에서 제2 마이크로 LED 칩(G)에 이웃하는 제3 마이크로 LED 칩(B)의 상부는 파장 변환 재료 대신에 광 투과 물질(150)로 덮여진다. 제3 마이크로 LED 칩(B)은 청색 광을 발광하기 위한 것이므로, 파장 변환 없이 그대로 청색 광을 출력하면 된다.
메쉬(130)에는 픽셀 간격부(132)와 개구(134)가 형성됨으로써, 하나의 픽셀(120)의 영역을 한정하는 틀 역할을 하기도 한다. 즉, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(134)가 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 위치함으로써, 이웃하는 픽셀들을 구분해주며, 개구(134)가 픽셀들 각각을 수용할 수 있도록 형성됨으로써, 픽셀들의 전반적인 틸트(tilt) 여부를 검출할 수도 있게 된다. 또한, 이렇게 함으로써, 기본적으로, 서로 이웃하는 픽셀들 사이에서 노출된 기판 영역과 노출된 전극 패드의 영역의 적어도 일부를 덮음으로써, 외부 광의 반사를 저감시켜 디스플레이 화질을 개선할 수 있게 된다. 여기서, 노출된 기판 영역이라 함은 기판의 전체 영역 중에서, LED 칩들이 실장되지 않고 상측으로 노출된 영역을 의미하며, 노출된 전극 패드 영역이라 함은 픽셀을 이루는 마이크로 LED 칩들이 실장된 상태에서 마이크로 LED 칩들의 외연 밖으로 노출된 전극 패드를 의미한다(도 7의 RP, GP, BP 참조). 또한, 메쉬(130)는 단위 기판(110a)과 단위 기판(110a)에 인접한 단위 기판(110b) 각각의 인접부(도 7의 112a 및 112b)의 상부를 덮는 모듈 간격부를 더 포함함으로써, 심(seam)을 효과적으로 덮을 수 있도록 하여 심리스 디스플레이를 구현할 수 있다.
메쉬(130)는 반사를 최소화하도록 블랙(black) 컬러로 형성된다. 메쉬(130)의 재료로서, 수지 재료나 금속 재료가 사용될 수 있다. 또한, 메쉬(130)의 재료로서, 플라스틱 재질에 블랙 컬러를 입히거나 블랙재료를 사용할 수 있다.
제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)는 퀀텀닷(Quantum Dot) 수지 재료, PIG(Phosphor In Glass), PIS(Phosphor In Silicon) 및 PC(Phosphor Ceramic) 중 하나일 수 있다. 제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)가 퀀텀닷 수지 재료인 경우, 하나의 픽셀에서 제1 마이크로 LED 칩(R), 제2 마이크로 LED 칩(G), 및 제3 마이크로 LED 칩(B) 부분의 수직 구조는, 도팅(dotting) 또는 스퀴징(squeegeeing) 공정을 통해 청색 LED 칩, R 및 청색 LED 칩, G 각각의 상부를 덮도록 형성된 구조일 수도 있고, 마이크로 LED 칩들(R, G, B) 각각의 상부를 덮도록 필름 형태의 퀀텀닷 수지 재료가 접착된 구조일 수도 있다. 제3 마이크로 LED 칩(B) 부분의 수직 구조는, 제3 마이크로 LED 칩(B)의 상부가 도팅이나 스퀴징 공정을 통해 광 투과 물질로 덮도록 형성된 구조일 수도 있고, 광 투과 물질로 필름 형태로 제작하여 접착된 구조일 수도 있다.
PIG는 유리 분말을 형광체 분말과 혼합한 후 성형하여 플레이트 타입으로 제작된 것이고, PIS는 형광체 분말을 봉지재와 함께 혼합하여 수 마이크로 두께의 필름의 형태로 제작한 방식이며, PC는 분말 소결법으로 제작된 세라믹 플레이트 형광체이다.
한편, 제1 파장 변환 재료(140a) 및 제2 파장 변환 재료(140b)가 PIG인 경우, PIG 각각이 하나의 픽셀(120) 내에서 마이크로 LED 칩들(R, G, B)의 상부를 덮는 구조로 형성된다.
다음으로, 도 12는 하나의 픽셀 내 마이크로 LED 칩들(R, G, B) 중, 제1 마이크로 LED 칩(R) 및 제3 마이크로 LED 칩(B)은 청색 광을 발광하는 LED 칩들이고, 제2 마이크로 LED 칩(G)은 녹색 광을 발광하는 LED 칩이며, 제1 마이크로 LED 칩(R)으로부터의 광을 파장 변환하여 적색 광을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료로 제1 마이크로 LED 칩(R)의 상부를 덮고, 광 투과 물질(150)로 나머지 마이크로 LED 칩들(G, B)의 상부를 덮은 예이다. 도 11의 설명에서와 마찬가지로, 픽셀 간격부(132)와 개구들(134)이 형성된 메쉬(130)는, 서로 이웃하는 픽셀들 사이에서 노출된 기판 영역 및 픽셀들 사이에 노출된 전극 패드 영역을 덮음으로써, 외부 광의 반사를 저감시켜 디스플레이 화질을 개선할 수 있게 된다. 또한, 메쉬(130)는 단위 기판(110a)과 단위 기판(110a)에 인접한 단위 기판(110b) 각각의 인접부(도 7의 112a 및 112b)의 상부를 덮는 모듈 간격부를 더 포함함으로써, 심(seam)을 효과적으로 덮을 수 있도록 하여 심리스 디스플레이를 구현할 수 있다.
복수 개의 단위 기판들을 배열하여 하나의 마이크로 LED 디스플레이 패널을 구성하는 경우, 심(S2)에 인접한 양측의 픽셀들 간의 간격이 하나의 단위 기판 내의 픽셀들 간의 간격과 대체로 동일하여야 하여야 한다. 따라서, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 폭과 모듈 간격부의 폭은 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 13과 도 14를 참조하여, 두 개의 픽셀들 사이에 배치되는 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)의 구체적인 예들을 설명한다. 도 13은 도 11의 I-I를 따라 절취한 단면도의 일부분의 예들이고, 도 14는 도 11의 II-II를 따라 절취한 단면도의 일부분의 예들이다. 도 13은 가로 방향, 즉, 하나의 픽셀 내에서도 이웃하는 마이크로 LED 칩이 존재하는 경우의 단면이고, 도 14는 세로 방향, 즉, 하나의 픽셀 내에서는 이웃하는 마이크로 LED 칩이 존재하지 않는 경우의 단면이다.
도 13과 도 14에서 픽셀들(120) 내의 마이크로 LED 칩들과 그 상부의 파장 변환재료 또는 광 투과 물질의 구조는 편의상 간단히 마이크로 LED 칩으로만 나타내었다. 즉, 도 13에서는 도 11의 I-I를 따라 절취한 단면에서 하나의 픽셀 내 제3 마이크로 LED 칩(B)과 그에 이웃하는 픽셀 내 제1 마이크로 LED 칩(R)으로만 나타내었고, 도 14에서는 도 11의 II-II를 따라 절취한 단면에서 하나의 픽셀 내 제2 마이크로 LED 칩(G)과 그에 이웃하는 픽셀 내 제2 마이크로 LED 칩(G)으로만 나타내었다.
도 13을 참조하면, (a)는 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 배치된 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(B, R)에 접하지 않으면서 기판(110)의 상면에도 접하지 않는 경우이고, (b)는 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 배치된 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(B, R)에 접하지 않으면서 기판(110)의 상면에는 접하는 경우이고, (c)는 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 배치된 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(B, R)에 접하면서 기판(110)의 상면에는 접하지 않는 경우이고, (d)는 서로 이웃하는 픽셀들 사이에 배치된 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(B, R)에 접하면서 기판(110)의 상면에도 접하는 경우이다.
또한, (a)와 (b)는 픽셀들 사이의 기판 노출 영역이 일부 노출되도록 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)가 형성된 경우이고, (c)와 (d)는 픽셀들 사이의 기판 노출 영역이 없도록 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)가 형성된 경우이다.
또한, (a)와 (c)의 경우, 메쉬(130)는 도 14의 (a) 또는 (c)와 같이 전극 패드(BP, RP)의 노출 영역에 의해 지지될 수 있다. (b)와 (d)의 경우, 픽셀 간격부(132)가 기판(110)의 상면에 접하고 있으므로, 메쉬(130)는 기판(110)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 하나의 픽셀 내에서 마이크로 LED 칩들 각각의 폭과 이격 거리 등을 고려할 때, 하나의 픽셀 내에서 서로 인접한 마이크로 LED 칩들 사이에는, 도면들에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀 내에서 마이크로 LED 칩들 사이의 이격 거리가 고려되어 전극 패드들(BP, RP)의 싸이즈가 그에 대응되도록 형성되거나 전극 패드들(BP, RP)의 상면이 노출되지 않게 실장되지만, 예를 들어, 전극 패드들의 폭이 마이크로 LED 칩의 폭보다 넓게 형성되거나, 실장 과정에서 마이크로 LED 칩의 틸트로 인해 서로 인접한 마이크로 LED 칩들 사이에 전극 패드들의 상면이 노출되는 경우, 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)가 이러한 전극 패드들의 노출 영역의 일부나 전부를 덮을 수 있도록 하여, 전극 패드들의 노출 영역을 감소시킴으로써 외부 광의 반사를 줄일 수 있게 된다.
도 14를 참조하면, (a)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하여 전극 패드(GP)의 노출 영역 전부를 덮으며 기판(110)으로부터 이격되어 있는 예이다. (a)에서는 메쉬가 전극 패드(GP)에 의해 지지될 수 있다.
(b)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하여 전극 패드(GP)의 노출 영역 전부를 덮으며 기판(110)에도 접하는 예이다. (b)에서는 메쉬가 기판(110)에 의해 지지된다.
(c)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하지 않고 이격되어 있어 전극 패드(GP)의 노출 영역의 일부를 덮으며 기판(110)으로부터 이격되어 있는 예이다. (c)에서는 메쉬가 전극 패드(GP)에 의해 지지될 수 있다.
(d)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하지 않고 이격되어 있어 전극 패드(GP)의 노출 영역의 일부를 덮으며 기판(110)에 접하는 예이다. (d)에서는 메쉬가 기판(110)에 의해 지지된다.
(e)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하여 전극 패드(GP)의 노출 영역 전부를 덮으며 기판(110)으로부터 이격되어 있는 예로서, (a)에 비해 픽셀 간격부(132)가 전극 패드(GP)의 상면보다 약간 더 아래로 형성되어 있다. (e)에서는 메쉬가 전극 패드(GP)에 의해 지지될 수 있다.
(f)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하지 않고 이격되어 있어 전극 패드(GP)의 노출 영역의 일부를 덮으며 기판(110)으로부터 이격되어 있는 예로서, (c)에 비해 픽셀 간격부(132)가 전극 패드(GP)의 상면보다 약간 더 아래로 형성되어 있다. (f)에서는 메쉬가 전극 패드(GP)에 의해 지지될 수 있다.
(g)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하지 않고 이격되어 있으며 전극 패드(GP)의 노출 영역 전부가 노출되어 있고, 기판(110)으로부터 이격되어 있는 예이다. (g)에서는 메쉬가 기판(110) 상에 형성된 다른 구조물(미도시)에 의해 지지될 수 있다.
(h)는 메쉬의 픽셀 간격부(132)가 마이크로 LED 칩들(G)에 접하지 않고 이격되어 있으며 전극 패드(GP)의 노출 영역 전부가 노출되어 있고, 기판(110)의 상면에 접해 있다. (h)에서는 메쉬가 기판(110)에 의해 지지된다.
또한, (a), (c), (g) 및 (h)의 경우, 픽셀 간격부(132)의 하부가 하나의 평면으로 형성되어 있음에 비해, (b), (d), (e) 및 (f)의 경우, 픽셀 간격부(132)의 하면이 단차를 갖도록 형성된다. 즉, 픽셀 간격부(132)의 하면이 상단(1321)과 하단(1322)으로 구분되는 단차를 갖는다. (b), (d), (e) 및 (f)의 예들에서 상단(1321)은 픽셀들 사이에 노출된 전극 패드들(GP)의 영역 중 적어도 일부 영역에 접하는 부분이고, 하단(1322)은 픽셀들 사이에 노출된 기판(110)의 상면에 접하거나 이격되는 부분이다. (b) 및 (d)의 경우, 하단(1322)이 픽셀들 사이에 노출된 기판(110)의 상면에 접하고 있고, (e) 및 (f)의 경우, 하단(1322)이 픽셀들 사이에 노출된 기판(110)의 상면으로부터 이격되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 메쉬(130)의 픽셀 간격부(132)는 다양한 형태로 구성되어, 픽셀들 사이에 노출된 기판 영역의 적어도 일부와 픽셀들 사이에 노출된 전극 패드의 적어도 일부를 덮음으로써, 외부 광의 반사를 감소시켜 디스플레이의 측면 시야각이나 화질을 개선할 수 있고, 있고, 컬러 무라(color mura)를 감소시킬 수 있다. 컬러 무라와 관련하여 별도로 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다. 도 16에서 기판(1)에 실장된 픽셀들 중 한 부분(A5)에서 엘이디 칩들이 기판(1)에 형성된 패드들(미도시) 상에 정상적으로 실장된 상태에서는 칩간 간격이 동일하다(도 16의 case1). 적색 엘이디 칩(R)의 지향각(da1)은 대체로 120°이고, 녹색 엘이디 칩(G) 및 청색 엘이디 칩(B)의 지향각(da2, da3)은 대체로 140°이다. 이와 같이, 적색 엘이디 칩(R) 대비 녹색 엘이디 칩(G) 및 청색 엘이디 칩(B)의 지향각이 크므로, 측면에서 디스플레이를 볼 때, 적색보다는 녹색 및 청색이 더 크게 시인되어 컬러 무라 문제가 발생하게 된다. 도 10에서 v1, v2 및 v3 순으로 더 커지게 된다. 뿐만 아니라, 도 17에 도시된 바와 같이, 칩들의 실장시 틸트(tilt)가 발생한 경우(case2), 칩간 간격이 일정하지 않게 실장된 경우(case)에도, 측면에서의 컬러 무라(color mura) 뿐만이 아니라 정면에서도 컬러 무라가 발생하게 된다. 따라서, 본 발명은 메쉬 구조물을 이용하여 이러한 문제들을 해결한다.
한편, 마이크로 LED 칩들이 실장된 기판 상에 메쉬(130)를 배치한 후, 선택적으로 파장 변환 재료 또는 광 투과 물질을 도팅, 스퀴징 또는 접착 공정 등으로 마이크로 LED 칩들을 덮거나, PIG, PIS 또는 PC를 이용하여 잘라서 접착한 후, 그 상부에 추가로 반사 방지나 디스플레이의 보호를 위한 보호 필름(160)이 더 접착될 수 있다. 그러한 예가 도 15에 도시되어 있다.
도 15는 도 9의 마이크로 LED 디스플레이 패널(100)에 보호 필름(160)이 더 접착된 상태를 나타낸 단면도로서, 특히, 도 11와 같이 하나의 픽셀 내 마이크로 LED 칩들(R, G, B)이 모두 청색 광을 발광하는 마이크로 LED 칩들이고, 제1 마이크로 LED 칩(R)의 상부를 덮도록 제1 파장 변환 재료(140a)를 적용하고, 제2 마이크로 LED 칩(G)의 상부를 덮도록 제2 파장 변환 재료를 적용하며, 제3 마이크로 LED 칩(B)의 상부를 덮도록 광 투과 물질을 적용한 후, 그 상부에 보호 필름(160)을 더 접착한 상태의 단면도이다. 이 경우, 제1 파장 변환 재료(140a)는 보호 필름(160)과 제1 마이크로 LED 칩(R) 사이에 위치하게 되고, 제2 파장 변환 재료(140b)는 보호 필름(160)과 제2 마이크로 LED 칩(G) 사이에 위치하게 되고, 광 투과 물질(150)은 보호 필름(160)과 제3 마이크로 LED 칩(B) 사이에 위치하게 된다.
도면으로 나타내지는 않았으나, 보호 필름(160)은 도 12와 같이, 하나의 픽셀 내 마이크로 LED 칩들(R, G, B) 중, 제1 마이크로 LED 칩(R) 및 제3 마이크로 LED 칩(B)은 청색 광을 발광하는 마이크로 LED 칩들이고, 제2 마이크로 LED 칩(G)은 녹색 광을 발광하는 마이크로 LED 칩이며, 제1 마이크로 LED 칩(R)으로부터의 광을 파장 변환하여 적색 광을 만들기 위해 제1 파장 변환 재료(140a)로 제1 LED 칩(R)의 상부를 덮고, 나머지 마이크로 LED 칩들(G, B)의 상부를 광 투과 물질(150)로 덮은 이후, 그 상부에 보호 필름(160)을 접착할 수도 있다.
뿐만 아니라, 보호 필름(160)의 상부 또는 보호 필름(160) 대신에 3D 디스플레이의 구현을 위해 편광 필름(미도시)이 더 접착될 수도 있다.
다음으로, 도 18 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 패널의 제조 방법을 나타낸 도면들이다.
먼저 도 18를 참조하면, 복수 개의 전극 패드들이 형성된 기판(210)을 준비하고(a), 기판(210) 상에 마이크로 LED 칩들을 픽셀(220) 단위로 실장한다(b). 마이크로 엘이디 칩들을 픽셀(220) 단위로 기판(210) 상에 실장한 후, 픽셀들(220) 사이, 그리고 픽셀들 내 마이크로 LED 칩들 사이에 언더필(235)을 수행한다(c). 도 18에서 언더필(235)의 상부면 형상이 수평하게 표시되어 있으나 언더필(235)의 상부면의 중앙부가 오목하게(미도시) 형성될 수도 있다.
언더필(235) 수행시, 언더필(235)의 높이는 마이크로 LED 칩들 전체의 최단 높이, 즉 가장 높이가 낮은 마이크로 LED 칩보다 높지 않도록 한다. 그런 다음, 메쉬 조각들(230)이 부착된 투명 필름(260)(도 19의 (b) 참조)을 그 상부에 부착한다(d). (e)는 최종적으로 완성된 구조이다. 이렇게 함으로써, 콘트라스트 특성 향상, 블랙 특성 향상 및 측면 시야각 향상을 가져올 수 있는 이점이 있다. 도 19의 (a)는 도 18의 A6 부분의 확대도이다.
다음으로 도 20을 참조하면, 복수 개의 전극 패드들이 형성된 기판(310)을 준비하고(a), 기판(310) 상에 마이크로 LED 칩들을 픽셀(320) 단위로 실장한다(b). 마이크로 엘이디 칩들을 픽셀(320) 단위로 기판(310) 상에 실장한 후, 픽셀들(320) 사이, 그리고 픽셀들 내 마이크로 LED 칩들 사이에 언더필(335)을 수행한다(c). 도 20에서 언더필(335)의 상부면 형상이 수평하게 표시되어 있으나 언더필(335)의 상부면의 중앙부가 오목하게(미도시) 형성될 수도 있다. 언더필(335) 수행시, 언더필(335)의 높이는 마이크로 LED 칩들 전체의 최단 높이, 즉 가장 높이가 낮은 마이크로 LED 칩보다 높지 않도록 한다. 그런 다음, 메쉬(330)(도 21의 (b) 참조)를 그 상부에 부착한다(d). 여기서의 메쉬(330)는 앞서 설명된 도 8의 메쉬(130)와 동일한 구조일 수 있다. (e)는 최종적으로 완성된 구조이다. 더 나아가, (e)의 구조에 더하여, 상부에 보호 필름이 더 부착될 수도 있다. 도 21의 (a)는 도 20의 A7 부분의 확대도이다.
마지막으로 도 22를 참조하면, 복수 개의 전극 패드들이 형성된 기판(410)을 준비하고(a), 기판(410) 상에 마이크로 LED 칩들을 픽셀(420) 단위로 실장한다(b). 마이크로 엘이디 칩들을 픽셀(420) 단위로 기판(410) 상에 실장한 후, 픽셀들(420) 사이를 몰딩 재료(molding material)(430)를 이용하여 몰딩(c)한 후, 그 위에 반사 방지(AG) 필름을 부착(d)하거나, 나노 입자들로 구성된 반사 방지 재료를 코팅(e)할 수 있다. 도 23은 도 22의 A8 부분의 확대도이다.
이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명은 개선된 마이크로 LED 디스플레이 패널을 제공함으로써, 마이크로 LED 디스플레이 패널에서 픽셀들 사이의 기판 노출 영역에 의한 외부 광의 반사 문제 및 픽셀들 사이의 전극 패드 노출 영역에 의한 외부 광의 반사 문제를 감소시킴으로써, 콘트라스트 특성 및 블랙 특성을 개선하고 측면 시야각을 개선할 뿐만 아니라, 심리스 디스플레이를 구현할 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수 개의 전극 패드들이 형성된 복수 개의 단위 기판들;
    상기 복수 개의 단위 기판들 상에서 상기 전극 패드들 각각에 대응되게 실장된, 제1 마이크로 LED 칩, 제2 마이크로 LED 칩 및 제3 마이크로 LED 칩을 포함하는 복수 개의 픽셀들; 및
    상기 복수 개의 단위 기판들 상에 배치되는 메쉬;를 포함하며,
    상기 메쉬는, 상기 복수 개의 단위 기판들의 전체 영역 중 상기 픽셀들 사이에 노출된 적어도 일부 영역을 덮는 픽셀 간격부와, 상기 복수 개의 픽셀들 각각을 수용하는 복수 개의 개구들을 갖는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 픽셀 간격부는 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 전극 패드들의 영역 중 적어도 일부 영역을 덮는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 메쉬는 모듈 간격부를 포함하며, 상기 모듈 간격부는 상기 복수 개의 단위 기판들에서 인접한 단위 기판 각각의 인접부의 상부를 덮는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 픽셀 간격부는 상기 픽셀들에 접하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  5. 청구항 1에 있어서, 하나의 개구의 사이즈는 하나의 픽셀의 사이즈보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 개구의 사이즈와 상기 픽셀 사이즈의 편차는 20마이크로미터 이내로 형성된 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 픽셀 간격부는, 상기 전극 패드들에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 픽셀 간격부의 하면은 상단과 하단으로 구분되는 단차를 가지며, 상기 상단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 전극 패드들의 영역 중 적어도 일부 영역에 접하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 하단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 단위 기판의 상면에 접하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 하단은 상기 픽셀들 사이에 노출된 상기 단위 기판의 상면으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 마이크로 LED 칩, 상기 제2 마이크로 LED 칩, 및 상기 제3 마이크로 LED 칩은 청색 광을 발광하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 마이크로 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제1 마이크로 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 적색 광을 만드는 제1 파장 변환 재료;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제2 마이크로 LED 칩의 상부를 덮으며, 상기 제2 마이크로 LED 칩으로부터의 광을 파장 변환하여 녹색 광을 만드는 제2 파장 변환 재료;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제3 마이크로 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널은 보호 필름;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제1 파장 변환 재료는 상기 보호 필름과 상기 제1 마이크로 LED 칩 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 제2 파장 변환 재료는 상기 보호 필름과 상기 제2 마이크로 LED 칩 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  17. 청구항 14에 있어서, 상기 광 투과 물질은 상기 보호 필름과 상기 제2 마이크로 LED 칩 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 마이크로 LED 칩 및 상기 제3 마이크로 LED 칩은 청색 광을 발광하고, 상기 제2 마이크로 LED 칩은 녹색 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 제2 마이크로 LED 칩의 상부와 상기 제3 마이크로 LED 칩의 상부를 덮는 광 투과 물질;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 메쉬는 블랙 컬러인 것을 특징으로 하는, 마이크로 LED 디스플레이 패널.
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