WO2021177516A1 - 마이크로 led를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치 - Google Patents

마이크로 led를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치 Download PDF

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electrode
display device
connection
light emitting
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이성국
이도형
박상대
엄재광
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention is applicable to a display device related technical field, for example, relates to a display device using a micro LED (Light Emitting Diode) and a modular display device using the same.
  • a micro LED Light Emitting Diode
  • LCD Liguid Crystal Display
  • AMOLED Active Matrix Organic Light Emitting Diodes
  • a light emitting diode (Light Emitting Diode: LED) is a well-known semiconductor light emitting device that converts electric current into light. It has been used as a light source for display images of electronic devices including communication devices. Accordingly, a method for solving the above-described problems by implementing a display using the semiconductor light emitting device may be proposed.
  • Such a light emitting diode has various advantages, such as a long lifespan, low power consumption, excellent initial driving characteristics, and high vibration resistance, compared to a filament-based light emitting device.
  • a large-area display device may be realized by combining several displays in a modular manner. In this case, it may be required to reduce the size of the bezel area that is the edge area of the display. This is sometimes referred to as zero-bezel technology.
  • the zero bezel technology has a problem in that there is a possibility of substrate damage and electrode damage due to external shocks and stimuli, and it is difficult to implement a zero bezel with a narrow pitch.
  • a method for implementing such a zero-bezel technology can be divided into a method of side-printing the upper and lower wirings with a conductive material and a method of bending the flexible substrate to the rear side.
  • the flexible substrate due to the thickness of the flexible substrate, the electrode, and the protective layer, it has a curvature radius value of a certain limit, so it is difficult to implement a zero bezel of a narrow pitch, and there is a problem in that it is difficult to bend it uniformly over a large area.
  • An object of the present invention is to provide a display device using a micro LED capable of realizing a narrow bezel area and a modular display device using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a display device using a micro LED capable of preventing damage to a substrate and electrodes when implementing a display device, and a modular display device using the same.
  • the present invention provides, in a display device, a first electrode positioned on a first surface and a second electrode electrically connected to the first electrode and positioned on a second surface a first substrate comprising; a second substrate disposed on the first substrate and including connection wires defining a plurality of individual pixel regions, the second substrate having an exposed portion exposing at least a portion of the first electrode of the first substrate located on; a connection electrode contacting the exposed portion to connect the first electrode of the first substrate and the connecting wire of the second substrate to each other; and a light emitting device connected to a connection line of the second substrate.
  • the first substrate may be a PCB substrate
  • the first electrode and the second electrode may be electrodes printed on the PCB substrate.
  • the second substrate may be a TFT substrate in which a TFT is provided in the pixel region.
  • a drain electrode of the TFT may be connected to the connection line.
  • a third electrode connecting the first electrode and the second electrode may be further included.
  • the third electrode may penetrate the first substrate to connect the first electrode and the second electrode.
  • the exposed portion may be located at an end of the second substrate.
  • a width of the second substrate may be smaller than a width of the first substrate.
  • an edge of the first substrate may be exposed by an end of the second substrate to provide the exposed portion.
  • the exposed portion may be a through portion provided on the end side of the second substrate.
  • connection electrode may penetrate the through portion to connect the first electrode of the first substrate and the connection wire of the second substrate to each other.
  • the width of the second substrate and the width of the first substrate may be substantially the same.
  • the present invention provides a modular display device in which at least two display modules are combined, wherein the module includes a first electrode positioned on a first surface and the first electrode; a first substrate electrically connected and including a second electrode disposed on a surface opposite to the first surface; a second substrate disposed on the first substrate and including connection wires defining a plurality of individual pixel regions, the second substrate having an exposed portion exposing at least a portion of the first electrode of the first substrate a flexible substrate positioned on the second substrate and having a thickness thinner than that of the first substrate; a connection electrode contacting the exposed portion to connect the first electrode of the first substrate and the connecting wire of the second substrate to each other; and a light emitting device connected to a connection line of the second substrate.
  • the second substrate may be a flexible substrate.
  • the second substrate may be a resin substrate.
  • a planarization layer disposed on the second substrate; and a protective layer positioned at an edge of the first substrate and at an end of the planarization layer.
  • At least two modules adjacent to each other having the above configuration may be bonded to each other to constitute a modular display device.
  • the two adjacent modules may be configured such that the protective layer is in contact with each other.
  • connection electrode can be locally configured using the exposed portion, a narrow-bezel display, a so-called zero-bezel display, can be effectively manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line B - B of part A of FIG. 1 .
  • FIG 3 is a partial cross-sectional view illustrating a connection wiring of the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional schematic view showing an example of a vertical light emitting device that can be applied to the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional schematic view showing another example of a vertical light emitting device that can be applied to the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • 6 to 14 are diagrams illustrating a manufacturing process of the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a modular display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating a display device according to a second embodiment of the present invention.
  • 17 is a cross-sectional view taken along line F - F of part E of FIG. 16 .
  • FIGS. 18 and 19 are perspective views illustrating a manufacturing process of a display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a modular display device according to a second embodiment of the present invention.
  • 21 is a perspective view illustrating a modular display device according to a second embodiment of the present invention.
  • the display device described herein is a concept including all display devices that display information in a unit pixel or a set of unit pixels. Therefore, it can be applied not only to the finished product but also to the parts.
  • a panel corresponding to a part of a digital TV also independently corresponds to a display device in the present specification.
  • the finished products include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDA), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, slate PCs, Tablet PCs, Ultra Books, digital TVs, desktop computers, etc. may be included.
  • the semiconductor light emitting device mentioned in this specification includes an LED, a micro LED, and the like.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a display device according to a first embodiment of the present invention. Also, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line B - B of part A of FIG. 1 .
  • FIG. 1 shows an enlarged configuration of a display device.
  • parts may be partially omitted or briefly expressed.
  • the pixel spacing may not exactly match that of FIG. 1 .
  • the pixel interval may be expressed to be narrower than the pixel interval of FIG. 1 . This may be in consideration of efficiency improvement in drawing display.
  • the display apparatus 1000 includes a first substrate 100 including a first electrode 120 , and the first substrate 100 .
  • a second substrate 200 positioned on the upper surface and including a connection wiring 220 defining a plurality of individual pixel regions, a connection electrode 300 connecting the first electrode 120 and the connection wiring 220 to each other, and a connection The light emitting device 400 connected to the wiring 200 may be included.
  • the first electrode 120 may be positioned on the first surface 101 positioned on the substrate body 110 of the first substrate 100 .
  • the first surface 101 may be a surface having a height lower than that of the upper surface 103 of the substrate body 110 . That is, for example, the height of the first surface 101 may be different from that of the upper surface 103 by the thickness of the first electrode 120 .
  • the height may be the height when the display device is positioned in the state of FIGS. 1 and 2 , and in some cases, other terms such as depth and width may be used as a matter of course.
  • the second electrode 130 may be positioned on the second surface 102 of the first substrate 100 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 .
  • the second surface 102 on which the second electrode 130 is positioned may be opposite to the first surface 101 .
  • the second surface 102 may be a surface having a height higher than that of the lower surface 104 of the substrate body 110 . That is, for example, the height of the second surface 102 may be different from that of the lower surface 104 by the thickness of the second electrode 130 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 and the third electrode 140 .
  • the second electrode 130 may correspond to a pad electrode of the display apparatus 1000 .
  • the second electrode 130 may be an electrode connected to a driving power unit (not shown) of the display apparatus 1000 .
  • the second electrode 130 may be positioned to protrude lower than the lower surface 104 . Therefore, it may be easy to connect to the driving power supply.
  • the second electrode 130 is not limited thereto. That is, the outer surface of the second electrode 130 may have the same height as the lower surface 104 .
  • the third electrode 140 may be a through electrode that penetrates the substrate body 110 and connects the first electrode 120 and the second electrode 130 to each other.
  • the substrate body 110 may be a printed circuit board (PCB). That is, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be electrodes printed on a printed circuit board (PCB). In addition, the third electrode 140 may be provided through the printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the first electrode 120 may be provided such that at least a part thereof is exposed at an end side of the first substrate 100 . That is, the first electrode 120 may be provided on the first surface 101 of the substrate body 110 and positioned so that an end thereof reaches the edge of the substrate body 110 . In addition, the opposite side of the end of the first electrode 120 may be connected to the third electrode 140 .
  • the third electrode 140 may be provided to substantially penetrate the substrate body 110 in a vertical direction.
  • one end of the second electrode 130 may be connected to the third electrode 140 on the lower surface 104 side of the first substrate 100 .
  • the other end of the second electrode 130 may face in a direction opposite to that of the first electrode 120 . That is, the second electrode 130 may be provided with a predetermined length in a direction opposite to the edge of the substrate body 110 from the portion connected to the third electrode 140 .
  • the second substrate 200 may be positioned on the upper surface 103 of the first substrate 100 .
  • the second substrate 200 may be positioned on the first substrate 100 to have an exposed portion 500 exposing at least a portion of the first electrode 120 of the first substrate 100 .
  • the second substrate 200 may be a flexible substrate as a matrix. That is, the connection wiring 220 defining a plurality of individual pixel areas may be provided on the substrate main body 210 which is a flexible substrate.
  • the flexible substrate may be made of a resin material such as polyimide (PI). That is, the substrate mother body 210 of the second substrate 200 may be a resin substrate.
  • the resin material is not limited here.
  • the second substrate 200 may be formed of a resin substrate, its thickness may be adjusted.
  • the thickness of the second substrate 200 may be thinner than that of the first substrate 100 .
  • the thickness of the second substrate 200 may be thinner than that of the first substrate 100 by several ⁇ m to several tens of ⁇ m. Accordingly, the second substrate 200 may be advantageous in manufacturing a flexible display device.
  • the second substrate 200 may be attached to the first substrate 100 by an adhesive layer 230 . However, in some cases, the second substrate 200 may be directly formed on the first substrate 100 .
  • the connection wirings 220 defining individual pixel areas on the substrate main body 210 may be formed in a lattice form.
  • the individual pixel may substantially mean a sub-pixel.
  • three sub-pixels may be gathered to form one pixel. That is, as an example, in FIG. 2 , the three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are red, green, and blue light emitting devices, respectively, and each of these light emitting devices constitutes a sub-pixel, and the three light emitting devices ( 410 , 420 , and 430 may form one pixel.
  • connection wiring 221 (hereinafter, first connection wiring) arranged in one direction in FIG. 2 may be a pixel electrode (or data electrode), and the connection wiring 222 (hereinafter, second connection wiring) arranged in the other direction in FIG. 2 . wiring) may be a common electrode.
  • first connection wiring arranged in one direction in FIG. 2
  • second connection wiring arranged in the other direction in FIG. 2 .
  • wiring may be a common electrode.
  • the opposite is also possible.
  • a sub-pixel may be defined at a point where the first connection wire 221 and the second connection wire 222 cross each other.
  • the first connection wiring 221 when the first connection wiring 221 is a pixel electrode (or a data electrode), the first connection wiring 221 may include a thin film transistor (TFT). Accordingly, the light emitting devices 410 , 420 , and 430 may be driven by the switching driving by the TFT. This will be described in more detail below with reference to FIG. 3 .
  • TFT thin film transistor
  • the exposed portion 500 exposing at least a portion of the first electrode 120 may be positioned.
  • the exposed portion 500 may be located at an end side of the second substrate 200 .
  • the width of the second substrate 200 may be smaller than that of the first substrate 100 . Accordingly, when the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100 , a portion (W1 in FIG. 2 ) exposed without being covered by the second substrate 200 entirely is formed. may exist. In this way, the exposed portion 500 may be formed by the second substrate 200 not covering the entire first substrate 100 .
  • the exposed portion 500 includes a first exposed portion 510 exposing an end of the first electrode 120 and a second exposed portion 520 exposing an end of the substrate body 110 of the first substrate 100 . may include.
  • a connection electrode 300 for connecting the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connection wire 220 of the second substrate to each other may be provided in the portion including the first exposed portion 510 . have.
  • connection electrode 300 may contact the exposed portion 500 to electrically connect the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connection wire 220 of the second substrate 200 to each other.
  • connection electrode 300 may electrically connect the first electrode 120 and the connection wiring 220 of the second substrate 200 using a conductive material such as Ag, Cu, or Al.
  • connection electrode 300 may be formed using a printing method such as screen, pad, inkjet, EHD, aerosol jet, or dispensing.
  • connection electrode 300 is the first electrode 120 of the first substrate 100 exposed by the end side of the first connection wire 221 and the first exposed portion 510 .
  • the end sides can be connected to each other. Accordingly, the connection electrode 300 is locally located on the end side of the plurality of first connection wires 221 .
  • a plurality of light emitting devices 400 may be electrically connected on the connection wiring 220 to form individual pixels.
  • the light emitting device 400 may include a red light emitting device 410 , a green light emitting device 420 , and a blue light emitting device 430 , and these three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are individual pixels. ) and may be repeatedly positioned on the second substrate 200 .
  • the light emitting device may include at least one of an organic light emitting device and an inorganic light emitting device, but specifically, may be an inorganic semiconductor light emitting device (LED).
  • Such a unit (individual) semiconductor light emitting device (LED) 400 may have a size of a micrometer ( ⁇ m) unit.
  • the micrometer ( ⁇ m) size may mean that the width of at least one surface of the light emitting device 100 has a size of several to several hundred micrometers ( ⁇ m).
  • FIG 3 is a partial cross-sectional view illustrating a connection wiring of the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • connection wiring 220 includes a thin film transistor (TFT) 224
  • the substrate mother body 210 of the second substrate 200 may be a resin substrate, and a thin film transistor (TFT) 224 may be provided for each individual sub-pixel area on the substrate mother body 210 . .
  • connection wiring 220 may include a thin film transistor (TFT) 224 .
  • TFT thin film transistor
  • a gate electrode (G) and an insulating layer (I) are positioned on a substrate main body 210
  • a semiconductor layer (T) is positioned on the insulating layer, and on both sides of the semiconductor layer (T)
  • a source electrode S and a drain electrode D may be positioned.
  • the source electrode S and the drain electrode D may be covered with the second insulating layer I2 .
  • the drain electrode D may be electrically connected to the first electrode 405 of the light emitting device 410 .
  • the second electrode 406 of the light emitting device 410 may be connected to the third connection line 223 .
  • the third connection wire 223 may have the same configuration as the second connection wire 222 .
  • the TFT 224 including the drain electrode D can be viewed as being included in the first connection wiring 221 .
  • the light emitting device 410 is an example of the red light emitting device 410, but the connection with the TFT and the structure of the light emitting device are different from other light emitting devices, for example, the green light emitting device 420 and the blue light emitting device 430. ) can be applied in the same way.
  • the light emitting device 410 shows an example in which a horizontal light emitting device is flip-chip bonded. That is, in the horizontal light emitting device, a first conductive (eg, n-type) semiconductor layer 402 , an active layer 403 and a second conductive (eg, p-type) semiconductor layer are sequentially disposed on a substrate 401 . 404 may be located. The light emitting device 410 is connected to the drain electrode D and the third connection line 223 in an inverted state.
  • a first conductive (eg, n-type) semiconductor layer 402 an active layer 403 and a second conductive (eg, p-type) semiconductor layer are sequentially disposed on a substrate 401 .
  • 404 may be located.
  • the light emitting device 410 is connected to the drain electrode D and the third connection line 223 in an inverted state.
  • the first electrode 405 is positioned on the second conductive semiconductor layer 404 , and the second electrode 406 is positioned in a portion where the first conductive semiconductor layer 402 is partially exposed.
  • a vertical light emitting device may be used in addition to the horizontal light emitting device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional schematic view showing an example of a vertical light emitting device that can be applied to the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • a vertical light emitting device 410 is sequentially formed on a first electrode 445 with a first conductive (eg, p-type) semiconductor layer 444 , an active layer 443 , and a second conductive (eg, p-type) semiconductor layer 444 . Therefore, an n-type) semiconductor layer 442 may be positioned. A second electrode 441 may be positioned on the second conductive semiconductor layer 442 .
  • the first electrode 445 may be connected to the drain electrode D of the TFT 224 , and the second electrode 441 may be connected to the third connection wire 223 . ) can be connected.
  • FIG. 5 is a cross-sectional schematic view showing another example of a vertical light emitting device that can be applied to the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the light emitting device (LED) 410 may have a size of a micrometer ( ⁇ m) unit.
  • the vertical light emitting device 410 may have a structure as shown in FIG. 5 .
  • the vertical light emitting device 410 may have a circular cross-section.
  • the light emitting device 410 has an n-electrode 415 positioned on its lower side, and a p-type gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer ( P-GaN; 412) may be located.
  • the active layer 413 may be positioned between the n-type gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer 411 and the p-type gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer 412 .
  • the p-electrode 414 is positioned on the p-type gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer 412
  • the magnetic material 416 is positioned on both upper sides of the n-type gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer 411 . can do.
  • a magnetic method using, for example, magnets may be used in order to be assembled at individual sub-pixel positions. That is, individual light emitting devices 410 may be assembled at pixel positions defining sub-pixels using magnetic force, and for this purpose, the light emitting devices 410 may include a magnetic material 416 .
  • connection electrode 300 is the first electrode 120 of the first substrate 100 exposed by the end side of the first connection wire 221 and the first exposed portion 510 .
  • the end sides of the can be connected to each other. Accordingly, the connection electrode 300 is locally located on the end side of the plurality of first connection wires 221 .
  • connection electrode 300 may not be exposed at the end side of the first substrate 100 .
  • the first electrode 120 and the second electrode 130 may be printed on a printed circuit board (PCB), and the first electrode 120 and the second electrode 130 may be provided on a printed circuit board (PCB). ) through the third electrode 140 may be connected.
  • the display device since the electrode exposed outside the rim of the first substrate 100 does not exist and/or because the display device is manufactured using a printed circuit board (PCB), the display device It is possible to prevent damage to the substrates 100 , 200 and the electrodes 120 , 130 , 140 , 220 , and 300 when implementing .
  • PCB printed circuit board
  • connection electrode 300 can be locally configured using the exposed portion 500, so that a narrow-bezel display, a so-called zero-bezel display, can be effectively manufactured. have.
  • FIGS. 6, 7, 9, 11 and 13 are perspective views illustrating a manufacturing process of the display device according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 8, 10, 12 and 14 are related parts It is a cross-sectional view showing
  • FIGS. 6 to 14 a manufacturing process of the display device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 14 .
  • corresponding parts described above with reference to FIGS. 1 to 5 may be equally applied.
  • the second substrate 200 may be formed on the base substrate 600 .
  • the base substrate 600 is a substrate for manufacturing the second substrate 200, and for example, a glass substrate may be used.
  • the substrate mother body 210 may be attached or formed using a resin material on the base substrate 600 including the glass substrate, and the connection wiring 220 may be formed on the substrate mother body 210 .
  • the second substrate 200 may have a flexible substrate as a matrix, and may be made of a resin material such as polyimide (PI).
  • PI polyimide
  • connection wiring 220 may define a plurality of individual pixel areas.
  • the connection wiring 221 (hereinafter, first connection wiring) arranged in one direction may be a pixel electrode (or data electrode), and the connection wiring 222 (hereinafter, second connection wiring) arranged in the other direction is It may be a common electrode.
  • a sub-pixel may be defined at a point where the first connection wire 221 and the second connection wire 222 cross each other.
  • the first connection wiring 221 when the first connection wiring 221 is a pixel electrode (or a data electrode), the first connection wiring 221 may include a thin film transistor (TFT). A detailed description thereof will be omitted.
  • TFT thin film transistor
  • the transfer substrate 700 may be attached on the second substrate 200 .
  • the second substrate 200 may be separated from the base substrate 600 .
  • a laser may be used to separate the second substrate 200 . That is, the interface between the base substrate 600 and the second substrate 200 may be separated by irradiating a laser from the side of the base substrate 600 including the glass substrate or the side of the transfer substrate 700 .
  • the second substrate 200 fabricated above may be attached to the first substrate 100 .
  • the first substrate 100 may include the first electrode 120 , the second electrode 130 , and the third electrode 140 as described above.
  • the first electrode 120 may be positioned on the first surface 101 positioned on the substrate body 110 on the first substrate 100 .
  • the second electrode 130 may be positioned on the second surface 102 of the first substrate 100 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 by the third electrode 140 .
  • the second electrode 130 may correspond to a pad electrode of the display apparatus 1000 .
  • the second electrode 130 may be an electrode connected to a driving power unit (not shown) of the display apparatus 1000 .
  • the third electrode 140 may be a through electrode that penetrates the substrate body 110 and connects the first electrode 120 and the second electrode 130 to each other.
  • the substrate body 110 may be a printed circuit board (PCB). That is, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be electrodes printed on a printed circuit board (PCB). In addition, the third electrode 140 may be provided through the printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the first substrate 100 may be the same as described above with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • the first substrate 100 having such a structure may be prefabricated. That is, the first substrate 100 may be prefabricated by forming the first electrode 120 , the second electrode 130 , and the third electrode 140 on the PCB.
  • the first electrode 120 may be provided such that at least a portion thereof is exposed at an end side of the first substrate 100 . That is, the first electrode 120 may be disposed on the substrate body 110 so that an end thereof reaches the edge of the substrate body 110 .
  • the first substrate 100 and the second substrate 200 may be attached to each other by forming an adhesive layer on the opposite surface of at least one of the first substrate 100 and the second substrate 200 .
  • the transfer substrate 700 may be separated. That is, when the transfer substrate 700 is separated as shown in FIG. 12 , the state as shown in FIG. 11 may be obtained.
  • the second substrate 200 is an exposed portion 500 exposing at least a portion of the first electrode 120 positioned on the edge side of the first substrate 100 on the upper surface 103 of the first substrate 100 . ) may be attached on the first substrate 100 to have a.
  • the width of the second substrate 200 may be smaller than that of the first substrate 100 . Accordingly, when the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100 , a portion of the first substrate 100 may be exposed without being completely covered by the second substrate 200 . In this way, the exposed portion 500 may be formed by the second substrate 200 not covering the entire first substrate 100 .
  • the exposed portion 500 includes a first exposed portion 510 exposing an end of the first electrode 120 and a second exposed portion 520 exposing an end of the substrate body 110 of the first substrate 100 .
  • the exposed portion of the first electrode 120 may be the same as the first exposed portion 510 .
  • connection electrode 300 may be formed.
  • connection electrode 300 may contact the exposed part 500 to electrically connect the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connection wire 220 of the second substrate 200 to each other.
  • connection electrode 300 may electrically connect the first electrode 120 and the connection wiring 220 of the second substrate 200 using a conductive material such as Ag, Cu, or Al.
  • connection electrode 300 may be formed using a printing method such as screen, pad, inkjet, EHD, aerosol jet, or dispensing.
  • connection electrode 300 may connect the end side of the first connection wire 221 and the end side of the first electrode 120 of the first substrate 100 exposed by the first exposed part 510 to each other. have. Accordingly, the connection electrode 300 is locally located on the end side of the plurality of first connection wires 221 .
  • a plurality of light emitting devices 400 may be electrically connected on the connection wiring 220 to form individual pixels. Then, the state shown in FIGS. 1 and 2 described above can be achieved.
  • the light emitting device 400 may include a red light emitting device 410 , a green light emitting device 420 , and a blue light emitting device 430 , and these three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are individual pixels. to be repeatedly positioned on the second substrate 200 .
  • the light emitting device 400 may be installed to be electrically connected to the connection wiring 220 .
  • a plurality of light emitting devices 400 may be assembled simultaneously or in stages using a method using a magnet.
  • the plurality of light emitting devices 400 may be attached to the first substrate 100 in an assembled state on the connection wiring 220 of the second substrate 200 . That is, the connection electrode 300 may be formed after the light emitting device 400 is attached to the first substrate 100 in a state in which it is connected on the connection wire 220 .
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a modular display device according to a first embodiment of the present invention.
  • a modular display device may be configured by bonding the display devices having the configurations of FIGS. 1 and 2 described above to each other.
  • FIG. 15 illustrates a state in which two display apparatuses 1000 and 1001 are attached to form a module.
  • more than two display modules may be attached to each other to form a tiled display device. Accordingly, it is possible to effectively manufacture a large-area display device.
  • each of the display modules 1000 and 1001 may further include a planarization layer 810 positioned on the second substrate 200 . That is, a planarization layer ( 810) may be provided.
  • An optical film 840 such as a color filter may be positioned on the planarization layer 810 .
  • the optical film 840 may adjust the color of the pixel when the light emitting device 400 is turned on.
  • a protective layer 830 positioned at the edge of the first substrate 100 and at an end of the planarization layer 810 may be further provided.
  • the protective layer 830 may protect the display structure when the display modules are bonded to each other.
  • a black matrix 820 may be positioned between the protective layer 830 and the edge of the first substrate 100 and the end of the planarization layer 810 .
  • the black matrix 820 may improve contrast of pixels.
  • the two display modules 1000 and 1001 may be bonded to each other on the bonding surface 800 so that the protective layer 830 faces each other to configure a modular display.
  • the protective layer 830 , the black matrix 820 , and the substrate body 110 of the first substrate 100 are positioned at a portion where the two modules 1000 and 1001 are in contact with each other.
  • the substrate body 110 is a PCB.
  • electrode elements such as the connecting electrode 300 are not exposed directly or indirectly to this contact surface.
  • connection electrode 300 can be locally configured using the exposed portion 500, so that a narrow-bezel display, a so-called zero-bezel display, can be effectively manufactured. have.
  • 16 is a perspective view illustrating a display device according to a second embodiment of the present invention. 17 is a cross-sectional view taken along line F - F of part E of FIG. 16 .
  • FIG. 16 is an enlarged view of the configuration of the display device.
  • parts may be partially omitted or briefly expressed.
  • the pixel spacing may not exactly match that of FIG. 1 .
  • the pixel interval may be expressed to be narrower than the pixel interval of FIG. 16 . This may be in consideration of efficiency improvement in drawing display.
  • FIGS. 16 and 17 a display device according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 16 and 17 .
  • the same description as that of the first embodiment of the present invention described above may be simplified or omitted. Accordingly, in interpreting the present invention, it is obvious that the description of the first embodiment described above may be equally applied to the second embodiment described herein, unless otherwise described.
  • the display device 1002 includes a first substrate 100 including a first electrode 120 , and the first substrate 100 .
  • a second substrate 200 positioned on the upper surface and including a connection wiring 220 defining a plurality of individual pixel regions, a connection electrode 300 connecting the first electrode 120 and the connection wiring 220 to each other, and a connection The light emitting device 400 connected to the wiring 200 may be included.
  • the first electrode 120 may be positioned on the first surface 101 positioned on the substrate body 110 of the first substrate 100 .
  • the second electrode 130 may be positioned on the second surface 102 of the first substrate 100 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 .
  • the second electrode 130 may be electrically connected to the first electrode 120 and the third electrode 140 .
  • the second electrode 130 may correspond to a pad electrode of the display apparatus 1000 .
  • the second electrode 130 may be an electrode connected to a driving power unit (not shown) of the display apparatus 1000 .
  • the third electrode 140 may be a through electrode that penetrates the substrate body 110 and connects the first electrode 120 and the second electrode 130 to each other.
  • the substrate body 110 may be a printed circuit board (PCB). That is, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be electrodes printed on a printed circuit board (PCB). In addition, the third electrode 140 may be provided through the printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the first electrode 120 may be provided such that at least a portion thereof is exposed at an end side of the first substrate 100 . That is, the first electrode 120 may be provided on the first surface 101 of the substrate body 110 and positioned so that an end thereof reaches the edge of the substrate body 110 . In addition, the opposite side of the end of the first electrode 120 may be connected to the third electrode 140 .
  • the third electrode 140 may be provided to substantially penetrate the substrate body 110 in a vertical direction.
  • one end of the second electrode 130 may be connected to the third electrode 140 on the lower surface 104 side of the first substrate 100 .
  • the other end of the second electrode 130 may face in a direction opposite to that of the first electrode 120 . That is, the second electrode 130 may be provided with a predetermined length in a direction opposite to the edge of the substrate body 110 from the portion connected to the third electrode 140 .
  • the second substrate 200 may be positioned on the upper surface 103 of the first substrate 100 .
  • the second substrate 200 may be positioned on the first substrate 100 to have an exposed portion 500 exposing at least a portion of the first electrode 120 of the first substrate 100 .
  • the exposed portion 500 may be a through portion 530 positioned at the end side of the second substrate 200 .
  • the second substrate 200 may be a flexible substrate as a matrix. That is, the connection wiring 220 defining a plurality of individual pixel areas may be provided on the substrate main body 210 which is a flexible substrate.
  • the flexible substrate may be made of a resin material such as polyimide (PI). That is, the substrate mother body 210 of the second substrate 200 may be a resin substrate.
  • the resin material is not limited here.
  • the thickness of the second substrate 200 may be thinner than that of the first substrate 100 . Specifically, the thickness of the second substrate 200 may be thinner than that of the first substrate 100 by several ⁇ m to several tens of ⁇ m. Accordingly, the second substrate 200 may be advantageous in manufacturing a flexible display device.
  • the second substrate 200 may be attached to the first substrate 100 by an adhesive layer 230 . However, in some cases, the second substrate 200 may be directly formed on the first substrate 100 .
  • the connection wirings 220 defining individual pixel areas on the substrate main body 210 may be formed in a lattice form.
  • the individual pixel may substantially mean a sub-pixel.
  • three sub-pixels may be gathered to form one pixel. That is, as an example, in FIG. 17 , the three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are red, green, and blue light emitting devices, respectively, and each of these light emitting devices constitutes a sub-pixel, and the three light emitting devices ( 410 , 420 , and 430 may form one pixel.
  • connection wiring 221 (hereinafter, first connection wiring) arranged in one direction in FIG. 17 may be a pixel electrode (or data electrode), and the connection wiring 222 (hereinafter, second connection wiring) arranged in the other direction in FIG. 17 . wiring) may be a common electrode.
  • first connection wiring a pixel electrode (or data electrode)
  • second connection wiring a connection wiring arranged in the other direction in FIG. 17 .
  • wiring may be a common electrode.
  • the opposite is also possible.
  • a sub-pixel may be defined at a point where the first connection wire 221 and the second connection wire 222 cross each other.
  • the first connection wiring 221 when the first connection wiring 221 is a pixel electrode (or a data electrode), the first connection wiring 221 may include a thin film transistor (TFT). Accordingly, the light emitting devices 410 , 420 , and 430 may be driven by the switching driving by the TFT. A description of the TFT and a description of the light emitting device 400 may be the same as those described with reference to FIGS. 3 to 5 .
  • the exposed portion 500 exposing at least a portion of the first electrode 120 may be positioned.
  • the exposed portion 500 may be located at an end side of the second substrate 200 .
  • a specific example of the exposed portion 500 may be the through portion 530 .
  • the width of the second substrate 200 may be the same as that of the first substrate 100 . Accordingly, when the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100 , the first substrate 100 and the second substrate 200 may substantially coincide with each other.
  • the penetrating portion 530 may be formed to penetrate the entire second substrate 200 . That is, the through portion 530 penetrates all of the substrate main body 210 , the connection wiring 220 , and the adhesive layer 230 so that the upper portion of the first electrode 120 is exposed by the through portion 530 . can be
  • a portion (W2 of FIG. 17 ) in which the entire first substrate 100 is not covered by the second substrate 200 by the through portion 530 and is exposed may exist.
  • the exposed portion 500 in which the entire first substrate 100 is not covered by the second substrate 200 may be formed.
  • a connection electrode 310 for connecting the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connection wiring 220 of the second substrate to each other may be provided in the portion including the through portion 530 .
  • connection electrode 310 is located in the through portion 530 , is in contact with the first electrode 120 , and is formed to extend to an upper portion of the connection wire 220 , and is formed with the first electrode 120 of the first substrate 100 and
  • the connection wires 220 of the second substrate 200 may be electrically connected to each other.
  • connection electrode 310 may electrically connect the connection wiring 220 of the first electrode 120 and the second substrate 200 using a conductive material such as Ag, Cu, or Al.
  • connection electrode 310 may be formed using a printing method such as screen, pad, inkjet, EHD, aerosol jet, or dispensing.
  • connection electrode 310 is locally located at a position where the end-side through-portions 530 of the plurality of first connection wires 221 are provided.
  • a plurality of light emitting devices 400 may be electrically connected on the connection wiring 220 to form individual pixels.
  • the light emitting device 400 may include a red light emitting device 410 , a green light emitting device 420 , and a blue light emitting device 430 , and these three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are individual pixels. ) and may be repeatedly positioned on the second substrate 200 .
  • the light emitting device may include at least one of an organic light emitting device and an inorganic light emitting device, but specifically, may be an inorganic semiconductor light emitting device (LED).
  • Such a unit (individual) semiconductor light emitting device (LED) 400 may have a size of a micrometer ( ⁇ m) unit.
  • the micrometer ( ⁇ m) size may mean that the width of at least one surface of the light emitting device 100 has a size of several to several hundred micrometers ( ⁇ m).
  • connection electrode 310 may connect the end side of the first connection wire 221 and the end side of the first electrode 120 to each other through the through part 530 . Accordingly, the connection electrode 310 is locally located on the end side of the plurality of first connection wires 221 .
  • connection electrode 310 may not be exposed at the end side of the first substrate 100 .
  • the first electrode 120 and the second electrode 130 may be printed on a printed circuit board (PCB), and the first electrode 120 and the second electrode 130 may be provided on a printed circuit board (PCB). ) through the third electrode 140 may be connected.
  • the display device since the electrode exposed outside the rim of the first substrate 100 does not exist and/or because the display device is manufactured using a printed circuit board (PCB), the display device It is possible to prevent damage to the substrates 100 , 200 and the electrodes 120 , 130 , 140 , 220 when implementing .
  • PCB printed circuit board
  • connection electrode 310 may be locally configured using the exposed portion 500 (through portion 530 ). Bezel displays can be produced effectively. In addition, it is possible to implement a space- and design-efficient high-resolution display. Therefore, a large-area, high-resolution zero-bezel display can be manufactured.
  • FIGS. 18 and 19 are perspective views illustrating a manufacturing process of a display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 18 and 19 a manufacturing process of the display device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19 .
  • corresponding parts described above with reference to FIGS. 16 and 17 may be equally applied.
  • the description related to the sizes of the first substrate 100 and the second substrate 200 may be different from that of the present embodiment. Therefore, the configuration of the exposed portion 500 that may be caused by the difference in size between the first substrate 100 and the second substrate 200 may be different from that of the second embodiment.
  • the sizes of the first substrate 100 and the second substrate 200 may be substantially the same. Accordingly, when the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100 , the second substrate 200 may substantially coincide with the first substrate 100 .
  • descriptions related to the sizes of the first substrate 100 and the second substrate 200 may be the same as in the first embodiment described above. That is, even if there is an exposed portion on the edge of the first substrate 100 or the second substrate 200 , the through portion 530 is formed and the connection electrode 310 is formed using the through portion 530 . can
  • the exposed portion on the edge side of the first substrate 100 or the second substrate 200 is present. may not
  • a penetrating portion 530 penetrating the entire second substrate 200 may be located at a position on the end side of the connection wiring 220 .
  • the through portion 530 is advantageously formed before the first substrate 100 and the second substrate 200 are bonded. This is because, when the through portion 530 is formed in a state in which the first substrate 100 and the second substrate 200 are bonded to each other, damage to the first electrode 120 may occur.
  • the through portion 530 may be formed at both ends of the first connection electrode 221 and both ends of the second connection electrode 222 .
  • a connecting electrode 310 connecting the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connecting wire 220 of the second substrate to each other is formed in a portion where the through portion 530 is formed. can be formed.
  • connection electrode 310 may be positioned inside and outside the through portion 530 to electrically connect the first electrode 120 of the first substrate 100 and the connection wire 220 of the second substrate 200 to each other. .
  • connection electrode 310 may electrically connect the connection wiring 220 of the first electrode 120 and the second substrate 200 using a conductive material such as Ag, Cu, or Al.
  • connection electrode 310 may be formed using a printing method such as screen, pad, inkjet, EHD, aerosol jet, or dispensing.
  • connection electrode 310 may be formed to extend to connect the first electrode 120 located at the position of the through portion 530 and the portion where the connection wire 220 is located from the outside of the through portion 530 .
  • the size of the connection electrode 310 located outside the through portion 530 may be larger than the size of the connection electrode 310 located inside the through portion 530 . That is, it is possible to form a structure similar to a rivet.
  • a plurality of light emitting devices 400 may be electrically connected on the connection wiring 220 to form individual pixels. Then, the state shown in FIGS. 16 and 17 described above can be achieved.
  • the light emitting device 400 may include a red light emitting device 410 , a green light emitting device 420 , and a blue light emitting device 430 , and these three light emitting devices 410 , 420 , and 430 are individual pixels. to be repeatedly positioned on the second substrate 200 .
  • the light emitting device 400 may be installed to be electrically connected to the connection wiring 220 .
  • a plurality of light emitting devices 400 may be assembled simultaneously or in stages using a method using a magnet.
  • the plurality of light emitting devices 400 may be attached to the first substrate 100 in an assembled state on the connection wiring 220 of the second substrate 200 . That is, the connection electrode 310 may be formed after the light emitting device 400 is attached to the first substrate 100 in a state in which it is connected on the connection wire 220 .
  • 20 is a cross-sectional view illustrating a modular display device according to a second embodiment of the present invention.
  • 21 is a perspective view illustrating a modular display device according to a second embodiment of the present invention.
  • Such a modular display device may be configured by bonding the display devices having the configurations of FIGS. 16 and 17 described above to each other.
  • 20 and 21 illustrate a state in which two display devices 1002 and 1003 are attached to form a module.
  • more than two display modules may be attached to each other to form a tiled display device. Accordingly, it is possible to effectively manufacture a large-area display device.
  • each of the display modules 1002 and 1003 may further include a planarization layer 810 positioned on the second substrate 200 . That is, a planarization layer ( 810) may be provided.
  • An optical film 840 such as a color filter may be positioned on the planarization layer 810 .
  • the optical film 840 may adjust the color of the pixel when the light emitting device 400 is turned on.
  • a protective layer 830 positioned at the edge of the first substrate 100 and at an end of the planarization layer 810 may be further provided.
  • the protective layer 830 may protect the display structure when the display modules are bonded to each other.
  • a black matrix 820 may be positioned between the protective layer 830 and the edge of the first substrate 100 and the end of the planarization layer 810 .
  • the black matrix 820 may improve contrast of pixels.
  • the two display modules 1002 and 1003 are bonded to each other on the bonding surface 800 so that the protective layer 830 faces each other to configure a modular display.
  • the protective layer 830 , the black matrix 820 , and the substrate body 110 of the first substrate 100 are positioned at the portion where the two modules 1002 and 1003 are in contact with each other.
  • the substrate body 110 is a PCB.
  • electrode elements such as the connecting electrode 310 are not exposed directly or indirectly to this contact surface.
  • connection electrode 300 may be locally configured using the exposed portion 500 (the through portion 530 ), and thus a display having a narrow bezel, so-called zero Bezel displays can be produced effectively.
  • the present invention it is possible to provide a display device using a micro LED (Light Emitting Diode) and a modular display device using the same.
  • a micro LED Light Emitting Diode

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 관련 기술 분야에 적용 가능하며, 예를 들어 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 디스플레이 장치에 있어서, 제1 면 상에 위치하는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 제2 면에 위치하는 제2 전극을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선을 포함하는 제2 기판 - 상기 제2 기판은 제1 기판의 제1 전극의 적어도 일부분을 노출하는 노출부를 가지도록 상기 제1 기판 상에 위치; 상기 노출부에 접촉하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 연결 전극; 및 상기 제2 기판의 연결 배선에 연결되는 발광 소자를 포함할 수 있다.

Description

마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치
본 발명은 디스플레이 장치 관련 기술 분야에 적용 가능하며, 예를 들어 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 전술한 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트 기반의 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 갖는다.
한편, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이의 경우 화소들 각각에 해당하는 반도체 발광 소자를 기판에 결합하여야 하므로, 대화면 고화소 디스플레이의 구현이 상대적으로 어려울 수 있다.
이를 위하여, 여러 디스플레이를 모듈형으로 결합하여 대면적 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이때, 디스플레이의 테두리 영역인 베젤 영역의 크기를 축소시키는 것이 요구될 수 있다. 이를 제로 베젤 기술이라고 칭하기도 한다.
기본적으로 제로 베젤 기술은 외부 충격과 자극에 의해 기판 손상 및 전극 손상 가능성이 있고 좁은 피치의 제로 베젤을 구현하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 제로 베젤 기술을 구현하기 위한 방법은 상하부 배선을 도전성 재료로 측면 인쇄하는 방법과 유연 기판을 후면으로 구부리는 방법으로 구분될 수 있다.
먼저, 전자인 상하부 배선을 도전성 재료로 측면 인쇄하는 방법에 의하면, 유리 기판을 사용하고 측면을 가공하기 때문에 설치나 취급시에 외부의 작은 충격에도 유리 파손이 쉽게 발생할 가능성이 크다.
또한, 상하 연결 배선이 측면에 있어 외부 접촉에 의해 전극이 손상되어 저항이 증가하거나 단선이 발생할 가능성이 있다.
한편, 후자인 유연 기판을 후면으로 구부리는 방법에 의하면, 배선 연결부를 구부릴 때 내부 전극 손상에 의해 저항이 증가하거나 단선이 발생할 가능성이 있다.
또한, 유연 기판, 전극, 보호층의 두께로 인하여 일정 한계의 곡률 반경 값을 가지게 되어 좁은 피치의 제로 베젤을 구현하기 어렵고, 대면적으로 균일하게 구부리기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 종래의 제로 베젤 구현의 문제점을 해결할 방안이 요구된다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 좁은 베젤 영역을 구현할 수 있는 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 디스플레이 장치를 구현할 때 기판 및 전극들의 손상을 방지할 수 있는 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있고, 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있는 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있는 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 디스플레이 장치에 있어서, 제1 면 상에 위치하는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 제2 면에 위치하는 제2 전극을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선을 포함하는 제2 기판 - 상기 제2 기판은 제1 기판의 제1 전극의 적어도 일부분을 노출하는 노출부를 가지도록 상기 제1 기판 상에 위치; 상기 노출부에 접촉하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 연결 전극; 및 상기 제2 기판의 연결 배선에 연결되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판은 PCB 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 PCB 기판에 인쇄된 전극일 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은 상기 화소 영역에 TFT가 구비된 TFT 기판일 수 있다.
또한, 상기 TFT의 드레인 전극이 상기 연결 배선과 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 연결하는 제3 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 전극은 상기 제1 기판을 관통하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 연결할 수 있다.
또한, 상기 노출부는, 상기 제2 기판의 단부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판의 폭은 상기 제1 기판의 폭보다 작을 수 있다.
또한, 제2 기판의 단부에 의하여 상기 제1 기판의 테두리 측이 노출되어 상기 노출부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 노출부는 상기 제2 기판의 단부 측에 구비된 관통부일 수 있다.
또한, 상기 연결 전극은 상기 관통부를 관통하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판의 폭과 상기 제1 기판의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 적어도 두 개의 디스플레이 모듈이 결합되는 모듈형 디스플레이 장치에 있어서, 상기 모듈은, 제1 면 상에 위치하는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1 면의 반대면에 위치하는 제2 전극을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선을 포함하는 제2 기판 - 상기 제2 기판은 제1 기판의 제1 전극의 적어도 일부분을 노출하는 노출부를 가지도록 상기 제1 기판 상에 위치하고, 상기 제2 기판은 상기 제1 기판보다 얇은 두께를 가지는 유연기판; 상기 노출부에 접촉하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 연결 전극; 및 상기 제2 기판의 연결 배선에 연결되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은 유연 기판일 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은 수지 기판일 수 있다.
또한, 상기 제2 기판 상에 위치하는 평탄화층; 및 상기 제1 기판의 테두리 측과 상기 평탄화층의 단부에 위치하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기의 구성을 가지는 서로 인접하여 구비되는 적어도 두 개의 모듈이 서로 접합되어 모듈형 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.
또한, 상기 인접한 두 개의 모듈은 상기 보호층이 서로 접촉하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 디스플레이 장치를 구현할 때 기판 및 전극들의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 좁은 피치의 화소를 가지는 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 경우에 노출부를 이용하여 국부적으로 연결 전극을 구성할 수 있으므로, 좁은 베젤의 디스플레이, 소위 제로 베젤 디스플레이를 효과적으로 제작할 수 있다. 또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다. 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들도 있다. 당업자는 명세서 및 도면의 전취지를 통해 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 B - B 선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 연결 배선을 나타내는 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 수직형 발광 소자의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 수직형 발광 소자의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.
도 6 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타내는 도이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16의 E 부분의 F - F 선 단면도이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
나아가, 설명의 편의를 위해 각각의 도면에 대해 설명하고 있으나, 당업자가 적어도 2개 이상의 도면을 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치는 단위 화소 또는 단위 화소의 집합으로 정보를 표시하는 모든 디스플레이 장치를 포함하는 개념이다. 따라서 완성품에 한정하지 않고 부품에도 적용될 수 있다. 예를 들어 디지털 TV의 일 부품에 해당하는 패널도 독자적으로 본 명세서 상의 디스플레이 장치에 해당한다. 완성품으로는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크 탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품 형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
또한, 당해 명세서에서 언급된 반도체 발광 소자는, LED, 마이크로 LED 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1의 A 부분의 B - B 선 단면도이다.
도 1은 디스플레이 장치의 구성을 확대하여 도시하고 있다. 도 1에서 부분적으로 생략되거나 간략히 표현한 부분이 있을 수 있다. 도 2에서 화소 간격은 도 1과 정확히 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 2의 경우, 화소 간격이 도 1의 화소 간격보다 더 좁게 표현되어 있을 수 있다. 이는 도면 표시의 효율화를 고려한 것일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치(1000)는, 크게, 제1 전극(120)을 포함하는 제1 기판(100), 이 제1 기판(100) 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선(220)을 포함하는 제2 기판(200), 제1 전극(120)과 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(300), 그리고 연결 배선(200)에 연결되는 발광 소자(400)를 포함할 수 있다.
제1 기판(100)에는 기판 본체(110) 상에 위치하는 제1 면(101) 상에 제1 전극(120)이 위치할 수 있다. 이러한 제1 면(101)은 기판 본체(110)의 상면(103)보다 높이가 낮은 면일 수 있다. 즉, 예를 들어, 제1 면(101)은 제1 전극(120)의 두께만큼 상면(103)과 높이가 다를 수 있다. 여기서 높이는 디스플레이 장치가 도 1 및 도 2의 상태로 위치할 때의 높이일 수 있고, 경우에 따라, 깊이, 폭 등의 다른 용어로 사용될 수 있음은 물론이다.
제1 기판(100)의 제2 면(102)에는 제2 전극(130)이 위치할 수 있다. 이 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(130)이 위치하는 제2 면(102)은 제1 면(101)의 반대면일 수 있다. 이러한 제2 면(102)은 기판 본체(110)의 하면(104)보다 높이가 높은 면일 수 있다. 즉, 예를 들어, 제2 면(102)은 제2 전극(130)의 두께만큼 하면(104)과 높이가 다를 수 있다.
제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 제3 전극(140)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 패드부 전극에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 구동 전원부(도시되지 않음)에 연결되는 전극일 수 있다.
경우에 따라 제2 전극(130)은 하면(104)보다 하측으로 돌출하여 위치할 수 있다. 따라서 구동 전원부와의 연결이 용이할 수 있다. 그러나 제2 전극(130)은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 전극(130)의 외측면은 하면(104)과 동일한 높이일 수 있다.
또한, 제3 전극(140)은 기판 본체(110)를 관통하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 서로 연결하는 관통 전극일 수 있다.
일례로, 기판 본체(110)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB)일 수 있다. 즉, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 인쇄되어 구비되는 전극일 수 있다. 또한, 제3 전극(140)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 관통하여 구비될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 전극(120)은 제1 기판(100)의 단부 측에 적어도 일부가 노출되도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 전극(120)은 기판 본체(110)의 제1 면(101) 상에 구비되어 그 단부가 기판 본체(110)의 테두리 측에 이르도록 위치할 수 있다. 또한, 제1 전극(120)의 단부의 반대측은 제3 전극(140)과 연결될 수 있다.
제3 전극(140)은 실질적으로 기판 본체(110)를 수직 방향으로 관통하여 구비될 수 있다. 또한, 제2 전극(130)의 일측 단부는 제1 기판(100)의 하면(104) 측에서 제3 전극(140)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 전극(130)의 타측 단부는 제1 전극(120)과 반대 방향을 향할 수 있다. 즉, 제2 전극(130)은 제3 전극(140)과 연결된 부분으로부터 기판 본체(110)의 테두리 측의 반대 방향으로 일정 길이 구비될 수 있다.
제1 기판(100)의 상면(103) 상에는 제2 기판(200)이 위치할 수 있다. 이러한 제2 기판(200)은 제1 기판(100)의 제1 전극(120)의 적어도 일부분을 노출하는 노출부(500)를 가지도록 제1 기판(100) 상에 위치할 수 있다.
이러한 제2 기판(200)은 유연 기판(flexible substrate)을 모체로 할 수 있다. 즉, 유연 기판인 기판 모체(210) 상에 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선(220)이 구비될 수 있다.
이때, 유연 기판은 폴리 이미드(Polyimide; PI)와 같은 수지 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 기판(200)의 기판 모체(210)는 수지 기판일 수 있다. 여기서 수지 물질은 제한되지 않는다.
이와 같이, 이러한 제2 기판(200)은 수지 기판으로 이루어질 수 있으므로, 그 두께를 조절 가능하다. 일례로, 이러한 제2 기판(200)의 두께는 제1 기판(100)보다 얇을 수 있다. 구체적으로, 제2 기판(200)의 두께는 제1 기판(100)보다 수 ㎛ 내지 수십 ㎛만큼 얇을 수 있다. 따라서 이러한 제2 기판(200)은 유연한 디스플레이 장치(flexible display)를 제작하는데 유리할 수 있다.
이러한 제2 기판(200)은 제1 기판(100) 상에 점착층(230)에 의하여 부착될 수 있다. 그러나 경우에 따라서, 제2 기판(200)은 제1 기판(100) 상에 직접 형성될 수도 있다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 이러한 기판 모체(210) 상에 개별 화소(pixel) 영역을 정의하는 연결 배선(220)이 서로 격자 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 개별 화소는 실질적으로 서브 화소(sub-pixel)를 의미할 수 있다. 일례로, 세 개의 서브 화소들이 모여서 하나의 화소를 이룰 수 있다. 즉, 일례로, 도 2에서 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)는 각각 적색, 녹색 및 청색 발광 소자로서, 이들 발광 소자 각각은 서브 화소(sub-pixel)를 이루고, 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)는 하나의 화소(pixel)를 이룰 수 있다.
이 경우, 도 2에서 일측 방향으로 배열된 연결 배선(221, 이하, 제1 연결 배선)은 화소 전극(또는 데이터 전극)일 수 있고, 타측 방향으로 배열된 연결 배선(222, 이하, 제2 연결 배선)은 공통 전극일 수 있다. 그러나 그 반대의 경우도 가능함은 물론이다.
이와 같이, 제1 연결 배선(221)과 제2 연결 배선(222)이 서로 교차하는 지점에서 서브 화소가 정의될 수 있다.
한편, 제1 연결 배선(221)이 화소 전극(또는 데이터 전극)일 경우에, 이러한 제1 연결 배선(221)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 TFT에 의한 스위칭 구동에 의하여 발광 소자(410, 420, 430)가 구동될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서, 도 3을 참조하여 부연 설명한다.
위에서 언급한 바와 같이, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 위치할 때, 제1 전극(120)의 적어도 일부분이 노출되는 노출부(500)가 위치될 수 있다. 이러한 노출부(500)는 제2 기판(200)의 단부측에 위치할 수 있다.
일례로, 제2 기판(200)의 폭은 제1 기판(100)보다 작을 수 있다. 따라서, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 배치될 때, 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 부분(도 2의 W1)이 존재할 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 부분이 노출부(500)를 형성할 수 있다.
이러한 노출부(500)는 제1 전극(120)의 단부를 노출시키는 제1 노출부(510) 및 제1 기판(100)의 기판 본체(110)의 단부를 노출시키는 제2 노출부(520)를 포함할 수 있다.
이와 같은 제1 노출부(510)를 포함하는 부분에 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판의 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(300)이 구비될 수 있다.
즉, 연결 전극(300)은 노출부(500)에 접촉하여 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
이러한 연결 전극(300)은 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 Ag, Cu, Al 등의 도전성 재료를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.
이때, 스크린, 패드, 잉크젯, EHD, Aerosol Jet, 디스펜싱 등의 인쇄방법을 사용하여 연결 전극(300)을 형성할 수 있다.
도 1을 참조하면, 구체적으로, 연결 전극(300)은 제1 연결 배선(221)의 단부측과 제1 노출부(510)에 의하여 드러난 제1 기판(100)의 제1 전극(120)의 단부측을 서로 연결할 수 있다. 따라서, 연결 전극(300)은 다수의 제1 연결 배선(221)의 단부측에 국부적으로 위치하게 된다.
이러한 연결 배선(220) 상에는 다수의 발광 소자(400; 410, 420, 430)가 전기적으로 연결되어 개별 화소를 이루어서 설치될 수 있다. 이러한 발광 소자(400)는 적색 발광 소자(410), 녹색 발광 소자(420) 및 청색 발광 소자(430)를 포함할 수 있고, 이들 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)가 개별 화소(pixel)를 이루어 제2 기판(200) 상에 반복되어 위치할 수 있다. 이러한 발광 소자는 유기 발광 소자 및 무기 발광 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 구체적으로, 무기 반도체 발광 소자(Light Emmitting Diode; LED)일 수 있다.
이러한 단위(개별) 반도체 발광 소자(LED; 400)는 마이크로미터(㎛) 단위의 크기를 가질 수 있다. 마이크로미터(㎛) 크기란 발광 소자(100)의 적어도 일면의 폭이 수 내지 수백 마이크로미터(㎛) 크기를 가짐을 의미할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 연결 배선을 나타내는 일부 단면도이다.
도 3을 참조하면, 연결 배선(220)이 박막 트랜지스터(TFT; 224)를 포함하는 경우의 예를 나타내고 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 제2 기판(200)의 기판 모체(210)는 수지 기판일 수 있고, 이러한 기판 모체(210) 상에 박막 트랜지스터(TFT; 224)가 개별 서브 화소 영역마다 구비될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 연결 배선(220)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT; 224)를 포함할 수 있다. 이러한 TFT(224)는 기판 모체(210) 상에 게이트 전극(G) 및 절연층(I)이 위치하고, 이 절연층 상에 반도체층(T)이 위치하며, 이 반도체층(T)의 양측에 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 위치할 수 있다. 이러한 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 제2 절연층(I2)으로 피복될 수 있다.
이때, 드레인 전극(D)은 발광 소자(410)의 제1 전극(405)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광 소자(410)의 제2 전극(406)은 제3 연결 배선(223)과 연결될 수 있다. 경우에 따라, 제3 연결 배선(223)은 제2 연결 배선(222)과 동일한 구성일 수 있다. 또한, 드레인 전극(D)을 포함하는 TFT(224)는 제1 연결 배선(221)에 포함하는 구성으로 볼 수 있다.
여기서, 발광 소자(410)는 적색 발광 소자(410)의 예를 들었으나, 이러한 TFT와의 연결 및 발광 소자의 구조는 다른 발광 소자, 예를 들어, 녹색 발광 소자(420) 및 청색 발광 소자(430)에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3에서, 발광 소자(410)는 수평형 발광 소자가 플립칩 본딩된 예를 도시하고 있다. 즉, 수평형 발광 소자는 기판(401) 상에, 차례로 제1 전도성(일례로, n-형) 반도체층(402), 활성층(403) 및 제2 전도성(일례로, p-형) 반도체층(404)가 위치할 수 있다. 이러한 발광 소자(410)는 역전된 상태로 드레인 전극(D)과 제3 연결 배선(223)에 접속되게 된다.
이러한 제2 전도성 반도체층(404) 상에는 제1 전극(405)이 위치하고, 제1 전도성 반도체층(402)이 일부 노출된 부분에 제2 전극(406)이 위치하게 된다.
한편, 발광 소자(410)는 이러한 수평형 발광 소자 외에 수직형 발광 소자가 이용될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 수직형 발광 소자의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
도 4를 참조하면, 수직형 발광 소자(410)는 제1 전극(445) 상에 차례로 제1 전도성(일례로, p-형) 반도체층(444), 활성층(443) 및 제2 전도성(일례로, n-형) 반도체층(442)가 위치할 수 있다. 이러한 제2 전도성 반도체층(442) 상에는 제2 전극(441)이 위치할 수 있다.
이와 같은 수직형 발광 소자(410)는 제1 전극(445)으로부터 제2 전극(441)으로 수직 방향으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 수직형 발광 소자(410)가 적용되는 경우에 제1 전극(445)이 TFT(224)의 드레인 전극(D)에 접속될 수 있고, 제2 전극(441)은 제3 연결 배선(223)에 접속될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 수직형 발광 소자의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.
위에서 언급한 바와 같이, 발광 소자(LED; 410)는 마이크로미터(㎛) 단위의 크기를 가질 수 있다. 이러한 마이크로미터 단위의 크기를 가지는 마이크로 LED(400)의 경우, 수직형 발광 소자(410)는 구체적으로, 도 5에서 도시하는 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 일례로, 이러한 수직형 발광 소자(410)는 단면이 원형인 구조를 가질 수 있다.
이러한 발광 소자(410)는 하측에 n-전극(415)이 위치하고, n-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(N-GaN; 411) 상에 p-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(P-GaN; 412)이 위치할 수 있다. 이때, n-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(411)과 p-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(412) 사이에는 활성층(413)이 위치할 수 있다.
또한, p-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(412) 상에는 p-전극(414)이 위치하고, n-형 질화갈륨(GaN) 계열 반도체층(411)의 양측 상부측에는 자성체(416)가 위치할 수 있다.
마이크로 LED의 경우에는 개별 서브 화소 위치에 조립되기 위하여, 일례로 자석을 이용한 자기적인 방법을 이용할 수 있다. 즉, 자기력을 이용하여 개별 발광 소자(410)를 서브 화소를 정의하는 화소 위치에 조립할 수 있고, 이를 위하여 발광 소자(410)는 자성체(416)를 포함할 수 있다.
이하, 이러한 자기력을 이용한 마이크로 LED를 조립하는 방법이나 구체적인 구조는 생략한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 연결 전극(300)은 제1 연결 배선(221)의 단부측과 제1 노출부(510)에 의하여 드러난 제1 기판(100)의 제1 전극(120)의 단부측을 서로 연결할 수 있다. 따라서, 연결 전극(300)은 다수의 제1 연결 배선(221)의 단부측에 국부적으로 위치하게 된다.
부연하면, 제1 기판(100)의 단부측에는 연결 전극(300)이 드러나지 않을 수 있다. 또한, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 인쇄되어 구비될 수 있고, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 관통하는 제3 전극(140)에 의하여 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 제1 기판(100)의 테두리 외측으로 드러나는 전극이 존재하지 않기 때문에 및/또는 인쇄 회로 기판(PCB)을 이용하여 디스플레이 장치를 제작하기 때문에, 디스플레이 장치를 구현할 때 기판(100, 200) 및 전극(120, 130, 140, 220, 300)들의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 좁은 피치의 화소를 가지는 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 경우에 노출부(500)를 이용하여 국부적으로 연결 전극(300)을 구성할 수 있으므로, 좁은 베젤의 디스플레이, 소위 제로 베젤 디스플레이를 효과적으로 제작할 수 있다. 또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다. 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
도 6 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타내는 도이다. 특히, 도 6, 도 7, 도 9, 도 11 및 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타내는 사시도이고, 도 8, 도 10, 도 12 및 도 14는 관련 부분을 나타내는 단면도이다.
이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 설명한다. 여기서 설명되지 않는 부분은 위에서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 대응되는 부분들이 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 도 6을 참조하면, 기저 기판(600) 상에 제2 기판(200)을 형성할 수 있다. 여기서 기저 기판(600)은 제2 기판(200) 제작하기 위한 기판으로서, 일례로 유리 기판이 이용될 수 있다.
즉, 유리 기판을 포함하는 기저 기판(600) 상에 수지 물질을 이용하여 기판 모체(210)를 부착하거나 형성하고, 이러한 기판 모체(210) 상에 연결 배선(220)을 형성할 수 있다.
제2 기판(200)은 유연 기판(flexible substrate)을 모체로 할 수 있고, 폴리 이미드(Polyimide; PI)와 같은 수지 물질로 이루어질 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 연결 배선(220)은 다수의 개별 화소 영역을 정의할 수 있다. 도 6에서 일측 방향으로 배열된 연결 배선(221, 이하, 제1 연결 배선)은 화소 전극(또는 데이터 전극)일 수 있고, 타측 방향으로 배열된 연결 배선(222, 이하, 제2 연결 배선)은 공통 전극일 수 있다.
이와 같이, 제1 연결 배선(221)과 제2 연결 배선(222)이 서로 교차하는 지점에서 서브 화소가 정의될 수 있다.
한편, 제1 연결 배선(221)이 화소 전극(또는 데이터 전극)일 경우에, 이러한 제1 연결 배선(221)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이후, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 기판(200) 상에는 전사 기판(700)을 부착할 수 있다. 다음, 제2 기판(200)을 기저 기판(600)으로부터 분리할 수 있다. 이러한 제2 기판(200)의 분리는 레이저를 이용할 수 있다. 즉, 유리 기판을 포함하는 기저 기판(600) 측에서 또는 전사 기판(700) 측에서 레이저를 조사하여 기저 기판(600)과 제2 기판(200) 사이의 계면을 분리할 수 있다.
다음, 도 9 및 도 10을 참조하면, 위에서 제작된 제2 기판(200)을 제1 기판(100) 상에 부착할 수 있다.
여기서 제1 기판(100)은 위에서 설명한 바와 같이, 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 제3 전극(140)을 포함할 수 있다.
즉, 제1 기판(100)에는 기판 본체(110) 상에 위치하는 제1 면(101) 상에 제1 전극(120)이 위치할 수 있다. 또한, 제1 기판(100)의 제2 면(102)에는 제2 전극(130)이 위치할 수 있다. 이 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전극(130)은 제3 전극(140)에 의하여 제1 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 패드부 전극에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 구동 전원부(도시되지 않음)에 연결되는 전극일 수 있다.
또한, 제3 전극(140)은 기판 본체(110)를 관통하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 서로 연결하는 관통 전극일 수 있다.
일례로, 기판 본체(110)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB)일 수 있다. 즉, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 인쇄되어 구비되는 전극일 수 있다. 또한, 제3 전극(140)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 관통하여 구비될 수 있다.
이러한 제1 기판(100)은 위에서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다. 제2 기판(200)이 부착되기 전에 이러한 구조를 가지는 제1 기판(100)이 미리 제작될 수 있다. 즉, PCB 상에 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 제3 전극(140)을 형성하여 제1 기판(100)을 미리 제작할 수 있다.
도 9에서 도시하는 바와 같이, 제1 전극(120)은 제1 기판(100)의 단부 측에 적어도 일부가 노출되도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 전극(120)은 기판 본체(110) 상에 구비되어 그 단부가 기판 본체(110)의 테두리 측에 이르도록 위치할 수 있다.
제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 부착은 제1 기판(100) 및 제2 기판(200) 중 적어도 어느 하나의 대향면에 점착층을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
이후, 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 부착된 후 전사 기판(700)을 분리할 수 있다. 즉, 도 12에서 도시하는 바와 같이 전사 기판(700)이 분리되면 도 11과 같은 상태가 될 수 있다.
이때, 제2 기판(200)은 제1 기판(100)의 상면(103) 상에 제1 기판(100)의 테두리 측에 위치하는 제1 전극(120)의 적어도 일부분을 노출하는 노출부(500)를 가지도록 제1 기판(100) 상에 부착될 수 있다.
도시하는 바와 같이, 제2 기판(200)의 폭은 제1 기판(100)보다 작을 수 있다. 따라서, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 배치될 때, 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 부분이 존재할 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 부분이 노출부(500)를 형성할 수 있다.
이러한 노출부(500)는 제1 전극(120)의 단부를 노출시키는 제1 노출부(510) 및 제1 기판(100)의 기판 본체(110)의 단부를 노출시키는 제2 노출부(520)를 포함할 수 있다. 도 11에서, 제1 전극(120)이 노출된 부분은 제1 노출부(510)와 동일할 수 있다.
다음, 도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 노출부(510)를 포함하는 부분에 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판의 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(300)이 형성될 수 있다.
연결 전극(300)은 노출부(500)에 접촉하여 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
이러한 연결 전극(300)은 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 Ag, Cu, Al 등의 도전성 재료를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.
이때, 스크린, 패드, 잉크젯, EHD, Aerosol Jet, 디스펜싱 등의 인쇄방법을 사용하여 연결 전극(300)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 연결 전극(300)은 제1 연결 배선(221)의 단부측과 제1 노출부(510)에 의하여 드러난 제1 기판(100)의 제1 전극(120)의 단부측을 서로 연결할 수 있다. 따라서, 연결 전극(300)은 다수의 제1 연결 배선(221)의 단부측에 국부적으로 위치하게 된다.
이러한 연결 배선(220) 상에는 다수의 발광 소자(400; 410, 420, 430)가 전기적으로 연결되어 개별 화소를 이루어서 설치될 수 있다. 그러면 위에서 설명한 도 1 및 도 2에서 도시한 상태가 이루어질 수 있다.
발광 소자(400)는 적색 발광 소자(410), 녹색 발광 소자(420) 및 청색 발광 소자(430)를 포함할 수 있고, 이들 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)가 개별 화소(pixel)를 이루어 제2 기판(200) 상에 반복되어 위치할 수 있다.
다양한 방법으로 발광 소자(400)는 연결 배선(220)에 전기적으로 접속되도록 설치될 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 일례로서, 자석을 이용한 방법을 이용하여 다수의 발광 소자(400)를 동시에 또는 단계적으로 조립할 수 있다.
따라서, 경우에 따라, 제2 기판(200)의 연결 배선(220) 상에 다수의 발광 소자(400)가 조립된 상태로 제1 기판(100)에 부착될 수도 있다. 즉, 발광 소자(400)가 연결 배선(220) 상에 접속된 상태로 제1 기판(100)에 부착된 이후에 연결 전극(300)이 형성될 수도 있다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다. 이러한 모듈형 디스플레이 장치는 위에서 설명한 도 1 및 도 2의 구성을 가지는 디스플레이 장치가 서로 접합되어 구성될 수 있다.
도 15에는 두 개의 디스플레이 장치(1000, 1001)가 모듈을 이루어 부착되는 상태를 도시하고 있다. 그러나 두 개보다 많은 디스플레이 모듈이 서로 부착되어 타일형으로 디스플레이 장치를 이룰 수 있다. 따라서 대면적의 디스플레이 장치를 효과적으로 제작할 수 있다.
도 15를 참조하면, 도 2를 참조하여 설명한 구성에 더하여, 각 디스플레이 모듈(1000, 1001)에는 제2 기판(200) 상에 위치하는 평탄화층(810)이 더 포함될 수 있다. 즉, 발광 소자(400)가 배열된 제2 기판(200)의 상면에 연결 배선, 발광 소자(400), 연결 전극(300) 및 제1 전극(120)의 노출된 부분을 피복하는 평탄화층(810)이 구비될 수 있다.
이러한 평탄화층(810) 상에는 컬러 필터와 같은 광학 필름(840)이 위치할 수 있다. 이러한 광학 필름(840)은 발광 소자(400) 점등시 화소의 색상을 조절할 수 있다.
한편, 제1 기판(100)의 테두리 측과 평탄화층(810)의 단부에 위치하는 보호층(830)이 더 구비될 수 있다. 이러한 보호층(830)은 디스플레이 모듈이 서로 접합될 때 디스플레이 구조를 보호할 수 있다.
이러한 보호층(830)과 제1 기판(100)의 테두리 측과 평탄화층(810)의 단부 사이에는 블랙 매트릭스(820)가 위치할 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(820)는 화소의 대비(contrast)를 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 보호층(830)이 서로 마주하도록 두 디스플레이 모듈(1000, 1001)이 접합면(800)에서 서로 접합되어 모듈형 디스플레이를 구성할 수 있다.
도 15를 참조하면, 두 모듈(1000, 1001)이 서로 접촉하는 부분에는 보호층(830), 블랙 매트릭스(820) 그리고 제1 기판(100)의 기판 본체(110)가 위치하는 것을 알 수 있다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 기판 본체(110)는 PCB이다. 또한, 연결 전극(300) 등의 전극 요소들은 이러한 접촉면에 직접적으로 또는 간접적으로 드러나지 않는 것을 알 수 있다.
따라서, 모듈형 디스플레이 장치를 구현할 때 기판(100, 200) 및 전극(120, 130, 140, 220)들의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 좁은 피치의 화소를 가지는 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 경우에 노출부(500)를 이용하여 국부적으로 연결 전극(300)을 구성할 수 있으므로, 좁은 베젤의 디스플레이, 소위 제로 베젤 디스플레이를 효과적으로 제작할 수 있다. 또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다. 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 17은 도 16의 E 부분의 F - F 선 단면도이다.
도 16은 디스플레이 장치의 구성을 확대하여 도시하고 있다. 도 16에서 부분적으로 생략되거나 간략히 표현한 부분이 있을 수 있다. 도 17에서 화소 간격은 도 1과 정확히 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 17의 경우, 화소 간격이 도 16의 화소 간격보다 더 좁게 표현되어 있을 수 있다. 이는 도면 표시의 효율화를 고려한 것일 수 있다.
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치를 자세히 설명한다. 이때, 위에서 설명한 본 발명의 제1 실시예와 동일한 설명에 대해서는 설명을 간략히 하거나 생략할 수 있다. 따라서, 본 발명을 해석함에 있어서, 다르게 설명되지 않는 경우에 위에서 설명한 제1 실시예에 대한 설명은 여기서 설명한 제2 실시예에 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치(1002)는, 크게, 제1 전극(120)을 포함하는 제1 기판(100), 이 제1 기판(100) 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선(220)을 포함하는 제2 기판(200), 제1 전극(120)과 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(300), 그리고 연결 배선(200)에 연결되는 발광 소자(400)를 포함할 수 있다.
제1 기판(100)에는 기판 본체(110) 상에 위치하는 제1 면(101) 상에 제1 전극(120)이 위치할 수 있다. 제1 기판(100)의 제2 면(102)에는 제2 전극(130)이 위치할 수 있다. 이 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 제3 전극(140)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 패드부 전극에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(130)은 디스플레이 장치(1000)의 구동 전원부(도시되지 않음)에 연결되는 전극일 수 있다.
또한, 제3 전극(140)은 기판 본체(110)를 관통하여 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 서로 연결하는 관통 전극일 수 있다.
일례로, 기판 본체(110)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB)일 수 있다. 즉, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 인쇄되어 구비되는 전극일 수 있다. 또한, 제3 전극(140)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 관통하여 구비될 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 전극(120)은 제1 기판(100)의 단부 측에 적어도 일부가 노출되도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 전극(120)은 기판 본체(110)의 제1 면(101) 상에 구비되어 그 단부가 기판 본체(110)의 테두리 측에 이르도록 위치할 수 있다. 또한, 제1 전극(120)의 단부의 반대측은 제3 전극(140)과 연결될 수 있다.
제3 전극(140)은 실질적으로 기판 본체(110)를 수직 방향으로 관통하여 구비될 수 있다. 또한, 제2 전극(130)의 일측 단부는 제1 기판(100)의 하면(104) 측에서 제3 전극(140)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 전극(130)의 타측 단부는 제1 전극(120)과 반대 방향을 향할 수 있다. 즉, 제2 전극(130)은 제3 전극(140)과 연결된 부분으로부터 기판 본체(110)의 테두리 측의 반대 방향으로 일정 길이 구비될 수 있다.
제1 기판(100)의 상면(103) 상에는 제2 기판(200)이 위치할 수 있다. 이러한 제2 기판(200)은 제1 기판(100)의 제1 전극(120)의 적어도 일부분을 노출하는 노출부(500)를 가지도록 제1 기판(100) 상에 위치할 수 있다. 이러한 노출부(500)는 제2 기판(200)의 단부 측에 위치하는 관통부(530)일 수 있다.
이러한 제2 기판(200)은 유연 기판(flexible substrate)을 모체로 할 수 있다. 즉, 유연 기판인 기판 모체(210) 상에 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선(220)이 구비될 수 있다.
이때, 유연 기판은 폴리 이미드(Polyimide; PI)와 같은 수지 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 기판(200)의 기판 모체(210)는 수지 기판일 수 있다. 여기서 수지 물질은 제한되지 않는다.
이러한 제2 기판(200)의 두께는 제1 기판(100)보다 얇을 수 있다. 구체적으로, 제2 기판(200)의 두께는 제1 기판(100)보다 수 ㎛ 내지 수십 ㎛만큼 얇을 수 있다. 따라서 이러한 제2 기판(200)은 유연한 디스플레이 장치(flexible display)를 제작하는데 유리할 수 있다.
제2 기판(200)은 제1 기판(100) 상에 점착층(230)에 의하여 부착될 수 있다. 그러나 경우에 따라서, 제2 기판(200)은 제1 기판(100) 상에 직접 형성될 수도 있다.
도 17에서 도시하는 바와 같이, 이러한 기판 모체(210) 상에 개별 화소(pixel) 영역을 정의하는 연결 배선(220)이 서로 격자 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 개별 화소는 실질적으로 서브 화소(sub-pixel)를 의미할 수 있다. 일례로, 세 개의 서브 화소들이 모여서 하나의 화소를 이룰 수 있다. 즉, 일례로, 도 17에서 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)는 각각 적색, 녹색 및 청색 발광 소자로서, 이들 발광 소자 각각은 서브 화소(sub-pixel)를 이루고, 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)는 하나의 화소(pixel)를 이룰 수 있다.
이 경우, 도 17에서 일측 방향으로 배열된 연결 배선(221, 이하, 제1 연결 배선)은 화소 전극(또는 데이터 전극)일 수 있고, 타측 방향으로 배열된 연결 배선(222, 이하, 제2 연결 배선)은 공통 전극일 수 있다. 그러나 그 반대의 경우도 가능함은 물론이다.
이와 같이, 제1 연결 배선(221)과 제2 연결 배선(222)이 서로 교차하는 지점에서 서브 화소가 정의될 수 있다.
한편, 제1 연결 배선(221)이 화소 전극(또는 데이터 전극)일 경우에, 이러한 제1 연결 배선(221)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 TFT에 의한 스위칭 구동에 의하여 발광 소자(410, 420, 430)가 구동될 수 있다. 이러한 TFT에 대한 설명 및 발광 소자(400)에 대한 설명은, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 사항과 동일할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 위치할 때, 제1 전극(120)의 적어도 일부분이 노출되는 노출부(500)가 위치될 수 있다. 이러한 노출부(500)는 제2 기판(200)의 단부측에 위치할 수 있다. 이러한 노출부(500)의 구체적인 예는 관통부(530)일 수 있다.
이때, 제2 기판(200)의 폭은 제1 기판(100)과 동일할 수 있다. 따라서, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 배치될 때 제1 기판(100)과 제2 기판(200)은 실질적으로 합치될 수 있다.
관통부(530)는 제2 기판(200) 전체를 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 관통부(530)는 기판 모체(210), 연결 배선(220) 및 점착층(230)를 모두 관통하여 이 관통부(530)에 의하여 제1 전극(120)의 상부가 드러날 수 있도록 형성될 수 있다.
즉, 관통부(530)에 의하여 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 부분(도 17의 W2)이 존재할 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(200)에 의하여 제1 기판(100)의 전체가 덮이지 않고 드러나는 노출부(500)가 형성될 수 있다.
이와 같은 관통부(530)를 포함하는 부분에 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판의 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(310)이 구비될 수 있다.
즉, 연결 전극(310)은 관통부(530) 내에 위치하고 제1 전극(120)과 접촉하고 연결 배선(220)의 상부까지 연장 형성되어, 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
이러한 연결 전극(310)은 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 Ag, Cu, Al 등의 도전성 재료를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.
이때, 스크린, 패드, 잉크젯, EHD, Aerosol Jet, 디스펜싱 등의 인쇄방법을 사용하여 연결 전극(310)을 형성할 수 있다.
도 17을 참조하면, 구체적으로, 연결 전극(310)은 다수의 제1 연결 배선(221)의 단부측 관통부(530)가 구비되는 위치에 국부적으로 위치하게 된다.
이러한 연결 배선(220) 상에는 다수의 발광 소자(400; 410, 420, 430)가 전기적으로 연결되어 개별 화소를 이루어서 설치될 수 있다. 이러한 발광 소자(400)는 적색 발광 소자(410), 녹색 발광 소자(420) 및 청색 발광 소자(430)를 포함할 수 있고, 이들 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)가 개별 화소(pixel)를 이루어 제2 기판(200) 상에 반복되어 위치할 수 있다. 이러한 발광 소자는 유기 발광 소자 및 무기 발광 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 구체적으로, 무기 반도체 발광 소자(Light Emmitting Diode; LED)일 수 있다.
이러한 단위(개별) 반도체 발광 소자(LED; 400)는 마이크로미터(㎛) 단위의 크기를 가질 수 있다. 마이크로미터(㎛) 크기란 발광 소자(100)의 적어도 일면의 폭이 수 내지 수백 마이크로미터(㎛) 크기를 가짐을 의미할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 연결 전극(310)은 관통부(530)를 통하여 제1 연결 배선(221)의 단부측과 제1 전극(120)의 단부측을 서로 연결할 수 있다. 따라서, 연결 전극(310)은 다수의 제1 연결 배선(221)의 단부측에 국부적으로 위치하게 된다.
부연하면, 제1 기판(100)의 단부측에는 연결 전극(310)이 드러나지 않을 수 있다. 또한, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 인쇄되어 구비될 수 있고, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 관통하는 제3 전극(140)에 의하여 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 제1 기판(100)의 테두리 외측으로 드러나는 전극이 존재하지 않기 때문에 및/또는 인쇄 회로 기판(PCB)을 이용하여 디스플레이 장치를 제작하기 때문에, 디스플레이 장치를 구현할 때 기판(100, 200) 및 전극(120, 130, 140, 220)들의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 좁은 피치의 화소를 가지는 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 경우에 노출부(500; 관통부(530))를 이용하여 국부적으로 연결 전극(310)을 구성할 수 있으므로, 좁은 베젤의 디스플레이, 소위 제로 베젤 디스플레이를 효과적으로 제작할 수 있다. 또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다. 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
이하, 도 18 및 도 19를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제조 과정을 설명한다. 여기서 설명되지 않는 부분은 위에서 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한 대응되는 부분들이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 도 6 내지 도 12를 참조하여 설명한 사항이 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
그러나, 도 9 내지 도 12를 참조한 설명에서, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 크기와 관련된 설명은 본 실시예와 다를 수 있다. 따라서 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 크기의 차이에 의하여 기인할 수 있는 노출부(500)의 구성은 본 제2 실시예와 다를 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서는 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제2 기판(200)이 제1 기판(100) 상에 배치될 때, 제2 기판(200)은 제1 기판(100)과 실질적으로 합치될 수 있다.
그러나 본 실시예의 경우에도 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 크기와 관련된 설명은 위에서 설명한 제1 실시예와 동일할 수 있다. 즉, 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200)의 테두리 측의 노출된 부분이 존재하더라도 관통부(530)를 형성하고 이 관통부(530)를 이용하여 연결 전극(310)을 형성할 수 있다.
이후, 도 6 내지 도 12를 참조한 설명과 중복되는 설명은 생략하고, 도 11에서 도시하는 상태 이후의 제조 과정을 설명한다.
먼저, 도 18을 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 크기는 실질적으로 동일하므로 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200)의 테두리 측의 노출된 부분은 존재하지 않을 수 있다.
도 18을 참조하면, 연결 배선(220)의 단부측 위치에 제2 기판(200) 전체를 관통하는 관통부(530)가 위치할 수 있다.
이러한 관통부(530)는 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 접합되기 이전에 형성되는 것이 유리하다. 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 접합된 상태에서 관통부(530)를 형성하면 제1 전극(120)에 손상이 발생할 가능성이 있기 때문이다.
관통부(530)는 제1 연결 전극(221)의 양측 단부와 제2 연결 전극(222)의 양측 단부에 형성될 수 있다.
다음, 도 19를 참조하면, 관통부(530)가 형성된 부분에 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판의 연결 배선(220)을 서로 연결하는 연결 전극(310)이 형성될 수 있다.
연결 전극(310)은 관통부(530) 내부 및 외부에 위치하여 제1 기판(100)의 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
이러한 연결 전극(310)은 제1 전극(120)과 제2 기판(200)의 연결 배선(220)을 Ag, Cu, Al 등의 도전성 재료를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.
이때, 스크린, 패드, 잉크젯, EHD, Aerosol Jet, 디스펜싱 등의 인쇄방법을 사용하여 연결 전극(310)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 연결 전극(310)은 관통부(530)의 위치에 위치한 제1 전극(120)과 관통부(530) 외측에서 연결 배선(220)이 위치하는 부분까지 연결하도록 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 관통부(530) 외부에 위치한 연결 전극(310)의 크기가 관통부(530) 내부에 위치한 연결 전극(310)의 크기보다 클 수 있다. 즉, 리벳과 유사한 구조를 형성할 수 있다.
이러한 연결 배선(220) 상에는 다수의 발광 소자(400; 410, 420, 430)가 전기적으로 연결되어 개별 화소를 이루어서 설치될 수 있다. 그러면 위에서 설명한 도 16 및 도 17에서 도시한 상태가 이루어질 수 있다.
발광 소자(400)는 적색 발광 소자(410), 녹색 발광 소자(420) 및 청색 발광 소자(430)를 포함할 수 있고, 이들 세 개의 발광 소자(410, 420, 430)가 개별 화소(pixel)를 이루어 제2 기판(200) 상에 반복되어 위치할 수 있다.
다양한 방법으로 발광 소자(400)는 연결 배선(220)에 전기적으로 접속되도록 설치될 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 일례로서, 자석을 이용한 방법을 이용하여 다수의 발광 소자(400)를 동시에 또는 단계적으로 조립할 수 있다.
따라서, 경우에 따라, 제2 기판(200)의 연결 배선(220) 상에 다수의 발광 소자(400)가 조립된 상태로 제1 기판(100)에 부착될 수도 있다. 즉, 발광 소자(400)가 연결 배선(220) 상에 접속된 상태로 제1 기판(100)에 부착된 이후에 연결 전극(310)이 형성될 수도 있다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 21은 본 발명의 제2 실시예에 의한 모듈형 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
이러한 모듈형 디스플레이 장치는 위에서 설명한 도 16 및 도 17의 구성을 가지는 디스플레이 장치가 서로 접합되어 구성될 수 있다.
도 20 및 도 21에는 두 개의 디스플레이 장치(1002, 1003)가 모듈을 이루어 부착되는 상태를 도시하고 있다. 그러나 두 개보다 많은 디스플레이 모듈이 서로 부착되어 타일형으로 디스플레이 장치를 이룰 수 있다. 따라서 대면적의 디스플레이 장치를 효과적으로 제작할 수 있다.
도 20을 참조하면, 도 17을 참조하여 설명한 구성에 더하여, 각 디스플레이 모듈(1002, 1003)에는 제2 기판(200) 상에 위치하는 평탄화층(810)이 더 포함될 수 있다. 즉, 발광 소자(400)가 배열된 제2 기판(200)의 상면에 연결 배선, 발광 소자(400), 연결 전극(300) 및 제1 전극(120)의 노출된 부분을 피복하는 평탄화층(810)이 구비될 수 있다.
이러한 평탄화층(810) 상에는 컬러 필터와 같은 광학 필름(840)이 위치할 수 있다. 이러한 광학 필름(840)은 발광 소자(400) 점등시 화소의 색상을 조절할 수 있다.
한편, 제1 기판(100)의 테두리 측과 평탄화층(810)의 단부에 위치하는 보호층(830)이 더 구비될 수 있다. 이러한 보호층(830)은 디스플레이 모듈이 서로 접합될 때 디스플레이 구조를 보호할 수 있다.
이러한 보호층(830)과 제1 기판(100)의 테두리 측과 평탄화층(810)의 단부 사이에는 블랙 매트릭스(820)가 위치할 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(820)는 화소의 대비(contrast)를 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 보호층(830)이 서로 마주하도록 두 디스플레이 모듈(1002, 1003)이 접합면(800)에서 서로 접합되어 모듈형 디스플레이를 구성할 수 있다.
도 20을 참조하면, 두 모듈(1002, 1003)이 서로 접촉하는 부분에는 보호층(830), 블랙 매트릭스(820) 그리고 제1 기판(100)의 기판 본체(110)가 위치하는 것을 알 수 있다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 기판 본체(110)는 PCB이다. 또한, 연결 전극(310) 등의 전극 요소들은 이러한 접촉면에 직접적으로 또는 간접적으로 드러나지 않는 것을 알 수 있다.
따라서, 모듈형 디스플레이 장치를 구현할 때 기판(100, 200) 및 전극(120, 130, 140, 220, 310)들의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 좁은 피치의 화소를 가지는 고해상도 디스플레이 장치를 제작하는 경우에 노출부(500; 관통부(530))를 이용하여 국부적으로 연결 전극(300)을 구성할 수 있으므로, 좁은 베젤의 디스플레이, 소위 제로 베젤 디스플레이를 효과적으로 제작할 수 있다. 또한, 공간 및 디자인 효율적인 고해상도 디스플레이를 구현할 수 있다. 따라서 대면적 고해상도 제로 베젤 디스플레이를 제작할 수 있다.
이와 같이, 효율적인 배선 연결이 가능하고 이로 인하여 전극 및 기판의 손상을 방지할 수 있으므로, 디스플레이 장치의 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 모듈형 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    제1 면 상에 위치하는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 제2 면에 위치하는 제2 전극을 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선을 포함하는 제2 기판 - 상기 제2 기판은 제1 기판의 제1 전극의 적어도 일부분을 노출하는 노출부를 가지도록 상기 제1 기판 상에 위치;
    상기 노출부에 접촉하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 연결 전극; 및
    상기 제2 기판의 연결 배선에 연결되는 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 PCB 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 PCB 기판에 인쇄된 전극인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 화소 영역에 TFT가 구비된 TFT 기판인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 TFT의 드레인 전극이 상기 연결 배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 연결하는 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 전극은 상기 제1 기판을 관통하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 연결하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 노출부는, 상기 제2 기판의 단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판의 폭은 상기 제1 기판의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 기판의 단부에 의하여 상기 제1 기판의 테두리 측이 노출되어 상기 노출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 노출부는 상기 제2 기판의 단부 측에 구비된 관통부인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연결 전극은 상기 관통부를 관통하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 기판의 폭과 상기 제1 기판의 폭은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 적어도 두 개의 디스플레이 모듈이 결합되는 모듈형 디스플레이 장치에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
    제1 면 상에 위치하는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1 면의 반대면에 위치하는 제2 전극을 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 다수의 개별 화소 영역을 정의하는 연결 배선을 포함하는 제2 기판 - 상기 제2 기판은 제1 기판의 제1 전극의 적어도 일부분을 노출하는 노출부를 가지도록 상기 제1 기판 상에 위치하고, 상기 제2 기판은 상기 제1 기판보다 얇은 두께를 가지는 유연기판;
    상기 노출부에 접촉하여 상기 제1 기판의 제1 전극과 상기 제2 기판의 연결 배선을 서로 연결하는 연결 전극; 및
    상기 제2 기판의 연결 배선에 연결되는 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 기판은 유연 기판인 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 기판은 수지 기판인 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 위치하는 평탄화층; 및
    상기 제1 기판의 테두리 측과 상기 평탄화층의 단부에 위치하는 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서, 인접한 두 개의 디스플레이 모듈이 서로 접촉하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 인접한 두 개의 디스플레이 모듈은 상기 보호층이 서로 접촉하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  19. 제13항에 있어서, 상기 노출부는, 상기 제2 기판의 단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
  20. 제13항에 있어서, 상기 노출부는 상기 제2 기판의 단부 측에 구비된 관통부인 것을 특징으로 하는 모듈형 디스플레이 장치.
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