WO2021150010A1 - 마이크로 led 모듈을 갖는 디스플레이 장치 - Google Patents

마이크로 led 모듈을 갖는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2021150010A1
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micro led
micro
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led module
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조대성
이소라
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서울바이오시스주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to an LED display device, and more particularly, to an LED display device having micro LED modules in the form of tiles.
  • a light emitting diode is an inorganic light source and is used in various fields such as display devices, vehicle lamps, and general lighting. Light emitting diodes have long lifespan, low power consumption, and fast response speed, so they are rapidly replacing existing light sources.
  • a display device generally implements various colors using a mixed color of blue, green, and red.
  • the display device includes a plurality of pixels to implement various images, each pixel has blue, green, and red sub-pixels, a color of a specific pixel is determined through the colors of these sub-pixels, and a combination of these pixels.
  • Light emitting diodes have been mainly used as backlight sources in display devices. However, recently, a micro LED display that directly implements an image using a light emitting diode has been developed.
  • the LED can emit light of various colors according to its material, so that individual light emitting elements emitting blue, green, and red are arranged on a two-dimensional plane to provide a display device.
  • the number of light emitting devices increases, and the mounting process takes a lot of time. Accordingly, in order to save the time required for the mounting process, stacked light emitting devices are being studied. For example, by manufacturing a light emitting device in which a red LED, a blue LED, and a green LED are stacked, red, blue, and green light can be implemented using a single light emitting device. Accordingly, one pixel emitting red, blue, and green light may be provided by one light emitting element, so that the number of light emitting elements mounted in the display device may be reduced.
  • FIG. 1 is a plan view for explaining a micro LED display device 10 according to the prior art.
  • a display device 10 includes a display substrate 11 and light emitting devices R, G, and B.
  • Each of the light emitting elements R, G, and B is a micro LED and has a form factor with an area of about 10000 um 2 or less, as is well known in the art.
  • Each of the red, green, and blue light emitting elements R, G, and B is a sub-pixel, and they constitute one pixel P.
  • a plurality of pixels P are arranged on the display substrate 11 and an image is implemented by these pixels P.
  • the display substrate 11 is a substrate corresponding to the entire screen of the display device, and millions to tens of millions of micro LEDs are mounted on the display substrate 11 .
  • micro LEDs because of the small form factor of the micro LEDs, it is difficult to handle the micro LEDs, and therefore, it is not easy to transfer and mount millions to tens of millions of micro LEDs on a display panel. Moreover, the micro LEDs may be damaged by external impact, and thus, defects may be formed in the micro LEDs during transportation.
  • a tile-type micro LED module can be used.
  • FIG. 2 is a plan view for explaining a display device 20 including a micro LED module according to the prior art
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2 .
  • the display device 20 includes a display substrate 21 and micro LED modules T in the form of tiles.
  • the micro LED modules T include light emitting elements R, G, and B, and are arranged on the display substrate 21 .
  • the micro LED module T may include a plurality of pixels, and these modules T may be mounted on the display substrate 21 to configure the entire screen. Therefore, instead of mounting all of the light emitting elements (R, G, B) on the display substrate 21, the light emitting elements (R, G, B) are divided and mounted on a plurality of micro LED modules (T),
  • the display device 20 may be provided by mounting the LED modules T on the display substrate 21 .
  • the display device 20 can be manufactured by selecting a good LED module T, the manufacturing yield of the display device 20 can be improved, and workability can be improved.
  • the micro LED modules (T) need to be spaced apart from each other.
  • the space between them may appear on the screen, for example, as a linear defect.
  • a linear defect can be observed not only in the idle state in which the image is not implemented, but also in the case of implementing the image.
  • Exemplary embodiments provide a display device capable of reducing linear defects observed when disposing micro LED modules using a tiling technique.
  • Exemplary embodiments also provide a micro LED module of a novel structure.
  • An exemplary embodiment provides a display device, the display device comprising: a display substrate; first micro LED modules aligned on the display substrate; and at least one second micro LED module disposed between the first micro LED modules, wherein each first micro LED module comprises a first substrate and micro LEDs disposed on the first substrate, ,
  • the second micro LED module includes a second substrate, and micro LEDs disposed on the second substrate, wherein the second substrate bridges two adjacent first substrates.
  • An exemplary embodiment provides a micro LED module, the micro LED module comprising: a central body; an upper plate positioned above the central body; and micro LEDs disposed on the top plate, wherein the top plate has a wider width than the central body in one direction, and at least one of the micro LEDs is disposed outside an upper region of the central body.
  • FIG. 1 is a plan view for explaining a micro LED display device according to the prior art.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a display device including micro LED modules according to another prior art.
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2 ;
  • FIG. 4 is a schematic plan view for explaining a display device including micro LED modules according to an embodiment.
  • Fig. 5 is a schematic partial cross-sectional view taken along line B-B' of Fig. 4;
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a second micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view for explaining a display device including micro LED modules according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a connector of a first micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a connector of a first micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a connector of a second micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining a connector of a second micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a connector of a second micro LED module according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrical connection between a first micro LED module and a second micro LED module according to an embodiment.
  • 15 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • 16 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • 17 is a schematic plan view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • An exemplary embodiment provides a display device, the display device comprising: a display substrate; first micro LED modules aligned on the display substrate; and at least one second micro LED module disposed between the first micro LED modules, wherein each first micro LED module comprises a first substrate and micro LEDs disposed on the first substrate, ,
  • the second micro LED module includes a second substrate, and micro LEDs disposed on the second substrate, wherein the second substrate bridges two adjacent first substrates.
  • the second substrate bridges the first substrates, the second substrate is not separated from the first substrates. Accordingly, it is possible to reduce linear defects observed on the screen.
  • the second substrate may partially overlap each of the two adjacent first substrates.
  • the top surface of the second substrate may be positioned higher than the top surface of the two adjacent first substrates.
  • the top surface of the second substrate may be parallel to the top surface of the two adjacent first substrates.
  • the display device may further include a molding member covering the first and second micro LED modules.
  • the first micro LED module may further include a first connector connecting the wiring on the upper surface and the wiring on the lower surface of the first substrate.
  • the first connector may connect the wiring on the upper surface and the wiring on the lower surface of the first substrate through the via hole of the first substrate.
  • the first connector may be formed on a side surface of the first substrate to connect the wiring on the upper surface and the wiring on the lower surface of the first substrate.
  • the second substrate may have a T-shaped cross-section including a center body and a top plate spread over the central body, and the top plate of the second substrate is disposed on the adjacent first substrates. may be partially disposed on each.
  • Each of the first substrates may include recessed regions at edges, and an upper plate of the second substrate may be partially disposed on each of the recessed regions of the first substrates.
  • the second micro LED module may further include a second connector connecting the wiring on the upper surface and the wiring on the lower surface of the second substrate.
  • the second connector may be formed in a via hole passing through the upper plate of the second substrate and the central body.
  • the second connector may be formed on a side surface of the upper plate of the second substrate.
  • the second connector may be disposed in a through hole formed in the upper plate of the second substrate to connect the wire on the upper plate and the wire on the lower surface of the upper plate.
  • At least one of the micro LEDs may be disposed over an area between the first substrate and the central body.
  • each of the first micro LED modules may include a plurality of pixel regions
  • the second micro LED module may include a plurality of pixel regions.
  • Each of the pixel areas may emit red light, green light, and blue light.
  • At least two second micro LED modules may be disposed on the display substrate, the first micro LED modules having first substrates of the same size, and the at least two second micro LED modules having different sizes It may include two substrates.
  • Micro LED module the central body; an upper plate positioned above the central body; and micro LEDs disposed on the top plate, wherein the top plate has a wider width than the central body in one direction, and at least one of the micro LEDs is disposed outside an upper region of the central body.
  • each pixel may include at least one micro LED.
  • FIG. 4 is a schematic plan view for explaining a display device including micro LED modules according to an embodiment
  • FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 4
  • FIG. 6 is a view of FIG. It is a schematic perspective view
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the second micro LED module (TA) according to an embodiment.
  • TA micro LED module
  • the display apparatus 100 includes a display substrate 21 , first micro LED modules T, and a second micro LED module TA.
  • the first and second micro LED modules T and TA may include a plurality of pixels P, and each pixel P may include micro LEDs R, G, B.
  • the display device 100 may be a so-called micro LED display device, and the emission area of one sub-pixel may be 10,000um 2 or less, further 4,000um 2 or less, further, 1,000um 2 or less.
  • the display substrate 21 is used to support the first and second micro LED modules T and TA, and is not particularly limited as long as it can fix them.
  • the display substrate 21 may be a circuit board including a circuit such as a TFT, but is not limited thereto, and may be a substrate not including a circuit.
  • the display substrate 21 may have a size corresponding to the screen size of the display apparatus 100 , but the present disclosure is not limited thereto.
  • the display substrate 21 may be, for example, glass, quartz, ceramic, Si, SiC, metal, fiber, polymer, or the like, and may be a transparent or opaque substrate.
  • the display substrate 21 may be a rigid or flexible printed circuit board (PCB).
  • the display substrate 21 may be a transparent substrate such as glass, quartz, transparent ceramic, a transparent film, or a transparent PCB.
  • the transparent film may be, for example, poly ethylene naphthalene (PEN), poly ethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), poly ethylene (PE) film, or poly methyl methacrylate (PMMA).
  • the wiring portion on the display substrate 21 may also be formed of a transparent film such as a transparent conductive oxide film or a transparent conductive layer such as carbon nanotubes or carbon graphite, but is not limited thereto.
  • a transparent film such as a transparent conductive oxide film or a transparent conductive layer such as carbon nanotubes or carbon graphite, but is not limited thereto.
  • the display substrate 21 is a transparent substrate, the background may be observed through the display substrate 21 before the display device is turned on.
  • the display substrate 21 is attached to a wall, in a state in which the display device is turned off, the display screen is hardly observed and the wall surface may be observed. Since the micro LEDs R, G, and B have a very small size, a background can be observed through the area between the micro LEDs R, G, and B. Accordingly, a transparent display device such as, for example, a head-up display can be provided.
  • the display substrate 21 is formed of flexible plastic, a flexible display may be implemented.
  • the transparent display device may use a glass plate such as window glass of a building or automobile glass as the display substrate 21 .
  • the transparent display device may be manufactured using a transparent printed circuit board as the display substrate 21, and the transparent display device may be attached to a glass plate such as window glass or automobile glass.
  • a flexible display device is manufactured using a flexible printed circuit board (FPCB) as the display substrate 21, and the flexible display device is attached to a glass plate such as a window glass or an automobile glass, or a flexible display device is used. It can be used instead of a glass plate.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • a glass plate or a transparent display substrate such as window glass or automobile glass may be manufactured to have electrochromic properties, and light transmittance thereof may be adjusted by controlling current and voltage.
  • the transparency of the display substrate 21 may be adjusted by controlling the amount of light emitted from the micro LEDs R, G, and B in each pixel.
  • the first micro LED modules T are aligned on the display substrate 21 .
  • the first micro LED modules T may be attached on the display substrate 21 using a tiling technique.
  • the first micro LED modules T may be arranged to be spaced apart from each other.
  • the first micro LED module T may include a plurality of pixels P disposed on a first substrate, and the pixel P may include micro LEDs R, G, and B.
  • the first substrate may have a generally flat top and bottom surface.
  • the micro LEDs R, G, and B may emit red light, green light, and blue light, respectively.
  • micro LED means a micro-scale light emitting body manufactured using an inorganic semiconductor layer.
  • a micro LED may generally include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer.
  • the structure of the micro LED may be various, for example, a vertical type, a horizontal type, a flip chip type, etc., and is not particularly limited to a specific type.
  • electrodes, pads, and an insulating layer for electrical connection to the micro LED may be further formed.
  • Each of the micro LEDs R, G, and B may constitute a sub-pixel, and sub-pixels arranged horizontally with each other may constitute a pixel P.
  • a stacked light emitting device in which micro LEDs R, G, and B are stacked on each other may constitute a pixel.
  • the stacked light emitting device may include micro LEDs emitting red light, green light, and blue light, and each of these micro LEDs may constitute a sub-pixel.
  • the first micro LED modules (T) are arranged to be spaced apart from each other as in the prior art, but the distance between the first micro LED modules (T) in at least one direction will be larger than in the prior art.
  • the second micro LED modules TA are disposed between the adjacent first micro LED modules T to bridge them. That is, the second micro LED module (TA) is disposed so that a gap is not formed between the second micro LED module (T) and the adjacent first micro LED module (T).
  • the second micro LED module TA may include a plurality of pixels P disposed on a second substrate, and the pixel P may include micro LEDs R, G, and B.
  • the micro LEDs R, G, and B may have the same structure and size as the micro LEDs, but are not limited thereto.
  • the micro LEDs R, G, and B may emit red light, green light, and blue light, respectively.
  • Each of the micro LEDs R, G, and B may constitute a sub-pixel, and sub-pixels arranged horizontally with each other may constitute a pixel P.
  • a stacked light emitting device may constitute the pixel P.
  • the stacked light emitting device may include semiconductor stacks emitting red light, green light, and blue light, and these semiconductor stacks may each constitute a sub-pixel.
  • the second micro LED module TA may partially overlap each of the two adjacent first micro LED modules T.
  • the second substrate of the second micro LED module TA may be partially disposed on the first substrates of the adjacent first micro LED modules T, respectively.
  • the first substrate and the second substrate may be transparent or opaque substrates.
  • the first substrate and the second substrate may be transparent substrates formed of a transparent material to provide a transparent display device.
  • the first substrate and the second substrate may be, for example, transparent substrates described with respect to the display substrate 21 , and detailed descriptions thereof will be omitted to avoid overlapping.
  • the second substrate may have a central body 31 and an upper plate 33 .
  • the upper plate 33 is positioned on the central body 31 and has a wider width than the central body 31 in at least one direction. Accordingly, the second substrate may have a T-shaped cross-sectional shape. Both edges of the upper plate 33 may be disposed on the first substrates of the first micro LED module T. Accordingly, as shown in FIGS. 5 and 6 , the upper surface of the second substrate may be positioned higher than the upper surface of the first substrate.
  • At least one of the micro LEDs (R, G, B) of the second micro LED module (TA) is the first substrate of the first micro LED module (T) and the central body of the second micro LED module (TA) ( 31) may be disposed above the region between the Accordingly, it is possible to prevent the area between the first substrate and the central body 31 from being observed as a linear defect on the screen.
  • the first micro LED module T is illustrated as including four pixels P, the first micro LED module T may include a larger number of pixels.
  • the second micro LED module TA is illustrated as including two pixels P, the second micro LED module TA may include a larger number of pixels.
  • the present embodiment it is possible to prevent a linear defect from being observed on the screen by disposing the second micro LED modules (TA) between the adjacent first micro LED modules (T).
  • the upper surface of the second substrate is shown and described as being higher than the upper surface of the first substrate, but as shown in FIG. 8, the upper surface of the second substrate is located at the same height as the upper surface of the first substrate You may.
  • a recessed region may be formed in the edge of the first substrate of the first micro LED module T, and the upper plate of the second substrate of the second micro LED module TA is adjacent to the first substrates. may be partially disposed on each of the recessed regions. Accordingly, the micro LEDs R, G, and B on the first micro LED module and the second micro LED module may be positioned at the same height.
  • the first micro LEDs (R, G, B) on the first micro LED module (T) are electrically connected to the pads on the first substrate, these pads are the first micro LEDs (R, G, B) ) may be electrically connected to the driver(s) for driving.
  • the driver may be disposed on the display substrate 21 , but is not limited thereto.
  • drivers for driving each of the first micro LED modules (T) may be provided on the first substrate.
  • the driver may be disposed on the rear surface of the first substrate, and the pads may be electrically connected to the driver through electrical wiring.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the connector 25a of the first micro LED module (T) according to an embodiment.
  • a connector 25a connecting the wiring on the upper surface and the wiring on the lower surface of the first substrate may be disposed on the side surface of the first substrate.
  • a driver (not shown) is disposed on the lower surface of the first substrate, and for example, a scan driver for driving a scan line and a data driver for driving a data line may be disposed.
  • the micro LEDs R, G, and B on the first substrate are electrically connected to the driver and may be driven by the driver.
  • the wiring on the upper surface side and the wiring on the lower surface side of the first substrate may be connected through the connector 25a.
  • a plurality of wirings are disposed on the upper surface side and the lower surface side of the first substrate, and thus, a plurality of connectors 25a are provided on the first substrate.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the connector 25b of the first micro LED module according to an embodiment.
  • the connector 25b is substantially similar to the connector 25a described with reference to FIG. 9 , except that it is formed in a through hole penetrating the first substrate.
  • the connector 25b may be formed near an edge of the first substrate.
  • the second micro LED module TA includes micro LEDs R, G, and B disposed on a second substrate, and wires are connected to the micro LEDs R, G, B and a driver to drive them. need to be electrically connected.
  • 11 to 13 are schematic cross-sectional views for explaining various connectors 35a, 35b, and 35c for connecting wires.
  • the connector 35a may be formed in a through hole passing through the central body.
  • the driver may be disposed on the lower surface side of the central body, or may be disposed on the display substrate 21 .
  • the connector 35b may be formed in a through hole passing through the upper plate.
  • the connector 35c may be formed on the side surface of the upper plate.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining the electrical connection of the first micro LED module (T) and the second micro LED module (TA) according to an embodiment.
  • the second micro LED module TA partially overlaps the first micro LED module T, and wirings may make electrical contact at the overlapping portion. Accordingly, the first micro LED module T and the second micro LED module TA may be electrically connected.
  • the micro LED module (TA) LEDs R, G, B
  • 15 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus according to the present embodiment is substantially similar to the display apparatus 100 described with reference to FIGS. 4 to 7 , except that it further includes a molding member 40 .
  • the molding member 40 covers the micro LEDs R, G, and B on the first micro LED modules T and the second micro LED module TA.
  • the molding member 40 may cover all the micro LED modules T and TA on the display substrate 21 .
  • the molding member 40 may be formed of a transparent resin or may be a black molding having a light absorption function. Black molding increases the contrast ratio to improve the quality of the final product.
  • 16 is a schematic partial cross-sectional view for explaining a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device according to the present embodiment is substantially similar to the display device described with reference to FIG. 8 , except that it further includes a molding member 40 . Since the molding member 40 is similar to that described with reference to FIG. 15 , a detailed description thereof will be omitted.
  • 17 is a schematic plan view for explaining the display apparatus 200 according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 200 is substantially similar to the display apparatus 100 described with reference to FIGS. 4 to 7 , but the column direction and row direction of the first micro LED modules T There is a difference in the arrangement of the second micro LED modules TA1 and TA2 in the direction.
  • the second micro LED module TA1 is disposed between the first micro LED modules T adjacent in the column direction of the first micro LED modules T, and the second micro LED module TA2 is the first micro LED module T. It is disposed between the first micro LED modules (T) neighboring in the row direction of the LED modules (T).
  • dotted ellipses indicate portions that can be observed as linear defects. This portion is significantly reduced compared to the case in which the second micro LED modules TA1 and TA2 are not adopted, and thus, by arranging the second micro LED modules TA1 and TA2, the linear defect observed on the screen can be greatly reduced.

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Abstract

디스플레이 장치가 제공된다. 이 디스플레이 장치는 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 정렬된 제1 마이크로 LED 모듈들; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 각각의 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하고, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판, 및 상기 제2 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하며, 상기 제2 기판은 이웃하는 두 개의 제1 기판들을 다리 연결한다.

Description

마이크로 LED 모듈을 갖는 디스플레이 장치
본 개시는 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 타일 형태의 마이크로 LED 모듈들을 갖는 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드는 무기 광원으로서, 디스플레이 장치, 차량용 램프, 일반 조명과 같은 여러 분야에 다양하게 이용되고 있다. 발광 다이오드는 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 응답속도가 빠른 장점이 있어 기존 광원을 빠르게 대체하고 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치는 일반적으로 청색, 녹색 및 적색의 혼합 색을 이용하여 다양한 색상을 구현한다. 디스플레이 장치는 다양한 이미지를 구현하기 위해 복수의 픽셀을 포함하고, 각 픽셀은 청색, 녹색 및 적색의 서브 픽셀을 구비하며, 이들 서브 픽셀들의 색상을 통해 특정 픽셀의 색상이 정해지고, 이들 픽셀들의 조합에 의해 이미지가 구현된다.
발광 다이오드는 디스플레이 장치에서 백라이트 광원으로 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 발광 다이오드를 이용하여 직접 이미지를 구현하는 마이크로 LED 디스플레이가 개발되고 있다.
LED는 그 재료에 따라 다양한 색상의 광을 방출할 수 있어, 청색, 녹색 및 적색을 방출하는 개별 발광 소자들을 2차원 평면상에 배열하여 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 그러나 각 서브 픽셀에 하나의 발광 소자를 배열할 경우, 발광 소자의 개수가 많아져 실장 공정에 시간이 많이 소요된다. 이에 따라, 실장 공정에 소요되는 시간을 절약하기 위해 적층형 발광 소자들이 연구되고 있다. 예를 들어, 적색 LED, 청색 LED 및 녹색 LED를 적층한 발광 소자를 제조함으로써 적색, 청색, 및 녹색의 광을 하나의 발광 소자를 이용하여 구현할 수 있다. 이에 따라, 하나의 발광 소자에 의해 적색, 청색, 및 녹색광을 방출하는 하나의 픽셀이 제공될 수 있어 디스플레이 장치에 실장되는 발광 소자의 개수를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 LED 디스플레이 장치(10)를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 기판(11) 및 발광 소자들(R, G, B )을 포함한다. 발광 소자들(R, G, B)은 각각 마이크로 LED로서, 당해 분야에 잘 알려져 있듯이, 면적이 약 10000 um2 이하인 폼 팩터를 갖는다.
적색, 녹색, 및 청색 발광 소자들(R, G, B)은 각각 서브 픽셀로서, 이들이 하나의 픽셀(P)을 구성한다. 디스플레이 기판(11) 상에 복수의 픽셀들(P)이 정렬되고 이들 픽셀들(P)에 의해 이미지가 구현된다. 디스플레이 기판(11)은 디스플레이 장치의 전체 화면에 대응하는 기판으로, 디스플레이 기판(11) 상에는 수백만 개 내지 수천만 개의 마이크로 LED들이 실장된다.
그러나, 마이크로 LED의 작은 폼 팩터 때문에, 마이크로 LED들을 취급하는 것이 어렵고, 따라서, 수백만 개 내지 수천만 개의 마이크로 LED들을 디스플레이 패널에 전사하여 실장하는 것이 쉽지 않다. 더욱이, 외부 충격에 의해 마이크로 LED들이 손상될 수 있으며, 따라서, 운반하는 도중에 마이크로 LED들에 결함이 형성될 수 있다.
따라서, 하나의 화면에 대응하는 디스플레이 기판(11) 상에 마이크로 LED들을 모두 실장할 경우, 디스플레이 장치의 제조 수율이 좋지 않다. 더욱이, 대면적의 디스플레이 기판(11)에 많은 수의 발광 소자들(R, G, B)를 실장해야 하므로, 작업성이 좋지 못하다.
이러한 문제는 적층형 발광 소자를 이용하여 픽셀을 구성하는 경우에도 유사하게 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 타일 형태의 마이크로 LED 모듈을 이용할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 마이크로 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치(20)를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 디스플레이 기판(21) 및 타일 형태의 마이크로 LED 모듈들(T)을 포함한다. 마이크로 LED 모듈들(T)은 발광 소자들(R, G, B)을 포함하며, 디스플레이 기판(21) 상에 정렬된다.
마이크로 LED 모듈(T)은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있으며, 이들 모듈들(T)이 디스플레이 기판(21) 상에 실장되어 전체 화면을 구성할 수 있다. 따라서, 디스플레이 기판(21) 상에 발광 소자들(R, G, B)을 모두 실장하는 대신, 발광 소자들(R, G, B)을 복수의 마이크로 LED 모듈들(T)에 나누어 실장하고, 이 LED 모듈들(T)을 디스플레이 기판(21) 상에 실장하여 디스플레이 장치(20)를 제공할 수 있다.
양호한 LED 모듈을(T)을 선별하여 디스플레이 장치(20)를 제조할 수 있기 때문에 디스플레이 장치(20)의 제조 수율을 개선할 수 있으며, 작업성이 개선될 수 있다.
그러나 복수의 마이크로 LED 모듈들(T)을 타일링하여 디스플레이 장치(20)를 제조할 경우, 마이크로 LED 모듈들(T) 제조 및 실장시 발생되는 공차를 고려하여, 도 3에 점선으로 표시한 바와 같이, 마이크로 LED 모듈들(T)은 서로 이격될 필요가 있다.
마이크로 LED 모듈들(T)이 이격됨에 따라, 이들 사이의 공간이 화면에 예컨대, 선형 결함으로 나타날 수 있다. 이러한 선형 결함은 이미지를 구현하지 않는 아이들(idle) 상태에서 관찰될 뿐만 아니라, 이미지를 구현할 경우에도 관찰될 수 있다.
예시적인 실시예들은 타일링 기법을 이용하여 마이크로 LED 모듈들을 배치할 때 관찰되는 선형 결함을 줄일 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
예시적인 실시예들은 또한 새로운 구조의 마이크로 LED 모듈을 제공한다.
예시적인 실시예는 디스플레이 장치를 제공하며, 이 디스플레이 장치는, 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 정렬된 제1 마이크로 LED 모듈들; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 각각의 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하고, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판, 및 상기 제2 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하며, 상기 제2 기판은 이웃하는 두 개의 제1 기판들을 다리 연결한다.
예시적인 실시에는 마이크로 LED 모듈을 제공하며, 이 마이크로 LED 모듈은, 중앙 몸체; 상기 중앙 몸체 상부에 위치하는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하되, 상기 상부 플레이트는 일 방향에서 상기 중앙 몸체보다 넓은 폭을 가지고, 상기 마이크로 LED들 중 적어도 하나는 상기 중앙 몸체의 상부 영역 외부에 배치된다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 LED 디스플레이 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 B-B'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이다.
도 6은 도 5의 개략적인 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제2 마이크로 LED 모듈을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 제2 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제2 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 제2 마이크로 LED 모듈의 커넥터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈과 제2 마이크로 LED 모듈의 전기적 접속을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 개시의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 개시는 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
예시적인 실시예는 디스플레이 장치를 제공하며, 이 디스플레이 장치는, 디스플레이 기판; 상기 디스플레이 기판 상에 정렬된 제1 마이크로 LED 모듈들; 및 상기 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되, 각각의 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하고, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판, 및 상기 제2 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하며, 상기 제2 기판은 이웃하는 두 개의 제1 기판들을 다리 연결한다.
상기 제2 기판이 제1 기판들을 다리 연결하므로, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판들로부터 이격되지 않는다. 이에 따라, 화면에서 관찰되는 선형 결함을 줄일 수 있다.
상기 제2 기판은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들 각각에 부분적으로 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판의 상면은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들의 상면보다 높게 위치할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제2 기판의 상면은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들의 상면과 나란할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들을 덮는 몰딩 멤버를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 마이크로 LED 모듈은 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제1 커넥터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 비아홀을 통해 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 측면에 형성되어 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결할 수 있다.
상기 제2 기판은 중앙 몸체(center body) 및 상기 중앙 몸체 상부에 펼쳐진 상부 플레이트(top plate)를 포함하여 T자형 단면을 가질 수 있으며, 상기 제2 기판의 상부 플레이트가 상기 이웃하는 제1 기판들 각각 상에 부분적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 기판들은 각각 가장자리에 리세스된 영역들을 포함할 수 있으며, 상기 제2 기판의 상부 플레이트가 상기 제1 기판들의 리세스된 영역들 각각 상에 부분적으로 배치될 수 있다.
상기 제2 마이크로 LED 모듈은 상기 제2 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제2 커넥터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트 및 상기 중앙 몸체를 관통하는 비아홀 내에 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트의 측면에 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트에 형성된 관통홀 내에 배치되어 상기 상판 상의 배선과 상기 상판 하면 상의 배선을 연결할 수 있다.
상기 마이크로 LED들 중 적어도 하나는 상기 제1 기판과 상기 중앙 몸체 사이의 영역 상부에 배치될 수 있다.
한편, 상기 제1 마이크로 LED 모듈들은 각각 복수의 픽셀 영역들을 포함할 수 있으며, 상기 제2 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역들을 포함할 수 있다.
상기 픽셀 영역들 각각은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다.
상기 디스플레이 기판 상에 적어도 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들이 배치될 수 있으며, 상기 제1 마이크로 LED 모듈들은 동일한 크기의 제1 기판들을 갖고, 상기 적어도 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들은 서로 다른 크기의 제2 기판들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈은, 중앙 몸체; 상기 중앙 몸체 상부에 위치하는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하되, 상기 상부 플레이트는 일 방향에서 상기 중앙 몸체보다 넓은 폭을 가지고, 상기 마이크로 LED들 중 적어도 하나는 상기 중앙 몸체의 상부 영역 외부에 배치된다.
나아가, 상기 상부 플레이트 상에 복수의 픽셀들이 배치될 수 있으며, 상기 각 픽셀은 적어도 하나의 마이크로 LED를 포함할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈들을 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 B-B'를 따라 취해진 개략적인 부분 단면도이며, 도 6은 도 5의 개략적인 사시도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 제2 마이크로 LED 모듈(TA)을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기판(21), 제1 마이크로 LED 모듈들(T), 및 제2 마이크로 LED 모듈(TA)을 포함한다. 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T, TA)은 복수의 픽셀(P)을 포함할 수 있으며, 각 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 소위 마이크로 LED 디스플레이 장치일 수 있으며, 하나의 서브 픽셀의 발광 면적이 10,000um2 이하, 나아가, 4,000um2 이하, 더 나아가, 1,000um2 이하일 수 있다.
디스플레이 기판(21)은 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들(T, TA)을 지지하기 위해 사용되며, 이들을 고정시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서, 디스플레이 기판(21)은 TFT와 같은 회로를 포함하는 회로 기판일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 회로를 포함하지 않는 기판일 수도 있다. 디스플레이 기판(21)은 디스플레이 장치(100)의 화면 크기에 대응하는 크기를 가질 수 있으나, 본 개시가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 기판(21)은 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, Si, SiC, 금속, 섬유, 폴리머 등일 수 있으며, 투명 또는 불투명 기판일 수 있다. 또한, 디스 플레이 기판(21)은 경성 또는 연성의 인쇄회로보드(PCB)일 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 기판(21)은 유리, 석영, 투명 세라믹, 투명 필름, 투명 PCB 등 투명 기판일 수 있다. 투명 필름은 예를 들어, PEN(Poly Ethylene Naphthalene), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PI(Polyimide), PE(Poly Ethylene) 필름, 또는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 등일 수 있다.
디스플레이 기판(21) 상의 배선부 또한 투명 전도성 산화막과 같은 투명 필름이나 카본 나노 튜브 또는 카본 그래파이트 등의 투명 도전층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 기판(21)이 투명 기판인 경우, 디스플레이 장치를 턴온하기 전에는 디스플레이 기판(21)을 통해 배경이 관찰되도록 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 기판(21)을 벽에 부착할 경우, 디스플레이 장치를 턴오프한 상태에서 디스플레이 화면은 거의 관찰되지 않고 벽면이 관찰될 수 있다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 아주 작은 크기를 갖기 때문에, 마이크로 LED들(R, G, B) 사이의 영역을 통해 배경이 관찰될 수 있다. 이에 따라, 예컨대 헤드 업 디스플레이와 같은 투명 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
더욱이, 디스플레이 기판(21)이 연성 플라스틱으로 형성된 경우, 플렉서블 디스플레이를 구현할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 투명 디스플레이 장치는 건물의 창 유리, 또는 자동차 유리 등과 같은 유리판을 디스플레이 기판(21)으로 사용할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 투명 디스플레이 장치는 투명 인쇄회로보드를 디스플레이 기판(21)으로 사용하여 제작될 수 있으며, 이 투명 디스플레이 장치가 창 유리 또는 자동차 유리 등의 유리판에 부착될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 연성 인쇄회로보드(FPCB)를 디스플레이 기판(21)으로 사용하여 플렉서블 디스플레이 장치를 제조하고, 플렉서블 디스플레이 장치를 창 유리 또는 자동자 유리 등의 유리판에 부착하거나, 플렉서블 디스플레이 장치를 유리판 대신 사용할 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 창 유리 또는 자동차 유리 등의 유리판이나 투명 디스플레이 기판은 전기 변색 특성을 갖도록 제작될 있으며, 전류 및 전압을 조절하여 이들의 광 투과율을 조절할 수 있다. 또한, 각 픽셀 내의 마이크로 LED들(R, G, B)에서 방출되는 광량을 조절하여 디스플레이 기판(21)의 투명도를 조절할 수도 있다.
제1 마이크로 LED 모듈들(T)이 디스플레이 기판(21) 상에 정렬된다. 제1 마이크로 LED 모듈들(T)은 타일링 기술을 이용하여 디스플레이 기판(21) 상에 부착될 수 있다. 제1 마이크로 LED 모듈들(T)은 서로 이격되도록 정렬될 수 있다.
제1 마이크로 LED 모듈(T)은 제1 기판 상에 배치된 복수의 픽셀들(P)을 포함하며, 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 제1 기판은 대체로 평평한 상면 및 하면을 가질 수 있다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다. 본 명세서에서 마이크로 LED는 무기계열의 반도체층을 이용하여 제작된 마이크로 스케일의 발광체를 의미한다. 마이크로 LED는 통상 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 이러한 마이크로 LED의 구조는 예를 들어, 수직형, 수평형, 플립칩형 등 다양할 수 있으며, 특정 구종에 특별히 한정되지 않는다. 당업계에 잘 알려져 있듯이, 마이크로 LED에 전기적 접속을 위한 전극들, 패드들, 및 절연층이 추가로 형성될 수 있다.
각각의 마이크로 LED들(R, G, B)이 서브 픽셀을 구성할 수 있으며, 서로 수평하게 배열된 서브 픽셀들이 픽셀(P)을 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 마이크로 LED들(R, G, B)이 서로 적층된 적층형 발광 소자가 픽셀을 구성할 수도 있다. 적층형 발광 소자는 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출하는 마이크로 LED들을 포함할 수 있으며, 이들 마이크로 LED들이 각각 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
제1 마이크로 LED 모듈들(T)은 종래 기술과 같이 서로 이격되도록 정렬되나, 적어도 일방향에서 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 사이의 간격은 종래 기술에 비해 더 커질 것이다.
한편, 제2 마이크로 LED 모듈들(TA)은 이웃하는 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 사이에 배치되어 이들을 다리 연결한다. 즉, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)은 인접하는 제1 마이크로 LED 모듈(T)과의 사이에 간격이 형성되지 않도록 배치된다.
제2 마이크로 LED 모듈(TA)은 제2 기판 상에 배치된 복수의 픽셀들(P)을 포함하며, 픽셀(P)은 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 마이크로 LED들과 동일한 구조 및 크기를 가질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 마이크로 LED들(R, G, B)은 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있다. 각각의 마이크로 LED들(R, G, B)이 서브 픽셀을 구성할 수 있으며, 서로 수평하게 배열된 서브 픽셀들이 픽셀(P)을 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 적층형 발광 소자가 픽셀(P)을 구성할 수도 있다. 적층형 발광 소자는 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출하는 반도체 적층들을 포함할 수 있으며, 이들 반도체 적층들이 각각 서브 픽셀을 구성할 수 있다.
제2 마이크로 LED 모듈(TA)은 이웃하는 두 개의 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 각각에 부분적으로 중첩할 수 있다. 특히, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 제2 기판이 이웃하는 제1 마이크로 LED 모듈들(T)의 제1 기판들 상에 각각 부분적으로 배치될 수 있다.
제1 기판 및 제2 기판은 투명 또는 불투명 기판일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 기판 및 제2 기판은 투명 디스플레이 장치를 제공하기 위해 투명 재료로 형성된 투명 기판일 수 있다. 제1 기판 및 제2 기판은 예를 들어 디스플레이 기판(21)에 대해 설명한 투명 기판일 수 있으며, 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.
도 5 내지 도 7에 도시되듯이, 제2 기판은 중앙 몸체(31) 및 상부 플레이트(33)를 가질 수 있다. 상부 플레이트(33)는 중앙 몸체(31) 상에 위치하며, 적어도 일 방향으로 중앙 몸체(31)보다 더 넓은 폭을 갖는다. 이에 따라, 제2 기판은 T자형 단면 형상을 가질 수 있다. 상부 플레이트(33)의 양측 가장자리가 제1 마이크로 LED 모듈(T)의 제1 기판들 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 기판의 상면은 제1 기판의 상면보다 높게 위치할 수 있다.
한편, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 마이크로 LED들(R, G, B) 중 적어도 하나는 제1 마이크로 LED 모듈(T)의 제1 기판과 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 중앙 몸체(31) 사이의 영역 상부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 기판과 중앙 몸체(31) 사이의 영역이 화면에서 선형 결함으로 관찰되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 마이크로 LED 모듈(T)이 네 개의 픽셀들(P)을 포함하는 것으로 도시하지만, 제1 마이크로 LED 모듈(T)은 더 많은 수의 픽셀들을 포함할 수도 있다. 또한, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)이 2개의 픽셀들(P)을 포함하는 것으로 도시하지만, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)은 더 많은 수의 픽셀들을 포함할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 이웃하는 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 사이에 제2 마이크로 LED 모듈(TA)들을 배치함으로써 화면에서 선형 결함이 관찰되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 기판의 상면이 제1 기판의 상면보다 높게 위치하는 것으로 도시 및 설명하지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 기판의 상면은 제1 기판의 상면과 동일한 높이에 위치할 수도 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 LED 모듈(T)의 제1 기판 가장자리에 리세스된 영역이 형성될 수 있고, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 제2 기판의 상부 플레이트가 이웃하는 제1 기판들의 리세스된 영역들 각각 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 마이크로 LED 모듈 및 제2 마이크로 LED 모듈 상의 마이크로 LED들(R, G, B)이 동일 높이에 위치할 수 있다.
한편, 제1 마이크로 LED 모듈(T) 상의 제1 마이크로 LED들(R, G, B)은 제1 기판 상의 패드들에 전기적으로 연결되며, 이 패드들은 제1 마이크로 LED들(R, G, B)을 구동하기 위한 드라이버(들)에 전기적으로 연결될 수 있다. 드라이버는 디스플레이 기판(21) 상에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 복수의 제1 마이크로 LED 모듈(T)을 배열하는 경우, 각각의 제1 마이크로 LED 모듈(T)을 구동하기 위한 드라이버들이 제1 기판에 제공될 수 있다. 이 경우, 드라이버는 제1 기판의 뒷면 상에 배치될 수 있으며, 전기 배선을 통해 패드들이 드라이버에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판 상에 배치된 제1 마이크로 LED들(R, G, B)을 제1 기판의 뒷면에 배치된 드라이버에 전기적으로 연결하기 위한 다양한 기술이 사용될 수 있으며, 이에 대해 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈(T)의 커넥터(25a)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 커넥터(25a)가 제1 기판의 측면상에 배치될 수 있다. 제1 기판의 하면에 드라이버(도시하지 않음)가 배치되며, 예를 들어, 스캔라인을 구동하기 위한 스캔 드라이버와 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 드라이버가 배치될 수 있다.
제1 기판 상의 마이크로 LED들(R, G, B)은 드라이버에 전기적으로 연결되며, 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 이때, 제1 기판 상부에 배치된 마이크로 LED들(R, G, B)을 드라이버에 전기적으로 연결하기 위해 제1 기판 상면측의 배선과 하면측의 배선이 커넥터(25a)를 통해 연결될 수 있다. 제1 기판 상면 측 및 하면 측에 복수의 배선이 배치되며, 따라서, 제1 기판에 복수의 커넥터들(25a)이 제공된다.
도 10은 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈의 커넥터(25b)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에서 커넥터(25b)는 도 9를 참조하여 설명한 커넥터(25a)와 대체로 유사하나, 제1 기판을 관통하는 관통홀 내에 형성된 것에 차이가 있다. 커넥터(25b)는 제1 기판의 가장자리 근처에 형성될 수 있다.
한편, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)은 제2 기판 상에 배치된 마이크로 LED들(R, G, B)을 포함하며, 이들을 구동하기 위해 배선들이 마이크로 LED들(R, G, B)과 드라이버를 전기적으로 연결할 필요가 있다. 도 11 내지 도 13은 배선들을 연결하기 위한 다양한 커넥터들(35a, 35b, 35c)을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 커넥터(35a)는 중앙 몸체를 관통하는 관통홀 내에 형성될 수 있다. 이 경우, 드라이버는 중앙 몸체 하부면 측에 배치될 수도 있고, 또는, 디스플레이 기판(21) 상에 배치될 수도 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 커넥터(35b)는 상부 플레이트를 관통하는 관통홀 내에 형성될 수 있다. 또는 도 13에 도시한 바와 같이, 커넥터(35c)는 상부 플레이트의 측면에 형성될 수도 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 제1 마이크로 LED 모듈(T)과 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 전기적 접속을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 14를 참조하면, 제2 마이크로 LED 모듈(TA)이 제1 마이크로 LED 모듈(T)에 부분적으로 중첩하며, 이들이 중첩하는 부분에서 배선들이 전기적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라, 제1 마이크로 LED 모듈(T)과 제2 마이크로 LED 모듈(TA)이 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 마이크로 LED 모듈(T)과 제2 마이크로 LED 모듈(TA)을 전기적으로 연결함으로써, 예컨대, 제1 마이크로 LED 모듈(T)에 배치된 드라이버를 이용하여 제2 마이크로 LED 모듈(TA)의 마이크로 LED들(R, G, B)을 구동할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 앞서 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(100)와 대체로 유사하나, 몰딩 멤버(40)를 더 포함하는 것에 차이가 있다.
몰딩 멤버(40)는 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 및 제2 마이크로 LED 모듈(TA) 상의 마이크로 LED들(R, G, B)을 덮는다. 몰딩 멤버(40)는 디스플레이 기판(21) 상의 모든 마이크로 LED 모듈들(T, TA)을 덮을 수 있다. 몰딩 멤버(40)는 투명 수지로 형성될 수도 있고, 광 흡수 기능을 갖는 블랙 몰딩일 수도 있다. 블랙 몰딩은 명암비를 높여 최종 제품의 품질을 향상시킨다.
도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 앞서 도 8을 참조하여 설명한 디스플레이 장치와 대체로 유사하나, 몰딩 멤버(40)를 더 포함하는 것에 차이가 있다. 몰딩 멤버(40)는 도 15를 참조하여 설명한 바와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(200)를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(200)는 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 디스플레이 장치(100)와 대체로 유사하나, 제1 마이크로 LED 모듈들(T)의 열 방향 및 행 방향으로 제2 마이크로 LED 모듈들(TA1, TA2)이 배치된 것에 차이가 있다.
제2 마이크로 LED 모듈(TA1)은 제1 마이크로 LED 모듈들(T)의 열 방향에서 이웃하는 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 사이에 배치되며, 제2 마이크로 LED 모듈(TA2)은 제1 마이크로 LED 모듈들(T)의 행 방향에서 이웃하는 제1 마이크로 LED 모듈들(T) 사이에 배치된다.
도 17에서 점선 타원들은 선형 결함으로 관찰될 수 있는 부분을 나타낸다. 이러한 부분은 제2 마이크로 LED 모듈들(TA1, TA2)을 채택하지 않은 경우에 비해 상당히 감소되며, 따라서, 제2 마이크로 LED 모듈들(TA1, TA2)을 배치함으로써 화면에서 관찰되는 선형 결함을 크게 줄일 수 있다.
특정 예시적인 실시예들 및 구현들이 본 명세서에서 설명되었지만, 다른 실시예들 및 수정들이 이 설명으로부터 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 이러한 실시예로 제한되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 더 넓은 범위 및 당업자에게 명백한 다양한 명백한 수정 및 등가의 구성을 포함한다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 기판;
    상기 디스플레이 기판 상에 정렬된 제1 마이크로 LED 모듈들; 및
    상기 제1 마이크로 LED 모듈들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 마이크로 LED 모듈을 포함하되,
    각각의 제1 마이크로 LED 모듈은 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하고,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 제2 기판, 및 상기 제2 기판 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하며,
    상기 제2 기판은 이웃하는 두 개의 제1 기판들을 다리 연결하는 LED 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기판은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들 각각에 부분적으로 중첩하는 디스플레이 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 기판의 상면은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들의 상면보다 높게 위치하는 디스플레이 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 기판의 상면은 상기 이웃하는 두 개의 제1 기판들의 상면과 나란한 디스플레이 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마이크로 LED 모듈들을 덮는 몰딩 멤버를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈은 상기 제1 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제1 커넥터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 비아홀을 통해 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결하는 디스플레이 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 측면에 형성되어 상기 제1 기판 상면의 배선과 하면의 배선을 연결하는 디스플레이 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기판은 중앙 몸체(center body) 및 상기 중앙 몸체 상부에 펼쳐진 상부 플레이트(top plate)를 포함하여 T자형 단면을 갖고,
    상기 제2 기판의 상부 플레이트가 상기 이웃하는 제1 기판들 각각 상에 부분적으로 배치된 디스플레이 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 기판들은 각각 가장자리에 리세스된 영역들을 포함하고,
    상기 제2 기판의 상부 플레이트가 상기 제1 기판들의 리세스된 영역들 각각 상에 부분적으로 배치된 디스플레이 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 상기 제2 기판 상면 상의 배선과 하면 상의 배선을 연결하는 제2 커넥터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트 및 상기 중앙 몸체를 관통하는 비아홀 내에 형성된 디스플레이 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트의 측면에 형성된 디스플레이 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 상부 플레이트에 형성된 관통홀 내에 배치되어 상기 상판 상의 배선과 상기 상판 하면 상의 배선을 연결하는 디스플레이 장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 마이크로 LED들 중 적어도 하나는 상기 제1 기판과 상기 중앙 몸체 사이의 영역 상부에 배치된 디스플레이 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈들은 각각 복수의 픽셀 영역들을 포함하고,
    상기 제2 마이크로 LED 모듈은 복수의 픽셀 영역을 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 픽셀 영역들 각각은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 방출할 수 있는 디스플레이 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 기판 상에 적어도 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들이 배치되되,
    상기 제1 마이크로 LED 모듈들은 동일한 크기의 제1 기판들을 갖고,
    상기 적어도 두 개의 제2 마이크로 LED 모듈들은 서로 다른 크기의 제2 기판들을 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 중앙 몸체;
    상기 중앙 몸체 상부에 위치하는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트 상에 배치된 마이크로 LED들을 포함하되,
    상기 상부 플레이트는 일 방향에서 상기 중앙 몸체보다 넓은 폭을 가지고,
    상기 마이크로 LED들 중 적어도 하나는 상기 중앙 몸체의 상부 영역 외부에 배치된 마이크로 LED 모듈.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 상부 플레이트 상에 복수의 픽셀들이 배치되고,
    상기 각 픽셀은 적어도 하나의 마이크로 LED를 포함하는 디스플레이 장치.
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