WO2022019348A1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2022019348A1
WO2022019348A1 PCT/KR2020/009611 KR2020009611W WO2022019348A1 WO 2022019348 A1 WO2022019348 A1 WO 2022019348A1 KR 2020009611 W KR2020009611 W KR 2020009611W WO 2022019348 A1 WO2022019348 A1 WO 2022019348A1
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light emitting
semiconductor light
emitting device
display
display module
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PCT/KR2020/009611
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최금두
백상민
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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 light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • LCDs liquid crystal displays
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • a light emitting diode (Light Emitting Diode: LED) is a semiconductor light emitting device well known for converting current into light. It has been used as a light source for display images of electronic devices including information and communication devices. Accordingly, a method for solving the above-described problems by implementing a display using the semiconductor light emitting device may be proposed.
  • the semiconductor light emitting device 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 display device that is easy to move and install.
  • a plurality of display assemblies are sequentially arranged to implement a large-area screen.
  • Each of the plurality of display assemblies may display different screens or display some screens constituting one entire screen.
  • the conventional display module coupling structure has a problem in that the connector coupling direction is formed perpendicular to the rear surface of the display module, so that the module-frame coupling structure is thick.
  • each of a plurality of display modules is coupled to a set frame, but the coupling structure between the display modules is absent, causing a gap between screens.
  • the possibility of occurrence of gaps between the screens was further increased when the set frame temperature change or bending occurred due to an external force.
  • An object of an embodiment of the present invention is to provide a display device having an improved structure to solve the above-described problems and to easily combine the plurality of display modules.
  • Another object of an embodiment of the present invention is to provide a display device having an improved structure to minimize a gap between each display module.
  • Another object of an embodiment of the present invention is to improve the connector structure of the display module, so that the display device can be made thinner.
  • Another object of an embodiment of the present invention is to solve various problems not mentioned herein. Those skilled in the art can understand through the whole spirit of the specification and drawings.
  • a display device using a semiconductor light emitting device includes: a display module including the semiconductor light emitting device; a frame in which a plurality of the display modules are arranged; a first connection member fixing the display module on the frame on the rear surface of the display module and providing planar fluidity; and a second connection member including a magnet provided on a side surface of the display module and providing an attractive force to an adjacent display module.
  • the first connecting member may include a receiving part provided in the frame; and an insertion part provided on the rear surface of the display module, inserted into the accommodating part to fix the display module, and having a width smaller than the width of the accommodating part, wherein the inserting part is connected to the rear surface of the display module 1 structure; and a second structure connected to an end of the first structure in a vertical direction and including a protrusion provided on an inner surface facing the rear surface of the display module.
  • the second structure in a state in which the insertion part is inserted into the receiving groove, may elastically support the protrusion in a rear direction of the frame.
  • the protrusion is continuously formed from an end of the inner surface of the second structure to a portion connected to the first structure, and at least one is provided on the inner surface of the second structure.
  • the second connection member may include a first magnet provided on a side surface of the display module; and a second magnet provided on a side surface of another display module facing the side surface of the display module, wherein the first magnet and the second magnet are formed at positions facing each other.
  • the second connecting member includes a magnet having a polarity opposite to that of a magnet included in another adjacent second connecting member.
  • the frame may include a first connector in an upward direction; and a first connector guide for fixing the first connector to the frame, wherein the display module includes: a second connector in a downward direction electrically connected to the first connector; and a second connector guide for fixing the second connector to the display module, wherein at least one of the first connector guide and the second connector guide may be elastically supported in an upward direction or a downward direction.
  • the second connector guide includes at least one guide protrusion protruding upward from a portion in contact with the first connector guide, and the first connector guide includes at least one or more guide protrusions capable of accommodating the side protrusions. Includes guide holes.
  • the frame further includes a module control circuit electrically connected to the first connector to control a plurality of the display modules.
  • the display device further includes a side case that covers a side surface of the display device, and the side case may be coupled to the second connection member of the display module by magnetic attraction.
  • a large display device may be implemented using a plurality of display modules.
  • a plurality of display modules have plane fluidity on a frame, and by coupling through magnetic attraction between each module, a gap between the plurality of display modules is minimized, thereby realizing a continuous and stable large-screen display device. .
  • a display device that is slimmer than the related art can be realized through a connector connection structure using a horizontal structure connection in the vertical direction.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1 .
  • 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B-B and C-C in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip-chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3 .
  • 5A to 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip-chip type semiconductor light emitting device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line D-D of FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating the vertical semiconductor light emitting device of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is an exploded view showing the configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an assembly process of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a structure of a first connection member of a display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual view illustrating a cross-sectional structure of the first connecting member of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a structure of a second connection member of a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a conceptual view illustrating a coupling structure of the second connecting member of FIG. 14 .
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a structure of a connector part of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating a specific structure of the connector unit of FIG. 16 .
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a coupling structure of a connector part of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a side case coupling structure of a display device according to an 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 parts. For example, 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 is a concept including an LED, a micro LED, and the like, and may be used interchangeably.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • information processed by a controller (not shown) of the display apparatus 100 may be displayed using a flexible display.
  • the flexible display includes, for example, a display that can be bent, bent, or twisted, or folded or rolled by an external force.
  • the flexible display may be, for example, a display manufactured on a thin and flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like paper while maintaining the display characteristics of a conventional flat panel display.
  • the display area of the flexible display becomes a flat surface.
  • the display area may be a curved surface.
  • the information displayed in the second state may be visual information output on a curved surface.
  • Such visual information is implemented by independently controlling the emission of sub-pixels arranged in a matrix form.
  • the unit pixel means, for example, a minimum unit for realizing one color.
  • the unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device.
  • a light emitting diode LED
  • the light emitting diode is formed to have a small size, so that it can serve as a unit pixel even in the second state.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1 .
  • 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B-B and C-C in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip-chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3 .
  • 5A to 5C are conceptual views illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip-chip type semiconductor light emitting device.
  • the display device 100 using a semiconductor light emitting device As shown in FIGS. 2, 3A, and 3B , as the display device 100 using a semiconductor light emitting device, the display device 100 using a passive matrix (PM) type semiconductor light emitting device is exemplified. However, the examples described below are also applicable to an active matrix (AM) type semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • AM active matrix
  • the display device 100 shown in FIG. 1 includes a substrate 110 , a first electrode 120 , a conductive adhesive layer 130 , a second electrode 140 , and at least one semiconductor light emitting device as shown in FIG. 2 . (150).
  • the substrate 110 may be a flexible substrate.
  • the substrate 110 may include glass or polyimide (PI).
  • PI polyimide
  • any material such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET) may be used as long as it has insulating properties and is flexible.
  • the substrate 110 may be made of either a transparent material or an opaque material.
  • the substrate 110 may be a wiring substrate on which the first electrode 120 is disposed, and thus the first electrode 120 may be located on the substrate 110 .
  • the insulating layer 160 may be disposed on the substrate 110 on which the first electrode 120 is positioned, and the auxiliary electrode 170 may be positioned on the insulating layer 160 .
  • a state in which the insulating layer 160 is laminated on the substrate 110 may be a single wiring board.
  • the insulating layer 160 is made of an insulating and flexible material such as polyimide (PI, Polyimide), PET, PEN, etc., and is integrally formed with the substrate 110 to form a single substrate.
  • the auxiliary electrode 170 is an electrode that electrically connects the first electrode 120 and the semiconductor light emitting device 150 , is located on the insulating layer 160 , and is disposed to correspond to the position of the first electrode 120 .
  • the auxiliary electrode 170 may have a dot shape and may be electrically connected to the first electrode 120 by an electrode hole 171 penetrating the insulating layer 160 .
  • the electrode hole 171 may be formed by filling the via hole with a conductive material.
  • the conductive adhesive layer 130 is formed on one surface of the insulating layer 160, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • a layer performing a specific function is formed between the insulating layer 160 and the conductive adhesive layer 130 , or the conductive adhesive layer 130 is disposed on the substrate 110 without the insulating layer 160 .
  • the conductive adhesive layer 130 may serve as an insulating layer.
  • the conductive adhesive layer 130 may be a layer having adhesiveness and conductivity, and for this purpose, a material having conductivity and a material having adhesiveness may be mixed in the conductive adhesive layer 130 .
  • the conductive adhesive layer 130 has flexibility, thereby enabling a flexible function in the display device.
  • the conductive adhesive layer 130 may be an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste, a solution containing conductive particles, or the like.
  • the conductive adhesive layer 130 may be configured as a layer that allows electrical interconnection in the Z direction passing through the thickness, but has electrical insulation in the horizontal X-Y direction. Accordingly, the conductive adhesive layer 130 may be referred to as a Z-axis conductive layer (however, hereinafter referred to as a 'conductive adhesive layer').
  • the anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the anisotropic conductive medium.
  • heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, but other methods may be applied in order for the anisotropic conductive film to have partial conductivity.
  • the other method described above may be, for example, only one of the heat and pressure is applied or UV curing.
  • the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles.
  • the anisotropic conductive film is a film in which conductive balls are mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the conductive balls.
  • the anisotropic conductive film may be in a state in which a core of a conductive material is covered with a plurality of particles covered by an insulating film made of a polymer material. . At this time, the shape of the core may be deformed to form a layer in contact with each other in the thickness direction of the film.
  • heat and pressure are applied as a whole to the anisotropic conductive film, and an electrical connection in the Z-axis direction is partially formed by the height difference of an object adhered by the anisotropic conductive film.
  • the anisotropic conductive film may be in a state in which an insulating core contains a plurality of particles coated with a conductive material.
  • the conductive material is deformed (compressed) in the portion to which heat and pressure are applied, so that it has conductivity in the thickness direction of the film.
  • a form in which the conductive material penetrates the insulating base member in the Z-axis direction to have conductivity in the thickness direction of the film is also possible.
  • the conductive material may have a pointed end.
  • the anisotropic conductive film may be a fixed array anisotropic conductive film (ACF) in which conductive balls are inserted into one surface of the insulating base member.
  • ACF fixed array anisotropic conductive film
  • the insulating base member is formed of a material having an adhesive property, the conductive balls are intensively disposed on the bottom portion of the insulating base member, and when heat and pressure are applied to the base member, the conductive balls are deformed together. Accordingly, it has conductivity in the vertical direction.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the anisotropic conductive film has a form in which conductive balls are randomly mixed in an insulating base member, or is composed of a plurality of layers and conductive balls are arranged on one layer (double- ACF), etc. are all possible.
  • the anisotropic conductive paste is a combination of a paste and a conductive ball, and may be a paste in which a conductive ball is mixed with an insulating and adhesive base material. Also, a solution containing conductive particles may be a solution containing conductive particles or nanoparticles.
  • the second electrode 140 is positioned on the insulating layer 160 to be spaced apart from the auxiliary electrode 170 . That is, the conductive adhesive layer 130 is disposed on the insulating layer 160 in which the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are located.
  • the semiconductor light emitting device 150 is connected in a flip-chip form by applying heat and pressure. In this case, the semiconductor light emitting device 150 is electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 140 .
  • the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device includes a p-type electrode 156 , a p-type semiconductor layer 155 on which the p-type electrode 156 is formed, an active layer 154 formed on the p-type semiconductor layer 155 , an active layer ( It includes an n-type semiconductor layer 153 formed on the 154 , and an n-type electrode 152 spaced apart from the p-type electrode 156 in the horizontal direction on the n-type semiconductor layer 153 .
  • the p-type electrode 156 may be electrically connected to the auxiliary electrode 170 and the conductive adhesive layer 130 as shown in FIG. 3
  • the n-type electrode 152 is electrically connected to the second electrode 140 . can be connected to
  • the auxiliary electrode 170 is formed to be elongated in one direction, so that one auxiliary electrode may be electrically connected to the plurality of semiconductor light emitting devices 150 .
  • one auxiliary electrode may be electrically connected to the plurality of semiconductor light emitting devices 150 .
  • p-type electrodes of left and right semiconductor light emitting devices with respect to the auxiliary electrode may be electrically connected to one auxiliary electrode.
  • the semiconductor light emitting device 150 is press-fitted into the conductive adhesive layer 130 by heat and pressure, and through this, a portion between the p-type electrode 156 and the auxiliary electrode 170 of the semiconductor light emitting device 150 . And, only the portion between the n-type electrode 152 and the second electrode 140 of the semiconductor light emitting device 150 has conductivity, and there is no press-fitting of the semiconductor light emitting device in the remaining portion, so that it does not have conductivity.
  • the conductive adhesive layer 130 not only interconnects the semiconductor light emitting device 150 and the auxiliary electrode 170 and between the semiconductor light emitting device 150 and the second electrode 140 , but also forms an electrical connection.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 150 constitute a light emitting device array
  • the phosphor layer 180 is formed on the light emitting device array.
  • the light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different luminance values.
  • Each semiconductor light emitting device 150 constitutes a unit pixel and is electrically connected to the first electrode 120 .
  • the semiconductor light emitting devices may be arranged in, for example, several columns, and the semiconductor light emitting devices in each column may be electrically connected to any one of the plurality of first electrodes.
  • the semiconductor light emitting devices are connected in a flip-chip form, semiconductor light emitting devices grown on a transparent dielectric substrate can be used.
  • the semiconductor light emitting devices may be, for example, nitride semiconductor light emitting devices. Since the semiconductor light emitting device 150 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • a barrier rib 190 may be formed between the semiconductor light emitting devices 150 .
  • the partition wall 190 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 130 .
  • the base member of the anisotropic conductive film may form the barrier rib.
  • the barrier rib 190 may have reflective properties and increase contrast even without a separate black insulator.
  • a reflective barrier rib may be separately provided as the barrier rib 190 .
  • the barrier rib 190 may include a black or white insulator depending on the purpose of the display device. When the barrier rib of the white insulator is used, it is possible to increase reflectivity, and when the barrier rib of the black insulator is used, it is possible to have reflective properties and increase the contrast.
  • the phosphor layer 180 may be located on the outer surface of the semiconductor light emitting device 150 .
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light
  • the phosphor layer 180 functions to convert the blue (B) light into the color of the unit pixel.
  • the phosphor layer 180 may be a red phosphor 181 or a green phosphor 182 constituting an individual pixel.
  • a red phosphor 181 capable of converting blue light into red (R) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device at a position constituting the unit pixel of red color, and at a position constituting the unit pixel of green color, blue light
  • a green phosphor 182 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the semiconductor light emitting device.
  • only the blue semiconductor light emitting device may be used alone in the portion constituting the blue unit pixel.
  • unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) may form one pixel.
  • a phosphor of one color may be stacked along each line of the first electrode 120 . Accordingly, one line in the first electrode 120 may be an electrode for controlling one color. That is, red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed along the second electrode 140 , thereby realizing a unit pixel.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and instead of the phosphor, the semiconductor light emitting device 150 and the quantum dot (QD) are combined to implement unit pixels of red (R), green (G), and blue (B). have.
  • a black matrix 191 may be disposed between each of the phosphor layers to improve contrast. That is, the black matrix 191 may improve contrast of light and dark.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for implementing blue, red, and green colors may be applied.
  • each semiconductor light emitting device 150 has gallium nitride (GaN) as a main material, and indium (In) and/or aluminum (Al) are added together to emit a variety of light including blue. It may be implemented as a light emitting device.
  • GaN gallium nitride
  • Al aluminum
  • the semiconductor light emitting device may be a red, green, and blue semiconductor light emitting device to form a sub-pixel, respectively.
  • red, green, and blue semiconductor light emitting devices R, G, and B are alternately arranged, and unit pixels of red, green, and blue colors by the red, green and blue semiconductor light emitting devices
  • the pixels form one pixel, through which a full-color display can be realized.
  • the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W in which a yellow phosphor layer is provided for each individual device.
  • a red phosphor layer 181 , a green phosphor layer 182 , and a blue phosphor layer 183 may be provided on the white light emitting device W to form a unit pixel.
  • a unit pixel may be formed on the white light emitting device W by using a color filter in which red, green, and blue are repeated.
  • the semiconductor light emitting device can be used in the entire region not only for visible light but also for ultraviolet (UV) light, and can be extended to the form of a semiconductor light emitting device in which ultraviolet (UV) can be used as an excitation source of the upper phosphor. .
  • UV ultraviolet
  • the semiconductor light emitting device is positioned on the conductive adhesive layer to constitute a unit pixel in the display device. Since the semiconductor light emitting device has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • the size of the individual semiconductor light emitting device 150 may be, for example, a side length of 80 ⁇ m or less, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangle, the size may be 20 X 80 ⁇ m or less.
  • the size of the unit pixel is a rectangular pixel having one side of 600 ⁇ m and the other side of 300 ⁇ m, for example, the distance between the semiconductor light emitting devices is relatively large.
  • the display device using the semiconductor light emitting device described above can be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • a conductive adhesive layer 130 is formed on the insulating layer 160 on which the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are positioned.
  • An insulating layer 160 is stacked on a wiring board 110 , and a first electrode 120 , an auxiliary electrode 170 , and a second electrode 140 are disposed on the wiring board 110 .
  • the first electrode 120 and the second electrode 140 may be disposed in a mutually orthogonal direction.
  • the wiring board 110 and the insulating layer 160 may each include glass or polyimide (PI).
  • the conductive adhesive layer 130 may be implemented by, for example, an anisotropic conductive film, and for this purpose, the anisotropic conductive film may be applied to the substrate on which the insulating layer 160 is positioned.
  • a temporary substrate 112 corresponding to the positions of the auxiliary electrode 170 and the second electrodes 140 and on which a plurality of semiconductor light emitting devices 150 constituting individual pixels are located is formed with the semiconductor light emitting device 150 .
  • ) is disposed to face the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 .
  • the temporary substrate 112 is a growth substrate on which the semiconductor light emitting device 150 is grown, and may be a sapphire substrate or a silicon substrate.
  • the semiconductor light emitting device When the semiconductor light emitting device is formed in units of wafers, the semiconductor light emitting device can be effectively used in a display device by having an interval and a size that can form a display device.
  • the wiring board and the temporary board 112 are thermocompressed.
  • the wiring board and the temporary board 112 may be thermocompressed by applying an ACF press head.
  • the wiring board and the temporary board 112 are bonded by the thermal compression. Due to the properties of the anisotropic conductive film having conductivity by thermal compression, only the portion between the semiconductor light emitting device 150 and the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 has conductivity, and through this, the electrodes and the semiconductor light emission The device 150 may be electrically connected. At this time, the semiconductor light emitting device 150 is inserted into the anisotropic conductive film, and through this, a barrier rib may be formed between the semiconductor light emitting devices 150 .
  • the temporary substrate 112 is removed.
  • the temporary substrate 112 may be removed using a laser lift-off (LLO) method or a chemical lift-off (CLO) method.
  • LLO laser lift-off
  • CLO chemical lift-off
  • a transparent insulating layer may be formed by coating silicon oxide (SiOx) or the like on the wiring board to which the semiconductor light emitting device 150 is coupled.
  • the method may further include forming a phosphor layer on one surface of the semiconductor light emitting device 150 .
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light, and a red or green phosphor for converting the blue (B) light into the color of a unit pixel is the blue semiconductor light emitting device.
  • a layer may be formed on one surface of the device.
  • the manufacturing method or structure of the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms.
  • a vertical semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7
  • FIG. 9 is a vertical type semiconductor light emitting device of FIG. It is a conceptual diagram.
  • the display device may be a display device using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • the display device includes a substrate 210 , a first electrode 220 , a conductive adhesive layer 230 , a second electrode 240 , and at least one semiconductor light emitting device 250 .
  • the substrate 210 is a wiring substrate on which the first electrode 220 is disposed, and may include polyimide (PI) to implement a flexible display device.
  • PI polyimide
  • any material that has insulating properties and is flexible may be used.
  • the first electrode 220 is positioned on the substrate 210 and may be formed as a bar-shaped electrode long in one direction.
  • the first electrode 220 may serve as a data electrode.
  • the conductive adhesive layer 230 is formed on the substrate 210 on which the first electrode 220 is positioned.
  • the conductive adhesive layer 230 is an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste, and a solution containing conductive particles. ), and so on.
  • ACF anisotropic conductive film
  • anisotropic conductive paste an anisotropic conductive paste
  • solution containing conductive particles a solution containing conductive particles.
  • the semiconductor light emitting device 250 After the anisotropic conductive film is positioned on the substrate 210 in a state where the first electrode 220 is positioned, when the semiconductor light emitting device 250 is connected by applying heat and pressure, the semiconductor light emitting device 250 becomes the first It is electrically connected to the electrode 220 .
  • the semiconductor light emitting device 250 is preferably disposed on the first electrode 220 .
  • the electrical connection is created because, as described above, when heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, it partially has conductivity in the thickness direction. Accordingly, the anisotropic conductive film is divided into a conductive portion and a non-conductive portion in the thickness direction.
  • the conductive adhesive layer 230 implements not only electrical connection but also mechanical bonding between the semiconductor light emitting device 250 and the first electrode 220 .
  • the semiconductor light emitting device 250 is positioned on the conductive adhesive layer 230 and constitutes individual pixels in the display device through this. Since the semiconductor light emitting device 250 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • the size of such an individual semiconductor light emitting device 250 may be, for example, a side length of 80 ⁇ m or less, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangular shape, for example, it may have a size of 20 X 80 ⁇ m or less.
  • the semiconductor light emitting device 250 may have a vertical structure.
  • a plurality of second electrodes 240 disposed in a direction crossing the longitudinal direction of the first electrode 220 and electrically connected to the vertical semiconductor light emitting device 250 are positioned between the vertical semiconductor light emitting devices.
  • the vertical semiconductor light emitting device includes a p-type electrode 256 , a p-type semiconductor layer 255 formed on the p-type electrode 256 , and an active layer 254 formed on the p-type semiconductor layer 255 . ), an n-type semiconductor layer 253 formed on the active layer 254 , and an n-type electrode 252 formed on the n-type semiconductor layer 253 .
  • the lower p-type electrode 256 may be electrically connected to the first electrode 220 and the conductive adhesive layer 230
  • the upper n-type electrode 252 may be a second electrode 240 to be described later.
  • the vertical semiconductor light emitting device 250 has a great advantage in that it is possible to reduce the chip size because electrodes can be arranged up and down.
  • a phosphor layer 280 may be formed on one surface of the semiconductor light emitting device 250 .
  • the semiconductor light emitting device 250 is a blue semiconductor light emitting device 251 that emits blue (B) light, and a phosphor layer 280 for converting the blue (B) light into the color of a unit pixel is provided.
  • the phosphor layer 280 may be a red phosphor 281 and a green phosphor 282 constituting individual pixels.
  • a red phosphor 281 capable of converting blue light into red (R) light may be stacked on the blue semiconductor light emitting device at a position constituting the unit pixel of red color, and at a position constituting the unit pixel of green color, blue light
  • a green phosphor 282 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the semiconductor light emitting device.
  • only the blue semiconductor light emitting device may be used alone in the portion constituting the blue unit pixel. In this case, unit pixels of red (R), green (G), and blue (B) may form one pixel.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and as described above in a display device to which a flip chip type light emitting device is applied, other structures for implementing blue, red, and green colors may be applied.
  • the second electrode 240 is positioned between the semiconductor light emitting devices 250 and is electrically connected to the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the semiconductor light emitting devices 250 may be arranged in a plurality of columns, and the second electrode 240 may be positioned between the columns of the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the second electrode 240 may be positioned between the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the second electrode 240 may be formed as a bar-shaped electrode long in one direction, and may be disposed in a direction perpendicular to the first electrode.
  • the second electrode 240 and the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected to each other by a connection electrode protruding from the second electrode 240 .
  • the connection electrode may be an n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250 .
  • the n-type electrode is formed as an ohmic electrode for ohmic contact, and the second electrode covers at least a portion of the ohmic electrode by printing or deposition. Through this, the second electrode 240 and the n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected.
  • the second electrode 240 may be positioned on the conductive adhesive layer 230 .
  • a transparent insulating layer (not shown) including silicon oxide (SiOx) may be formed on the substrate 210 on which the semiconductor light emitting device 250 is formed.
  • SiOx silicon oxide
  • the second electrode 240 is positioned after the transparent insulating layer is formed, the second electrode 240 is positioned on the transparent insulating layer.
  • the second electrode 240 may be formed to be spaced apart from the conductive adhesive layer 230 or the transparent insulating layer.
  • the present invention has the advantage of not using a transparent electrode such as ITO by locating the second electrode 240 between the semiconductor light emitting devices 250 . Therefore, it is possible to improve light extraction efficiency by using a conductive material having good adhesion to the n-type semiconductor layer as a horizontal electrode without being limited by the selection of a transparent material.
  • a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO)
  • a barrier rib 290 may be positioned between the semiconductor light emitting devices 250 . That is, a barrier rib 290 may be disposed between the vertical semiconductor light emitting devices 250 to isolate the semiconductor light emitting devices 250 constituting individual pixels.
  • the partition wall 290 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 230 . For example, by inserting the semiconductor light emitting device 250 into the anisotropic conductive film, the base member of the anisotropic conductive film may form the partition wall.
  • the barrier rib 290 may have reflective properties and increase contrast even without a separate black insulator.
  • a reflective barrier rib may be separately provided.
  • the barrier rib 290 may include a black or white insulator depending on the purpose of the display device.
  • the barrier rib 290 is formed between the vertical semiconductor light emitting device 250 and the second electrode 240 .
  • the barrier rib 290 is formed between the vertical semiconductor light emitting device 250 and the second electrode 240 .
  • individual unit pixels can be configured with a small size by using the semiconductor light emitting device 250 , and the distance between the semiconductor light emitting devices 250 is relatively large enough to connect the second electrode 240 to the semiconductor light emitting device 250 . ), and there is an effect of realizing a flexible display device having HD picture quality.
  • a black matrix 291 may be disposed between each phosphor to improve contrast. That is, the black matrix 291 may improve contrast of light and dark.
  • the semiconductor light emitting device grown on a growth substrate must be assembled or transferred to a new substrate.
  • the growth substrate may be, for example, a 12-inch wafer in the current state of the art, and thus a plurality of transfers may be repeated.
  • the assembly or transfer process is, for example, a process in which a very large number of semiconductor light emitting devices are collectively arranged on a new substrate, and may be arranged at a position different from the position set in the arrangement process, so that an arrangement error exists. .
  • a wiring process for electrically connecting the semiconductor light emitting device is performed, and when the range of the arrangement error exceeds a certain spec range, the semiconductor light emitting device is short Alternatively, an open defect may be caused.
  • the alignment error range should be managed to the level of ⁇ 3 ⁇ m, which is the most important key factor in the production yield of the display panel.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a display device using a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 1 using the semiconductor light emitting device according to the present invention may be formed in a combined structure of a plurality of display modules 1000 and the frame unit 2000 .
  • Each display module 1000 may include a display panel 1001 , a module bottom 1002 , a module circuit part 1003 , a connection member 1004 , and a module cover 1005 .
  • the display panel 1001 is a display panel using a semiconductor light emitting device, and may include a micro LED as a light emitting device. A specific embodiment may refer to FIGS. 1 and 2 .
  • the frame unit 2000 may include a frame 2001 to which the display module 1000 is coupled, a connector bracket 2002 coupled to a connector of the display module 1000 , and a back cover 2003 .
  • At least one display module 1000 may be formed by coupling side by side to the front portion of the frame 2001 .
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an assembly process of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the frame 2001 and the connector bracket 2002 are coupled. Thereafter, as shown in (b) of FIG. 11 , the back cover 2003 is coupled to the rear surface of the frame 2001 .
  • the plurality of display modules 1000 are sequentially coupled to predetermined positions of the frame 2001 .
  • the plurality of display modules 1000 may be sequentially coupled from the bottom of the frame 2001 .
  • the order of combining the plurality of display modules 1000 may be different.
  • the plurality of display modules 1000 may be arranged in a grid along a plurality of rows and columns on the frame 2001 .
  • the plurality of display modules 1000 may be sequentially combined from the bottom row.
  • any one of steps (a) to (c) of FIG. 11 may be the first step to perform the assembly of the display device. .
  • the plurality of display modules 1000 may not physically maintain a perfect adhesion state due to at least one of a difference in process and bending of the frame.
  • the gap between the display modules 1000 may act as a critical problem in the display device provided by the light emitting device at the micro level. Therefore, a coupling structure for removing a gap between the plurality of display modules 100 will be described in detail below.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a structure of a first connection member 3000 of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • a display device includes a display module 1000 including a semiconductor light emitting device, a frame 2001 in which a plurality of the display modules 1000 are arranged, and the display from a rear surface of the display module 1000 .
  • the module 1000 is fixed on the frame 2001 and includes a first connecting member providing planar fluidity, and a magnet provided on a side surface of the display module 1000 , and is attached to the adjacent display module 1000 . It may be configured to include a second connecting member that provides an attractive force.
  • 12A is a perspective view of a state in which the display module 1000 and the frame 2001 are combined according to an embodiment of the present invention.
  • the display module 1000 and the frame 2001 are coupled to each other through the first connection member 3000 .
  • a second connection member 4000 may be provided on a side surface of the display module 1000 to be coupled to another adjacent display module 1000 .
  • the first connection member 3000 is located on the rear surface of the display module 1000 .
  • the first connection member is provided on the rear surface of the accommodating part 3100 and the display module 1000 provided in the frame 2001, and is inserted into the accommodating part 3100 to fix the display module 1000, , may be formed to include an insertion part 3200 having a width smaller than the width of the receiving part 3100 .
  • the first connection member 3000 is provided on the rear surface of the display module 1000 at a position facing the receiving part 3100 and the receiving part 3100 provided at a predetermined position of the frame 2001. It may be composed of an insertion part 3200 .
  • the insertion unit 3200 may be inserted into the receiving unit 3100 to fix the display module 1000 to the frame 2001 .
  • the first connection member has planar fluidity in the X-axis or Y-axis direction on the front surface of the frame 2001 of the display module 1000 .
  • the display module 1000 appropriately flows on the plane of the frame 2001 to determine the coupling state between the adjacent display modules 1000 . can keep
  • the accommodating part 3100 is a groove formed through the frame 2001 , and may be configured as a groove wider than the insertion part 3200 . Accordingly, the insertion unit 3200 can flow within a predetermined range even when the insertion unit 3100 is inserted into the receiving unit 3100 , and the display module 1000 to which the insertion unit 3200 is connected also flows within the predetermined range. It can be configured to be possible.
  • the insertion part 3200 may be formed in a structure to be caught in a groove included in the receiving part 3100 .
  • the accommodating part 3100 is a receiving groove
  • the insertion part 3200 is also a locking part having a structure caught in the receiving groove.
  • the insertion part 3200 is connected in a vertical direction to a first structure 3201 connected to the rear surface of the display module 1000 and an end of the first structure 3201 , the display module 1000 .
  • a second structure 3202 including a protrusion 3203 provided on an inner surface facing the rear surface may be formed.
  • the first connecting member includes an inserting part 3200 and an accommodating part 3100 , and the inserting part 3200 is inserted into the accommodating part 3100 by being caught in the receiving part 3100 .
  • the display module 1000 may be non-movably coupled to the frame 2001 in the Z-axis.
  • the insertion part 3200 may include a first structure 3201 and a second structure 3202 .
  • the first structure 3201 is formed to extend in the Z-axis direction from a predetermined position on the rear surface of the display module 1000
  • the second structure 3202 is formed from the end of the first structure 3201 in a vertical direction. It can be formed by extending to .
  • a predetermined space may be provided between the second structure 3202 and the rear surface of the display module 1000 in which the receiving part 3100 of the frame 2001 can be inserted.
  • the end of the second structure 3202 may be treated with a curved surface so that the insertion part 3200 can be easily inserted into the receiving part 3100 .
  • the width of the second structure 3202 may be narrower than that of the first structure 3201 so that the insertion part 3200 can be easily inserted into the receiving part 3100 .
  • the width of the receiving part 3100 is wider than the width of the inserting part 3200 , and the display module 1000 flows at a preset interval in the x-axis direction while coupled to the frame 2001 . can do.
  • the insertion unit 3200 is inserted into the receiving unit 3100 and hung in the y-axis direction, and the display module 1000 may flow at a preset interval in the y-axis direction while being coupled to the frame 2001 .
  • the x-axis and y-axis may correspond to axes located on a plane formed by the front surface of the frame 2001 .
  • the plane fluidity of the display module 1000 may mean fluidity in the x-axis and y-axis directions.
  • the display module 1000 When the display module 1000 is coupled to the frame 2001 and has fluidity in the x-axis and y-axis directions, it may be advantageous to remove a gap formed between the display modules 1000 using the second connecting member 4000 .
  • the display module 1000 having fluidity in the z-axis direction while it is coupled to the frame 2001 causes a step difference in the z-axis direction between the display modules 1000, which may be problematic.
  • a structure for preventing the display module 1000 from flowing in the z-axis direction will be described.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a cross-sectional structure of a second structure 3202 included in the insertion part 3200 .
  • the second structure 3202 may further include a protrusion 3203 protruding to a predetermined height on an inner surface facing the rear surface of the display module 1000 .
  • At least one protrusion 3203 may be provided on the inner surface of the second structure 3202 .
  • (b) is a cross-sectional view of the portion A-A ⁇ of (a).
  • the cross-sectional shape of the protrusion 3203 may be a semicircular shape, but is not limited thereto, and the cross-sectional shape of the protrusion 3203 may be a rectangular shape or a triangular or square shape gradually narrowing in the protrusion direction. . Also, the plurality of protrusions 3203 may be formed by having different cross-sectional shapes, respectively.
  • the second structure 3202 may elastically support the protrusion 3203 in the rear direction (z-axis direction) of the frame 2001 . Accordingly, even if a certain level of tolerance occurs during the manufacturing process of the insertion part 3200 , the display module 1000 can be firmly fixed to the frame 2001 .
  • manufacturing tolerance dt in a state in which the receiving part 3100 of the frame 2001 is inserted between the second structure 3202 and the back surface of the display module 1000 ) may exist.
  • the second structure 3202 and the frame 2001 may be in close contact with each other. Accordingly, the display module 1000 may be stably coupled to the frame 2001 without z-axis movement.
  • the second structure 3202 has elasticity, and by using the protrusion 3203 , the display module 1000 may be closely fixed to the frame 2001 in the z-axis direction. As the display module 1000 is closely fixed to the frame 2001 without movement in the z-axis direction, the step difference in the z-axis direction between the display modules 1000 may be offset.
  • the protrusion 3203 is continuously formed from an end of the inner surface of the second structure 3202 to a portion connected to the first structure 3201, and is formed within the second structure 3202 . At least one may be provided on the side surface. According to the exemplary embodiment, it is possible to reduce the contact frictional force in the upper and lower directions by maintaining a constant line contact between the end of the protrusion 3203 and the frame 2001, and accordingly, the display module 1000 is installed in the frame (2001) can be easily combined.
  • the protrusion 3203 may be formed as a conical, hemispherical, or various polyhedral protrusions, and a plurality of protrusions 3202 may be formed on the inner surface of the second structure 3202 .
  • the display module 1000 is connected to the frame 2001 in a state in which plane flow is possible at preset intervals using the first connection member 3000 , and is connected to the second connection member 400 from other adjacent display modules 1000 . ) to maintain close contact.
  • the structure of the second connecting member 400 will be described.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a structure of a second connection member of a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the second connection member is provided on a side surface of the display module 1000 to provide a magnetic attraction between the display modules 1000 adjacent to each other. Accordingly, binding between the display modules 1000 adjacent to each other is possible only by arranging the display modules 1000 side by side without a complicated fastening structure.
  • the second connection member includes a first magnet provided on a side surface of the display module 1000 and a second magnet provided on a side surface of another display module 1000 facing the side surface of the display module 1000 . It includes a magnet, and the first magnet and the second magnet may be formed at positions facing each other.
  • the second connection member may be disposed on each side of the display module 1000 . Accordingly, it is possible to provide a magnetic attraction between the display module 1000 and other display modules 1000 adjacent to the left and right or up and down thereof.
  • At least one second connection member may be provided on each side surface of the display module 1000 .
  • an appropriate number of second connection members may be provided.
  • the second connection member may be disposed at a predetermined position in which each side of the display module 1000 is equally divided. Accordingly, it is possible to provide a constant magnetic attraction without being focused on a specific portion of each side.
  • the second connection member provides magnetic attraction, there is no gap between the plurality of display modules 1000 even in a situation in which the display module 1000 flows in a predetermined range on the frame 2001 .
  • the bond can be maintained.
  • the frame 2001 is A plurality of combined display modules 1000 may also maintain continuous coupling in response to the predetermined curvature.
  • the second connecting member may include a magnet having a polarity opposite to that of a magnet included in another adjacent second connecting member.
  • the adjacent second connection member 4000b may include an S-pole magnet.
  • the second connection member may alternately include N-pole and S-pole magnets along the side surface of the display module 1000 .
  • any one of the first magnet or the second magnet may be made of a magnetic material. Accordingly, by using a material having a relatively low unit price and high strength instead of a magnet for one part, it is possible to reduce manufacturing cost and increase stability.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating coupling of a plurality of display modules 1000 using a second connection member.
  • a plurality of adjacent display modules 1000a and 1000b are coupled by magnetic attraction provided by the second connecting member.
  • the second connecting member is configured to include a first magnet and a second magnet at positions facing each other, it can be naturally adjusted to the correct coupling position by the magnetic attraction provided by the magnets. can Therefore, the user does not need to worry about the exact coupling position of the display module 1000, just by narrowing the distance between the display modules 1000, the exact coupling between the plurality of display modules 1000 as shown in (b) of FIG. It is possible.
  • the second connection member 4000a provided on the side surface of the display module 1000 is provided at a position facing the second connection member 4000b provided on the side surface (opposite surface) of the adjacent display module 1000 .
  • the second connecting members 4000a and 4000b may be positioned on the side of each display module 1000 so that the adjacent display modules 1000 are coupled to each other so that the width in the x-direction or the height in the y-axis are matched.
  • the second connecting member may include a magnet having a polarity opposite to that of a magnet included in another adjacent second connecting member. Accordingly, as shown in (c) of FIG. 15 , when the user incorrectly arranges the vertical or left-right directions of the display module 1000, the erroneous coupling can be prevented by the magnetic repulsive force provided by the second connecting member of the same polarity. have.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a structure of a connector part of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • a second connector part 5000 may be formed on a rear surface of the display module 1000
  • a first connector part 6000 is formed on a front surface of the frame 2001 to which the display module 1000 is coupled. ) can be formed.
  • At least one second connector part may be formed on the rear surface of the display module 1000 .
  • the number of the first connector parts may be the same as the number of the second connector parts provided in the plurality of display modules 1000 .
  • the first connector part and the second connector part are coupled to each other in a energized state to form a connector assembly 7000 .
  • the coupling may be formed by physical contact between the connector parts.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating a specific structure of the connector unit of FIG. 16 .
  • the frame 2001 includes a first connector 6001 in an upward direction and a first connector guide 6002 for fixing the first connector 6001 to the frame 2001
  • the display module 1000 includes a second connector 5001 in a downward direction electrically connected to the first connector 6001 and a second connector guide for fixing the second connector 5001 to the display module 1000 ( 5002) may be formed.
  • the second connector 5001 a coupling portion thereof is formed toward a downward direction of the display module 1000 from the rear surface of the display module 1000 .
  • the second connector 5001 may include at least one electrical coupling part.
  • the second connector guide 5002 is provided at one end of the second connector 5001 .
  • the second connector guide 5002 may include a portion connected to the second connector 5001 and a portion connected to the rear surface of the display module 1000 .
  • the second connector guide 5002 may serve to fix the second connector 5001 to a predetermined position of the display module 1000 .
  • a coupling portion thereof may be formed from the front surface of the frame 2001 toward an upper direction of the frame 2001 .
  • the first connector 6001 may include at least one electrical coupling part.
  • the first connector guide 6002 is provided at one end of the first connector 6001 .
  • the first connector guide 6002 may include a portion connected to the first connector 6001 and a portion connected to the front surface of the frame 2001 .
  • the first connector guide 6002 may serve to fix the first connector 6001 to a predetermined position of the frame 2001 .
  • the first connector 6001 and the second connector 5001 are electrically coupled to each other. Accordingly, the module circuit unit mounted on the display module 1000 may receive an electrical signal from the frame 2001 or the outside of the frame 2001 .
  • the first connector part and the second connector part may be coupled to each other to form a connector assembly 7000 .
  • At least one of the first connector guide 6002 and the second connector guide 5002 may be formed to be elastically supported in an upper direction or a lower direction.
  • the first connector guide 6002 may be formed to be elastically supported in an upper or lower direction. Accordingly, the first connector 6001 connected to the first connector guide 6002 is also partially elastically movable in an upper or lower direction. Accordingly, even when the display module 1000 or the frame 2001 moves in an upper or lower direction within a predetermined range, the connector assembly 7000 is elastically supported in the upper or lower direction of the first connector guide 6002 . ) can maintain the bond.
  • the second connector guide 5002 may be formed to be elastically supported in an upper or lower direction.
  • the second connector 5001 connected to the second connector guide 5002 is also partially elastically movable in an upper or lower direction.
  • both the first connector guide 6002 and the second connector guide 5002 may be formed to be elastically supported in an upper or lower direction. Accordingly, the elastically supported range is widened, and even when the upper or lower flow range of the display module 1000 or the frame 2001 is wide, the coupling of the connector assembly 7000 can be stably maintained. .
  • the first connector guide 6002 includes at least one guide protrusion 6003 protruding upward from a portion in contact with the second connector guide 5002, and the second connector guide 5002 ) may be formed including at least one or more guide holes 5003 that can accommodate the side protrusions.
  • the guide protrusion 6003 may be formed to protrude from one end of the first connector guide 6002 to have a cylindrical shape, a square pillar, or various shapes that are integrally formed.
  • a guide hole 5003 may be formed in a portion of the second connector guide 5002 facing the first connector guide 6002 so that the guide protrusion 6003 can be inserted.
  • a plurality of guide protrusions 6003 may also be formed accordingly.
  • the cross-sectional area of the guide protrusion 6003 is formed to be smaller than or equal to the area of the hole of the guide hole 5003 , so that it can be stably accommodated in the guide hole 5003 .
  • the first and second connector guides 5002 may be stably coupled at a more accurate position to form the connector assembly 7000 .
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a coupling structure of a connector part of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the conventional display module 1000 coupling structure has a problem in that the connector coupling direction is formed perpendicular to the rear surface of the display module 1000, so that the module-frame coupling structure is thickened.
  • the connectors are coupled to the rear surface of the display module 1000 in a horizontal direction.
  • the user arranges the display module 1000 at an appropriate position on the front surface of the frame 2001 so that the insertion part 3200 provided on the rear surface of the display module 1000 is accommodated in the frame 2001 . It can be arranged so that it can be inserted into the part 3100 . Accordingly, as in Section A, the second connector 5001 provided on the rear surface of the display module 1000 and the first connector 6001 provided on the front surface of the frame 2001 are on a common central axis. It can be arranged and can be combined.
  • the user may move the display module 1000 in a downward direction so that the insertion unit 3200 is completely inserted into the receiving unit 3100 , thereby fixing the display module 1000 on the frame 2001 .
  • the first connector 6001 and the second connector 5001 may be coupled on a common central axis by the downward movement of the display module 1000 . That is, the first connector 6001 and the second connector 5001 may be coupled to the rear surface of the display module 1000 or the front surface of the frame 2001 in a horizontal direction. As the first connector 6001 and the second connector 5001 are coupled in the horizontal direction, the overall structure of the display device becomes slim.
  • the frame 2001 may be formed to include a module control circuit electrically connected to the first connector 6001 to control the plurality of display modules 1000 .
  • the module control circuit may be provided in an internal space between the frame 2001 and a back cover of the frame 2001 .
  • the module control circuit is electrically connected to the first connector 6001, and accordingly, the module circuit part inside the plurality of display modules 1000 through the second connector 5001 connected to the first connector 6001 can be electrically connected to.
  • the module control circuit may control the plurality of display modules 1000 to control an image output to the display panel. Accordingly, the module control circuit may control the plurality of display modules 1000 to all output the same image or output different images. In addition, the module control circuit may control a portion of the entire image to be output to each of the plurality of display modules 1000 to implement a display device having an entire large screen.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a coupling structure of a side case 9000 of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device further includes a side case 9000 that covers a side surface of the display device, wherein the side case 9000 is formed to be coupled to the second connection member of the display module 1000 by magnetic attraction.
  • the display device according to the present invention may be configured with a 4x4 display panel arrangement.
  • a user may configure the display device by sequentially coupling (tiling) the display module 1000 to the frame 2001 .
  • the top, bottom, left, and right sides of the display device may be finished in a structure in which the second connecting member provided on the side portion of the outermost display module 1000 is exposed.
  • the side case 9000 is formed to cover the side portion of the outermost display module 1000 .
  • the side case 9000 may be formed to include a magnetic material on the inner surface. Accordingly, the side case 9000 may be coupled to the magnet included in the second connection member by magnetic attraction.
  • a magnet having a polarity opposite to that of a magnet included in the second connection member may be provided on the inner surface of the side case 9000 at a portion in contact with the second connection member. Accordingly, the side case 9000 may be attached to an accurate position on the side surface of the display panel. In addition, since the side case 9000 is coupled by magnetic attraction, the user can easily attach and detach the side case 9000 arbitrarily.
  • the side case 9000 may be provided in various shapes. Accordingly, the user can configure the display device by selecting the side case 9000 that suits his or her taste among the side cases 9000 made of various colors or materials.
  • the features of the present invention can be applied in whole or in part to a display device or a manufacturing method thereof.

Abstract

본 명세서에서는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 있어서, 상기 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 모듈; 복수의 상기 디스플레이 모듈이 배열되는 프레임; 상기 디스플레이 모듈의 배면에서 상기 디스플레이 모듈을 상기 프레임 상에 고정시키되, 평면 유동성을 제공하는 제1 연결부재; 및 상기 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 자석을 포함하고, 인접하는 디스플레이 모듈에 인력을 제공하는 제2 연결부재를 포함하는 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치를 개시한다. 이에 따라, 본 명세서에는 각 디스플레이 모듈 간 갭(Gap)을 최소화할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치
본 발명은 디스플레이 장치 관련 기술 분야에 적용 가능하며, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술 분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 있고, OLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 문제점이 있다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 것으로 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 전술한 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 상기 반도체 발광 소자는 필라멘트 기반의 발광 소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 갖는다.
한편, 최근 초대형 디스플레이 장치 또는 실내용 대형 디스플레이 장치에 대한 수요가 늘어나면서, 이동 및 설치가 용이한 디스플레이 장치에 대한 다양한 연구가 실시되고 있다. 이와 같은 디스플레이 장치는, 복수의 디스플레이 어셈블리가 연이어 배치되어 대면적의 화면을 구현할 수 있다. 각각의 복수의 디스플레이 어셈블리는 서로 다른 화면을 표시하거나 하나의 전체 화면을 구성하는 일부 화면을 표시할 수 있다.
기존의 디스플레이 모듈 결합 구조는 커넥터 결합 방향이 상기 디스플레이 모듈 배면과 수직하게 형성되어, 모듈-프레임 결합 구조가 두꺼워지는 문제점이 있었다.
또한, 기존의 디스플레이 모듈 결합 구조는 복수 개의 디스플레이 모듈을 세트 프레임(Set Frame)에 각각 결합시키되, 디스플레이 모듈 간 결합 구조가 부재하여, 화면 간 갭(Gap)이 발생하는 문제점이 있었다. 특히, 세트 프레임 온도 변화 또는 외력에 의한 휨 발생시, 화면 간 Gap 발생 가능성이 더욱 높아지는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예의 목적은, 상술하는 문제점을 해결하고, 상기 복수 개의 디스플레이 모듈을 용이하게 결합할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예의 다른 목적은, 각 디스플레이 모듈 간 갭(Gap)을 최소화할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 다른 목적은, 디스플레이 모듈의 커넥터 구조를 개선하여, 디스플레이 장치를 보다 얇게 만들 수 있도록 한다.
나아가, 본 발명의 일 실시예의 또 다른 목적은, 여기에서 언급하지 않은 다양한 문제점들도 해결하고자 한다. 당업자는 명세서 및 도면의 전 취지를 통해 이해할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 상기 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 모듈; 복수의 상기 디스플레이 모듈이 배열되는 프레임; 상기 디스플레이 모듈의 배면에서 상기 디스플레이 모듈을 상기 프레임 상에 고정시키되, 평면 유동성을 제공하는 제1 연결 부재; 및 상기 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 자석을 포함하고, 인접하는 디스플레이 모듈에 인력을 제공하는 제2 연결 부재를 포함한다.
실시예로서, 상기 제1 연결 부재는 상기 프레임에 구비되는 수용부; 및 상기 디스플레이 모듈의 배면에 구비되어, 상기 수용부에 삽입되어 상기 디스플레이 모듈을 고정하고, 상기 수용부의 너비 보다 작은 너비를 가지는 삽입부를 포함하며, 또한 상기 삽입부는 상기 디스플레이 모듈의 배면에 연결되는 제1 구조; 및 상기 제1 구조의 단부에 수직 방향으로 연결되고, 상기 디스플레이 모듈의 배면과 마주하는 내측면에 구비된 돌출부를 포함하는 제2 구조를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 삽입부가 상기 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 제2 구조는 상기 돌출부를 상기 프레임의 배면 방향으로 탄성 지지하는 것을 특징으로 한다.
실시예로서, 상기 돌출부는 상기 제2 구조의 내측면의 끝단에서부터 상기 제1 구조와 연결되는 부분까지 연속적으로 형성되며, 상기 제2 구조의 내측면에 적어도 하나 이상 구비된다.
실시예로서, 상기 제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 제1 자석; 및 상기 디스플레이 모듈의 측면과 마주보는 다른 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석은 서로 마주보는 위치에 형성된다.
실시예로서, 상기 제2 연결 부재는 인접한 다른 제2 연결 부재에 포함된 자석과 반대 극성의 자석을 포함한다.
실시예로서, 상기 프레임은 상부 방향의 제1 커넥터; 및 상기 제1 커넥터를 상기 프레임에 고정시키는 제1 커넥터 가이드를 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되는 하부 방향의 제2 커넥터; 및 상기 제2 커넥터를 상기 디스플레이 모듈에 고정시키는 제2 커넥터 가이드를 포함하며, 상기 제1 커넥터 가이드 및 상기 제2 커넥터 가이드 중 적어도 하나는 상부 방향 또는 하부 방향으로 탄성 지지 될 수 있다.
실시예로서, 상기 제2 커넥터 가이드는 상기 제1 커넥터 가이드와 맞닿는 부분에서 상부 방향으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 가이드 돌기를 포함하고, 상기 제1 커넥터 가이드는 상기 사이드 돌기를 수용할 수 있는 적어도 하나 이상의 가이드 구멍을 포함한다.
실시예로서, 상기 프레임은 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되어 복수의 상기 디스플레이 모듈을 제어하는 모듈 제어회로를 더 포함한다.
실시예로서, 상기 디스플레이 장치의 측면을 커버하는 측면 케이스를 더 포함하며, 상기 측면 케이스는 상기 디스플레이 모듈의 제2 연결 부재와 자기적 인력에 의해 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 디스플레이 모듈을 이용하여 대형 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
구체적으로, 복수의 디스플레이 모듈이 프레임 상 평면 유동성을 가지며, 각 모듈 간 자기적 인력을 통한 결합으로, 상기 복수의 디스플레이 모듈 간 갭(Gap)을 최소화하여, 연속적이고 안정적인 대화면 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈간 자기적 인력으로 프레임의 휘어짐을 방지 하며, 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 상하 방향의 수평 구조 커넥션을 이용한 커넥터 연결 구조를 통해 종래에 비해 슬림한 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들도 있다. 당업자는 명세서 및 도면의 전취지를 통해 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도 이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 절단된 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러 가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 절단된 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 분해도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 조립과정을 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제1 연결 부재의 구조를 나타내는 개념도이다.
도 13은 도12의 제1 연결 부재의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제2 연결 부재의 구조를 나타내는 개념도이다.
도 15는 도 14의 제2 연결 부재의 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 커넥터부 구조를 나타내는 개념도이다.
도 17은 도 16의 커넥터부의 구체적인 구조를 나타내는 개념도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 커넥터부의 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 측면 케이스 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
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 형태라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
또한, 당해 명세서에서 언급된 반도체 발광 소자는 LED, 마이크로 LED 등을 포함하는 개념이며, 혼용되어 사용될 수 있다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)의 제어부(미도시)에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다.
플렉서블 디스플레이는, 예를 들어 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 또는 구부러질 수 있는, 또는 비틀어질 수 있는, 또는 접힐 수 있는, 또는 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다.
나아가, 플렉서블 디스플레이는, 예를 들어 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 또는 구부리거나, 또는 접을 수 있거나 또는 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률 반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는, 예를 들어 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여, 이하 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도 이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 절단된 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러 가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 적어도 하나의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.
도 2 또는 도 3a에 도시된 바와 같이, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기 절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법이 적용될 수도 있다. 전술한 다른 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이 차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.
상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스 부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스 부재의 바닥 부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스 부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직 방향으로 전도성을 가지게 된다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스 부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합 형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 파티클 혹은 나노 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.
다시 도3a를 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광 소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다.
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chiptype)의 발광 소자가 될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 도3에 도시된, 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광 소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광 소자들의 p 형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광 소자(150)가 압입되며 이를 통하여 반도체 발광 소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광 소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광 소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다.
발광 소자 어레이는 자체 휘도 값이 상이한 복수의 반도체 발광 소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광 소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광 소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광 소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 반도체 발광 소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광 소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 반도체 발광 소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.
형광체층(180)은 반도체 발광 소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자 상에 청색광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주재료로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.
이 경우, 반도체 발광 소자는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 반도체 발광 소자는 황색 형광체층이 개별 소자 마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광 소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전 영역에 사용 가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용 가능한 반도체 발광 소자의 형태로 확장될 수 있다.
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광 소자는 전도성 접착층 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다.
이와 같은 개별 반도체 발광 소자(150)의 크기는 예를 들어, 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20 X 80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다.
따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한 변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다.
따라서, 이러한 경우, HD화질 이상의 고화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 배선기판(110)에 절연층(160)이 적층되며, 상기 배선기판(110)에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 배선기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광 소자(150)가 위치된 임시기판(112)을, 상기 반도체 발광 소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)와 마주하도록 배치한다.
이 경우에, 임시기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
그 다음에, 배선기판과 임시기판(112)을 열 압착한다. 예를 들어, 배선기판과 임시기판(112)은 ACF 프레스 헤드를 적용하여 열 압착할 수 있다. 상기 열 압착에 의하여 배선기판과 임시기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열 압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광 소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광 소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.
그 다음에, 상기 임시기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 임시기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.
마지막으로, 상기 임시기판(112)을 제거하여 반도체 발광 소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광 소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광 소자(150)의 일 면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조 방법이나 구조는 여러 가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광 소자도 적용될 수 있다.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도 7은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 적어도 하나의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(Anisotropy Conductive Film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시 예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광 소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광 소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께 방향으로 전도성을 가지는 부분과 전도성을 가지지 않는 부분으로 구획된다.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광 소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.
이와 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(250)의 크기는 예를 들어, 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 예를 들어, 20 X 80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.
수직형 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광 소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자 상에 청색광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광 소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다.
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다.
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광 소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.
만약 반도체 발광 소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광 소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.
만일 제2전극(240)이 반도체 발광 소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광 소자(250) 및 제2전극(240)의 사이 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광 소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광 소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 도8에 도시된 바와 같이, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
전술하였듯이, 반도체 발광 소자를 이용한 대화면 고화소 디스플레이 장치의 경우, 성장 기판에서 성장한 상기 반도체 발광 소자는 새로운 기판으로 조립되거나 전사되어야 한다. 상기 성장 기판은 예를 들어, 현 기술수준에서는 12인치 웨이퍼일 수 있으며, 이에 따라서 복수 번의 전사가 반복될 수 있다.
상기 조립 또는 전사 과정은 예를 들어, 매우 많은 수의 반도체 발광 소자가 일괄적으로 새로운 기판에 배열되는 과정이며, 상기 배열 과정에서 설정된 위치와 다른 위치로 배열될 수 있어, 배열 오차가 존재하게 된다.
또한, 상기 조립 또는 전사 이후, 상기 반도체 발광 소자를 전기적으로 연결하기 위한 배선 공정이 수행되며, 상기 배열 오차의 범위가 일정한 스펙(Spec) 범위를 초과하는 경우, 상기 반도체 발광 소자는 쇼트(short) 또는 오픈(open) 불량을 유발하게 된다.
실험적으로, 상기 배열 오차범위는 ±3㎛ 수준까지 관리되어야 하며, 이는 디스플레이 패널 생산 수율에 있어서 가장 중요한 핵심 요소이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
본 발명에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1)는 복수 개의 디스플레이 모듈(1000) 및 프레임부(2000)의 결합 구조로 형성될 수 있다.
각각의 디스플레이 모듈(1000)은 디스플레이 패널(1001), 모듈 바텀(1002), 모듈 회로부(1003), 연결 부재(1004) 및 모듈 커버(1005)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(1001)은 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 패널로 발광 소자로 마이크로 LED를 포함할 수 있다. 구체적인 실시예는 도 1 및 도 2를 참조할 수 있다.
한편, 프레임부(2000)는 디스플레이 모듈(1000)이 결합하는 프레임(2001), 디스플레이 모듈(1000)의 커넥터와 결합하는 커넥터 브라켓(2002) 및 백 커버(2003)를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(1)는 적어도 하나 이상의 디스플레이 모듈(1000)이 프레임(2001)의 전면부에 나란히 결합하여 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 조립 과정을 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 프레임(2001)과 커넥터 브라켓(2002)를 결합한다. 이후 도 11의 (b)와 같이, 프레임(2001)의 후면에 백 커버(2003)를 결합한다.
도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 디스플레이 모듈(1000)을 차례대로 프레임(2001)의 소정의 위치에 결합한다. 일 실시예에서, 상기 복수의 디스플레이 모듈(1000)은 프레임(2001)의 하단부터 순차적으로 결합할 수 있다. 다만, 상기 복수의 디스플레이 모듈(1000)의 결합 순서는 달리할 수 있다.
구체적으로, 복수의 디스플레이 모듈(1000)은 프레임(2001)상에 복수의 행 및 열을 따라 격자 배열될 수 있다. 복수의 디스플레이 모듈(1000)은 하단 행부터 순차적으로 결합할 수 있다.
도 11에 도시된 순서는 반드시 그 순서에 한하지 않으며, 사용자의 편의에 따라 도 11의 (a) 부터 (c) 중 어느 하나의 단계를 첫 단계로 하여 본 디스플레이 장치의 조립을 수행할 수 있다.
다만, 복수의 디스플레이 모듈(1000)을 격자 배열하는 경우, 공정상의 차이 및 프레임의 휨 중 적어도 하나로 인해서, 복수의 디스플레이 모듈(1000)이 물리적으로 완전한 밀착상태를 유지할 못할 수 있다. 이러한 디스플레이 모듈(1000)간 틈은 발광 소자가 마이크로 수준으로 제공하는 디스플레이 장치에서 크리티컬한 문제로 작용할 수 있다. 따라서, 이하 복수의 디스플레이 모듈(100) 간 틈을 제거하는 결합 구조를 구체적으로 살펴본다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 결합 부재에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제1 연결 부재(3000)의 구조를 나타내는 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 모듈(1000), 복수의 상기 디스플레이 모듈(1000)이 배열되는 프레임(2001), 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에서 상기 디스플레이 모듈(1000)을 상기 프레임(2001) 상에 고정시키되, 평면 유동성을 제공하는 제1 연결 부재, 및 상기 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 구비되는 자석을 포함하고, 인접하는 디스플레이 모듈(1000)에 인력을 제공하는 제2 연결 부재를 포함하여 구성될 수 있다.
도 12의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(1000)과 프레임(2001)이 결합된 상태의 사시도이다.
디스플레이 모듈(1000)과 프레임(2001)은 제1 연결 부재(3000)를 통해 상호 결합된다. 한편, 디스플레이 모듈(1000)의 측면에는 인접한 다른 디스플레이 모듈(1000)과 결합할 수 있도록 제2 연결 부재(4000)가 구비될 수 있다.
제1 연결 부재(3000)는 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 위치한다.
상기 제1 연결 부재는 상기 프레임(2001)에 구비되는 수용부(3100) 및 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 구비되어, 상기 수용부(3100)에 삽입되어 상기 디스플레이 모듈(1000)을 고정하고, 상기 수용부(3100)의 너비 보다 작은 너비를 가지는 삽입부(3200)를 포함하여 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 연결 부재(3000)는 프레임(2001)의 소정의 위치에 구비된 수용부(3100) 및 상기 수용부(3100)에 마주보는 위치에서 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 구비된 삽입부(3200)로 구성될 수 있다.
상기 삽입부(3200)는 상기 수용부(3100)에 삽입되어 디스플레이 모듈(1000)을 프레임(2001)에 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 연결 부재는 상기 삽입부(3200)가 상기 수용부(3100)에 삽입된 상태에서, 디스플레이 모듈(1000)이 프레임(2001) 전면상에서 X축 또는 Y축 방향의 평면 유동성을 가지도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 프레임(2001)이 주위 환경의 온도 변화에 의해 팽창, 수축되는 상황에서도, 상기 디스플레이 모듈(1000)이 프레임(2001) 평면 상에서 적절이 유동하여, 인접한 디스플레이 모듈(1000) 간의 결합상태를 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수용부(3100)는 상기 프레임(2001)을 관통하여 형성되는 홈으로, 상기 삽입부(3200)보다 너비가 넓은 홈으로 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 삽입부(3200)는 상기 수용부(3100)에 삽입된 상태에서도 소정의 범위에서 유동 가능하며, 상기 삽입부(3200)가 연결되어 있는 디스플레이 모듈(1000) 또한 상기 소정의 범위에서 유동 가능하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 삽입부(3200)는 상기 수용부(3100)에 포함되는 홈에 걸리는 구조로 형성될 수 있다. 따라서 상기 수용부(3100)는 수용홈이며, 삽입부(3200)는 상기 수용홈에 걸리는 구조의 걸림부이기도 하다.
또한, 상기 삽입부(3200)는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 연결되는 제1 구조(3201) 및 상기 제1 구조(3201)의 단부에 수직 방향으로 연결되고, 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면과 마주하는 내측면에 구비된 돌출부(3203)를 포함하는 제2 구조(3202)를 포함하여 형성될 수 있다.
도 12의 (b) 및 (c)는 상기 제1 연결 부재를 상기 프레임(2001)의 배면에서 바라본 정면도 및 그 측면도이다.
도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 연결 부재는 삽입부(3200)와 수용부(3100)를 포함하며, 상기 삽입부(3200)는 상기 수용부(3100)에 걸려서 삽입되는 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 디스플레이 모듈(1000)은 상기 프레임(2001) 상에서 Z축으로 유동이 불가능하게 결합될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 삽입부(3200)는 제1 구조(3201) 및 제2 구조(3202)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제1 구조(3201)는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면의 소정의 위치에서 Z축 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 제2 구조(3202)는 상기 제1 구조(3201)의 단부에서 수직방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제2 구조(3202)와 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면 사이에는 상기 프레임(2001)의 수용부(3100)가 삽입될 수 있는 소정의 공간이 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 삽입부(3200)가 상기 수용부(3100)에 삽입이 용이하도록, 상기 제2 구조(3202)의 끝단은 곡면으로 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 삽입부(3200)가 상기 수용부(3100)에 삽입이 용이하도록, 상기 제2 구조(3202)의 너비는 상기 제1 구조(3201)보다 좁게 형성될 수 있다.
제1 연결부재(3000) 에서, 수용부(3100)의 너비는 삽입부(3200)의 너비보다 넓어, 디스플레이 모듈(1000)은 프레임(2001)에 결합된 상태에서 x축 방향으로 기 설정 간격 유동할 수 있다. 삽입부(3200)은 수용부(3100)에 삽입되어 y축 방향으로 걸리는 구조로, 디스플레이 모듈(1000)은 프레임(2001)에 결합된 상태에서 y 축 방향으로 기 설정 간격 유동할 수 있다. 상기 x축 및 y축은 프레임(2001)의 전면이 형성하는 평면 상에 위치한 축에 대응될 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(1000)의 평면 유동성은 상기 x축 및 y축 방향의 유동성을 의미할 수 있다.
디스플레이 모듈(1000)이 프레임(2001)에 결합된 상태에서 x축 및 y 축 방향으로 유동성을 가지는 것은 제2 연결 부재(4000) 이용하여 디스플레이 모듈(1000) 간 형성된 틈을 제거하는데 유리할 수 있다. 다만, 디스플레이 모듈(1000)이 프레임(2001)에 결합된 상태에서 z축 방향으로 유동성을 가지는 것을 디스플레이 모듈(1000)간 z축 방향 단차를 야기하므로 문제가 될 수 있다. 이하에서, 디스플레이 모듈(1000)의 z축 방향 유동을 방지하는 구조를 살펴본다.
도 13은 상기 삽입부(3200)에 포함되는 제2 구조(3202)의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
일 실시예에서, 상기 제2 구조(3202)는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면과 마주하는 내측면에 소정의 높이로 돌출된 돌출부(3203)를 더 포함할 수 있다.
도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(3203)는 제2 구조(3202)의 내측면에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
도 13의 (b)는 (a)의 A-A` 부분의 단면이다.
도면과 같이, 상기 돌출부(3203)의 단면 형상은 반원 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 돌출부(3203)의 단면 형상은 직사각형 형상 또는 돌출 방향으로 점점 좁아지는 삼각 또는 사각의 형상일 수 있다. 또한, 복수의 돌출부(3203)는 각각 단면 형상을 달리하여 형성될 수 있다.
상기 삽입부(3200)가 상기 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 제2 구조(3202)는 상기 돌출부(3203)를 상기 프레임(2001)의 배면 방향(z축 방향)으로 탄성 지지할 수 있다. 이에 따라 상기 삽입부(3200)의 제작과정에서 일정 수준의 공차가 발생하더라도, 상기 디스플레이 모듈(1000)을 상기 프레임(2001)에 단단히 고정시킬 수 있다.
도 13(c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 제2 구조(3202)와 디스플레이 모듈(1000) 배면 사이에 프레임(2001)의 수용부(3100)가 삽입된 상태에서 제작 상의 공차(dt)가 존재할 수 있다. 다만, 상기 공차가 존재하더라도, 상기 돌출부(3203)가 존재함에 따라, 상기 제2 구조(3202)와 상기 프레임(2001) 간 밀착하여 접촉이 가능하다. 이에 따라 상기 디스플레이 모듈(1000)은 상기 프레임(2001)에 z 축 유동 없이 안정적으로 결합될 수 있다.
제2 구조(3202)는 탄성을 가지는 구성으로 돌출부(3203)을 이용하여, 디스플레이 모듈(1000)을 z축 방향으로 프레임(2001)에 밀착 고정할 수 있다. 디스플레이 모듈(1000)은 z 축 방향 유동 없이 프레임(2001)에 밀착 고정됨에 따라, 디스플레이 모듈(1000)간 z축 방향 단차를 상쇄할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 돌출부(3203)는 상기 제2 구조(3202)의 내측면의 끝단에서부터 상기 제1 구조(3201)와 연결되는 부분까지 연속적으로 형성되며, 상기 제2 구조(3202)의 내측면에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 일 실시예에 따르면, 상기 돌출부(3203)의 단부와 상기 프레임(2001) 간 일정하게 선 접촉을 유지하여 상하부 방향의 접촉 마찰력을 작게 할 수 있으며, 이에 따라 상기 디스플레이 모듈(1000)을 상기 프레임(2001)에 손쉽게 결합할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 돌출부(3203)는 원뿔형, 반구형 또는 다양한 다면체 형상의 돌기로 형성될 수 있으며, 상기 제2 구조(3202)의 내측면에 복수 개 형성될 수 있다.
디스플레이 모듈(1000)은 제1 연결 부재(3000)를 이용하여 기 설정 간격으로 평면 유동이 가능한 상태로 프레임(2001)에 연결되고, 인접하는 다른 디스플레이 모듈(1000)과는 제2 연결 부재(400)로 밀착 상태를 유지할 수 있다. 이하에서, 제2 연결 부재(400) 구조를 살펴본다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제2 연결 부재의 구조를 나타내는 개념도이다.
일 실시예에서, 상기 제2 연결 부재는 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 구비되어, 서로 인접한 디스플레이 모듈(1000) 간에 자기적 인력을 제공한다. 이에 따라, 복잡한 체결 구조 없이, 디스플레이 모듈(1000)을 나란히 배치하는 것만으로 서로 인접한 디스플레이 모듈(1000) 간에 결속이 가능하다.
일 실시예에서, 상기 제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 구비되는 제1 자석 및 상기 디스플레이 모듈(1000)의 측면과 마주보는 다른 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 구비되는 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석은 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다.
제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 각 측면마다 배치될 수 있다. 따라서 디스플레이 모듈(1000)과 그의 좌우 또는 상하로 인접한 다른 디스플레이 모듈(1000) 간에 자기적 인력을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 각 측면마다 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 디스플레이 모듈(1000)의 크기가 커질수록 상호간 결합에 더 강한 인력이 필요하므로, 그에 맞춰 적절한 수의 제2 연결 부재를 구비할 수 있다.
상기 제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 각 변을 균등하게 나눈 소정의 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 각 변의 특정 부분에 쏠리지 않고, 일정한 자기적 인력을 제공할 수 있다.
상기 제2 연결 부재가 자기적 인력을 제공함에 따라, 상기 디스플레이 모듈(1000)이 상기 프레임(2001) 상에서 일정 범위로 유동하는 상황에서도, 복수의 상기 디스플레이 모듈(1000) 간에 갭(Gap)이 없이 결속이 유지 될 수 있다. 또한, 자기적 인력에 의해 밀착 결합되어 복수의 디스플레이가 자연스럽고 연속적으로 연결된 대화면 구성이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 연결 부재가 자기적 인력을 제공함에 따라, 상기 프레임(2001)이 전면 또는 후면 방향으로 소정의 곡률을 가지고 휘어지더라도, 프레임(2001)에 결합된 복수의 디스플레이 모듈(1000) 역시 상기 소정의 곡률에 대응하여 계속적인 결합을 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 연결 부재는 인접한 다른 제2 연결 부재에 포함된 자석과 반대 극성의 자석을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 부분의 제2 연결 부재(4000a)는 N극 자석을 포함한다면, 인접한 다른 제2 연결부재(4000b)는 S극 자석을 포함하여 형성될 수 있다.
같은 배치 원리로, 제2 연결 부재는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 측면을 따라 N극 및 S극 자석을 번갈아 가며 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 자석 또는 상기 제2 자석 중 어느 하나는 자성체로 구성될 수 있다. 이에 따라, 어느 한 부분은 자석 대신 상대적으로 단가가 저렴하고 강도가 높은 재료를 활용하여, 제작 비용 절감 및 안정성을 높일 수 있다.
도 15는 제2 연결 부재를 이용한 복수 디스플레이 모듈(1000)의 결합을 나타내는 개념도이다.
인접한 복수의 디스플레이 모듈(1000a, 1000b)은 제2 연결 부재가 제공하는 자기적 인력에 의해 결합된다.
도 15의 (a)와 같이, 사용자가 디스플레이 모듈(1000)을 배치하면서 정확한 위치에 배치하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 연결 부재는 서로 마주보는 위치에 제1 자석 및 제2 자석을 포함하여 구성되므로, 상기 자석들이 제공하는 자기적 인력에 의해 정확한 결합 위치로 자연스럽게 조절될 수 있다. 따라서, 사용자는 디스플레이 모듈(1000)의 정확한 결합 위치를 신경 쓸 필요 없이, 단지 디스플레이 모듈(1000) 간 거리를 좁히는 것만으로도 도 15의 (b)와 같이 복수 디스플레이 모듈(1000) 간 정확한 결합이 가능하다.
이를 위해, 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 구비된 제2 연결 부재(4000a)는 인접하는 디스플레이 모듈(1000)의 측면(대향면)에 구비된 제2 연결 부재(4000b)와 마주하는 위치에 구비될 수 있다. 제2 연결 부재(4000a 및 4000b)는 인접하는 디스플레이 모듈(1000)이 x방향 너비 또는 y축 방향 높이가 맞게 결합하도록 각 디스플레이 모듈(1000)의 측면에 위치할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 연결 부재는 인접한 다른 제2 연결 부재에 포함된 자석과 반대 극성의 자석을 포함하여 형성될 수 있다. 따라서 도 15의 (c)와 같이, 사용자가 디스플레이 모듈(1000)의 상하 또는 좌우 방향을 잘못 배치하는 경우에는, 같은 극성의 제2 연결 부재가 제공하는 자기적 척력에 의해, 잘못된 결합을 막을 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 커넥터부 구조를 나타내는 개념도이다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에는 제2 커넥터부(5000)가 형성될 수 있고, 상기 디스플레이 모듈(1000)이 결합되는 상기 프레임(2001)의 전면에는 제1 커넥터부(6000)가 형성될 수 있다.
상기 제2 커넥터부는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 제1 커넥터부는 복수 개의 상기 디스플레이 모듈(1000)에 구비되는 제2 커넥터부의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다.
상기 제1 커넥터부와 상기 제2 커넥터부는 상호 통전상태로 결합하여 커넥터 어셈블리(7000)를 형성한다. 상기 결합은 커넥터부 상호간의 물리적 접촉에 의해 형성될 수 있다.
도 17은 도 16의 커넥터부의 구체적인 구조를 나타내는 개념도이다.
일 실시예에 따르면, 상기 프레임(2001)은 상부 방향의 제1 커넥터(6001) 및 상기 제1 커넥터(6001)를 상기 프레임(2001)에 고정시키는 제1 커넥터 가이드(6002)를 포함하고, 상기 디스플레이 모듈(1000)은 상기 제1 커넥터(6001)와 전기적으로 연결되는 하부 방향의 제2 커넥터(5001) 및 상기 제2 커넥터(5001)를 상기 디스플레이 모듈(1000)에 고정시키는 제2 커넥터 가이드(5002)를 포함하여 형성될 수 있다.
제2 커넥터(5001)는 그 결합부가 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에서 상기 디스플레이 모듈(1000)의 하부 방향을 향하여 형성된다. 상기 제2 커넥터(5001)는 적어도 하나 이상의 전기적 결합부를 포함할 수 있다.
제2 커넥터 가이드(5002)는 상기 제2 커넥터(5001)의 일단부에 구비된다. 상기 제2 커넥터 가이드(5002)는 상기 제2 커넥터(5001)에 연결된 부분 및 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 연결된 부분으로 구성될 수 있다. 상기 제2 커넥터 가이드(5002)는 상기 제2 커넥터(5001)를 상기 디스플레이 모듈(1000)의 소정의 위치에 고정시키는 역할을 할 수 있다.
제1 커넥터(6001)는 그 결합부가 상기 프레임(2001)의 전면에서 상기 프레임(2001)의 상부 방향을 향하여 형성될 수 있다. 상기 제1 커넥터(6001)는 적어도 하나 이상의 전기적 결합부를 포함할 수 있다.
제1 커넥터 가이드(6002)는 상기 제1 커넥터(6001)의 일단부에 구비된다. 상기 제1 커넥터 가이드(6002)는 상기 제1 커넥터(6001)에 연결된 부분 및 상기 프레임(2001)의 전면에 연결된 부분으로 구성될 수 있다. 상기 제1 커넥터 가이드(6002)는 상기 제1 커넥터(6001)를 상기 프레임(2001)의 소정의 위치에 고정시키는 역할을 할 수 있다.
상기 제1 커넥터(6001)와 상기 제2 커넥터(5001)는 통전하여 상호 결합 가능하다. 이에 따라 상기 디스플레이 모듈(1000)에 실장된 모듈 회로부는 상기 프레임(2001) 또는 상기 프레임(2001)의 외부로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다.
상기 제1 커넥터부와 상기 제2 커넥터부는 상호 결합하여 커넥터 어셈블리(7000)를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 커넥터 가이드(6002) 및 상기 제2 커넥터 가이드(5002) 중 적어도 하나는 상부 방향 또는 하부 방향으로 탄성 지지되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 커넥터 가이드(6002)는 상부 또는 하부 방향으로 탄성 지지되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 커넥터 가이드(6002)에 연결된 상기 제1 커넥터(6001) 또한 상부 또는 하부 방향으로 일정 부분 탄성 유동이 가능하다. 이에 따라, 상기 디스플레이 모듈(1000) 또는 상기 프레임(2001)이 상부 또는 하부 방향으로 소정의 범위로 유동하더라도, 상기 제1 커넥터 가이드(6002)의 상부 또는 하부 방향 탄성지지로 인하여 상기 커넥터 어셈블리(7000)는 결합을 계속 유지할 수 있다.
또한, 상기 제2 커넥터 가이드(5002)가 상부 또는 하부 방향으로 탄성 지지되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 상기 제2 커넥터 가이드(5002)에 연결된 상기 제2 커넥터(5001) 또한 상부 또는 하부 방향으로 일정 부분 탄성 유동이 가능하다.
일 실시예에서, 상기 제1 커넥터 가이드(6002) 및 상기 제2 커넥터 가이드(5002)는 모두 상부 또는 하부 방향으로 탄성 지지되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 탄성 지지되는 범위가 넓어져, 상기 디스플레이 모듈(1000) 또는 상기 프레임(2001)의 상부 또는 하부 방향 유동 범위가 넓은 경우라도, 상기 커넥터 어셈블리(7000)의 결합이 안정적으로 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 커넥터 가이드(6002)는 상기 제2 커넥터 가이드(5002)와 맞닿는 부분에서 상부 방향으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 가이드 돌기(6003)를 포함하고, 상기 제2 커넥터 가이드(5002)는 상기 사이드 돌기를 수용할 수 있는 적어도 하나 이상의 가이드 구멍(5003)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 가이드 돌기(6003)는 상기 제1 커넥터 가이드(6002)의 일단에서 연장되어 일체로 형성되는 원기둥, 사각 기둥 또는 다양한 형상으로 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 제2 커넥터 가이드(5002)의 상기 제1 커넥터 가이드(6002)와 맞닺는 부분에는, 상기 가이드 돌기(6003)가 삽입될 수 있도록, 가이드 구멍(5003)이 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(6003)가 복수 개 형성될 경우, 상기 가이드 구멍(5003) 또한 그에 맞춰 복수 개 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(6003)의 단면 면적은 상기 가이드 구멍(5003)의 구멍의 면적보다 작거나 같게 형성되어, 안정적으로 가이드 구멍(5003)에 수용될 수 있다.
상기 가이드 구멍(5003) 및 상기 가이드 돌기(6003)의 결합으로 인하여, 상기 제1 및 제2 커넥터 가이드(5002)는 보다 정확한 위치에서 안정적으로 결합되어 커넥터 어셈블리(7000)를 형성될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 커넥터부의 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
기존의 디스플레이 모듈(1000) 결합 구조는 커넥터 결합 방향이 상기 디스플레이 모듈(1000) 배면과 수직하게 형성되어, 모듈-프레임 결합 구조가 두꺼워지는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 커넥터(6001)는 상부 방향으로, 제2 커넥터(5001)는 하부 방향으로 형성되므로, 상기 커넥터들은 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면과 수평한 방향으로 결합될 수 있다.
보다 구체적으로, 사용자는 디스플레이 모듈(1000)을 프레임(2001) 전면 상의 적절한 위치에 배열하여, 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 구비된 삽입부(3200)가 상기 프레임(2001)에 구비된 수용부(3100)에 삽입 가능하도록 정렬할 수 있다. 이에 따라, Section A와 같이, 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면에 구비된 상기 제2 커넥터(5001)와 상기 프레임(2001)의 전면에 구비된 상기 제1 커넥터(6001)는 공통된 중심축 상에 정렬되어 결합 가능한 상태가 될 수 있다.
사용자가 디스플레이 모듈(1000)을 하부 방향으로 움직여, 상기 삽입부(3200)를 상기 수용부(3100)에 완전히 삽입되도록 하여, 상기 디스플레이 모듈(1000)을 상기 프레임(2001) 상에 고정시킬 수 있다. 이 경우, Section B와 같이, 상기 제1 커넥터(6001)와 상기 제2 커넥터(5001)는, 상기 디스플레이 모듈(1000)의 하부 방향 이동에 의해, 공통된 중심축 상에서 결합될 수 있다. 즉, 상기 제1 커넥터(6001)와 상기 제2 커넥터(5001)는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 배면 또는 상기 프레임(2001)의 전면과 수평한 방향으로 결합될 수 있다. 상기 제1 커넥터(6001)와 상기 제2 커넥터(5001)가 수평 방향으로 결합됨에 따라, 전체적인 디스플레이 장치의 구조가 슬림해지는 효과가 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임(2001)은 상기 제1 커넥터(6001)와 전기적으로 연결되어 복수의 상기 디스플레이 모듈(1000)을 제어하는 모듈 제어회로를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 모듈 제어회로는 상기 프레임(2001)과 상기 프레임(2001)의 백 커버 사이의 내부 공간에 구비될 수 있다.
상기 모듈 제어회로는 상기 제1 커넥터(6001)와 전기적으로 연결되어 있으며, 이에 따라 상기 제1 커넥터(6001)와 연결된 상기 제2 커넥터(5001)를 통해 복수의 디스플레이 모듈(1000) 내부의 모듈 회로부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 모듈 제어회로는 상기 복수의 디스플레이 모듈(1000)을 제어하여, 상기 디스플레이 패널에 출력되는 영상을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 모듈 제어회로는 상기 복수의 디스플레이 모듈(1000)이 모두 동일한 영상을 출력하거나 혹은 각각의 서로 다른 영상을 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 모듈 제어회로는 전체 영상 중 일부를 각각의 상기 복수의 디스플레이 모듈(1000)에 출력되도록 제어하여, 전체 대화면을 가지는 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 측면 케이스(9000) 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치의 측면을 커버하는 측면 케이스(9000)를 더 포함하며, 상기 측면 케이스(9000)는 상기 디스플레이 모듈(1000)의 제2 연결 부재와 자기적 인력에 의해 결합되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 4x4 의 디스플레이 패널 배치로 구성될 수 있다. 사용자는 상기 프레임(2001)에 상기 디스플레이 모듈(1000)을 차례로 결합(타일링)하여 상기 디스플레이 장치를 구성할 수 있다. 상기 타일링으로 상기 디스플레이 모듈(1000)의 결합이 완료되면, 상기 디스플레이 장치의 상하좌우 측면은 최외곽의 디스플레이 모듈(1000)의 측면부에 구비된 제2 연결 부재가 노출되는 구조로 마감될 수 있다. 상기 측면 케이스(9000)는 상기 최외곽 디스플레이 모듈(1000)의 측면부를 커버할 수 있도록 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 측면 케이스(9000)는 내측면에 자성체를 포함하여 형성될 수 있다. 따라서 상기 측면 케이스(9000)는 상기 제2 연결 부재에 포함된 자석과 자기적 인력에 의해 결합할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 측면 케이스(9000)의 내측면에는 상기 제2 연결 부재와 맞닿는 부분에 상기 제2 연결 부재에 포함되는 자석과는 극성이 반대 되는 자석이 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 측면 케이스(9000)는 상기 디스플레이 패널의 측면의 정확한 위치에 부착될 수 있다. 또한, 상기 측면 케이스(9000)는 자기적 인력에 의해서 결합되므로, 사용자는 상기 측면 케이스(9000)를 임의로 간편하게 탈부착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 측면 케이스(9000)는 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 따라서 사용자는 다양한 색상이나 재질로 구성된 측면 케이스(9000) 중 자신의 취향에 맞는 측면 케이스(9000)를 선택하여, 상기 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.
본 발명은 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 청구의 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 특징들은 전체 또는 일부로 디스플레이 장치 또는 그 제조 방법에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자를 포함하는 디스플레이 모듈;
    복수의 상기 디스플레이 모듈이 배열되는 프레임;
    상기 디스플레이 모듈의 배면에서 상기 디스플레이 모듈을 상기 프레임 상에 고정시키되, 평면 유동성을 제공하는 제1 연결 부재; 및
    상기 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 자석을 포함하고, 인접하는 디스플레이 모듈에 인력을 제공하는 제2 연결 부재를 포함하는 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 부재는
    상기 프레임에 구비되는 수용부; 및
    상기 디스플레이 모듈의 배면에 구비되며, 상기 수용부에 삽입되어 상기 디스플레이 모듈을 고정하고, 상기 수용부의 너비 보다 작은 너비를 가지는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는
    상기 디스플레이 모듈의 배면에 연결되는 제1 구조; 및
    상기 제1 구조의 단부에 수직 방향으로 연결되고, 상기 디스플레이 모듈의 배면과 마주하는 내측면에 구비된 돌출부를 포함하는 제2 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 삽입부가 상기 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 제2 구조는
    상기 돌출부를 상기 프레임의 배면 방향으로 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는
    상기 제2 구조의 내측면의 끝단에서부터 상기 제1 구조와 연결되는 부분까지 연속적으로 형성되며,
    상기 제2 구조의 내측면에 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결 부재는
    상기 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 제1 자석; 및
    상기 디스플레이 모듈의 측면과 마주보는 다른 디스플레이 모듈의 측면에 구비되는 제2 자석을 포함하며,
    상기 제1 자석 및 상기 제2 자석은 서로 마주보는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 연결 부재는
    상기 디스플레이 모듈의 각 측면마다 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 연결 부재는
    인접한 다른 제2 연결 부재에 포함된 자석과 반대 극성의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 자석 또는 상기 제2 자석 중 어느 하나는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임은
    상부 방향의 제1 커넥터; 및
    상기 제1 커넥터를 상기 프레임에 고정시키는 제1 커넥터 가이드를 포함하고,
    상기 디스플레이 모듈은
    상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되는 하부 방향의 제2 커넥터; 및
    상기 제2 커넥터를 상기 디스플레이 모듈에 고정시키는 제2 커넥터 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 가이드 및 상기 제2 커넥터 가이드 중 적어도 하나는
    상부 방향 또는 하부 방향으로 탄성 지지 되는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 가이드는
    상기 제2 커넥터 가이드와 맞닿는 부분에서 상부 방향으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 가이드 돌기를 포함하고,
    상기 제2 커넥터 가이드는
    상기 사이드 돌기를 수용할 수 있는 적어도 하나 이상의 가이드 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 프레임은
    상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되어 복수의 상기 디스플레이 모듈을 제어하는 모듈 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치의 측면을 커버하는 측면 케이스를 더 포함하며,
    상기 측면 케이스는 상기 디스플레이 모듈의 제2 연결 부재와 자기적 인력에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치.
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