WO2022025394A1 - 디스플레이 모듈 - Google Patents

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WO2022025394A1
WO2022025394A1 PCT/KR2021/005553 KR2021005553W WO2022025394A1 WO 2022025394 A1 WO2022025394 A1 WO 2022025394A1 KR 2021005553 W KR2021005553 W KR 2021005553W WO 2022025394 A1 WO2022025394 A1 WO 2022025394A1
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WO
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tft
sacrificial
layer
cutting area
display module
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PCT/KR2021/005553
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이동훈
민성용
정영기
백범기
이창준
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
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    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present disclosure relates to a display module, and more particularly, to a display module in which a plurality of micro LEDs are mounted on a TFT substrate.
  • LED Light Emitting Diode
  • LED Light Emitting Diode
  • a display on which a micro LED having a size of 100 ⁇ m or less is mounted has been developed.
  • Micro LED has a faster response speed, lower power, and higher luminance than conventional LEDs, so it is spotlighted as a light emitting device for next-generation displays.
  • Such a light emitting device is transferred to the TFT layer formed on the glass substrate of the display. Electrodes (anode and cathode electrodes) of the light emitting element are electrically connected to TFT electrodes (anode and cathode electrodes) formed in the TFT layer.
  • the TFT layer may be formed with an insulating film of a predetermined thickness to prevent static electricity from entering the surface and to physically protect the TFT layer.
  • the electrode of the light emitting element must be electrically connected to the TFT electrode, it is not covered by the insulating film and is opened.
  • the “dot error” means an error in which the light emitting device is not controlled by the pixel circuit and is always maintained in an ON Dot state or always in an OFF Dot state.
  • the effect on the image quality of the display is greater than when the light emitting element is maintained as a dark spot. That is, there is a problem that the light emitting device maintained in the bright spot state is easily recognized by the naked eye of the viewer even while the image is being reproduced on the display.
  • An object of the present disclosure is to provide a display module having a sacrificial switching element capable of absorbing static electricity in a TFT layer.
  • the present disclosure provides a TFT substrate including a glass substrate and a TFT (Thin Film Transistor) layer formed on one surface of the glass substrate; and a plurality of light emitting diodes (LEDs) electrically connected to a plurality of TFT electrodes formed on the TFT layer, wherein the TFT layer is connected in parallel to the plurality of LEDs to absorb static electricity generated in the TFT layer
  • a display module including a plurality of sacrificial switching elements.
  • Each of the plurality of sacrificial switching elements includes a first wiring electrically connected to an anode of a corresponding pixel circuit and a second wiring electrically connected to a cathode of the pixel circuit, wherein the first wiring and the second wiring include It may be located in a cutting area exposed to the laser beam so as to be electrically separated from the LED corresponding to the sacrificial switching element by laser cutting.
  • the cutting area may include a first path from the front surface of the TFT substrate to the first and second wirings and a second path from the rear surface of the TFT substrate to the first and second wirings.
  • the cutting area has transparency through which the laser beam can pass.
  • the cutting area may include a path from the rear surface of the TFT substrate to the first and second wirings.
  • the cutting area may have transparency through which the laser beam can pass, and the TFT layer may further include a metal layer formed at a position corresponding to the cutting area.
  • the metal layer may be formed between the front surface of the TFT layer and the sacrificial switching element.
  • the cutting area may include a path from the front surface of the TFT substrate to the first and second wirings.
  • the cutting area may have transparency through which the laser beam can pass, and the glass substrate may further include a metal layer formed at a position corresponding to the cutting area.
  • the metal layer may be formed on a rear surface of the glass substrate.
  • the distance between the sacrificial switching element and the TFT electrode is formed to be shorter than the distance between the TFT electrode and the pixel circuit of the TFT layer that controls the LED, so that static electricity flowing through the TFT electrode is transferred to the sacrificial switching element can be Accordingly, the pixel circuit may be protected from static electricity by the sacrificial switching element.
  • a pair of TFT electrodes to which each LED is connected may be disposed between the sacrificial switch element and the pixel circuit.
  • a surface on which the plurality of LEDs are mounted is covered with a protective film made of an insulating material, and a portion of the pair of TFT electrodes adjacent to the LEDs is not covered by the protective film, and is connected to the sacrificial switching circuit. Other adjacent portions may be covered by the protective film.
  • the other portion of the pair of TFT electrodes may be a region in which the repair LED is mounted.
  • the plurality of sacrificial switching elements may be disposed within the TFT layer.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a display module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer of a display module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sacrificial switching element connected in parallel to the sub-pixel shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a view showing an example in which the sacrificial switching element disposed in the TFT layer shown in FIG. 2 and wirings of the sacrificial switching element are disposed in a cutting area.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of laser cutting wirings of the sacrificial switching element located in the cutting area shown in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer of a display module according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view showing an example in which the sacrificial switching element disposed in the TFT layer shown in FIG. 6 and wirings of the sacrificial switching element are disposed in a cutting area.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of laser cutting wirings of the sacrificial switching element located in the cutting area shown in FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer of a display module according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a view illustrating an example in which the sacrificial switching element disposed in the TFT layer shown in FIG. 9 and wirings of the sacrificial switching element are disposed in a cutting area.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of laser cutting wirings of the sacrificial switching element located in the cutting area shown in FIG. 10 .
  • a TFT layer having a TFT (Thin Film Transistor) circuit formed thereon may be disposed on the front surface of the glass substrate, and a driving circuit for driving the TFT circuit of the TFT layer may be disposed on the rear surface of the glass substrate.
  • the glass substrate may be formed in a quadrangle. In an embodiment, the glass substrate may be formed in a rectangular shape or a square shape.
  • a substrate in which a TFT layer is laminated on a glass substrate may be referred to as a TFT substrate.
  • a structure in which a TFT layer is stacked on a glass substrate may be referred to as a backplane.
  • the TFT substrate is not limited to a specific structure or type.
  • the TFT substrate cited in the present disclosure includes oxide TFT and poly silicon, a-silicon (Si) TFT, organic TFT, graphene in addition to LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon) TFT. It may be implemented as a TFT or the like, and only a P-type (or N-type) metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) may be made and applied in a Si wafer complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process.
  • MOSFET metal oxide semiconductor field effect transistor
  • the front surface of the glass substrate on which the TFT layer is disposed may be divided into an active area and a non-active area.
  • the active region may correspond to a region occupied by the TFT layer on the front surface of the glass substrate
  • the inactive region may correspond to an edge region on the front surface of the glass substrate.
  • the edge region may further include a side surface of the glass substrate and a rear surface edge of the glass substrate adjacent to the side surface of the glass substrate.
  • the edge region may be a region remaining except for a region in which a TFT circuit is disposed on the front surface of the glass substrate and a region in which a driving circuit is disposed in a rear surface of the glass substrate.
  • the glass substrate has a plurality of front connection pads electrically connected to the TFT circuit through wiring in the front edge region, and a plurality of rear connection pads electrically connected to the driving circuit through wiring in the edge region of the rear surface. can be formed.
  • the plurality of front and rear connection pads may be disposed inside the glass substrate by a predetermined distance from the side surface of the glass substrate.
  • the front connection pad and the rear connection pad of the glass substrate may be electrically connected to each other by side wiring formed in an edge region of the glass substrate.
  • a plurality of pixels may be provided in the TFT layer of the glass substrate.
  • One pixel may consist of a plurality of sub-pixels.
  • One sub-pixel may correspond to one micro LED.
  • the TFT layer may include TFT circuitry for driving each pixel.
  • the micro LED may be a semiconductor chip made of an inorganic light emitting material and capable of emitting light by itself when power is supplied.
  • the micro LED may have a flip chip structure in which an anode and a cathode electrode are formed on the same surface and a light emitting surface is formed opposite the electrodes.
  • a plurality of micro LEDs are electrically connected to the TFT layer stacked on the glass substrate.
  • the anode/cathode electrode of the micro LED is electrically connected to the TFT electrode on the TFT layer, and may have a junction structure in which the electrode of the micro LED and the TFT electrode are metal-bonded.
  • the display module including the micro LED may be a flat panel display panel.
  • the micro LED may be an inorganic light emitting diode having a size of 100 ⁇ m or less.
  • Display modules with micro LEDs can provide better contrast, faster response times and higher energy efficiency compared to liquid crystal display (LCD) panels that require backlighting.
  • Organic Light Emitting Diode (OLED) which is an organic light emitting device
  • Micro LED which is an inorganic light emitting device, both have good energy efficiency.
  • the display module may form a black matrix between a plurality of micro LEDs arranged on the TFT layer.
  • the black matrix can improve the contrast ratio by preventing the light emitted from the periphery of the micro LEDs adjacent to each other from being mixed, and it is possible to prevent an increase in the leakage current of the TFT due to an external light source.
  • the display module may further include a touch screen panel disposed on the side of the light emitting surface from which a plurality of micro LEDs emit light.
  • it may include a touch screen driver for driving the touch screen panel.
  • the display module may further include a rear substrate disposed on the rear surface of the glass substrate and electrically connected through a flexible printed circuit (FPC), and the display module further includes a communication device capable of receiving data. can do.
  • FPC flexible printed circuit
  • the display module may be a flat panel display panel in which micro LEDs are mounted on a glass substrate and side wiring is formed.
  • a display module can be individually installed and applied to electronic products or electronic products requiring various displays, such as a wearable device, a portable device, a handheld device, and a plurality of matrix types. Through assembly and arrangement, it can be applied to a monitor for a personal computer (PC), a high-resolution TV, and a display device such as a signage (or digital signage), an electronic display, and the like.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a display module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display module 10 may include a TFT substrate 30 , a panel driver 50 , and a processor 70 .
  • the TFT substrate 30 may include a glass substrate 31 and a TFT layer 33 formed on the entire surface of the glass substrate 31 .
  • the TFT layer 33 may include multiple pixel regions 100 .
  • Each pixel region 100 may include a plurality of sub-pixels and a plurality of pixel circuits for driving each sub-pixel.
  • a plurality of sub-pixels and a plurality of pixel circuits disposed in each pixel region 100 will be described in detail below.
  • the TFT substrate 30 is formed to cross the gate lines G1 to Gn and the data lines D1 to Dm.
  • a pixel circuit may be formed in a region where the gate lines G1 to Gn and the data lines D1 to Dm intersect.
  • the panel driver 50 drives the TFT substrate 30 or each of a plurality of pixel circuits under the control of the processor 70 , and may include a timing controller 51 , a data driver 53 , and a gate driver 55 . have.
  • the timing controller 51 receives an input signal, a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, and a main clock signal from the outside and generates an image data signal, a scan control signal, a data control signal, a light emission control signal, etc. to the TFT substrate 30 . , the data driver 53 , the gate driver 55 , and the like.
  • the timing controller 51 may apply a control signal MUX Sel R, G, and B for selecting one of the R, G, and B sub-pixels to the driving circuit.
  • the data driver 53 (or source driver, data driver) is a means for generating a data signal, and receives image data of R/G/B components from the processor 70 and receives a data voltage (eg, PWM ( Pulse Width Modulation) data voltage and PAM (Pulse Amplitude Modulation) data voltage) are generated.
  • a data voltage eg, PWM ( Pulse Width Modulation) data voltage and PAM (Pulse Amplitude Modulation) data voltage
  • the data driver 53 may apply the generated data signal to the TFT substrate 30 .
  • the gate driver 55 (or gate driver) is a means for generating various control signals such as a control signal SPWM(n) and a control signal SPAM, and transmits the generated various control signals to a specific row of the TFT substrate 30 . (or a specific horizontal line), or the entire line.
  • the gate driver 55 may apply the driving voltage VDD to the driving voltage terminal of the driving circuit according to an embodiment.
  • all or part of the data driver 53 and the gate driver 55 may be implemented in the TFT layer 33 or implemented as a separate semiconductor IC and disposed on the rear surface of the glass substrate 31 .
  • the processor 70 controls the overall operation of the display module 10 .
  • the processor 70 controls the panel driver 50 to drive the TFT substrate 30 so that a plurality of pixel circuits may perform the above-described operations.
  • the processor 70 includes at least one of a central processing unit (CPU), a micro-controller, an application processor (AP), or a communication processor (CP), an ARM processor.
  • CPU central processing unit
  • AP application processor
  • CP communication processor
  • ARM processor ARM processor
  • the processor 70 may control the panel driver 50 to set the pulse width of the driving current according to the PWM data voltage and set the amplitude of the driving current according to the PAM data voltage. have.
  • the processor 70 may control the panel driver 50 to apply the PWM data voltage in row units (horizontal line units).
  • the processor 70 may control the panel driver 50 so that the PAM data voltage is applied to all sub-pixels of the TFT layer 33 at once.
  • the processor 70 simultaneously applies the driving voltage VDD to the plurality of pixel circuits included in the TFT layer 33 and applies a linear change voltage (sweep voltage) to the PWM driving circuits of each of the plurality of pixel circuits. By controlling (50), an image can be displayed.
  • the timing controller 51 may perform the functions of the processor 70 without the processor 70 . have.
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer
  • Fig. 3 is a diagram showing a sacrificial switching element connected in parallel to the sub-pixel shown in Fig. 2
  • Fig. 4 is a sacrificial switching device disposed in the TFT layer. It is a drawing showing an element.
  • a plurality of sub-pixels 121 , 122 , 123 and a plurality of pixels for driving each of the sub-pixels 121 , 122 and 123 are provided.
  • a plurality of sacrificial switching elements 151 , 152 , and 153 respectively connected in parallel to the circuits 131 , 132 , and 133 and the plurality of sub-pixels 121 , 122 , and 123 may be disposed.
  • the TFT layer 33 is formed on the entire surface of the glass substrate 31 and may have a multilayer structure.
  • the TFT layer 33 may include a buffer layer 33a, an insulating layer 33b, an interlayer insulating layer 33c, and a plurality of passivation layers 33d.
  • the TFT layer 33 includes metal wirings 34a , 34b , 35a , 35b electrically connected to voltage (VDD, VSS) terminals, and a sacrificial switching element 151 .
  • the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element are electrically connected to the respective metal wirings 34a and 35a.
  • Each sub-pixel may be a light emitting device, for example, a self-luminous micro LED made of an inorganic material.
  • 'sub-pixel' may be used as the same meaning as 'micro LED'.
  • a plurality of sub-pixels constituting one pixel are exemplified by three micro LEDs corresponding to red/green/blue colors, but the present disclosure is not limited thereto.
  • a plurality of sub-pixels constituting one pixel consists of two micro LEDs of red/blue, red/green, or green/blue, or three micro LEDs of red/blue/white, or It can consist of 4 micro LEDs in green/blue/white or red/green/green/white.
  • the number of pixel circuits may correspond to the number of sub-pixels.
  • Each of the plurality of sub-pixels 121 , 122 , and 123 includes an anode electrode (not shown) and a cathode electrode (not shown).
  • the anode electrode and the cathode electrode may be disposed on opposite surfaces of the light emitting surface of the micro LED.
  • the anode electrodes of each of the sub-pixels 121 , 122 and 123 are respectively soldered to the first TFT electrodes 171a , 172a , and 173a, and the driving voltage is applied through the first TFT electrodes 171a , 172a and 173a. It can be connected to the (VDD) terminal.
  • the cathode terminal of each sub-pixel 121 is soldered to the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b, respectively, and is connected to the ground voltage (VSS) terminal through the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b.
  • the plurality of pixel circuits 131 , 132 , and 133 are electrically connected to each of the sub-pixels 121 , 122 , and 123 , and control to turn on or flicker the corresponding respective sub-pixels 121 , 122 , and 123 , respectively.
  • the plurality of sacrificial switching devices 151 , 152 , and 153 are devices that do not participate in the operation of the corresponding pixel circuits 131 , 132 , and 133 , respectively, and operate separately from the pixel circuits 131 , 132 , and 133 .
  • the sacrificial switching element 151 may be located inside the TFT layer 30 and connected in parallel to the sub-pixel 121 .
  • the remaining sacrificial switching elements 152 and 153 not shown in FIG. 3 may also be connected in parallel to the corresponding sub-pixels 122 and 123, respectively.
  • the first TFT electrodes 171a , 172a , 173a and the second TFT electrodes 171b , 172b , and 173b include the sacrificial switching elements 151 , 152 , 153 and the pixel circuits 131 , 132 and 133 . can be placed between them.
  • the first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, 173b may be formed to a predetermined length to further provide an extra region in which a repair LED (not shown) can be mounted. .
  • the first TFT electrodes 171a, 172a, and 173a are electrically connected to the anode electrodes of the respective sub-pixels 121, 121, 121, respectively, and the second TFT electrodes 171b, 172b, 173b are connected to the respective sub-pixels 121 and 121, respectively.
  • , 121) so as to be electrically connected to each of the first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, 173b at least a portion is formed by a protective film (not shown) exposed and not covered.
  • the protective film may be an insulating film made of an insulating material (organic or inorganic) laminated to a predetermined thickness on the surface of the TFT layer.
  • a portion of the first TFT electrodes 171a, 172a, and 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b adjacent to the sacrificial switching circuits 151, 152, and 153 is exposed without being covered by the protective layer.
  • a sub-pixel is mounted on the exposed portions of the first TFT electrodes 171a, 172a, and 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b.
  • first TFT electrodes 171a , 172a , and 173a and the second TFT electrodes 171b , 172b and 173b are covered with a protective film.
  • the other portions of the first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, 173b covered by the protective film are areas for the repair LED. If the mounted micro LED is defective, the protective film may be removed for repair, and the repair micro LED may be mounted on the first TFT electrodes 171a, 172a, and 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b.
  • Static electricity generated around the display module is transferred into the TFT layer 33 through a portion of the first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b that are not covered by the protective film. can flow in In this case, the static electricity introduced into the TFT layer 33 does not flow to the pixel circuits 131 , 132 and 133 , but rather than the pixel circuits 131 , 132 and 133 , the first TFT electrodes 171a , 172a , 173a and the second It flows to each of the sacrificial switching elements 151, 152, 153 disposed closer to the TFT electrodes 171b, 172b, and 173b.
  • the distance between each of the sacrificial switching elements 151 , 152 and 153 and the corresponding first TFT electrodes 171a , 172a and 173a and the second TFT electrodes 171b , 172b and 173b respectively is the pixel circuit 131 , 132 and 133) and the corresponding first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, 172b, and 173b are formed to be shorter than the distance, respectively.
  • the plurality of sacrificial switching elements 151, 152, and 153 are respectively connected in parallel to the plurality of sub-pixels 121, 122, 123, so that the first TFT electrodes 171a, 172a, 173a and the second TFT electrodes 171b, Static electricity flowing into the TFT layer 33 through 172b and 173b may be absorbed. Accordingly, it is possible to prevent the plurality of pixel circuits 131 , 132 , and 133 from being damaged by static electricity flowing into the TFT layer 33 .
  • a dot error occurs in the sub-pixel corresponding to the sacrificial switching element damaged by static electricity, which is continuously maintained as an ON dot or an OFF dot state.
  • the sub-pixel and the sacrificial switching element are electrically separated.
  • the sub-pixel separated from the sacrificial switching element may be normally controlled by a corresponding pixel circuit.
  • the sub-pixel corresponding to the sacrificial switching element damaged by static electricity may be physically and electrically separated from the damaged sacrificial switching element through laser cutting. This will be described in detail below.
  • a plurality of cutting regions 152 , 154 , and 156 are provided to correspond to each of the sacrificial switching elements 151 , 152 , 153 .
  • one cutting area 152 among the plurality of cutting areas 152 , 154 , and 156 will be described as an example.
  • the laser beam emitted from the laser emitter 200 may be irradiated toward the front or rear surface of the TFT substrate 30 . After being incident on the front or rear surface of the TFT substrate 30 , the laser beam may pass through the inside of the TFT substrate 30 to reach the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element.
  • the cutting region 152 may include a path extending from the front or rear surface of the TFT substrate 30 to the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element.
  • the cutting area 152 preferably has a degree of transparency through which the laser beam can pass.
  • an opaque component capable of blocking the laser beam that is, a metal layer or a metal wire, is not located in the cutting area 152 .
  • the cutting region 152 has a degree of transparency through which the laser beam can be transmitted so that the laser beam can reach from the front surface of the TFT substrate 30 to the wirings 151a and 151b of the switching element.
  • a portion of the TFT layer 33 formed on the entire surface of the glass substrate 31 corresponding to the cutting region 152 has a degree of transparency through which a laser beam can be transmitted.
  • an opaque structure (such as a metal layer or a metal wiring) for blocking a laser beam is not disposed on a portion of the TFT layer 33 .
  • the cutting area 152 has a degree of transparency through which the laser beam can be transmitted so that the laser beam can reach the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element from the rear surface of the glass substrate. No opaque construction is placed to block the beam.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of laser cutting wirings of the sacrificial switching element located in the cutting area shown in FIG. 4 .
  • a laser beam is used to parallel the sub-pixels.
  • the dot error of the sub-pixel may be resolved by cutting the wirings of the connected sacrificial switching element.
  • the laser beam emitted from the laser emitter 200 is irradiated to the cutting area 152 toward the front surface of the TFT substrate 30 .
  • the laser beam may pass through the TFT layer 33 to physically cut the wirings 151a and 151b of the switching element.
  • a metal layer or a metal wire blocking the laser beam is not located on a portion of the TFT layer 33 corresponding to the cutting region 152 .
  • the display module 10 may physically cut the wirings 151a and 151b of the switching element by irradiating a laser beam toward the rear surface of the TFT substrate 30 .
  • the cutting region 152 is formed of glass so that the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element can be physically cut by the laser beam irradiated to the cutting region 152 toward the rear surface of the TFT substrate 30 . It is preferable that a metal layer or metal wiring blocking the laser beam is not located on a path reaching the wirings 151a and 151b of the switching element from the front surfaces of the substrate 31 and the glass substrate 31 .
  • the display module 10 irradiates a laser beam toward the front surface of the TFT substrate 30 with respect to the cutting area 152 and the TFT substrate 30 with respect to the cutting area 152 .
  • the wirings 151a and 151b of the sacrificial switching element may be physically cut when the laser beam is irradiated toward the rear surface.
  • the electrical connection between the sacrificial switching element 151 and the sub-pixel 121 is cut off. Accordingly, the sub-pixel 121 is switched to a state that can be controlled by the pixel circuit 131 while continuously maintained in the state of the bright spot or the dark spot.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer of a display module according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a switching element disposed in the TFT layer shown in FIG. 6 and wirings of the switching element It is a view showing an example of arrangement in a cutting area
  • FIG. 8 is a view showing an example of laser cutting wirings of the switching element through the cutting area shown in FIG. 7 .
  • a metal layer 36 may be formed in a portion corresponding to the pixel region 100 ′ according to a required condition of the display module.
  • the metal wiring 36 may be formed at a predetermined position between the front surface of the TFT substrate 30 ′ corresponding to the cutting region 152 ′ and the sacrificial switching element 151 ′.
  • the metal layer 36 may be an opaque metal wire for transmitting power or signals.
  • the cutting area 152' is located only on the rear side of the TFT substrate 30'. That is, the cutting region 152 ′ includes a path from the rear surface of the glass substrate 31 ′ to the wirings 151a ′ and 151b ′ of the sacrificial switching element 151 ′. Through this path, the laser beam may reach the wirings 151a' and 151b' of the sacrificial switching element 151' from the rear surface of the glass substrate 31'.
  • a laser beam is irradiated toward the rear surface of the TFT substrate 30 ′ with respect to the cutting region 152 ′ in order to cut the damaged wirings 151a ′ and 151b ′ of the sacrificial switching element.
  • the laser beam emitted from the laser emitter 200' sequentially passes through a portion of the rear surface of the glass substrate 31' and the TFT layer 33' with respect to the cutting area 152', so that the wirings of the sacrificial switching element (151a', 151b') is reached.
  • the wirings 151a' and 151b' of the sacrificial switching element are physically cut by the laser beam, they are electrically separated from the sub-pixel 121'.
  • unexplained reference numerals 122' and 123' denote sub-pixels
  • 131', 132', and 133' denote pixel circuits
  • 153' and 155' denote sacrificial switching circuits
  • 154' and 156' denote cutting regions.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating one of a plurality of pixel regions formed in a TFT layer of a display module according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is a sacrificial switching element and a sacrificial switching element disposed in the TFT layer shown in FIG. 9 . It is a view showing an example in which the wirings are disposed in the cutting area
  • FIG. 11 is a view showing an example in which the wirings of the sacrificial switching element located in the cutting area shown in FIG. 10 are laser cut.
  • the metal layer 37 may be formed in a portion corresponding to the pixel region 100 ′′ according to a required condition of the display module.
  • the metal layer 37 may be formed on the rear surface of the glass substrate 31 ′′ corresponding to the cutting region 152 ′′.
  • the metal layer 37 may be an opaque metal wire for transmitting power or signals.
  • the cutting region 152 ′′ is positioned only in front of the TFT substrate 30 ′′. That is, the cutting region 152'' includes a path from the front surface of the TFT layer 33'' to the wirings 151a'' and 151b'' of the sacrificial switching element 151''. Through this path, the laser beam may reach the wirings 151a'' and 151b'' of the sacrificial switching element 151'' from the front surface of the TFT layer 33''.
  • a laser beam is directed toward the front surface of the TFT substrate 30'' with respect to the cutting area 152'' to cut the wirings 151a'' and 151b'' of the damaged sacrificial switching element.
  • the laser beam emitted from the laser emitter 200'' passes through the front surface of the TFT layer 33'' with respect to the cutting area 152'', and the wirings 151a'' and 151b'' of the sacrificial switching element. to reach
  • the wirings 151a'' and 151b'' of the sacrificial switching element are physically cut by the laser beam, they are electrically separated from the sub-pixel 121''.
  • unexplained reference numerals 122'' and 123'' denote sub-pixels
  • 131'', 132'', 133'' denote pixel circuits
  • 153'' and 155'' denote sacrificial switching circuits
  • 154'' , 156'' indicates the cutting area.
  • the sacrificial switching element disposed far from the static electricity generation position may not be damaged.
  • the sub-pixel transferred to the TFT substrate can be normally controlled by the corresponding pixel circuit, it is not necessary to cut the wirings of the sacrificial switching element connected in parallel to the sub-pixel.
  • the plurality of sacrificial switching elements may perform additional roles (checking for abnormalities in the pixel circuit, discharging residual charges of sub-pixels) in addition to absorbing static electricity. That is, the plurality of sacrificial switching elements are turned on according to a control signal to check whether the pixel circuit is abnormal before the sub-pixel is transferred to the TFT substrate and electrically connected to the pixel circuit, and the sub-pixel is transferred to the TFT layer to the pixel circuit After being electrically connected to the sub-pixel, it may be turned on according to a control signal to discharge the charge remaining in the sub-pixel.
  • the present disclosure relates to a display module in which a plurality of micro LEDs are mounted on a TFT substrate.

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Abstract

디스플레이 모듈이 개시된다. 디스플레이 모듈은 글라스 기판과 글라스 기판의 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층을 포함하는 TFT 기판과, TFT 층에 형성된 다수의 TFT 전극에 전기적으로 연결된 다수의 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, TFT 층은 다수의 LED에 각각 병렬로 연결되어 TFT 층에 발생하는 정전기를 흡수하는 다수의 희생 스위칭 소자를 포함한다.

Description

디스플레이 모듈
본 개시는 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, TFT 기판에 다수의 마이크로 LED가 실장된 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 조명 장치용 광원은 물론 TV, 휴대폰, PC, 노트북 PC, PDA 등과 같은 다양한 전자 제품의 각종 디스플레이 장치들의 영상 표시용 광원으로 널리 사용되고 있다. 최근에는 그 크기가 100㎛ 이하인 마이크로 LED가 실장된 디스플레이가 개발되고 있다. 마이크로 LED는 기존의 LED에 비해 빠른 반응 속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있어 차세대 디스플레이의 발광 소자로서 각광받고 있다.
이와 같은 발광 소자는 디스플레이의 글라스 기판에 형성된 TFT 층에 전사된다. 발광 소자의 전극(애노드 및 캐소드 전극)은 TFT 층에 형성된 TFT 전극(애노드 및 캐소드 전극)에 전기적으로 연결된다.
TFT 층은 표면에 정전기 유입을 방지하고 TFT 층을 물리적으로 보호하기 위한 소정 두께의 절연 막이 형성될 수 있다. 그런데 TFT 전극은 발광 소자의 전극이 전기적으로 연결되어야 하므로 절연 막에 의해 덮이지 않고 개방된다.
이로 인해 디스플레이를 제조하는 공정 중 예를 들면, 발광 소자를 TFT 층에 전사하기 전의 각종 공정에서 디스플레이 주변에서 발생하는 정전기가 TFT 전극을 통해 TFT 층 내부로 유입되는 경우가 발생한다. TFT 층으로 유입된 정전기는 TFT 층 내에 형성된 픽셀 회로를 손상시킨다.
정전기로 인해 손상된 픽셀 회로에 대응하는 발광 소자는 도트 에러(dot error)가 발생하여 개조 표현이 되지 않는다. 여기서, "도트 에러"는 발광 소자가 픽셀 회로에 의해 제어되지 않고 항상 휘점(ON Dot) 상태 또는 항상 암점(OFF Dot) 상태로 유지되는 에러를 의미한다.
특히, 발광 소자가 휘점 상태로 유지되는 경우 발광 소자가 암점으로 유지되는 경우보다 디스플레이의 영상 품질에 미치는 영향이 더 크다. 즉, 휘점 상태로 유지되는 발광 소자는 디스플레이에서 영상이 재생되는 중에도 시청자의 육안으로 쉽게 인지되는 문제가 있다.
정전기에 의해 파손된 픽셀 회로를 복구하는 것은 기술적으로 매우 어려울 뿐만 아니라 비용적으로도 불리하기 때문에 휘점 상태로 유지되는 발광 소자를 동작 불능 상태가 되도록 강제로 절단하여 지속적인 암점 상태로 유지되도록 하고 있다. 이러한 조치로 인해 디스플레이에서 제어할 수 없는 암점이 늘어나게 되므로 디스플레이의 품질이 저하되는 것을 근본적으로 해결하지 못했다.
본 개시의 목적은 TFT 층에 정전기를 흡수할 수 있는 희생 스위칭 소자를 구비하는 디스플레이 모듈을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 글라스 기판과 상기 글라스 기판의 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층을 포함하는 TFT 기판; 및 상기 TFT 층에 형성된 다수의 TFT 전극에 전기적으로 연결된 다수의 LED(Light Emitting Diode);를 포함하며, 상기 TFT 층은, 상기 다수의 LED에 병렬로 연결되어 상기 TFT 층에 발생하는 정전기를 흡수하는 다수의 희생 스위칭 소자를 포함하는 디스플레이 모듈을 제공한다.
상기 다수의 희생 스위칭 소자는 각각, 대응하는 픽셀 회로의 애노드에 전기적으로 연결된 제1 배선과, 상기 픽셀 회로의 캐소드에 전기적으로 연결된 제2 배선을 구비하며, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 레이저 커팅에 의해 상기 희생 스위칭 소자에 대응하는 LED와 전기적으로 분리될 수 있도록 레이저 빔에 노출되는 커팅 영역에 위치할 수 있다.
상기 커팅 영역은, 상기 TFT 기판의 전면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 제1 경로와, 상기 TFT 기판의 후면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 제2 경로를 포함할 수 있다. 상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지는 것이 바람직하다.
상기 커팅 영역은 상기 TFT 기판의 후면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 경로를 포함할 수 있다. 상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지며, 상기 TFT 층은 상기 커팅 영역에 대응하는 위치에 형성된 금속 층을 더 포함할 수 있다. 상기 금속 층은 상기 TFT 층의 전면과 상기 희생 스위칭 소자 사이에 형성될 수 있다.
상기 커팅 영역은 상기 TFT 기판의 전면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 경로를 포함할 수 있다. 상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지며, 상기 글라스 기판은 상기 커팅 영역에 대응하는 위치에 형성된 금속 층을 더 포함할 수 있다. 상기 금속 층은 상기 글라스 기판의 후면에 형성될 수 있다.
상기 희생 스위칭 소자와 상기 TFT 전극 사이의 거리는 상기 LED를 제어하는 상기 TFT 층의 픽셀 회로와 상기 TFT 전극 사이의 거리보다 더 짧게 형성되어, 상기 TFT 전극을 통해 유입되는 정전기가 상기 희생 스위칭 소자로 전달될 수 있다. 이에 따라, 상기 픽셀 회로는 상기 희생 스위칭 소자에 의해 정전기로부터 보호될 수 있다.
각 LED가 접속되는 한 쌍의 TFT 전극은 상기 희생 스위치 소자와 상기 픽셀 회로 사이에 배치될 수 있다.
상기 TFT 층은 상기 다수의 LED가 실장되는 면이 절연 물질로 이루어진 보호 막으로 덮이고, 상기 한 쌍의 TFT 전극은 상기 LED에 인접한 일 부분이 상기 보호 막에 의해 덮이지 않고, 상기 희생 스위칭 회로에 인접한 다른 부분이 상기 보호 막에 의해 덮일 수 있다.
상기 한 쌍의 TFT 전극의 다른 부분은 리페어용 LED가 실장되는 영역일 수 있다.
상기 다수의 희생 스위칭 소자는 상기 TFT 층 내부에 배치될 수 있다.　
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 서브 픽셀에 병렬로 연결된 희생 스위칭 소자를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 TFT 층 내에 배치된 희생 스위칭 소자와 희생 스위칭 소자의 배선들이 커팅 영역에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 커팅 영역에 위치한 희생 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시된 TFT 층 내에 배치된 희생 스위칭 소자와 희생 스위칭 소자의 배선들이 커팅 영역에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 커팅 영역에 위치한 희생 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이다.
도 10은 도 9에 도시된 TFT 층 내에 배치된 희생 스위칭 소자와 희생 스위칭 소자의 배선들이 커팅 영역에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 커팅 영역에 위치한 희생 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 후면에 TFT 층의 TFT 회로를 구동하기 위한 구동 회로가 배치될 수 있다. 글라스 기판은 사각형(Quadrangle)으로 형성될 수 있다.　 일 실시 예로, 글라스 기판은 직사각형(Rectangle) 또는 정사각형(Square)으로 형성될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판에 TFT 층이 적층된 기판을 TFT 기판으로 칭할 수 있다. 글라스 기판에 TFT 층이 적층된 구조를 백플레인(Backplane)으로 칭할 수 있다. TFT 기판은 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예컨대, 본 개시에서 인용된 TFT 기판은 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) TFT 외에 Oxide TFT 및 Si(poly silicon, a-silicon) TFT, 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 공정에서 P-타입(또는 N-타입) MOSFET(Metal oxide semiconductor field effect transistor)만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서, TFT 층이 배치된 글라스 기판의 전면(front surface)은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 글라스 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 글라스 기판의 전면에서 에지 영역에 해당할 수 있다. 에지 영역은 글라스 기판의 측면과 이 글라스 기판의 측면에 인접한 글라스 기판의 후면(rear surface) 가장자리를 더 포함할 수 있다. 또한, 에지 영역은 글라스 기판의 전면에 TFT 회로가 배치된 영역 및 후면에 배치된 구동 회로가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면의 에지 영역에 배선을 통해 TFT 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 전면 접속 패드와, 후면의 에지 영역에 배선을 통해 구동 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 후면 접속 패드가 형성될 수 있다. 다수의 전면 및 후면 접속 패드는 글라스 기판의 측면으로부터 일정한 거리만큼 글라스 기판 내측으로 배치될 수 있다. 글라스 기판의 전면 접속 패드 및 후면 접속 패드는 글라스 기판의 에지 영역에 형성되는 측면 배선에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판의 TFT 층에는 다수의 픽셀이 구비될 수 있다. 하나의 픽셀은 다수의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 하나의 서브 픽셀은 하나의 마이크로 LED에 대응할 수 있다. TFT 층에는 각 픽셀을 구동하기 위한 TFT 회로를 포함할 수 있다. 마이크로 LED는 무기 발광 물질로 이루어지고, 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 방출할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 또한, 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광 면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립 칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판 상에 적층 형성된 TFT 층에는 다수의 마이크로 LED가 전기적으로 연결된다. 일 실시 예로, 마이크로 LED의 애노드/캐소드 전극은 TFT 층 상의 TFT 전극에 전기적으로 연결되며, 마이크로 LED의 전극과 TFT 전극 금속 결합 상태의 접합 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널일 수 있다. 마이크로 LED는 100㎛ 이하의 크기를 갖는 무기 발광 다이오드(Inorganic LED)일 수 있다. 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 모듈은 백 라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 더 빠른 응답 시간 및 높은 에너지 효율을 제공할 수 있다. 유기 발광 소자인 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 모두 에너지 효율이 좋지만, 마이크로 LED는 OLED보다 와트(watt)당 밝기가 더 높고, 발광 효율이 뛰어나며, 수명이 길다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 층 상에 배열된 다수의 마이크로 LED 사이로 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스는 서로 인접한 마이크로 LED들의 주변부에서 방출되는 광이 혼색되는 것을 차단하여 명암 비(Contrast ratio)를 향상시킬 수 있고, 외부 광원에 의한 TFT의 누설전류 증가를 방지할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 마이크로 LED가 광을 방출하는 발광 면 측에 배치되는 터치 스크린 패널을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 패널을 구동하기 위한 터치 스크린 구동부를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 글라스 기판의 후면에 배치되며 FPC(Flexible Printed Circuit) 등을 통해 전기적으로 연결되는 후방 기판을 더 포함할 수 있고, 디스플레이 모듈은 데이터를 수신할 수 있는 통신 장치를 더 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 글라스 기판에 마이크로 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 평판 디스플레이 패널일 수 있다. 이와 같은 디스플레이 모듈은 낱개로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 TFT 기판(30), 패널 구동부(50) 및 프로세서(70)를 포함할 수 있다.
TFT 기판(30)은 글라스 기판(31)과 글라스 기판(31)의 전면에 형성된 TFT 층(33)을 포함할 수 있다. TFT 층(33)은 다수의 픽셀 영역(100)을 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(100)에는 다수의 서브 픽셀과 각 서브 픽셀을 구동하기 위한 픽셀 회로를 다수 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(100)에 배치된 다수의 서브 픽셀과 다수의 픽셀 회로는 하기에서 상세히 설명한다.
TFT 기판(30)은 게이트 라인들(G1 내지 Gn)과 데이터 라인들(D1 내지 Dm)이 교차하도록 형성된다. 게이트 라인들(G1 내지 Gn)과 데이터 라인들(D1 내지 Dm)이 교차하는 영역에 픽셀 회로가 형성될 수 있다.
패널 구동부(50)는 프로세서(70)의 제어에 따라 TFT 기판(30) 또는 다수의 픽셀 회로 각각을 구동하며, 타이밍 컨트롤러(51), 데이터 구동부(53) 및 게이트 구동부(55)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(51)는 외부로부터 입력 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 메인 클럭 신호 등을 입력 받아 영상 데이터 신호, 주사 제어 신호, 데이터 제어 신호, 발광 제어 신호 등을 생성하여 TFT 기판(30), 데이터 구동부(53), 게이트 구동부(55) 등에 제공할 수 있다.
특히, 타이밍 컨트롤러(51)는 R, G, B 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀을 선택하기 위한 제어 신호(MUX Sel R, G, B)를 구동 회로에 인가할 수 있다.
데이터 구동부(53)(또는 소스 드라이버, 데이터 드라이버)는, 데이터 신호를 생성하는 수단으로, 프로세서(70)로부터 R/G/B 성분의 영상 데이터 등을 전달받아 데이터 전압(예를 들어, PWM(Pulse Width Modulation) 데이터 전압, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 데이터 전압)을 생성한다.
또한, 데이터 구동부(53)는 생성된 데이터 신호를 TFT 기판(30)에 인가할 수 있다.
게이트 구동부(55)(또는, 게이트 드라이버)는 제어 신호(SPWM(n)), 제어 신호(SPAM) 등 각종 제어 신호를 생성하는 수단으로, 생성된 각종 제어 신호를 TFT 기판(30)의 특정한 행(또는, 특정한 가로 라인)에 전달하거나, 전체 라인에 전달한다.
또한, 게이트 구동부(55)는, 실시 예에 따라 구동 회로의 구동 전압 단자에 구동 전압(VDD)을 인가할 수 있다.
한편, 데이터 구동부(53) 및 게이트 구동부(55)는, 그 전부 또는 일부가 TFT 층(33)에 구현되거나 별도의 반도체 IC로 구현되어 글라스 기판(31)의 후면에 배치될 수 있다.
프로세서(70)는 디스플레이 모듈(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(70)는 패널 구동부(50)를 제어하여 TFT 기판(30)을 구동함으로써, 다수의 픽셀 회로가 상술한 동작들을 수행하도록 할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(70)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), micro-controller, 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(70)는, PWM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 펄스 폭을 설정하고, PAM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 진폭을 설정하도록 패널 구동부(50)를 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(70)는 TFT 기판(30)이 n 개의 행과 m 개의 열로 구성된 경우, 행 단위(가로 라인 단위)로 PWM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부(50)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(70)는 TFT 층(33)의 전체 서브 픽셀에 일괄적으로 PAM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부(50)를 제어할 수 있다.
프로세서(70)는 TFT 층(33)에 포함된 다수의 픽셀 회로에 일제히 구동 전압(VDD)을 인가하고, 다수의 픽셀 회로 각각의 PWM 구동 회로에 선형 변화 전압(스위프 전압)이 인가되도록 패널 구동부(50)를 제어함으로써, 영상을 디스플레이할 수 있다.
한편, 도 1에서는 프로세서(70)와 타이밍 컨트롤러(51)를 별도의 구성요소로 설명하였으나, 실시 예에 따라 프로세서(70) 없이, 타이밍 컨트롤러(51)가 프로세서(70)의 기능을 수행할 수도 있다.
도 2는 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 서브 픽셀에 병렬로 연결된 희생 스위칭 소자를 나타낸 도면이고, 도 4는 TFT 층 내에 배치된 희생 스위칭 소자를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, TFT 층(33)에 형성된 각 픽셀 영역(100)에는 다수의 서브 픽셀(121, 122, 123)과, 각 서브 픽셀(121, 122, 123)을 구동하기 위한 다수의 픽셀 회로(131, 132, 133)와, 다수의 서브 픽셀(121, 122, 123)에 각각 병렬로 연결된 다수의 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)가 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, TFT 층(33)은 글라스 기판(31)의 전면에 형성되며 다층 구조로 이루어질 수 있다. 일 실시 예로, TFT 층(33)은 버퍼 층(33a)과, 절연 층(33b)과, 층간 절연 층(33c)과, 다수의 패시베이션 층(33d)을 포함할 수 있다. 또한, TFT 층(33)은 전압(VDD, VSS) 단자에 전기적으로 연결되는 금속 배선(34a, 34b, 35a, 35b)과, 희생 스위칭 소자(151)를 포함한다. 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)은 각 금속 배선(34a, 35a)과 전기적으로 연결된다.
다수의 서브 픽셀(121, 122, 123)은 단일 픽셀을 이룬다. 각 서브 픽셀은 발광 소자 예를 들면, 무기물로 이루어진 자발광 마이크로 LED일 수 있다. 본 개시에서 '서브 픽셀'은 '마이크로 LED'와 동일한 의미로 사용할 수 있다.
본 개시에서는 하나의 픽셀을 이루는 다수의 서브 픽셀을 적색/녹색/청색 컬러에 해당하는 3개의 마이크로 LED로 이루어진 것을 예로 들었으나, 이에 한정될 필요는 없다. 예를 들면, 하나의 픽셀을 이루는 다수의 서브 픽셀은 적색/청색, 적색/녹색 또는 녹색/청색의 2개의 마이크로 LED로 이루어지거나, 적색/청색/백색의 3개의 마이크로 LED로 이루어지거나, 적색/녹색/청색/백색 또는 적색/녹색/녹색/백색의 4개의 마이크로 LED로 이루어질 수 있다. 이 경우, 픽셀 회로의 개수는 서브 픽셀의 개수에 대응할 수 있다.
다수의 서브 픽셀(121, 122, 123)은 각각 애노드 전극(미도시) 및 캐소드 전극(미도시)을 구비한다. 여기서, 애노드 전극 및 캐소드 전극은 마이크로 LED의 발광 면의 반대 면에 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 각 서브 픽셀(121, 122, 123)의 애노드 전극은 각각 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a)에 솔더링되며 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a)을 통해 구동 전압(VDD) 단자에 연결될 수 있다. 또한, 각 서브 픽셀(121)의 캐소드 단자는 각각 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)에 솔더링되며 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)을 통해 그라운드 전압(VSS) 단자에 연결된다.
다수의 픽셀 회로(131, 132, 133)는 각 서브 픽셀(121, 122, 123)과 전기적으로 연결되며 각각 대응하는 각 서브 픽셀(121, 122, 123)을 점등 또는 점멸 구동하도록 제어한다.
다수의 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)는 각각 대응하는 픽셀 회로(131, 132, 133)의 작동에 관여하지 않는 소자로서, 픽셀 회로(131, 132, 133)와 별도로 동작한다.
도 3 및 4를 참조하면, 희생 스위칭 소자(151)는 TFT 층(30)에 내부에 위치하고 서브 픽셀(121)에 병렬로 연결될 수 있다. 도 3에 도시하지 않은 나머지 희생 스위칭 소자들(152, 153) 역시 각각 대응하는 서브 픽셀(122, 123)에 병렬로 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)은 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)와 픽셀 회로(131, 132, 133) 사이에 배치될 수 있다. 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)은 리페어용 LED(미도시)가 실장될 수 있는 여분의 영역을 더 마련하도록 소정 길이로 형성될 수 있다.
제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a)이 각 서브 픽셀(121, 121, 121)의 애노드 전극에 각각 전기적으로 연결되고 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)이 각 서브 픽셀(121, 121, 121)의 캐소드 전극에 각각 전기적으로 연결될 수 있도록, 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)은 적어도 일 부분이 보호 막(미도시)에 의해 덮이지 않고 노출된다. 여기서 보호 막은 TFT 층의 표면에 소정 두께로 적층 형성된 절연 물질(유기물 또는 무기물)로 이루어진절연 막일 수 있다.
제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)은 희생 스위칭 회로(151, 152, 153)에 인접한 일 부분이 보호 막에 의해 덮이지 않고 노출된다. 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)의 노출된 부분에는 서브 픽셀이 실장된다.
또한, 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)은 픽셀 회로(131, 132, 133)에 인접한 다른 부분이 보호 막에 의해 덮인다. 보호 막에 의해 덮인 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)의 다른 부분은 리페어용 LED를 위한 영역이다. 실장된 마이크로 LED가 불량인 경우 리페어를 위해 보호 막을 제거하고 리페어용 마이크로 LED를 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)에 실장할 수 있다.
디스플레이 모듈 주변에서 발생하는 정전기는 보호 막에 의해 덮이지 않은 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)의 일 부분을 통해 TFT 층(33) 내부로 흘러 들어 갈수 있다. 이 경우, TFT 층(33) 내부로 유입된 정전기는 픽셀 회로(131, 132, 133)로 흐르지 않고 픽셀 회로(131, 132, 133)보다 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)에 더 인접하게 배치된 각 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)로 흐른다.
이를 위해, 각 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)와 이에 각각 대응하는 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b) 사이의 거리는 픽셀 회로(131, 132, 133)와 이에 각각 대응하는 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b) 사이의 거리보다 더 짧게 형성된다.
다수의 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)는 다수의 서브 픽셀(121, 122, 123)에 각각 병렬로 연결됨에 따라 제1 TFT 전극(171a, 172a, 173a) 및 제2 TFT 전극(171b, 172b, 173b)을 통해 TFT 층(33) 내부로 흘러 들어오는 정전기를 흡수할 수 있다. 따라서, TFT 층(33) 내부로 유입된 정전기에 의해 다수의 픽셀 회로(131, 132, 133)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
정전기에 의해 파손된 희생 스위칭 소자에 대응하는 서브 픽셀은 지속적으로 휘점(ON Dot) 또는 암점(OFF Dot) 상태로 유지되는 도트 에러가 발생한다. 이 경우, 서브 픽셀에 병렬 연결된 희생 스위칭 소자를 물리적으로 분리하면 서브 픽셀과 희생 스위칭 소자가 전기적으로 분리된다. 희생 스위칭 소자와 분리된 서브 픽셀은 대응하는 픽셀 회로에 의해 정상적으로 제어될 수 있다.
이와 같이 정전기에 의해 데미지를 입은 희생 스위칭 소자에 대응하는 서브 픽셀은 레이저 커팅을 통해 파손된 희생 스위칭 소자와 물리적 및 전기적으로 분리될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 다수의 커팅 영역(152, 154, 156)은 각 희생 스위칭 소자(151, 152, 153)에 대응하도록 마련된다. 이하에서는 다수의 커팅 영역(152, 154, 156) 중에서 하나의 커팅 영역(152)을 예로 들어 설명한다.
레이저 발사부(200, 도 5 참조)로부터 발사되는 레이저 빔은 TFT 기판(30)의 전면 또는 후면을 향해 조사될 수 있다. 레이저 빔은 TFT 기판(30)의 전면 또는 후면으로 입사한 후 TFT 기판(30)의 내측을 투과하여 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)까지 도달할 수 있다.
커팅 영역(152)은 TFT 기판(30)의 전면 또는 후면으로부터 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)까지 이르는 경로를 포함할 수 있다.　
커팅 영역(152)은 레이저 빔이 투과할 수 있는 정도의 투명도를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 커팅 영역(152)에는 레이저 빔을 차단할 수 있는 불투명한 구성 즉, 금속 층 또는 금속 배선 등이 위치하지 않는 것이 바람직하다.
예를 들면, 커팅 영역(152)은 TFT 기판(30)의 전면으로부터 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)까지 레이저 빔이 도달할 수 있도록 레이저 빔이 투과될 수 있는 정도의 투명도를 가진다. 커팅 영역(152)에 해당하는 글라스 기판(31)의 전면에 형성된 TFT 층(33)의 일 부분은 레이저 빔이 투과될 수 있는 정도의 투명도를 가진다. 이때 TFT 층(33)의 일 부분에는 레이저 빔을 차단하는 불투명한 구조(금속 층 또는 금속 배선 등)가 배치되지 않는다.
또한, 커팅 영역(152)은 도 4와 같이 글라스 기판의 후면으로부터 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)까지 레이저 빔이 도달할 수 있도록 레이저 빔이 투과될 수 있는 정도의 투명도를 가지며, 레이저 빔을 차단하는 불투명한 구성이 배치되지 않는다.
도 5는 도 4에 도시된 커팅 영역에 위치한 희생 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
본 개시에서는 다수의 서브 픽셀을 TFT 층(33)에 전사하기 전에 TFT 전극을 통해 TFT 층(33) 내로 유입된 정전기에 의해 희생 스위칭 소자가 파손된 경우, 레이저 빔을 이용하여 서브 픽셀에 병렬로 연결된 희생 스위칭 소자의 배선들을 절단하여 서브 픽셀의 도트 에러를 해결할 수 있다.
일 실시 예로, 도 5와 같이 레이저 발사부(200)에서 발사된 레이저 빔은 TFT 기판(30)의 전면을 향해 커팅 영역(152)으로 조사된다.
레이저 빔은 TFT 층(33)을 투과하여 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)을 물리적으로 절단할 수 있다. 이 경우, 커팅 영역(152)에 해당하는 TFT 층(33)의 일 부분에는 레이저 빔을 차단하는 금속 층이나 금속 배선 등이 위치하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)은 TFT 기판(30)의 후면을 향해 레이저 빔을 조사하여 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)을 물리적으로 절단하는 것도 가능하다.　
이 경우, 커팅 영역(152)은 TFT 기판(30)의 후면을 향해 커팅 영역(152)으로 조사된 레이저 빔에 의해 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)이 물리적으로 절단될 수 있도록, 글라스 기판(31) 및 글라스 기판(31)의 전면으로부터 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)에 도달하는 경로 상에 레이저 빔을 차단하는 금속 층이나 금속 배선 등이 위치하지 않는 것이 바람직하다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(10)은 커팅 영역(152)에 대하여 TFT 기판(30)의 전면을 향해 레이저 빔을 조사하는 경우와 커팅 영역(152)에 대하여 TFT 기판(30)의 후면을 향해 레이저 빔을 조사하는 경우 모두 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)을 물리적으로 절단할 수 있다.
이와 같이 레이저 빔에 의해 희생 스위칭 소자의 배선들(151a, 151b)이 물리적으로 절단되면 희생 스위칭 소자(151)와 서브 픽셀(121) 간의 전기적인 연결은 끊어지게 된다. 이에 따라, 서브 픽셀(121)은 휘점 또는 암점 상태에서 지속적으로 유지되는 상태에서 픽셀 회로(131)에 의해　제어될 수 있는 상태로 전환된다.
상기에서는 커팅 영역(152)에 레이저 빔이 투과할 수 없는 구조가 위치하지 않는 예를 설명하였으나, 디스플레이 모듈에 요구되는 스펙이나 기능 등 다양한 조건에 따라 커팅 영역(152)에 레이저 빔의 진행을 차단 또는 방해할 수 있는 구조가 위치할 수 있다. 이하에서는 이러한 경우에 대한 디스플레이 모듈의 실시 예들을 설명한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이고, 도 7은 도 6에 도시된 TFT 층 내에 배치된 스위칭 소자와 스위칭 소자의 배선들이 커팅 영역에 배치된 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 커팅 영역을 통해 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 디스플레이 모듈의 요구되는 조건에 의해 픽셀 영역(100')에 대응하는 부분에 금속 층(36)이 형성될 수 있다. 특히, 금속 배선(36)은 커팅 영역(152')에 대응하는 TFT 기판(30')의 전면과 희생 스위칭 소자(151') 사이의 소정 위치에 형성될 수 있다. 금속 층(36)은 전원 또는 신호를 전달하기 위한 불투명한 금속 배선일 수 있다.
이 경우, 커팅 영역(152')은 TFT 기판(30')의 후방 측에만 위치하게 된다. 즉, 커팅 영역(152')은 글라스 기판(31')의 후면부터 희생 스위칭 소자(151')의 배선들(151a', 151b')까지의 경로를 포함한다. 이 경로를 통해 레이저 빔은 글라스 기판(31')의 후면으로부터 희생 스위칭 소자(151')의 배선들(151a', 151b')까지 도달할 수 있다.
도 8을 참조하면, 파손된 희생 스위칭 소자의 배선들(151a', 151b')을 절단하기 위해 커팅 영역(152')에 대하여 TFT 기판(30')의 후면을 향해서 레이저 빔을 조사한다. 레이저 발사부(200')에서 발사된 레이저 빔은 커팅 영역(152')에 대하여 글라스 기판(31')의 후면 및 TFT 층(33')의 일 부분을 순차적으로 투과하여　희생 스위칭 소자의 배선들(151a', 151b')에 도달한다.
희생 스위칭 소자의 배선들(151a', 151b')은 레이저 빔에 의해 물리적으로 절단됨에 따라, 서브 픽셀(121')과 전기적으로 분리된다.
도 6에서 미설명 부호 122', 123'은 서브 픽셀이고, 131', 132', 133'은 픽셀 회로이고, 153', 155'는 희생 스위칭 회로이고, 154', 156'은 커팅 영역을 가리킨다.
도 9는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 TFT 층에 형성된 다수의 픽셀 영역 중 하나를 나타낸 개략도이고, 도 10은 도 9에 도시된 TFT 층 내에 배치된 희생 스위칭 소자와 희생 스위칭 소자의 배선들이 커팅 영역에 배치된 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 커팅 영역에 위치한 희생 스위칭 소자의 배선들을 레이저 커팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 디스플레이 모듈의 요구되는 조건에 의해 픽셀 영역(100'')에 대응하는 부분에 금속 층(37)이 형성될 수 있다. 특히, 금속 층(37)은 커팅 영역(152'')에 대응하는 글라스 기판(31'')의 후면에 형성될 수 있다. 금속 층(37)은 전원 또는 신호를 전달하기 위한 불투명한 금속 배선일 수 있다.
이 경우, 커팅 영역(152'')은 TFT 기판(30'')의 전방에만 위치하게 된다. 즉, 커팅 영역(152'')은 TFT 층(33'')의 전면부터 희생 스위칭 소자(151'')의 배선들(151a'', 151b'')까지의 경로를 포함한다. 이 경로를 통해 레이저 빔은 TFT 층(33'')의 전면으로부터 희생 스위칭 소자(151'')의 배선들(151a'', 151b'')까지 도달할 수 있다.
도 11을 참조하면, 파손된 희생 스위칭 소자의 배선들(151a'', 151b'')을 절단하기 위해 커팅 영역(152'')에 대하여 TFT 기판(30'')의 전면을 향해서 레이저 빔을 조사한다. 레이저 발사부(200'')에서 발사된 레이저 빔은 커팅 영역(152'')에 대하여 TFT 층(33'')의 전면을 투과하여 희생 스위칭 소자의 배선들(151a'', 151b'')에 도달한다.
희생 스위칭 소자의 배선들(151a'', 151b'')은 레이저 빔에 의해 물리적으로 절단됨에 따라, 서브 픽셀(121'')과 전기적으로 분리된다.
도 9에서 미설명 부호 122'', 123''은 서브 픽셀이고, 131'', 132'', 133''은 픽셀 회로이고, 153'', 155''는 희생 스위칭 회로이고, 154'', 156''은 커팅 영역을 가리킨다.
한편, 디스플레이 모듈을 제작하는 동안 정전기가 발생하지 않거나 정전기가 발생하더라도 정전기 발생 위치로부터 멀리 배치된 희생 스위칭 소자는 파손되지 않을 수도 있다. 이 경우, TFT 기판에 전사되는 서브 픽셀은 해당하는 픽셀 회로에 의해 정상적으로 제어될 수 있으므로, 서브 픽셀에 병렬로 연결된 희생 스위칭 소자의 배선들을 절단할 필요는 없다.
또한, 다수의 희생 스위칭 소자는 정전기를 흡수하는 역할 외에 추가적인 역할(픽셀 회로의 이상 여부 검사, 서브 픽셀의 잔류 전하 방전)을 수행할 수 있다. 즉, 다수의 희생 스위칭 소자는 TFT 기판에 서브 픽셀이 전사되어 픽셀 회로와 전기적으로 연결되기 전에 픽셀 회로의 이상 여부를 체크하기 위해 제어 신호에 따라 온 되고, 서브 픽셀이 TFT 층에 전사되어 픽셀 회로와 전기적으로 연결된 이후에는 서브 픽셀에 잔류하는 전하를 방전시키기 위해 제어 신호에 따라 온 될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
본 개시는 TFT 기판에 다수의 마이크로 LED가 실장된 디스플레이 모듈에 관한 것이다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 모듈에 있어서,
    글라스 기판과 상기 글라스 기판의 일면에 형성된 TFT(Thin Film Transistor)　층을 포함하는 TFT 기판; 및
    상기 TFT 층에 형성된 다수의 TFT 전극에 전기적으로 연결된 다수의 LED(Light Emitting Diode);를 포함하며,
    상기 TFT 층은,
    상기 다수의 LED에 각각 병렬로 연결되어 상기 TFT 층에 발생하는 정전기를 흡수하는 다수의 희생 스위칭 소자를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 희생 스위칭 소자는 각각,
    대응하는 픽셀 회로의 애노드에 전기적으로 연결된 제1 배선과, 상기 픽셀 회로의 캐소드에 전기적으로 연결된 제2 배선을 구비하며,
    상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 레이저 커팅에 의해 상기 희생 스위칭 소자에 대응하는 LED와 전기적으로 분리될 수 있도록 레이저 빔에 노출되는 커팅 영역에 위치한, 디스플레이 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커팅 영역은,
    상기 TFT 기판의 전면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 제1 경로와,
    상기 TFT 기판의 후면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 제2 경로를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지는, 디스플레이 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 TFT 기판의 후면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 경로를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지며,
    상기 TFT 층은 상기 커팅 영역에 대응하는 위치에 형성된 금속 층을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속 층은 상기 TFT 층의 전면과 상기 희생 스위칭 소자 사이에 형성된, 디스플레이 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 TFT 기판의 전면으로부터 상기 제1 및 제2 배선에 이르는 경로를 포함하는, 디스플레이 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명도를 가지며,
    상기 글라스 기판은 상기 커팅 영역에 대응하는 위치에 형성된 금속 층을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 금속 층은 상기 글라스 기판의 후면에 형성된, 디스플레이 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    　상기 희생 스위칭 소자와 상기 TFT 전극 사이의 거리는 상기 LED를 제어하는 상기 TFT 층의 픽셀 회로와 상기 TFT 전극 사이의 거리보다 더 짧은, 디스플레이 모듈.
  12. 제2항에 있어서,
    각 LED가 접속되는 한 쌍의 TFT 전극은 상기 희생 스위치 소자와 상기 픽셀 회로 사이에 배치되는, 디스플레이 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 TFT 층은 상기 다수의 LED가 실장되는 면이 절연 물질로 이루어진 보호 막으로 덮이고,
    상기 한 쌍의 TFT 전극은 상기 LED에 인접한 일 부분이 상기 보호 막에 의해 덮이지 않고, 상기 희생 스위칭 회로에 인접한 다른 부분이 상기 보호 막에 의해 덮이는, 디스플레이 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 한 쌍의 TFT 전극의 다른 부분은 리페어용 LED가 실장되는 영역인, 디스플레이 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 희생 스위칭 소자는 상기 TFT 층 내부에 배치되는, 디스플레이 모듈.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170338211A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Innolux Corporation Display device
US20180226388A1 (en) * 2017-01-06 2018-08-09 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Micro light emitting diode display panel and repair method thereof
KR20190113535A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈
KR20190136882A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 삼성전자주식회사 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 구동 방법
KR20200061841A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 엘지디스플레이 주식회사 정전기 방지회로를 포함한 유기발광 다이오드 표시장치용 어레이 기판

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170338211A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Innolux Corporation Display device
US20180226388A1 (en) * 2017-01-06 2018-08-09 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Micro light emitting diode display panel and repair method thereof
KR20190113535A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈
KR20190136882A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 삼성전자주식회사 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 구동 방법
KR20200061841A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 엘지디스플레이 주식회사 정전기 방지회로를 포함한 유기발광 다이오드 표시장치용 어레이 기판

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