WO2022098067A1 - 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2022098067A1
WO2022098067A1 PCT/KR2021/015741 KR2021015741W WO2022098067A1 WO 2022098067 A1 WO2022098067 A1 WO 2022098067A1 KR 2021015741 W KR2021015741 W KR 2021015741W WO 2022098067 A1 WO2022098067 A1 WO 2022098067A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
light emitting
inorganic light
pixel
pixels
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/015741
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황대석
장경운
정창규
허균
홍순민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP21889532.4A priority Critical patent/EP4167218A4/en
Priority to US17/524,421 priority patent/US20220149112A1/en
Publication of WO2022098067A1 publication Critical patent/WO2022098067A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs

Definitions

  • the present invention relates to a display module for realizing an image using an inorganic light emitting device, a display device, and a method for manufacturing the same.
  • the display device may be classified into a self-luminous display in which each pixel emits light by itself, and a water-emission display in which a separate light source is required.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • a backlight unit that supplies light from the rear of the display panel
  • a liquid crystal layer that acts as a switch to pass/block light
  • a color filter that changes the supplied light to a desired color. It is structurally complicated and there is a limit to realizing a thin thickness.
  • a self-luminous display that includes a light emitting element for each pixel and each pixel emits light by itself does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, and since a color filter can be omitted, structurally simple and high degree of freedom in design can have In addition, it is possible to implement a thin thickness, as well as to implement an excellent contrast ratio, brightness and viewing angle.
  • a micro LED display is one of flat panel displays and consists of a plurality of LEDs with a size of about 100 micrometers. Compared to LCDs that require a backlight, micro LED displays can provide superior contrast, response time and energy efficiency.
  • micro LEDs which are inorganic light emitting devices, are brighter, have better luminous efficiency, and have a longer lifespan than OLEDs that require a separate encapsulation layer to protect organic materials.
  • a display module a display in which a thin film transistor circuit is provided and an inorganic light emitting device mounted on the upper surface is mounted on the module substrate, providing a narrow pitch interval and a wide viewing angle, while further facilitating circuit inspection, replacement and manufacturing process
  • a device and a method of manufacturing a display module are provided.
  • a display module includes: a first substrate; a plurality of micropixel controllers disposed on an upper surface of the first substrate and including a second substrate; a plurality of pixels including a plurality of inorganic light emitting devices disposed on an upper surface of the second substrate; and a driver IC for transmitting a driving signal to the plurality of micropixel controllers, wherein each of the plurality of pixels includes at least two inorganic light emitting devices among the plurality of inorganic light emitting devices, and each of the plurality of micropixel controllers Silver is electrically connected to a plurality of inorganic light emitting devices constituting two or more pixels.
  • Each of the plurality of micropixel controllers may switch a plurality of inorganic light emitting devices constituting the two or more pixels and supply a driving current to the plurality of inorganic light emitting devices constituting the two or more pixels.
  • Each of the plurality of micropixel controllers may include: an upper connection pad disposed on an upper surface of the second substrate and electrically connected to at least one of the plurality of inorganic light emitting devices; at least one thin film transistor disposed on the second substrate and electrically connected to the upper connection pad through a blind via; and a lower connection pad disposed on a lower surface of the second substrate, electrically connected to the at least one thin film transistor through a blind via, and electrically connected to an upper wiring pad of the first substrate.
  • the upper connection pad includes a cathode pad electrically connected to a cathode of the inorganic light emitting device, wherein the cathode pad is electrically connected to the lower connection pad through a via hole, and forms the first substrate A reference voltage may be supplied through the
  • the first substrate may include an upper wiring connected to the driver IC to transmit a driving signal.
  • Each of the plurality of micropixel controllers may be electrically connected to the upper wiring through the upper wiring pad, and receive the driving signal output from the driver IC through the upper wiring.
  • Adjacent pixels among the plurality of pixels may be spaced apart from each other at a preset interval.
  • An interval between two or more pixels disposed on the second substrate of the first micropixel controller may include a first pixel disposed on the second substrate of the first micropixel controller and a second micropixel adjacent to the first micropixel controller.
  • the distance between the first pixel and the adjacent second pixel while disposed on the second substrate of the controller may be the same.
  • the second substrate may include a silicon substrate.
  • Each of the plurality of pixels may include at least three sub-pixels that output light of different colors.
  • each of the plurality of display modules includes: a first substrate; a plurality of micropixel controllers disposed on an upper surface of the first substrate and including a second substrate; a plurality of pixels including a plurality of inorganic light emitting devices disposed on an upper surface of the second substrate and arranged in two dimensions; and a driver IC for transmitting a driving signal to the plurality of micropixel controllers, wherein each of the plurality of pixels includes at least two inorganic light emitting devices among the plurality of inorganic light emitting devices, and each of the plurality of micropixel controllers Silver is electrically connected to a plurality of inorganic light emitting devices constituting two or more pixels.
  • Each of the plurality of micropixel controllers may switch a plurality of inorganic light emitting devices constituting the two or more pixels and supply a driving current to the plurality of inorganic light emitting devices constituting the two or more pixels.
  • Each of the plurality of micropixel controllers may include: an upper connection pad disposed on an upper surface of the second substrate and electrically connected to at least one of the plurality of inorganic light emitting devices; at least one thin film transistor disposed on the second substrate and electrically connected to the upper connection pad through a blind via; and a lower connection pad disposed on a lower surface of the second substrate, electrically connected to the at least one thin film transistor through a blind via, and electrically connected to an upper wiring pad of the first substrate.
  • the upper connection pad includes a cathode pad electrically connected to a cathode of the inorganic light emitting device, wherein the cathode pad is electrically connected to the lower connection pad through a via hole, and forms the first substrate A reference voltage may be supplied through the
  • the first substrate may include an upper wiring connected to the driver IC to transmit a driving signal.
  • a thin film transistor circuit is provided and a substrate on which an inorganic light emitting device is mounted is mounted on the module substrate, thereby providing a narrow pitch interval and a wide viewing angle, and circuit inspection, replacement and The manufacturing process can be made easier.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a display module and a display device including the same according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel arrangement constituting a unit module of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a control block diagram illustrating a detailed configuration of a display module included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for conceptually explaining a method in which each pixel is driven in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a circuit diagram schematically illustrating a pixel circuit for controlling a single sub-pixel in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram conceptually illustrating an arrangement relationship between a micropixel controller and a pixel in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually illustrating an arrangement relationship between a micropixel controller and a module substrate in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a side view of a part of a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a micro-pixel controller arrangement constituting a display module according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a top surface of a part of a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a side view conceptually illustrating an electrical connection relationship between an inorganic light emitting device, a micro-pixel controller, and a module substrate in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a top surface of a micropixel controller on which an inorganic light emitting device is mounted in a display module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an inner surface of a micropixel controller in a display module according to an exemplary embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a method of electrically connecting a display panel and a driver IC in a display module according to an embodiment.
  • 16 and 17 are diagrams illustrating examples of signals transmitted to a plurality of tiled display modules in a display device according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a method in which a plurality of display modules are coupled to a housing in a display device according to an embodiment.
  • 19 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display module according to an exemplary embodiment.
  • 20 to 25 are diagrams illustrating a display module manufactured by some steps illustrated in FIG. 19 .
  • first may be referred to as a second component
  • second component may also be referred to as a first component
  • ⁇ part may mean a unit for processing at least one function or operation.
  • the terms may refer to at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) / application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in a memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a display module and a display device including the same according to an embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel arrangement constituting a unit module of the display device according to an embodiment.
  • the display device 1 is a self-luminous display device in which a light emitting element is disposed for each pixel so that each pixel can emit light by itself. Therefore, unlike the liquid crystal display device, since it does not require components such as a backlight unit and a liquid crystal layer, a thin thickness can be implemented, and various design changes are possible due to a simple structure.
  • the display device 1 may employ an inorganic light emitting device such as an inorganic light emitting diode as a light emitting device disposed in each pixel.
  • Inorganic light-emitting devices have a faster reaction rate than organic light-emitting devices such as OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), and can realize high luminance with low power.
  • an inorganic light emitting device referred to in Examples to be described later means an inorganic light emitting diode.
  • the inorganic light emitting device employed in the display device 1 may be a micro LED having a short side length of about 100 ⁇ m. As such, by employing the micro-unit LED, the pixel size can be reduced and high resolution can be realized even within the same screen size.
  • the LED chip is manufactured in a micro-scale, it is possible to prevent the LED chip from being broken due to the nature of the inorganic material when the substrate on which the LED chip is placed is bent. That is, when the LED chip is transferred to the flexible substrate, the LED chip may be easily broken or defective when the substrate is bent.
  • the micro LED chip is transferred to the flexible substrate, the micro LED chip is sustainable on the flexible substrate due to its small size and self-luminous properties. Accordingly, it is possible to implement a flexible display device using the micro LED chip.
  • a display device employing a micro LED can be applied to various fields by using an ultra-small pixel size and thin thickness.
  • a large-area screen can be implemented by tiling a plurality of display modules 10 to which a plurality of micro LEDs are transferred and fixing them to the housing 20 , and the display device of such a large-area screen can be used as a signage, an electric billboard, and the like.
  • the three-dimensional coordinate system of the XYZ axis shown in FIG. 1 is based on the display device 1 , and the plane on which the screen of the display device 1 is positioned is the XZ plane, and the direction in which the image is output or the direction of the inorganic light emitting device.
  • the light emission direction is the +Y direction. Since the coordinate system is based on the display device 1 , the same coordinate system may be applied to both the case where the display device 1 is lying down and the case where the display device 1 is erected.
  • the display device 1 is used in an upright state, and the user views the image from the front of the display device 1 , so the +Y direction in which the image is output is referred to as the front, and the opposite direction may be referred to as the rear.
  • the display device 1 is manufactured in a lying state. Accordingly, the -Y direction of the display device 1 may be referred to as a lower direction, and the +Y direction may be referred to as an upper direction. That is, in the embodiment to be described later, the +Y direction may be referred to as an upper direction or a front direction, and the -Y direction may be referred to as a lower direction or a rear direction.
  • the remaining four surfaces will be referred to as side surfaces regardless of the posture of the display device 1 or the display module 10 .
  • the display device 1 includes a plurality of display modules to implement a large-area screen, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto. It is also possible for the display apparatus 1 to be implemented as a TV, a wearable device, a portable device, a PC monitor, etc. including a single display module 10 .
  • the display module 10 may include an M x N (M and N are two or more integers) array of pixels, that is, a plurality of pixels arranged in two dimensions.
  • FIG. 2 conceptually shows a pixel arrangement, and it goes without saying that a bezel area or a wiring area on which an image is not displayed may be located in the display module 10 in addition to the active area in which the pixels are arranged.
  • that certain components are arranged in two dimensions may include a case in which the corresponding components are disposed on the same plane as well as a case where they are disposed on different planes parallel to each other.
  • the upper ends of the arranged components do not necessarily have to be located on the same plane, and the upper ends of the arranged components are also located on different planes parallel to each other.
  • the unit pixel P may include at least three sub-pixels that output light of different colors.
  • the unit pixel P may include three sub-pixels SP(R), SP(G), and SP(B) corresponding to R, G, and B, respectively.
  • the red sub-pixel SP(R) may output red light
  • the green sub-pixel SP(G) may output green light
  • the blue sub-pixel SP(B) may output blue light.
  • the pixel arrangement of FIG. 2 is only an example that can be applied to the display module 10 and the display device 1 according to an embodiment, and sub-pixels may be arranged along the Z-axis direction, and are arranged in a line. It is also possible not to do so, and it is also possible that the sizes of the sub-pixels are different from each other.
  • a single pixel only needs to include a plurality of sub-pixels to implement a plurality of colors, and there is no limitation on the size or arrangement method of each sub-pixel.
  • the unit pixel P necessarily outputs a red sub-pixel SP(R), a green sub-pixel SP(G) that outputs green light, and a blue sub-pixel SP(B) that outputs blue light. does not have to be composed of , it is also possible to include a sub-pixel for outputting yellow light or white light. That is, there are no restrictions on the color or type of light output from each sub-pixel and the number of sub-pixels.
  • the unit pixel P includes a red sub-pixel SP(R), a green sub-pixel SP(G), and a blue sub-pixel SP(B). A case in which it becomes an example will be described.
  • the display module 10 and the display device 1 are self-luminous display devices in which each pixel can emit light by itself. Accordingly, inorganic light emitting devices emitting light of different colors may be disposed in each sub-pixel. For example, a red inorganic light-emitting device may be disposed in the red sub-pixel SP(R), a green inorganic light-emitting device may be disposed in the green sub-pixel SP(G), and the blue sub-pixel SP( In B)), a blue inorganic light emitting device may be disposed.
  • the pixel P may represent a cluster including a red inorganic light emitting device, a green inorganic light emitting device, and a blue inorganic light emitting device, and a sub-pixel may represent each inorganic light emitting device.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the display device 1 according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 1 includes a plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n, n is an integer of two or more.
  • the main control unit 300 and the timing control unit 500 for controlling the plurality of display modules 10, the communication unit 430 for communicating with an external device, the source input unit 440 for receiving the source image, and the sound output It may include a speaker 410 that is used and an input unit 420 that receives a command for controlling the display device 1 from the user.
  • the input unit 420 may include a button or a touch pad provided in an area of the display device 1 , and when the display panel 100 (refer to FIG. 4 ) is implemented as a touch screen, the input unit 420 is a display panel A touch pad provided on the front surface of 100 may be included. Also, the input unit 420 may include a remote controller.
  • the input unit 420 may receive various commands for controlling the display apparatus 1, such as power on/off, volume adjustment, channel adjustment, screen adjustment, and various setting changes of the display apparatus 1 from the user.
  • the speaker 410 may be provided in one area of the housing 20 , or a separate speaker module physically separated from the housing 20 may be further provided.
  • the communication unit 430 may communicate with a relay server or other electronic device to exchange necessary data.
  • Communication unit 430 is 3G (3Generation), 4G (4Generation), wireless LAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wi-Fi), Bluetooth (Bluetooth), Zigbee (Zigbee), WFD (Wi-Fi Direct), UWB (Ultra)
  • 3G 3Generation
  • 4G 4Generation
  • wireless LAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Bluetooth Bluetooth
  • Zigbee Zigbee
  • WFD Wi-Fi Direct
  • UWB UWB
  • At least one of various wireless communication methods such as wideband), infrared communication (IrDA), Bluetooth Low Energy (BLE), near field communication (NFC), and Z-Wave may be employed.
  • a wired communication method such as PCI (Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB (Universe Serial Bus).
  • the source input unit 440 may receive a source signal input from a set-top box, USB, antenna, or the like. Accordingly, the source input unit 440 may include at least one selected from a group of source input interfaces including an HDMI cable port, a USB port, and an antenna.
  • the source signal received by the source input unit 440 may be processed by the main control unit 300 and converted into a form that can be output by the display panel 100 and the speaker 410 .
  • the main controller 300 and the timing controller 500 may include at least one memory for storing a program and various data for performing an operation to be described later, and at least one processor for executing the stored program.
  • the main controller 300 may process a source signal input through the source input unit 440 to generate an image signal corresponding to the input source signal.
  • the main controller 300 may include a source decoder, a scaler, an image enhancer, and a graphic processor.
  • the source decoder may decode the source signal compressed in a format such as MPEG, and the scaler may output image data of a desired resolution through resolution conversion.
  • the image enhancer can improve the image quality of image data by applying various techniques of correction.
  • the graphic processor may classify pixels of image data into RGB data, and may output them together with a control signal such as a syncing signal for display timing in the display panel 100 . That is, the main controller 300 may output image data and a control signal corresponding to the source signal.
  • the above-described operation of the main control unit 300 is only an example applicable to the display device 1 , and it is of course possible to further perform other operations or to omit some of the above-described operations.
  • Image data and control signals output from the main controller 300 may be transmitted to the timing controller 500 .
  • the timing controller 500 converts the image data transmitted from the main controller 300 into image data in a form that can be processed by the driver IC 200 (refer to FIG. 4 ), and a timing required to display the image data on the display panel 100 .
  • Various control signals such as control signals can be generated.
  • the display apparatus 1 does not necessarily include the plurality of display modules 10 , in the embodiment to be described below, the display apparatus 1 including the plurality of display modules 10 is described in detail. will be described as an example.
  • FIG. 4 is a control block diagram illustrating a detailed configuration of the display module 10 included in the display device 1 according to an embodiment
  • FIG. 5 is a control block diagram in which each pixel is driven in the display module 10 according to an embodiment
  • FIG. 6 is a circuit diagram schematically illustrating a pixel circuit for controlling a single sub-pixel in the display module 10 according to an exemplary embodiment.
  • each of the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n includes a display panel 100 displaying an image and a driver IC ( 200) may be included.
  • the display panel 100 may include a plurality of pixels arranged in two dimensions as described above, and each pixel may be configured with a plurality of sub-pixels to implement various colors.
  • the display device 1 is a self-luminous display device in which each pixel can emit light by itself.
  • the inorganic light emitting device 120 may be disposed in each sub-pixel. That is, each of the plurality of pixels may include two or more inorganic light emitting devices 120 .
  • Each inorganic light emitting device 120 may be driven by an AM (Active Matrix) method or a PM (Passive Matrix) method. A case in which it becomes an example will be described.
  • AM Active Matrix
  • PM Passive Matrix
  • each inorganic light emitting device 120 may be individually controlled by the micro-pixel controller 130 , and the micro-pixel controller 130 is outputted from the driver IC 200 . It may operate based on the driving signal.
  • the driver IC 200 may include a scan driver 210 and a data driver 220 .
  • the scan driver 210 may output a gate signal for turning on/off the sub-pixel, and the data driver 220 may output a data signal for realizing an image.
  • some of the operations of the driver IC 200 may be performed by the micropixel controller 130 .
  • the operation of the scan driver 210 may be performed by the micropixel controller 130 .
  • the driver IC 200 may not include the scan driver 210 .
  • the driver IC 200 includes both the scan driver 210 and the data driver 220 will be described as an example for detailed description.
  • the scan driver 210 may generate a gate signal based on a control signal transmitted from the timing control unit 500 , and the data driver 220 generates a data signal based on image data transmitted from the timing control unit 500 . can do.
  • the micropixel controller 130 may include a pixel circuit 131 for individually controlling each inorganic light emitting device 120 , and a gate signal output from the scan driver 210 and output from the data driver 220 .
  • the resulting data signal may be input to the pixel circuit 131 .
  • the pixel circuit 131 is configured to drive the inorganic light emitting device 120 .
  • the driving current C D may be output.
  • the driving current C D output from the pixel circuit 131 may be input to the inorganic light emitting device 120 , and the inorganic light emitting device 120 may emit light by the input driving current C D to implement an image. there is.
  • the pixel circuit 131 may include thin film transistors TR 1 and TR 2 for switching or driving the inorganic light emitting device 120 and a capacitor C st .
  • the inorganic light emitting device 120 may be a micro LED.
  • the thin film transistors TR 1 and TR 2 may include a switching transistor TR 1 and a driving transistor TR 2 , and the switching transistor TR 1 and the driving transistor TR 2 are PMOS type transistors. can be implemented.
  • embodiments of the display module 10 and the display device 1 are not limited thereto, and the switching transistor TR 1 and the driving transistor TR 2 may be implemented as NMOS-type transistors.
  • the gate electrode of the switching transistor TR 1 is connected to the scan driver 210 , the source electrode is connected to the data driver 220 , and the drain electrode is one end of the capacitor C st and the gate of the driving transistor TR 2 . connected to the electrode.
  • the other end of the capacitor C st may be connected to the first power source 610 .
  • a source electrode of the driving transistor TR 2 is connected to the first power supply 610 that supplies the power voltage V DD
  • a drain electrode of the driving transistor TR 2 is connected to the anode of the inorganic light emitting device 120 .
  • the cathode of the inorganic light emitting device 120 may be connected to the second power supply 620 that supplies the reference voltage V SS .
  • the reference voltage V SS is a voltage of a lower level than the power supply voltage V DD , and a ground voltage or the like may be used to provide a ground.
  • the pixel circuit 131 having the above-described structure may operate as follows. First, when a gate voltage V GATE is applied from the scan driver 210 to turn on the switching transistor TR 1 , the data voltage V DATA applied from the data driver 220 is applied to one end of the capacitor C st and It may be transferred to the gate electrode of the driving transistor TR 2 .
  • a voltage corresponding to the gate-source voltage V GS of the driving transistor TR 2 may be maintained for a predetermined time by the capacitor C st .
  • the driving transistor TR 2 may emit light by applying a driving current CD corresponding to the gate-source voltage VGS to the anode of the inorganic light emitting device 120 .
  • the above-described structure of the pixel circuit 131 is only an example applicable to the display module 10 according to an embodiment, and in addition to the above-described example, various circuits for switching and driving the plurality of inorganic light emitting devices 120 . structure can be applied.
  • the method of controlling the brightness of the inorganic light emitting device 120 may be controlled by one of various methods, such as a pulse amplitude modulation (PAM) method, a pulse width modulation (PWM) method, and a hybrid method combining the PAM method and the PWM method.
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PWM pulse width modulation
  • FIG. 7 is a diagram conceptually illustrating an arrangement relationship between the micropixel controller 130 and pixels in the display module 10 according to an embodiment
  • FIG. 8 is a view showing micropixels in the display module 10 according to an embodiment.
  • It is a diagram conceptually illustrating the arrangement relationship between the controller 130 and the module substrate
  • FIG. 9 is a view showing a part of the display module 10 according to an embodiment from the side
  • FIG. 10 is a display according to an embodiment It is a view showing an example of a micro-pixel controller arrangement constituting the module 10
  • FIG. 11 is a view showing a top surface of a part of the display module 10 according to an embodiment.
  • one micropixel controller 130 may control a plurality of pixels. Controlling the pixel may mean controlling the plurality of inorganic light emitting devices 120 constituting the pixel.
  • One micropixel controller 130 may control pixels arranged in a 2xn array or an nx2 array (n is an integer greater than or equal to 1).
  • one micropixel controller 130 may control four pixels P1 , P2 , P3 , and P4 arranged in a 2X2 array .
  • a plurality of pixel circuits 131 for controlling the inorganic light emitting devices 120 of the four pixels P1 , P2 , P3 , and P4 are provided on the second substrate 132 of the micropixel controller 130 .
  • the second substrate 132 may be a silicon substrate, a glass substrate, or a plastic substrate.
  • the thin film transistor formed on the second substrate 132 may be a low temperature polycrystalline silicon (LTPS) thin film transistor or an oxide thin film transistor. It is also possible that the thin film transistor is an a-Si thin film transistor or a single crystal thin film transistor. However, in the present embodiment, a case in which the thin film transistor is an LTPS thin film transistor will be described as an example for detailed description.
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • the second substrate 132 may be implemented as a silicon substrate. Since the silicon substrate has no restrictions on electron mobility compared to the glass substrate, when the second substrate 132 is implemented as a silicon substrate, the performance of the LTPS thin film transistor may be improved.
  • a plurality of pixels may be disposed on the upper surface of the second substrate 132 of one micropixel controller 130 .
  • a plurality of inorganic light emitting devices 120 constituting a plurality of pixels may be disposed on the upper surface of the second substrate 132 of the micropixel controller 130 .
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120 constituting two or more pixels may be electrically connected to the upper surface of the second substrate 132 of one micropixel controller 130, and the micropixel controller 130 includes:
  • the two or more pixels may be controlled by being electrically connected to the plurality of inorganic light emitting devices 120 constituting the two or more pixels.
  • the inorganic light emitting device 120 may be positioned on a higher layer than the micropixel controller 130 . Accordingly, since the inorganic light-emitting device 120 and the micro-pixel controller 130 are located on the same layer, a problem that the micro-pixel controller 130 covers the inorganic light-emitting device 120 from the side and a decrease in the viewing angle can be prevented.
  • the inorganic light emitting device 120 by arranging the inorganic light emitting device 120 on the upper surface of the micropixel controller 130 , the inorganic light emitting device and the micropixel controller are mounted on separate substrates to individualize the packaging process. can be omitted, so that the difficulty of the manufacturing process of the display module 10 can be reduced.
  • four pixels P1 , P2 , P3 , and P4 may be disposed on the top surface of the second substrate 132 of one micropixel controller 130 . That is, the inorganic light emitting devices 120 constituting the four pixels P1 , P2 , P3 , and P4 may be disposed on the upper surface of the second substrate 132 of the micropixel controller 130 .
  • the number of pixels disposed on the top surface of one micropixel controller 130 is not limited.
  • four pixels disposed on the top surface of the second substrate 132 will be described as an example.
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120 may be electrically connected to the upper surface of the second substrate 132 of the micropixel controller 130 , and the micropixel controller 130 may be connected to the upper surface of the first substrate 110 . may be electrically connected.
  • the first substrate 110 may be a glass substrate or a plastic substrate.
  • the type of the first substrate 110 is not limited, but in the following embodiments, a case in which the first substrate 110 is implemented as a glass substrate will be described as an example for detailed description.
  • the red inorganic light emitting device 120R is enlarged as an example among the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B constituting the single pixel P, and a part of the micropixel controller 130 is enlarged. .
  • the red inorganic light emitting device 120R is enlarged, but the remaining inorganic light emitting devices 120G and 120B may also be electrically connected to the second substrate 132 in the same manner.
  • the inorganic light emitting device 120 may have a flip chip structure in which a pair of electrodes 121 and 122 are disposed on opposite surfaces of the light emitting surface of the diode 123 . there is.
  • the pair of electrodes 121 and 122 may include an anode 121 and a cathode 122 .
  • the anode 121 and the cathode 122 may be provided at both ends of the inorganic light emitting device 120 in the longitudinal direction (vertical direction), respectively.
  • 9 shows the inorganic light emitting device 120 as viewed from the short side, and only one electrode is shown.
  • the illustrated electrode may be an anode 121 or a cathode 122 .
  • the inorganic light emitting device 120 is disposed so that the light emitting surface faces upward (+Y direction), and the electrodes 121 and 122 provided on the opposite surface of the light emitting surface are upper connection pads provided on the upper surface of the second substrate 132 . (133) may be electrically connected.
  • the electrical connection of the two components in the present embodiment may include not only the case in which conductive materials through which electricity conducts are directly soldered, but also a case in which they are connected through separate wires or a case where a conductive adhesive is used. It is only necessary for a current to flow between the two connected components, and there is no restriction on the specific connection method.
  • a conductive adhesive such as an anisotropic conductive film (ACF) or an anisotropic conductive paste (ACP) is placed between the two components and applied pressure to the direction in which the pressure is applied. current can flow.
  • ACF anisotropic conductive film
  • ACP anisotropic conductive paste
  • a lower connection pad 139 for electrical connection with the first substrate 110 may be provided on a lower surface of the second substrate 132 , and the lower connection pad 139 is provided on the upper surface of the first substrate 110 . It may be electrically connected to the upper wiring pad 112 .
  • circuit elements such as thin film transistors for switching and driving the plurality of inorganic light emitting devices 120 are provided in a separate micropixel controller 130 instead of the first substrate 110 . Therefore, it is possible to individually perform circuit inspection for each micropixel controller 130 , and it is possible to mount only the micropixel controller 130 determined as a good product by the circuit inspection to the display module 10 . Therefore, compared to the case where the thin film transistor circuit is directly mounted on the module substrate (the first substrate), circuit inspection and replacement of defective products are easy.
  • the electrode pad (eg, the lower connection pad 139) of the micropixel controller 130 is larger than the electrodes 121 and 122 of the inorganic light emitting device 120, and the inorganic light emitting device 120 is connected to the micropixel controller ( Since it is disposed on the upper surface of the micropixel controller 130 and is electrically connected to the micropixel controller 130 , it is possible to determine whether the inorganic light emitting device 120 is of good quality through electrical conduction through the electrode pad of the micropixel controller 130 .
  • the display panel 100 of the display module 10 may have a structure in which a plurality of micro-pixel controllers 130 are arranged in two dimensions, as shown in FIG. 10 .
  • the display panel 100 of the display module 10 may have a two-dimensional pixel structure as a plurality of unit pixels P are disposed on an upper surface of each of the plurality of micropixel controllers 130 .
  • FIG. 11 is an enlarged view of a partial region of the upper surface of the display panel 100, wherein two micro-pixel controllers 130 are disposed adjacent to each other and provided on the upper surface of the first substrate 110 of the display panel 100 show
  • All of the distances between adjacent pixels among the plurality of pixels included in the display panel 100 may be the same.
  • that certain values are the same may include not only a case in which the corresponding values are completely identical, but also a case in which the values are identical within a certain error range.
  • the pixel spacing PP between pixels disposed on the top surface of one micropixel controller 130 may be the same.
  • the pixel spacing PP between adjacent pixels among pixels disposed on each of the adjacent micropixel controllers 130 is also the same as the pixel spacing PP between pixels disposed on the upper surface of one micropixel controller 130 . can do.
  • the pixel spacing PP between adjacent pixels among the pixels P1 , P2 , P3 , and P4 disposed in one micropixel controller 130 may be the same.
  • the interval between the first pixel P1 and the second pixel P2 among the pixels P1 , P2 , P3 , and P4 disposed on the upper surface of the first micropixel controller 130a is the first pixel It may be the same as the interval between (P1) and the fourth pixel (P4).
  • the pixel spacing PP between adjacent pixels among pixels disposed in adjacent micropixel controllers 130a and 130b may be the same as the pixel spacing PP between pixels disposed in one micropixel controller 130 .
  • the pixel spacing PP between two or more pixels disposed on the second substrate 132a of the first micropixel controller 130a is at the second substrate 132a of the first micropixel controller 130a.
  • a second pixel P2 disposed on the second substrate 132b of the second micropixel controller 130b adjacent to the first micropixel controller 130a and a fifth pixel adjacent to the second pixel P2 It may be equal to the pixel spacing PP between P5).
  • the micro-pixel controller 130 Since the micro-pixel controller 130 according to an embodiment is disposed on the lower surface of the inorganic light-emitting device 120 , when disposing the plurality of inorganic light-emitting devices 120R, 120G, and 120B on the upper surface of the first substrate 110 , the micro-pixel controller 130 . It is not affected by the position or size of the pixel controller 130 .
  • the pixel spacing PP may be referred to as a pixel pitch, and in this embodiment, the pixel spacing PP is defined as indicating a distance from the center of one pixel to the center of an adjacent pixel. However, since the embodiment of the display module 10 is not limited thereto, another definition for the pixel interval PP may be applied.
  • both the micropixel controller (thin film transistor circuit) and the inorganic light emitting device are modules Compared to the case of being mounted on the substrate (the first substrate), the pixel interval can be narrowed, so that a higher-resolution image can be provided within the same area.
  • the micro-pixel controller 130 may also mount necessary components without size restrictions due to the pixel spacing PP.
  • the inorganic light emitting device 120 by arranging the inorganic light emitting device 120 on the upper surface of the micropixel controller 130 , the inorganic light emitting device 120 and the micropixel controller 130 are disposed on the same layer. It is possible to exclude the arrangement of a micro-pixel controller (thin film transistor circuit) between pixels, which may occur in the case of a case, so that a higher-resolution image can be provided within the same area by narrowing the pixel interval.
  • a micro-pixel controller thin film transistor circuit
  • FIG. 12 is a side view conceptually illustrating an electrical connection relationship between the inorganic light emitting device 120 , the micropixel controller 130 and the module substrate 110 in the display module 10 according to an embodiment
  • FIG. 13 is In the display module 10 according to an embodiment, it is a view showing a top surface of the micro-pixel controller 130 on which the inorganic light-emitting device 120 is mounted
  • FIG. 14 is a view showing the micro-pixel controller in the display module 10 according to an embodiment.
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B disposed on the upper surface of the second substrate 132 are electrically connected to the pixel circuit 131 provided on the second substrate 132,
  • a connection method through a blind via may be employed.
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B disposed on the upper surface of the second substrate 132 are connected to the second substrate 132 through the plurality of first blind vias 134R, 134G, and 134B. It may be electrically connected to the provided pixel circuit 131 . That is, the anode 121 of each of the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B may be electrically connected to the pixel circuit 131 through the first blind vias 134R, 134G, and 134B. Accordingly, the driving current supplied from the pixel circuit 131 may be supplied to the anode 121 through the first blind vias 134R, 134G, and 134B.
  • the pixel circuit 131 may include at least one thin film transistor that supplies a driving current to each of the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B.
  • the pixel circuit 131 disposed in the second substrate 132 may be electrically connected to the first substrate 110 through the second blind vias 137A, 137B, and 137C. That is, at least one thin film transistor of the pixel circuit 131 receives a gate signal, a data signal, and a power supply voltage V DD from the wiring of the first substrate 110 through the second blind vias 137A, 137B, and 137C. can be supplied.
  • the second blind vias 137A, 137B, and 137C include the blind via 137A for the gate signal, the blind via 137B for the data signal, and the blind via 137C for the power supply voltage V DD . may include
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120 disposed on the upper surface of the second substrate 132 may be electrically connected to the first substrate 110 through the via hole 134C. That is, the cathode 122 of each of the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B may be electrically connected to the first substrate 110 through the via hole 134C.
  • the reference voltage V ss supplied from the first substrate 110 may be supplied to the cathode 122 through the via hole 134C.
  • the inner walls of the via hole 134C and the blind vias 134R, 134G, 134B, 137A, 137B, and 137C may be plated with a conductive material such as copper, and the via hole 134C and the blind vias 134R, 134G, 134B, 137A,
  • the filling material may be filled through via filling (VIA filling) for filling the 137B and 137C with the filling material.
  • the filling material filled in the via hole 134C and the blind vias 134R, 134G, 134B, 137A, 137B, and 137C may be a conductive material or a non-conductive material.
  • the via hole 134C and the blind vias 134R, 134G, 134B, 137A, 137B, and 137C formed through the second substrate 132 are connected to the via hole wiring 134C and the blind via wiring 134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C).
  • FIG. 13 is an example of a top wiring structure of the second substrate 132 of the micropixel controller 130 .
  • the anode 121 of the red inorganic light emitting device 120R disposed on the upper surface of the second substrate 132 is electrically connected to the pixel circuit 131 disposed on the second substrate 110 .
  • Blind via wiring 134R for the purpose of this, and the anode 121 of the green inorganic light emitting device 120G disposed on the upper surface of the second substrate 132 are electrically connected to the pixel circuit 131 disposed on the second substrate 132 .
  • the blind via wiring 134G for connecting and the anode 121 of the blue inorganic light emitting device 120B disposed on the upper surface of the second substrate 132 are electrically connected to the pixel circuit 131 disposed on the second substrate 132 .
  • the anode pad 133A connected to the anode 121 of each inorganic light emitting device 120 is one of the upper wiring of the second substrate 132 .
  • the anode wiring 135 may be connected to the blind via wirings 134R, 134G, and 134B.
  • a common reference voltage V SS may be applied to the cathodes 122 of the plurality of inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B.
  • a via hole wiring 134C for applying a common reference voltage V SS to the cathode 122 may be formed in the second substrate 132 and connected to the cathode 122 of each inorganic light emitting device 120 .
  • the cathode pad 133C used may be connected to the via hole wiring 134C by the cathode wiring 136 among the upper wirings of the second substrate 132 .
  • the first blind via wirings 134R, 134G, and 134B of the second substrate 132 may be electrically connected to the pixel circuit 131 through internal wirings formed in the second substrate 132 .
  • the first blind via wirings 134R, 134G, and 134B connected to the anodes 121 of the inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B may be electrically connected to the pixel circuit 131 through the internal wiring 138D. there is.
  • the driving current C D generated in the pixel circuit 131 is transmitted to the anodes of the inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B through the internal wiring 138D, the via hole wirings 134R, 134G, and 134B, and the anode wiring 135 . (121) may be applied to each.
  • the via hole wiring 134C connected to the cathode 122 of the inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B is electrically connected to the FPCB for supplying power through the first substrate 110 to the inorganic light emitting devices 120R, 120G, and 120B.
  • a reference voltage V SS may be applied to the cathode 122 .
  • internal wirings 138A, 138B, and 138C for applying a gate signal and a data signal to the pixel circuit 131 or for applying a power voltage V DD may also be formed on the inner surface of the second substrate 132 .
  • the internal wirings 138A, 138B, and 138C include an internal wiring 138A electrically connecting the blind via wiring 137A for a gate signal and the pixel circuit 131 and a blind via wiring for a data signal ( 138B) and an internal wiring 138B electrically connecting the pixel circuit 131, and an internal wiring 138C electrically connecting the blind via wiring 139C for the power supply voltage V DD and the pixel circuit 131 may include
  • Each of the blind via wirings 137A, 137B, and 137C may be electrically connected to an upper wiring provided on the upper surface of the first substrate 110 , and receive a driving signal and a power voltage V DD to the pixel circuit 131 . can transmit That is, the driving signal and the power supply voltage V DD are transmitted to the pixel circuit ( 131) can be applied.
  • the pixel circuit 131 is electrically connected to the first substrate 110 and the inorganic light emitting device 120 through blind vias and via holes provided on the inner surface of the second substrate 132 of the micropixel controller 130 . can be connected
  • the first blind vias 134R, 134G, and 134B electrically connecting the pixel circuit 131 and the inorganic light emitting device 120 may be upward blind vias forming vias in an upward direction (+Y direction)
  • the second blind vias 137A, 137B, and 137C electrically connecting the pixel circuit 131 and the first substrate 110 may be downward blind vias forming vias in a downward direction (-Y direction).
  • the via hole 134C electrically connecting the cathode 122 of the inorganic light emitting device 120 to the first substrate 110 may be a via passing through the second substrate 132 .
  • the wiring structure illustrated in FIGS. 12 to 14 described above is only an example applicable to the display module 10 . Accordingly, it goes without saying that various wiring structures other than the above-described wiring structures may be applied to the embodiment of the display module 10 .
  • 15 is a diagram illustrating an example of a method of electrically connecting the display panel 100 and the driver IC 200 in the display module 10 according to an embodiment.
  • a plurality of micropixel controllers 130 may be two-dimensionally arranged on the first substrate 110 of the display panel 100 , and the upper wiring provided on the upper surface of the first substrate 110 includes the plurality of micropixel controllers.
  • a driving signal and a power supply voltage V DD may be supplied to each of 130 .
  • each of the plurality of micro-pixel controllers 130 may drive the pixel P provided on the upper surface.
  • the drive IC 200 may be electrically connected to the first substrate 110 of the display panel 100 to transmit a driving signal and a power voltage V DD .
  • the driver IC 200 employs one of various bonding methods such as COF (Chip on Film) or FOG (Film on Glass) bonding, COG (Chip on Glass) bonding, TAB (Tape Automated Bonding), etc. may be electrically connected.
  • COF Chip on Film
  • FOG Finl on Glass
  • COG Chip on Glass
  • TAB Tape Automated Bonding
  • the driver IC 200 is mounted on the film 201 , and one end of the film 201 on which the driver IC 200 is mounted is removed. 1 to the substrate 110, the other end may be electrically connected to the FPCB (205).
  • One end of the film 201 on which the driver IC 200 is mounted has either an upper wiring pad 112 provided on the upper surface of the first substrate 110 or a lower wiring pad provided on the lower surface of the first substrate 110 and
  • the upper wiring pad 112 or the lower wiring pad that may be electrically connected and electrically connected to the film 201 on which the driver IC 200 is mounted is micro-pixel through the upper wiring provided on the upper portion of the first substrate 110 . It may be electrically connected to the controller 130 .
  • the micropixel controller 130 may receive a gate signal and a data signal from the driver IC 200 through a corresponding upper wiring.
  • 16 and 17 are diagrams illustrating examples of signals transmitted to a plurality of tiled display modules 10 in the display apparatus 1 according to an embodiment.
  • a plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n may be tiled to implement a display device 1 having a large-area screen.
  • 16 and 17 are views showing the display device 1 on the XY plane, so only the one-dimensional arrangement of the display modules 10-1, 10-2, ..., 10-P is shown, but Of course, it is also possible that the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n are arranged in two dimensions as described with reference.
  • the display panel 100 may be connected to the FPCB 205 through the film 201 on which the driver IC 200 is mounted.
  • the FPCB 205 may be connected to the driving board 501 to electrically connect the display module 10 to the driving board 501 .
  • a timing control unit 500 may be provided on the driving board 501 .
  • the driving board 501 may be referred to as a T-con board.
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n may receive image data, a timing control signal, and the like from the driving board 501 .
  • the display device 1 may further include a main board 301 and a power board 601 .
  • the above-described main control unit 300 is provided on the main board 301 , and the power supply board 601 is provided to supply power to the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n.
  • a necessary power circuit may be provided.
  • the power board 601 may be electrically connected to the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-n through the FPCB, and a plurality of display modules 10-1, connected through the FPCB
  • the power supply voltage V DD , the reference voltage V SS , and the like may be supplied to 10-2, ..., 10-n).
  • the power voltage V DD supplied from the power board 601 may be applied to the microcontroller 130 disposed on the upper surface of the first substrate 110 through the upper wiring, and the reference voltage V SS ) may be applied to the pixel P disposed on the upper surface of the micropixel controller 130 through the upper wiring of the first substrate 110 and the via hole wiring 134C of the micropixel controller 130 .
  • the plurality of display modules 10-1, 10-2, ..., 10-P share the driving board 501, but a separate driving board ( 501) is also possible.
  • a separate driving board ( 501) is also possible.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a method in which a plurality of display modules 10 are coupled to a housing in the display device 1 according to an embodiment.
  • the plurality of display modules 10 may be arranged in a two-dimensional matrix and fixed to the housing 20 .
  • a plurality of display modules 10 may be installed in a frame 21 positioned below the frame 21 , and a partial region corresponding to the plurality of display modules 10 is opened in the frame 21 . It may have a two-dimensional mesh (mesh) structure.
  • the openings 21H may have the same arrangement as the plurality of display modules 10 .
  • the plurality of display modules 10 may be mounted on the frame 21 using magnetic force by a magnet, coupled by a mechanical structure, or adhered by an adhesive. There is no limitation on the manner in which the display module 10 is mounted on the frame 21 .
  • the driving board 501 , the main board 301 , and the power board 601 may be disposed under the frame 21 , and may be connected to the plurality of display modules 10 through the opening 21H formed in the frame 21 . Each may be electrically connected.
  • a lower cover 22 is coupled to a lower portion of the frame 21 , and the lower cover 22 may form a lower surface of the display device 1 .
  • the display module 10 is arranged in two dimensions is taken as an example, but it is of course also possible that the display module 10 is arranged in one dimension, and in this case, the structure of the frame 21 is also a one-dimensional mesh structure can be transformed.
  • FIG. 19 is a flowchart of a method of manufacturing a display module according to an exemplary embodiment
  • FIGS. 20 to 25 are views illustrating a display module manufactured by some steps illustrated in FIG. 19 .
  • wirings and electrode pads are formed on the micropixel controller substrate ( S1910 ).
  • the micropixel controller substrate refers to the second substrate 132 described above, and wiring and electrode pads may be formed on all of the upper surface, the inner surface, and the lower surface of the second substrate 132 .
  • a layer of a metal material such as copper is formed on the upper surface of the second substrate 132 , and a photolithography process including processes such as application, exposure, and development of a photosensitive material and an unnecessary portion are selectively removed
  • Wiring and electrode pads may be formed on the second substrate 132 through an etching process.
  • FIG. 20 is a view showing a side cross-section of the second substrate 132 on which electrode pads are formed
  • FIG. 21 is a view showing a top surface of the second substrate 132 on which wiring and electrode pads are formed.
  • an upper wiring (not shown) and an upper connection pad 133 are formed on the upper surface of the second substrate 132 by the above-described process, and a lower wiring is formed on the lower surface of the second substrate 132 . (not shown) and a lower connection pad 139 may be formed.
  • blind via wirings 134R, 134G, and 134B may be formed to electrically connect the upper wiring formed on the upper surface of the second substrate 132 and the pixel circuit 131 disposed in the second substrate 132
  • a via hole wiring 134C may be formed to electrically connect the upper wiring formed on the upper surface of the second substrate 132 and the first substrate 132
  • blind via wirings 137A, 137B, and 137C may be formed to electrically connect the pixel circuit 131 disposed in the second substrate 132 and the first substrate 110 .
  • the via hole and the blind via wiring 134R, 134G, 134B, 137A, 137B, and 137C are formed, the via hole and the blind via are formed in the second substrate 132 , and inner walls of the formed via hole and the blind via are formed.
  • the via hole and the blind via may be filled with a filling material through via filling (VIA filling).
  • a plurality of inorganic light emitting devices 120 are disposed on the upper surface of the second substrate 132 .
  • An anode pad 133A connected to the anode 121 of , and a cathode pad 133C connected to the cathodes 122 of the plurality of inorganic light emitting devices 120 may be disposed.
  • the anode pad 133A may be connected to the blind via wirings 134R, 134G, and 134B by the anode wiring 135 among the upper wirings of the second substrate 132 .
  • the driving current supplied from the pixel circuit 131 may be supplied to the anode 121 through the via hole wirings 134R, 134G, and 134B connected to the anode wiring 135 .
  • a via hole wiring 134C for applying a common reference voltage V SS to the cathode 122 may be formed in the second substrate 132 and connected to the cathode 122 of each inorganic light emitting device 120 .
  • the cathode pad 133C used may be connected to the via hole wiring 134C by the cathode wiring 136 among the upper wirings of the second substrate 132 .
  • the reference voltage V SS supplied from the power board 601 may be supplied to the cathode 122 through the via hole wiring 134C connected to the cathode wiring 136 .
  • the plurality of inorganic light emitting devices 120 disposed on the upper surface of the second substrate 132 are provided through the upper wiring, the upper connection pad 133, the blind vias 134R, 134G, and 134B, and the via hole wiring 134C. It may be electrically connected to the pixel circuit 131 and the first substrate 110 disposed in the second substrate 132 .
  • the inorganic light emitting device 120 is transferred to the upper surface of the micropixel controller substrate on which wirings and electrode pads are formed ( S1920 ).
  • the inorganic light emitting device 120 may be a micro LED.
  • the micro LED on the wafer or the temporary substrate may be picked up by a transfer mechanism and transferred to the second substrate 132 .
  • the inorganic light emitting device 120 may be transferred such that the anode 121 and the cathode 122 face the upper surface of the second substrate 132 .
  • the transfer method any of known techniques such as a method using a laser, a method using a stamp, and a method using a roller may be employed.
  • a soldering material or a conductive adhesive is disposed on the anode pad 133A and the cathode pad 133C formed on the upper surface of the second substrate 132 according to the connection method between the inorganic light emitting device 120 and the upper connection pad 133 . Or it can be applied.
  • FIG. 22 is a cross-sectional side view of the second substrate 132 on which the inorganic light emitting device 120 is transferred.
  • the inorganic light emitting device 120 By transferring the inorganic light emitting device 120 to the upper surface of the second substrate 132 on which a soldering material or a conductive adhesive is disposed or applied, the anode 121 and the anode pad of the inorganic light emitting device 120 as shown in FIG. 22 .
  • 133A may be electrically connected
  • the cathode 122 of the inorganic light emitting device 120 and the cathode pad 133C may be electrically connected.
  • the micro-pixel controller to which the inorganic light emitting device 120 is transferred is disposed on the upper surface of the module substrate (S1930).
  • the module substrate corresponds to the first substrate 110 described above, and an upper wiring for transmitting a driving signal, a power supply voltage (V DD ), and a reference voltage (V SS ) may be disposed on the upper surface of the module substrate.
  • the second substrate 132 of the micropixel controller 130 may be disposed on the upper surface of the first substrate 110 and may be electrically connected to the upper wiring.
  • the micro-pixel controller 130 has a pixel circuit 131 for controlling the inorganic light emitting device 120 formed on the second substrate 132 .
  • the structure and operation of the micro-pixel controller 130 are described above in the implementation of the display module 10 . It is the same as described in the example.
  • a circuit inspection may be individually performed, and only the micropixel controller 130 determined to be a good product by the circuit inspection may be performed on the first substrate ( 110) is possible.
  • the circuit may be determined to be flawless based on satisfying a preset error range. Therefore, compared to the case where the thin film transistor circuit is directly mounted on the module substrate, circuit inspection and replacement of defective products are easy.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a side cross-section of the first substrate 110 on which the micro-pixel controller 130 is disposed.
  • the micropixel controller 130 is electrically connected to the lower connection pad 139 provided in the micropixel controller 130 and the upper wiring pad 112 formed on the upper surface of the first substrate 110 . may be disposed on the first substrate 110 .
  • the lower connection pad 139 and the upper wiring pad 112 may be electrically connected by soldering or a conductive adhesive.
  • the driver IC is connected to the module board ( 1940 ).
  • the driver IC 200 employs one of various bonding methods such as COF (Chip on Film) or FOG (Film on Glass) bonding, COG (Chip on Glass) bonding, TAB (Tape Automated Bonding), etc. can be connected to
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a side cross-section of the first substrate 110 to which the driver IC 200 is connected.
  • the driver IC 200 is mounted on the film 201 , and one end of the film 201 on which the driver IC 200 is mounted is removed. 1 may be electrically connected to the substrate 110 .
  • one end of the film 201 on which the driver IC 200 is mounted may be electrically connected to the lower wiring pad 113 provided on the lower surface of the first substrate 110 , and the driver IC 200 is mounted thereon.
  • the lower electrode pad 113 electrically connected to the film 201 may be connected to the upper wiring on which the micro-pixel controller 130 is disposed through a by-hole wiring or a side wiring.
  • the micropixel controller 130 may receive a gate signal and a data signal from the driver IC 200 through a corresponding upper wiring.
  • the FPCB is connected to the module board (1950).
  • FIG. 25 is a view showing a side cross-section of the first substrate 110 to which the FPCB 205 is connected.
  • the other end of the film 201 on which the driver IC 200 is mounted may be electrically connected to the FPCB 205 .
  • the FPCB 205 connected to the film 201 on which the driver IC 200 is mounted is electrically connected to the driving board 501 to transmit timing control signals and image data output from the driving board 501 to the driver IC 200 . can be forwarded to
  • the first substrate 110 may be connected to an FPCB for receiving power, and the FPCB for supplying power is electrically connected to the power board 601 to obtain a power supply voltage (V DD ) or a reference voltage (V SS ). It may be supplied to the micropixel controller 130 or the inorganic light emitting device 120 .
  • V DD power supply voltage
  • V SS reference voltage
  • the method of manufacturing a display module according to an exemplary embodiment may include not only all of the above-described processes, but may also include only some processes. Alternatively, another process may be further added.
  • the process of forming wires and electrode pads on the micropixel controller substrate (1910) may be excluded, and the process of forming wires and electrode pads on the micropixel controller substrate (1910) and the process of forming wires and electrode pads on the micropixel controller substrate (1910) It is also possible that the process of transferring the light emitting device 1920 may be excluded, and the process of connecting the driver IC 1940 and connecting the PCB 1950 may be excluded.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create a program module to perform the operations of the disclosed embodiments.
  • the recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes any type of recording medium in which instructions readable by the computer are stored. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage, and the like.
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory
  • magnetic tape magnetic tape
  • magnetic disk magnetic disk
  • flash memory optical data storage, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 복수의 픽셀; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.

Description

디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
본 발명은 무기 발광 소자를 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이와 별도의 광원을 필요로 하는 수발광 디스플레이로 구분할 수 있다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 대표적인 수발광 디스플레이로서, 디스플레이 패널의 후방에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛, 빛을 통과/차단시키는 스위치 역할을 하는 액정층, 공급된 빛을 원하는 색으로 바꿔주는 컬러필터 등을 필요로 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 얇은 두께를 구현하는데 한계가 있다.
반면에, 픽셀마다 발광 소자를 구비하여 각각의 픽셀이 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이는 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소가 필요 없고, 컬러 필터도 생략할 수 있기 때문에 구조적으로 단순하여 높은 설계 자유도를 가질 수 있다. 또한, 얇은 두께를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 명암비, 밝기 및 시야각을 구현할 수 있다.
자발광 디스플레이 중 마이크로 LED 디스플레이는 평판 디스플레이 중 하나로 크기가 100 마이크로미터 내외인 복수의 LED로 구성되어 있다. 백라이트가 필요한 LCD 에 비해 마이크로 LED 디스플레이는 우수한 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다.
또한, 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 유기물을 보호하기 위해 별도의 봉지층(encapsulation layer)이 필요한 OLED보다 더 밝고 발광 효율이 우수하며 수명이 더 길다.
박막 트랜지스터 회로가 마련되고 상면에 무기 발광 소자가 실장된 기판을 모듈 기판에 실장함으로써, 좁은 피치 간격과 넓은 시야각을 제공하면서, 회로 검사, 교체 및 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있는 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 디스플레이 모듈의 제조 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 복수의 픽셀; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 상기 복수의 무기 발광 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드; 상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함할 수 있다.
상기 상부 연결 패드는, 무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고, 상기 캐소드 패드는, 비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받을 수 있다.
상기 제1 기판은, 상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 상기 구동 신호를 수신할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들은 미리 설정된 간격으로 서로 이격될 수 있다.
제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제2 기판은, 실리콘 기판을 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 각각은, 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
복수의 디스플레이 모듈; 및 상기 복수의 디스플레이 모듈을 지지하는 프레임;을 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 모듈 각각은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러; 상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자를 포함하고, 2차원으로 배열된 복수의 픽셀; 및 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고, 상기 복수의 픽셀 각각은, 상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고, 상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결된다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급할 수 있다.
상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은, 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 상기 복수의 무기 발광 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드; 상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함할 수 있다.
상기 상부 연결 패드는, 무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고, 상기 캐소드 패드는, 비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받을 수 있다.
상기 제1 기판은, 상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치에 의하면, 박막 트랜지스터 회로가 마련되고 상면에 무기 발광 소자가 실장된 기판을 모듈 기판에 실장함으로써, 좁은 피치 간격과 넓은 시야각을 제공하면서, 회로 검사, 교체 및 제조 공정을 더 용이하게 할 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 구성하는 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 디스플레이 모듈의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 마이크로 픽셀 컨트롤러와 픽셀 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 마이크로 픽셀 컨트롤러와 모듈 기판 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 구성하는 마이크로 픽셀 컨트롤러 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 일부를 상면을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 무기 발광 소자, 마이크로 픽셀 컨트롤러 및 모듈 기판 사이의 전기적 연결 관계를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 무기 발광 소자가 실장된 마이크로 픽셀 컨트롤러의 상면을 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러의 내부면을 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에 있어서 디스플레이 패널과 드라이버 IC를 전기적으로 연결하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 타일링된 복수의 디스플레이 모듈에 전달되는 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 복수의 디스플레이 모듈이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 20 내지 도 25는 도 19에 도시된 일부 단계들에 의해 제조되는 디스플레이 모듈을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 예시를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단위 모듈을 구성하는 픽셀 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 픽셀마다 발광 소자가 배치되어 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 액정 디스플레이 장치와 달리 백라이트 유닛, 액정층 등의 구성요소를 필요로 하지 않기 때문에 얇은 두께를 구현할 수 있고, 구조가 단순하여 다양한 설계의 변경이 가능하다.
또한, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀에 배치되는 발광 소자로 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode)와 같은 무기 발광 소자를 채용할 수 있다. 무기 발광 소자는 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 유기 발광 소자에 비해 반응속도가 빠르며, 저전력으로 고휘도를 구현할 수 있다.
또한, 수분과 산소의 노출에 취약하여 봉지 공정을 필요로 하고 내구성이 약한 유기 발광 소자와 달리 봉지 공정을 필요로 하지 않고 내구성도 강하다. 이하, 후술하는 실시예에서 언급되는 무기 발광 소자는 무기 발광 다이오드를 의미하는 것으로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 채용되는 무기 발광 소자는 짧은 변의 길이가 100 ㎛ 내외의 크기를 갖는 마이크로 LED일 수 있다. 이와 같이, 마이크로 단위의 LED를 채용함으로써, 픽셀 사이즈를 줄이고 동일한 화면 크기 내에서도 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, LED 칩을 마이크로 단위의 크기로 제조하면, LED 칩이 놓여진 기판이 휘어질 때 무기물 재료의 특성 상 LED 칩이 깨지는 것을 방지할 수 있다. 즉, LED 칩이 플렉서블 기판에 전사되면, 기판이 휘어질 때 LED 칩이 깨지거나 결점이 발생하기 쉬울 수 있다. 그러나, 마이크로 LED 칩을 플렉서블 기판에 전사하면, 마이크로 LED 칩은 작은 크기와 자체 발광 특성으로 인해 플렉서블 기판에서 지속 가능하다. 따라서, 마이크로 LED 칩을 이용하여 플렉서블한 디스플레이 장치도 구현이 가능하게 된다.
마이크로 LED를 채용한 디스플레이 장치는 초소형의 픽셀 크기와 얇은 두께를 이용하여 다양한 분야에 응용될 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 LED가 전사된 복수의 디스플레이 모듈(10)을 타일링하여 하우징(20)에 고정함으로써 대면적 화면을 구현할 수 있고, 이러한 대면적 화면의 디스플레이 장치는 사이니지(signage), 전광판 등으로 사용될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 XYZ축의 3차원 좌표계는 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것으로서, 디스플레이 장치(1)의 화면이 위치하는 평면은 XZ 평면이고, 영상이 출력되는 방향 또는 무기 발광 소자의 발광 방향은 +Y방향이다. 좌표계가 디스플레이 장치(1)를 기준으로 한 것이므로, 디스플레이 장치(1)가 누워 있는 경우와 세워져 있는 경우 모두 동일한 좌표계가 적용될 수 있다.
일반적으로 디스플레이 장치(1)는 세워진 상태에서 사용되고, 사용자는 디스플레이 장치(1)의 전면에서 영상을 시청하게 되므로 영상이 출력되는 +Y 방향을 전방이라 하고, 그 반대 방향을 후방이라 할 수 있다.
또한, 일반적으로 디스플레이 장치(1)는 누운 상태에서 제조된다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 -Y 방향을 하부 방향이라 하고, +Y방향을 상부 방향이라 하는 것도 가능하다. 즉, 후술하는 실시예에서는 +Y 방향을 상부 방향이라 할 수도 있고 전방이라 할 수도 있으며, -Y 방향을 하부 방향이라 할 수도 있고 후방이라 할 수도 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치(1) 또는 디스플레이 모듈(10)의 상면과 하면을 제외한 나머지 네 면은 디스플레이 장치(1)나 디스플레이 모듈(10)의 자세에 상관없이 모두 측면이라 하기로 한다.
도 1의 예시에서는 디스플레이 장치(1)가 복수의 디스플레이 모듈을 포함하여 대면적 화면을 구현하는 경우를 도시하였으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 장치(1)가 단일 디스플레이 모듈(10)을 포함하여 TV, 웨어러블 디바이스, 휴대용 디바이스, PC용 모니터 등으로 구현되는 것도 가능하다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(10)은 M x N(M, N은 둘 이상의 정수) 배열의 픽셀, 즉 2차원으로 배열된 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. 도 2는 픽셀 배열을 개념적으로 도시한 것으로서, 디스플레이 모듈(10)에 픽셀이 배열되는 액티브 영역 외에 영상이 표시되지 않는 베젤 영역이나 배선 영역 등도 위치할 수 있음은 물론이다.
당해 실시예에서 어떤 구성요소들이 2차원으로 배열되었다는 것은 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우뿐만 아니라, 서로 평행한 다른 평면 상에 배치되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 해당 구성요소들이 동일한 평면 상에 배치되는 경우는, 배치된 구성요소들의 상단까지 반드시 동일한 평면 상에 위치해야 하는 것은 아니며 배치된 구성요소들의 상단은 서로 평행한 다른 평면 상에 위치하는 경우도 포함할 수 있다.
단위 픽셀(P)은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단위 픽셀(P)은 R, G, B에 각각 대응되는 세 개의 서브 픽셀(SP(R), SP(G), SP(B))로 이루어질 수 있다. 여기서, 적색 서브 픽셀(SP(R))은 적색광을 출력할 수 있고, 녹색 서브 픽셀(SP(G))은 녹색광을 출력할 수 있으며, 청색 서브 픽셀(SP(B))은 청색광을 출력할 수 있다.
다만, 도 2의 픽셀 배열은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10) 및 디스플레이 장치(1)에 적용될 수 있는 예시에 불과하며, 서브 픽셀들이 Z축 방향을 따라 배열되는 것도 가능하고, 일렬로 배열되지 않는 것도 가능하며, 서브 픽셀들의 사이즈가 서로 다르게 구현되는 것도 가능하다. 단일 픽셀이 복수의 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀을 포함하기만 하면 되고, 각각의 서브 픽셀의 사이즈나 배열 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
또한, 단위 픽셀(P)이 반드시 적색광을 출력하는 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색광을 출력하는 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 청색광을 출력하는 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되어야 하는 것은 아니며, 황색광이나 백색광을 출력하는 서브 픽셀이 포함되는 것도 가능하다. 즉, 각각의 서브 픽셀에서 출력되는 광의 색상이나 종류, 서브 픽셀의 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
다만, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해, 단위 픽셀(P)이 적색 서브 픽셀(SP(R)), 녹색 서브 픽셀(SP(G)), 및 청색 서브 픽셀(SP(B))로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)과 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 무기 발광 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀(SP(R))에는 적색 무기 발광 소자가 배치될 수 있고, 녹색 서브 픽셀(SP(G))에는 녹색 무기 발광 소자가 배치될 수 있으며, 청색 서브 픽셀(SP(B))에는 청색 무기 발광 소자가 배치될 수 있다.
따라서, 당해 실시예에서 픽셀(P)은 적색 무기 발광 소자, 녹색 무기 발광 소자 및 청색 무기 발광 소자를 포함하는 클러스터(cluster)를 나타낼 수 있고, 서브 픽셀은 각각의 무기 발광 소자를 나타낼 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제어 블록도이다.
앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n, n은 둘 이상의 정수)을 포함할 수 있고, 복수의 디스플레이 모듈(10)을 제어하는 메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500), 외부 기기와 통신하는 통신부(430), 소스 영상을 입력 받는 소스 입력부(440), 음향을 출력하는 스피커(410) 및 사용자로부터 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 명령을 입력 받는 입력부(420)를 포함할 수 있다.
입력부(420)는 디스플레이 장치(1)의 일 영역에 마련되는 버튼이나 터치 패드를 포함할 수도 있고, 디스플레이 패널(100, 도 4참조)이 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 입력부(420)가 디스플레이 패널(100)의 전면에 마련된 터치 패드를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(420)는 리모트 컨트롤러를 포함하는 것도 가능하다.
입력부(420)는 사용자로부터 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조정, 채널 조정, 화면 조정, 각종 설정 변경 등 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 다양한 명령을 수신할 수 있다.
스피커(410)는 하우징(20)의 일 영역에 마련될 수도 있고, 하우징(20)과 물리적으로 분리된 별도의 스피커 모듈이 더 마련되는 것도 가능하다.
통신부(430)는 중계 서버 또는 다른 전자 장치와 통신을 수행하여 필요한 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(430)는 3G(3Generation), 4G(4Generation), 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 지웨이브(Z-Wave) 등의 다양한 무선 통신 방식 중 적어도 하나를 채용할 수 있다. 또한, PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등의 유선 통신 방식을 채용하는 것도 가능하다.
소스 입력부(440)는 셋탑 박스, USB, 안테나 등으로부터 입력되는 소스 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 소스 입력부(440)는 HDMI 케이블 포트, USB 포트, 안테나 등을 포함하는 소스 입력 인터페이스의 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 입력부(440)가 수신한 소스 신호는 메인 제어부(300)에서 처리되어 디스플레이 패널(100)과 스피커(410)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
메인 제어부(300)와 타이밍 제어부(500)는 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
메인 제어부(300)는 소스 입력부(440)를 통해 입력된 소스 신호를 처리하여 입력된 소스 신호에 대응되는 영상 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 메인 제어부(300)는 소스 디코더, 스케일러, 이미지 인헨서(Image Enhancer) 및 그래픽 프로세서를 포함할 수 있다. 소스 디코더는 MPEG 등의 형식으로 압축되어 있는 소스 신호를 디코딩할 수 있고, 스케일러는 해상도 변환을 통해 원하는 해상도의 영상 데이터를 출력할 수 있다.
이미지 인헨서는 다양한 기법의 보정을 적용하여 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있다. 그래픽 프로세서는 영상 데이터의 픽셀을 RGB 데이터로 구분하고, 디스플레이 패널(100)에서의 디스플레이 타이밍을 위한 syncing 신호 등의 제어 신호와 함께 출력할 수 있다. 즉, 메인 제어부(300)는 소스 신호에 대응되는 영상 데이터와 제어 신호를 출력할 수 있다.
전술한 메인 제어부(300)의 동작은 디스플레이 장치(1)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 다른 동작을 더 수행하거나 전술한 동작 중 일부를 생략하는 것도 가능함은 물론이다.
메인 제어부(300)에서 출력하는 영상 데이터와 제어 신호는 타이밍 제어부(500)로 전달될 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 메인 제어부(300)로부터 전달된 영상 데이터를 드라이버 IC(200, 도 4 참조)에서 처리 가능한 형태의 영상 데이터로 변환하고 영상 데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하기 위해 필요한 타이밍 제어 신호 등의 각종 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 반드시 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함해야 하는 것은 아니나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 복수의 디스플레이 모듈(10)을 포함하는 디스플레이 장치(1)를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 포함되는 디스플레이 모듈(10)의 구성이 구체화된 제어 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 각각의 픽셀이 구동되는 방식을 개념적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 단일 서브 픽셀을 제어하는 픽셀 회로를 간략하게 도시한 회로도이다.
도 4 를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈 각각(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(100)과 디스플레이 패널(100)을 구동하는 드라이버 IC(200)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 전술한 바와 같이 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 다양한 색상을 구현하기 위해 복수의 서브 픽셀로 구성될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각각의 픽셀이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이 장치이다. 따라서, 각각의 서브 픽셀에는 무기 발광 소자(120)가 배치될 수 있다. 즉, 복수의 픽셀 각각은 둘 이상의 무기 발광 소자(120)로 이루어질 수 있다.
각각의 무기 발광 소자(120)는 AM(Active Matrix) 방식 또는 PM(Passive Matrix) 방식에 의해 구동될 수 있으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 무기 발광 소자(120)가 AM 방식에 의해 구동되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서는 각각의 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 의해 개별적으로 제어될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 드라이버 IC(200)로부터 출력되는 구동 신호에 기초하여 동작할 수 있다.
도 5를 함께 참조하면, 드라이버 IC(200)는 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(210)는 서브 픽셀을 온/오프하기 위한 게이트 신호를 출력할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 영상을 구현하기 위한 데이터 신호를 출력할 수 있다. 다만, 다양한 설계 변경에 따라, 드라이버 IC(200)의 동작 중 일부를 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 스캔 드라이버(210)의 동작을 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에서 수행할 수도 있는바, 이러한 경우에는 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)를 포함하지 않는 것도 가능하다. 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 드라이버 IC(200)가 스캔 드라이버(210)와 데이터 드라이버(220)를 모두 포함하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
스캔 드라이버(210)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 제어 신호에 기초하여 게이트 신호를 생성할 수 있고, 데이터 드라이버(220)는 타이밍 제어부(500)로부터 전달된 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성할 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 각각의 무기 발광 소자(120)를 개별적으로 제어하기 위한 픽셀 회로(131)를 포함할 수 있고, 스캔 드라이버(210)에서 출력되는 게이트 신호와 데이터 드라이버(220)에서 출력되는 데이터 신호는 픽셀 회로(131)에 입력될 수 있다.
예를 들어, 픽셀 회로(131)에 게이트 전압(VGATE), 데이터 전압(VDATA) 및 전원 전압(VDD)이 입력되면, 픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 구동하기 위한 구동 전류(CD)를 출력할 수 있다.
픽셀 회로(131)로부터 출력된 구동 전류(CD)는 무기 발광 소자(120)에 입력될 수 있고, 무기 발광 소자(120)는 입력된 구동 전류(CD)에 의해 발광하여 영상을 구현할 수 있다.
도 6의 예시를 참조하면, 픽셀 회로(131)는 무기 발광 소자(120)를 스위칭하거나 구동하는 박막 트랜지스터(TR1, TR2)와 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 LED일 수 있다.
일 예로, 박막 트랜지스터(TR1, TR2)는 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)를 포함할 수 있고, 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)는 PMOS타입 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다만, 디스플레이 모듈(10) 및 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 스위칭 트랜지스터(TR1)와 구동 트랜지스터(TR2)가 NMOS타입 트랜지스터로 구현되는 것도 가능함은 물론이다.
스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 스캔 드라이버(210)에 연결되고, 소스 전극은 데이터 드라이버(220)에 연결되며, 드레인 전극은 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결된다. 캐패시터(Cst)의 타단은 제1 전원(610)에 연결될 수 있다.
또한, 구동 트랜지스터(TR2)의 소스 전극이 전원 전압(VDD)을 공급하는 제1 전원(610)에 연결되고, 드레인 전극은 무기 발광 소자(120)의 애노드에 연결된다. 무기 발광 소자(120)의 캐소드는 기준 전압(VSS)을 공급하는 제2 전원(620)에 연결될 수 있다. 기준 전압(VSS)은 전원 전압(VDD)보다 낮은 레벨의 전압으로서, 그라운드 전압 등이 사용되어 접지를 제공할 수 있다.
전술한 구조의 픽셀 회로(131)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저, 스캔 드라이버(210)로부터 게이트 전압(VGATE)이 인가되어 스위칭 트랜지스터(TR1)가 온 되면, 데이터 드라이버(220)로부터 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 캐패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 전달될 수 있다.
캐패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응되는 전압이 일정 시간 유지될 수 있다. 구동 트랜지스터(TR2)는 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 구동 전류(CD)를 무기 발광 소자(120)의 애노드에 인가함으로써 무기 발광 소자(120)를 발광시킬 수 있다.
다만, 전술한 픽셀 회로(131)의 구조는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 전술한 예시 외에도 복수의 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 다양한 회로 구조가 적용될 수 있다.
또한, 당해 실시예에서는 무기 발광 소자(120)의 밝기 제어 방식에 대해 제한을 두지 않는다. PAM(Pulse Amplitude Modulation) 방식, PWM(Pulse Width Modulation) 방식 및 PAM 방식과 PWM 방식을 결합한 하이브리드 방식 등 다양한 방식 중 하나에 의해 무기 발광 소자(120)의 밝기를 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 픽셀 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 모듈 기판 사이의 배치 관계를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 일부를 측면에서 나타낸 도면이고, 도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)을 구성하는 마이크로 픽셀 컨트롤러 배열의 예시를 나타낸 도면이고, 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)의 일부를 상면을 나타낸 도면이다.
디스플레이 모듈(10)의 일 실시예에 따르면, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 복수의 픽셀을 제어할 수 있다. 픽셀을 제어하는 것은, 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)를 제어하는 것을 의미할 수 있다.
하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 2xn 배열 또는 nx2 배열(n은 1 이상의 정수)로 배치된 픽셀들을 제어할 수 있다.
일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2X2 배열로 배치된 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)을 제어할 수 있다. 이를 위해, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)에는 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)의 무기 발광 소자들(120)을 제어하는 복수의 픽셀 회로(131)가 마련될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 의해 제어되는 무기 발광 소자(120)의 개수만큼 픽셀 회로(131)가 마련되는 것도 가능하고, 하나의 픽셀 회로(131)가 둘 이상의 무기 발광 소자(120)를 제어할 수 있도록 구현하는 것도 가능하다.
제2 기판(132)은 실리콘 기판일 수도 있고, 유리 기판일 수도 있으며, 플라스틱 기판일 수도 있다.
제2 기판(132)에 형성되는 박막 트랜지스터는 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 박막 트랜지스터일 수도 있고, Oxide 박막 트랜지스터일 수도 있다. 또한, 박막 트랜지스터가 a-Si 박막 트랜지스터나 단일 결정 박막 트랜지스터인 것도 가능하다. 다만, 당해 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 박막 트랜지스터가 LTPS 박막 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명한다.
전술한 바와 같이, 제2 기판(132)은 실리콘 기판으로 구현되는 것이 가능하다. 실리콘 기판은 유리 기판에 비해 전자 이동도에 제약이 없기 때문에, 제2 기판(132)이 실리콘 기판으로 구현되면 LTPS 박막 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 복수의 픽셀이 배치될 수 있다. 다시 말해, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가 배치될 수 있다.
이처럼, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는, 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)와 전기적으로 연결되어 둘 이상의 픽셀을 제어할 수 있다.
이처럼, 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치됨에 따라, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 비하여 상위 레이어에 위치할 수 있다. 이를 통해, 무기 발광 소자(120) 및 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 동일 레이어에 위치하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 무기 발광 소자(120)를 측면에서 가려 시야각이 감소되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 배치함으로써, 무기 발광 소자와 마이크로 픽셀 컨트롤러를 별도의 기판에 실장하여 개별화하는 패키징 공정을 생략할 수 있으므로, 디스플레이 모듈(10)의 제조 공정의 난이도를 낮출 수 있다.
일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는, 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)이 배치될 수 있다. 즉, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에는 네 개의 픽셀(P1, P2, P3, P4)을 구성하는 무기 발광 소자들(120)이 배치될 수 있다. 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 상면에 배치되는 픽셀의 개수는 제한이 없으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 네 개의 픽셀이 제2 기판(132)의 상면에 배치되는 것을 예로 설명하도록 한다.
이때, 복수의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120)가 상면에 배치된 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 모듈 기판에 해당하는 제1 기판(110)의 상면에 배치되어, 제1 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 말해, 복수의 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제1 기판(110)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(110)은 유리 기판일 수도 있고, 플라스틱 기판일 수도 있다. 제1 기판(110)의 종류에 대해서는 제한을 두지 않으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 제1 기판(110)이 유리 기판으로 구현되는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 9에는 단일 픽셀(P)을 구성하는 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 중 일 예로 적색 무기 발광 소자(120R)가 확대되어 있고, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 일부가 확대되어 있다. 편의를 위해 적색 무기 발광 소자(120R)만을 확대하였으나, 나머지 무기 발광 소자들(120G, 120B) 역시 동일한 방식으로 제2 기판(132)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9를 참조하면, 당해 실시예에서 무기 발광 소자(120)는 한 쌍의 전극(121, 122)이 다이오드(123)의 발광면의 반대면에 배치되는 플립칩(flip chip) 구조를 가질 수 있다.
한 쌍의 전극(121, 122)은 애노드(121)와 캐소드(122)를 포함할 수 있다. 일 예로, 애노드(121)와 캐소드(122)는 무기 발광 소자(120)의 길이 방향(세로 방향)의 양 단에 각각 마련될 수 있다. 도 9의 도면은 무기 발광 소자(120)를 길이가 짧은 면에서 바라본 것으로서 하나의 전극만이 도시되어 있다. 도시된 전극은 애노드(121)일 수도 있고, 캐소드(122)일 수도 있다.
무기 발광 소자(120)는 발광면이 상측 방향(+Y 방향)을 향하도록 배치되고, 발광면의 반대면에 마련된 전극(121, 122)은 제2 기판(132)의 상면에 마련된 상부 연결 패드(133)에 전기적으로 연결될 수 있다.
당해 실시예에서 두 구성요소가 전기적으로 연결된다는 것은, 전기가 통하는 도전성 물질들이 직접 솔더링되는 경우뿐만 아니라, 별도의 배선을 통해 연결되는 경우 또는 전도성 접착제를 이용하는 경우도 포함할 수 있다. 연결된 두 구성요소 사이에 전류가 흐르기만 하면 되고 구체적인 연결 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
예를 들어, 두 구성요소를 솔더링하는 경우에는 Au-In 접합, Au-Sn 접합, Cu pillar/SnAg bump 접합, Ni pillar/SnAg bump 접합, SnAgCu, SnBi, SnAg 솔더볼(solder ball) 접합 등을 이용할 수 있다.
또한, 전도성 접착체를 이용하는 경우에는 이방성 전도 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film), 이방성 전도 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등의 전도성 접착제를 두 구성요소 사이에 배치하고 압력을 가하여 압력이 가해진 방향으로 전류가 흐르도록 할 수 있다.
제2 기판(132)의 하면에는 제1 기판(110)과의 전기적 연결을 위한 하부 연결 패드(139)가 마련될 수 있고, 하부 연결 패드(139)는 제1 기판(110)의 상면에 마련된 상부 배선 패드(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 복수의 무기 발광 소자(120)를 스위칭 및 구동하기 위한 박막 트랜지스터 등의 회로 소자들이 제1 기판(110)이 아닌 별도의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 마련되기 때문에, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)마다 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)만을 디스플레이 모듈(10)에 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 모듈 기판(제1 기판)에 직접 박막 트랜지스터 회로를 실장하는 경우와 비교하여 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이하다.
더욱이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 전극 패드(예: 하부 연결 패드(139))는 무기 발광 소자(120)의 전극(121, 122)에 비하여 크며, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되어 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결되므로, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 전극 패드를 통한 전기적인 통전을 통하여 무기 발광 소자(120)의 양품 여부를 판정할 수 있다.
결과적으로, 디스플레이 모듈(10)의 디스플레이 패널(100)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2차원으로 배열된 구조를 가질 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(10)의 디스플레이 패널(100)은, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각의 상면에 복수의 단위 픽셀(P)이 배치됨에 따라, 2차원 픽셀 구조를 가질 수 있다.
도 11은 디스플레이 패널(100) 상면의 일부 영역을 확대하여 도시한 것으로, 두 개의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 서로 인접하게 배치되어 디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110) 상면에 마련되는 것을 도시한다.
디스플레이 패널(100)에 포함된 복수의 픽셀 중 인접한 픽셀들 사이의 간격은 모두 동일할 수 있다. 당해 실시예에서 어떤 값들이 동일하다는 것은 해당 값들이 완전하게 일치하는 경우뿐만 아니라, 일정 오차 범위 내에서 일치하는 경우까지 포함할 수 있다.
즉, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되는 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)은 서로 동일할 수 있다. 또한, 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각에 배치된 픽셀들 중 인접한 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP) 역시 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치되는 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다.
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 배치된 픽셀들(P1, P2, P3, P4) 중 인접한 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 상면에 배치된 픽셀들(P1, P2, P3, P4) 중 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2) 사이의 간격은, 제1 픽셀(P1)과 제4 픽셀(P4) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
또한, 인접한 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a, 130b)에 배치된 픽셀들 중 인접한 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP) 역시 하나의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 배치된 픽셀들 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 제2 기판(132a)에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 픽셀 간격(PP)은, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)의 제2 기판(132a)에 배치되는 제2 픽셀(P2)과, 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러(130a)와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러(130b)의 제2 기판(132b)에 배치되면서 제2 픽셀(P2)과 인접한 제5 픽셀(P5) 사이의 픽셀 간격(PP)과 동일할 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 무기 발광 소자(120)의 하면에 배치되기 때문에 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)를 제1 기판(110)의 상면에 배치함에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 위치나 크기의 영향을 받지 않는다.
픽셀 간격(PP)은 픽셀 피치(Pixel Pitch)라 지칭될 수 있으며, 당해 실시예에서는 픽셀 간격(PP)을 하나의 픽셀의 중심으로부터 인접한 픽셀의 중심까지의 거리를 나타내는 것으로 정의한다. 다만, 디스플레이 모듈(10)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 픽셀 간격(PP)에 대한 다른 정의가 적용되는 것도 가능하다.
이처럼, 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 따르면, 복수의 무기 발광 소자(120)가 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 배치됨에 따라, 마이크로 픽셀 컨트롤러(박막 트랜지스터 회로)와 무기 발광 소자 모두가 모듈 기판(제1 기판)에 실장되는 경우와 비교하여, 픽셀 간격을 좁힐 수 있어 동일한 면적 내에서 보다 고해상도의 영상을 제공할 수 있다. 또한, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 역시 픽셀 간격(PP)으로 인한 크기의 제약없이 필요한 부품들을 탑재할 수 있다.
즉, 본 발명의 디스플레이 모듈(10)은, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 배치함으로써, 무기 발광 소자(120)와 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 동일 레이어에 배치되는 경우 발생할 수 있는 픽셀 사이의 마이크로 픽셀 컨트롤러(박막 트랜지스터 회로) 배치를 배제할 수 있어, 픽셀 간격을 좁혀 동일한 면적 내에서 보다 고해상도의 영상을 제공할 수 있다.
이상에서는 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 제1 기판(110) 사이의 배치 관계에 대하여 설명하였다. 이하에서는 블라인드 비아(blind VIA: blind Vertical Interconnect Access) 또는 비아홀(VIA hole: Vertical Interconnect Access hole)을 통하여 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 제1 기판(110) 사이의 전기적 연결에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 무기 발광 소자(120), 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 및 모듈 기판(110) 사이의 전기적 연결 관계를 개념적으로 도시한 측면도이고, 도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 무기 발광 소자(120)가 실장된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 상면을 나타낸 도면이고, 도 14는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 내부면을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)와 제2 기판(132)에 마련되는 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하고, 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하기 위한 예로, 블라인드 비아를 통한 접속 방식을 채용할 수 있다.
구체적으로, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)는, 복수의 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 제2 기판(132)에 마련된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각의 애노드(121)는, 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 픽셀 회로(131)에서 공급되는 구동 전류는 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)를 통하여 애노드(121)에 공급될 수 있다.
이때, 픽셀 회로(131)는, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각으로 구동 전류를 공급하는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 제2 기판(132) 내에 배치된 픽셀 회로(131)는, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)를 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 픽셀 회로(131)의 적어도 하나의 박막 트랜지스터는, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)를 통하여 제1 기판(110)의 배선으로부터 게이트 신호, 데이터 신호 및 전원 전압(VDD)을 공급받을 수 있다.
이때, 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)는, 게이트 신호를 위한 블라인드 비아(137A)와, 데이터 신호를 위한 블라인드 비아(137B)와, 전원 전압(VDD)을 위한 블라인드 비아(137C)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120)는, 비아홀(134C)을 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B) 각각의 캐소드(122)는, 비아홀(134C)을 통하여 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 제1 기판(110)에서 공급되는 기준 전압(Vss)은 비아홀(134C)을 통하여 캐소드(122)에 공급될 수 있다.
비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)의 내벽을 구리와 같은 전도성 물질로 도금될 수 있으며, 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)를 필링 물질로 채워주는 비아 필링(VIA filling)을 통하여 필링 물질로 채워질 수 있다. 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)에 채워지는 필링 물질은 도전성 물질일 수도 있고, 비도전성 물질일 수도 있다. 후술하는 실시예에서는 제2 기판(132)을 관통하여 형성된 비아홀(134C) 및 블라인드 비아(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)를 비아홀 배선(134C) 및 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)이라 지칭하기로 한다.
도 13은 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 상면 배선 구조의 예시이다. 도 13의 예시를 참조하면, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 적색 무기 발광 소자(120R)의 애노드(121)를 제2 기판(110)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134R), 제2 기판(132)의 상면에 배치된 녹색 무기 발광 소자(120G)의 애노드(121)를 제2 기판(132)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134G) 및 제2 기판(132)의 상면에 배치된 청색 무기 발광 소자(120B)의 애노드(121)를 제2 기판(132)에 배치된 픽셀 회로(131)와 전기적으로 연결하기 위한 블라인드 비아 배선(134B)이 제2 기판(132)의 상면에 형성될 수 있다.
제2 기판(132)의 상면에 형성되는 상부 연결 패드(133) 중 각각의 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 접속되는 애노드 패드(133A)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 애노드 배선(135)에 의해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)에 연결될 수 있다.
복수의 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)에는 공통의 기준 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 캐소드(122)에 공통의 기준 전압(VSS)을 인가하기 위한 비아홀 배선(134C)이 제2 기판(132)에 형성될 수 있고, 각각의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 접속되는 캐소드 패드(133C)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 캐소드 배선(136)에 의해 비아홀 배선(134C)에 연결될 수 있다.
도 14는 제2 기판(132)의 내부면 배선 구조의 예시이다. 도 14를 참조하면, 제2 기판(132)의 제1 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)은 제2 기판(132) 내에 형성된 내부 배선을 통해 픽셀 회로(131)에 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 애노드(121)와 연결된 제1 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)은 내부 배선(138D)을 통해 픽셀 회로(131)에 전기적으로 연결될 수 있다.
픽셀 회로(131)에서 생성된 구동 전류(CD)는 내부 배선(138D), 비아홀 배선(134R, 134G, 134B) 및 애노드 배선(135)을 통해 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 애노드(121)에 각각 인가될 수 있다.
무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)와 연결된 비아홀 배선(134C)은 제1 기판(110)을 통해 전원 공급을 위한 FPCB에 전기적으로 연결되어 무기 발광 소자(120R, 120G, 120B)의 캐소드(122)에 기준 전압(VSS)을 인가할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 내부면에는 픽셀 회로(131)에 게이트 신호와 데이터 신호를 인가하거나 전원 전압(VDD)을 인가하기 위한 내부 배선(138A, 138B, 138C)도 형성될 수 있다. 구체적으로, 내부 배선(138A, 138B, 138C)은, 게이트 신호를 위한 블라인드 비아 배선(137A)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138A)과, 데이터 신호를 위한 블라인드 비아 배선(138B)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138B)과, 전원 전압(VDD)을 위한 블라인드 비아 배선(139C)과 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(138C)을 포함할 수 있다.
블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C) 각각은, 제1 기판(110) 상면에 마련되는 상부 배선과 전기적으로 연결될 수 있으며, 구동 신호와 전원 전압(VDD)을 전달받아 픽셀 회로(131)로 전달할 수 있다. 즉, 구동 신호 및 전원 전압(VDD)은, 제1 기판(110)의 상부 배선과, 블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C)과, 내부 배선(138A, 138B, 138C)을 거쳐 픽셀 회로(131)에 인가될 수 있다.
이처럼, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)의 내부면에 마련되는 블라인드 비아 및 비아홀을 통하여, 픽셀 회로(131)가 제1 기판(110) 및 무기 발광 소자(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 픽셀 회로(131)와 무기 발광 소자(120)를 전기적으로 연결하는 제1 블라인드 비아(134R, 134G, 134B)는, 상향(+Y 방향)으로 비아를 형성하는 상향 블라인드 비아일 수 있으며, 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하는 제2 블라인드 비아(137A, 137B, 137C)는, 하향(-Y 방향)으로 비아를 형성하는 하향 블라인드 비아일 수 있다. 또한, 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)를 제1 기판(110)과 전기적으로 연결하는 비아홀(134C)은, 제2 기판(132)을 관통하는 비아일 수 있다.
전술한 도 12 내지 도 14에 도시된 배선 구조는 디스플레이 모듈(10)에 적용 가능한 일 예시에 불과하다. 따라서, 전술한 배선 구조 외에 다양한 배선 구조가 디스플레이 모듈(10)의 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(10)에 있어서 디스플레이 패널(100)과 드라이버 IC(200)를 전기적으로 연결하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110)에는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 2차원으로 배열될 수 있으며, 제1 기판(110)의 상면에 마련되는 상부 배선은, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각으로 구동 신호 및 전원 전압(VDD)을 공급할 수 있다. 이를 통해, 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 각각은, 상면에 마련되는 픽셀(P)을 구동할 수 있다. 이를 위해, 드라이브 IC(200)는, 디스플레이 패널(100)의 제1 기판(110)과 전기적으로 연결되어 구동 신호 및 전원 전압(VDD)을 전달할 수 있다.
드라이버 IC(200)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 디스플레이 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 필름(201) 상에 드라이버 IC(200)를 실장하고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단을 제1 기판(110)에, 타 단을 FPCB(205)에 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단은 제1 기판(110)의 상면에 마련되는 상부 배선 패드(112) 또는 제1 기판(110)의 하면에 마련된 하부 배선 패드 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 전기적으로 연결된 상부 배선 패드(112) 또는 하부 배선 패드는 제1 기판(110)의 상부에 마련되는 상부 배선을 통하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 해당 상부 배선을 통해 드라이버 IC(200)로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서, 타일링된 복수의 디스플레이 모듈(10)에 전달되는 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 타일링되어 대면적 화면을 갖는 디스플레이 장치(1)를 구현할 수 있다. 도 16 및 도 17은 XY 평면 상의 디스플레이 장치(1)를 도시한 도면이므로 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)의 1차원 배열만 나타나 있으나, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)이 2차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이다.
앞서 설명한 도 15를 다시 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)을 통해 FPCB(205)와 연결될 수 있다. FPCB(205)는 구동 보드(501)와 접속되어 디스플레이 모듈(10)을 구동 보드(501)와 전기적으로 연결시킬 수 있다.
구동 보드(501)에는 타이밍 제어부(500)가 마련될 수 있다. 따라서, 구동 보드(501)는 티콘(T-con) 보드라 지칭될 수도 있다. 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)은 구동 보드(501)로부터 영상 데이터, 타이밍 제어 신호 등을 공급받을 수 있다.
도 17을 참조하면, 디스플레이 장치(1)에는 메인 보드(301)와 전원 보드(601)가 더 포함될 수 있다. 메인 보드(301)에는 전술한 메인 제어부(300)가 마련되고, 전원 보드(601)에는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원을 공급하기 위해 필요한 전원 회로가 마련될 수 있다.
전원 보드(601)는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)과 FPCB를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, FPCB를 통해 연결된 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-n)에 전원 전압(VDD), 기준 전압(VSS) 등을 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원 보드(601)로부터 공급된 전원 전압(VDD)은 상부 배선을 통해 제1 기판(110)의 상면에 배치된 마이크로 컨트롤러(130)에 인가될 수 있고, 기준 전압(VSS)은 제1 기판(110)의 상부 배선과 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 비아홀 배선(134C)을 통해 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 상면에 배치된 픽셀(P)에 인가될 수 있다.
전술한 예시에서는 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)이 구동 보드(501)를 공유하는 것으로 설명하였으나, 개별 디스플레이 모듈(10)마다 별도의 구동 보드(501)가 연결되는 것도 가능하다. 또는, 복수의 디스플레이 모듈(10-1, 10-2, ..., 10-P)을 그룹화하고, 그룹 당 하나의 구동 보드(501)를 연결하는 것도 가능하다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서 복수의 디스플레이 모듈(10)이 하우징에 결합되는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 2차원 매트릭스 형태로 배열되어 하우징(20)에 고정될 수 있다. 도 18의 예시를 참조하면, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 그 하부에 위치하는 프레임(21)에 설치될 수 있고, 프레임(21)은 복수의 디스플레이 모듈(10)에 대응되는 일부 영역이 개방된 2차원 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 프레임(21)에는 디스플레이 모듈(10)의 개수만큼의 개구(21H)가 형성될 수 있고, 개구(21H)는 복수의 디스플레이 모듈(10)과 동일한 배열을 가질 수 있다.
한편, 복수의 디스플레이 모듈(10)은 자석에 의한 자력을 이용하거나, 기구적인 구조물에 의해 결합되거나, 접착제에 의해 접착되는 방식으로 프레임(21)에 장착될 수 있다. 디스플레이 모듈(10)이 프레임(21)에 장착되는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.
구동 보드(501), 메인 보드(301) 및 전원 보드(601)는 프레임(21)의 하부에 배치될 수 있고, 프레임(21)에 형성된 개구(21H)를 통해 복수의 디스플레이 모듈(10)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
프레임(21)의 하부에는 하부 커버(22)가 결합되며, 하부 커버(22)는 디스플레이 장치(1)의 하면 외관을 형성할 수 있다.
전술한 예시에서는 디스플레이 모듈(10)이 2차원으로 배열되는 경우를 예로 들었으나, 디스플레이 모듈(10)이 1차원으로 배열되는 것도 가능함은 물론이며, 이 경우 프레임(21)의 구조 역시 1차원 메쉬 구조로 변형할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법에 대한 순서도이고, 도 20 내지 도 25는 도 19에 도시된 일부 단계들에 의해 제조되는 디스플레이 모듈을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극 패드를 형성한다(1910).
마이크로 픽셀 컨트롤러 기판은 앞서 설명한 제2 기판(132)을 의미하고, 배선 및 전극 패드는 제2 기판(132)의 상면, 내부면 및 하면에 모두 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(132)의 상면에 구리와 같은 금속 물질 층을 형성하고, 감광성 물질의 도포, 노광, 현상 등의 과정을 포함하는 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 불필요한 부분을 선택적으로 제거하는 식각(Etching) 공정을 거쳐 제2 기판(132)에 배선과 전극 패드를 형성할 수 있다.
도 20은 전극 패드가 형성된 제2 기판(132)의 측단면을 나타낸 도면이고, 도 21은 배선과 전극 패드가 형성된 제2 기판(132)의 상면을 나타낸 도면이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 전술한 과정에 의해 제2 기판(132)의 상면에 상부 배선(미도시)과 상부 연결 패드(133)를 형성하고, 제2 기판(132)의 하면에 하부 배선(미도시)과 하부 연결 패드(139)를 형성할 수 있다.
또한, 제2 기판(132)의 상면에 형성된 상부 배선과 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131)를 전기적으로 연결하기 위해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)을 형성할 수 있고, 제2 기판(132)의 상면에 형성된 상부 배선과 제1 기판(132)을 전기적으로 연결하기 위해 비아홀 배선(134C)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131)와 제1 기판(110)을 전기적으로 연결하기 위해 블라인드 비아 배선(137A, 137B, 137C)을 형성할 수 있다.
비아홀 배선(134C) 및 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B, 137A, 137B, 137C)을 형성하는 경우, 제2 기판(132)에 비아홀 및 블라인드 비아를 형성하고, 형성된 비아홀 및 블라인드 비아의 내벽을 구리와 같은 전도성 물질로 도금한 후 비아 필링(VIA filling)을 통해 비아홀 및 블라인드 비아를 필링 물질로 채워줄 수 있다.
전술한 과정에 의해 형성된 배선과 전극 패드, 블라인드 비아 배선 및 비아홀 배선의 구조를 구체적으로 설명하면, 도 21에 도시된 바와 같이, 제2 기판(132)의 상면에 복수의 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 연결되는 애노드 패드(133A) 및 복수의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 연결되는 캐소드 패드(133C)가 배치될 수 있다.
애노드 패드(133A)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 애노드 배선(135)에 의해 블라인드 비아 배선(134R, 134G, 134B)에 연결될 수 있다. 픽셀 회로(131)에서 공급되는 구동 전류는 애노드 배선(135)과 연결된 비아홀 배선(134R, 134G, 134B)을 통해 애노드(121)에 공급될 수 있다.
캐소드(122)에 공통의 기준 전압(VSS)을 인가하기 위한 비아홀 배선(134C)이 제2 기판(132)에 형성될 수 있고, 각각의 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 접속되는 캐소드 패드(133C)는 제2 기판(132)의 상부 배선 중 캐소드 배선(136)에 의해 비아홀 배선(134C)에 연결될 수 있다. 전원 보드(601)로부터 공급되는 기준 전압(VSS)은 캐소드 배선(136)과 연결된 비아홀 배선(134C)을 통해 캐소드(122)에 공급될 수 있다.
따라서, 제2 기판(132)의 상면에 배치된 복수의 무기 발광 소자(120)는 상부 배선, 상부 연결 패드(133), 블라인드 비아(134R, 134G, 134B) 및 비아홀 배선(134C)을 통해, 제2 기판(132) 내에 배치되는 픽셀 회로(131) 및 제1 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 배선 및 전극 패드가 형성된 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판의 상면에 무기 발광 소자(120)를 전사한다(1920).
전술한 바와 같이, 무기 발광 소자(120)는 마이크로 LED일 수 있다. 웨이퍼 또는 임시 기판 상의 마이크로 LED를 이송 기구에 의해 픽업 후 이송하여 제2 기판(132) 상에 전사할 수 있다. 이 때, 무기 발광 소자(120)는 애노드(121)와 캐소드(122)가 제2 기판(132)의 상면을 향하도록 전사될 수 있다. 전사 방식은 레이저를 이용한 방식, 스탬프를 이용한 방식, 롤러를 이용한 방식 등 공지된 기술 중 어느 것을 채용해도 무방하다.
또한, 무기 발광 소자(120)와 상부 연결 패드(133)의 접속 방식에 따라 제2 기판(132)의 상면에 형성된 애노드 패드(133A) 및 캐소드 패드(133C) 상에 솔더링 물질 또는 전도성 접착제를 배치 또는 도포할 수 있다.
도 22는 무기 발광 소자(120)가 전사된 제2 기판(132)의 측단면을 나타낸 도면이다. 솔더링 물질 또는 전도성 접착제가 배치 또는 도포된 제2 기판(132)의 상면에 무기 발광 소자(120)를 전사함으로써, 도 22에 도시된 바와 같이 무기 발광 소자(120)의 애노드(121)와 애노드 패드(133A)를 전기적으로 접속시키고 무기 발광 소자(120)의 캐소드(122)와 캐소드 패드(133C)를 전기적으로 접속시킬 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판의 상면에 무기 발광 소자(120)가 전사된 마이크로 픽셀 컨트롤러를 배치한다(1930).
모듈 기판은 앞서 설명한 제1 기판(110)에 해당하며, 모듈 기판의 상면에는 구동 신호 및 전원 전압(VDD)과 기준 전압(VSS)을 전달하기 위한 상부 배선이 배치될 수 있다. 이때, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)의 제2 기판(132)은, 제1 기판(110)의 상면에 배치되어 상부 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 제2 기판(132) 상에 무기 발광 소자(120)를 제어하기 위한 픽셀 회로(131)가 형성된 것으로서, 그 구조 및 동작에 관한 설명은 앞서 디스플레이 모듈(10)의 실시예에서 설명한 바와 동일하다.
한편, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 제1 기판(110)에 실장하기에 앞서, 개별적으로 회로 검사를 수행할 수 있고, 회로 검사에 의해 양품으로 판정된 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)만을 제1 기판(110)에 실장하는 것이 가능하다. 예를 들어, 미리 설정된 오차 범위를 만족하는 것에 기초하여 회로가 무결점으로 결정될 수 있다. 따라서, 모듈 기판에 직접 박막 트랜지스터 회로를 실장하는 경우와 비교하여 회로 검사 및 불량품의 교체가 용이하다.
도 23은 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 배치된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)에 마련된 하부 연결 패드(139)와 제1 기판(110)의 상면에 형성된 상부 배선 패드(112)를 전기적으로 접속시킴으로써 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)를 제1 기판(110)에 배치할 수 있다. 예를 들어, 하부 연결 패드(139)와 상부 배선 패드(112)는 솔더링 또는 전도성 접착체에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판에 드라이버 IC를 연결한다(1940).
드라이버 IC(200)는 COF(Chip on Film) 또는 FOG(Film on Glass) 본딩, COG(Chip on Glass) 본딩, TAB(Tape Automated Bonding) 등 다양한 본딩 방식 중 하나를 채용하여 제1 기판(110)에 연결될 수 있다.
도 24는 드라이버 IC(200)가 연결된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 일 예로, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 24에 도시된 바와 같이, 필름(201) 상에 드라이버 IC(200)를 실장하고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단을 제1 기판(110)에 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 일 단은 제1 기판(110)의 하면에 마련된 하부 배선 패드(113)와 전기적으로 연결될 수 있고, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 전기적으로 연결된 하부 전극 패드(113)는 바이홀 배선 또는 측면 배선을 통하여 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)가 배치된 상부 배선과 접속될 수 있다. 마이크로 픽셀 컨트롤러(130)는 해당 상부 배선을 통해 드라이버 IC(200)로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
다시 도 19를 참조하면, 모듈 기판에 FPCB를 연결한다(1950).
도 25는 FPCB(205)가 연결된 제1 기판(110)의 측단면을 나타낸 도면이다. 전술한 예시와 같이, COF 본딩을 채용하는 경우, 도 25에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)의 타 단을 FPCB(205)에 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC(200)가 실장된 필름(201)과 연결된 FPCB(205)는 구동 보드(501)와 전기적으로 연결되어 구동 보드(501)로부터 출력되는 타이밍 제어 신호, 영상 데이터 등을 드라이버 IC(200)에 전달할 수 있다.
또한, 제1 기판(110)은 전원을 공급받기 위한 FPCB와도 연결될 수 있고, 전원 공급을 위한 FPCB는 전원 보드(601)와 전기적으로 연결되어 전원 전압(VDD) 또는 기준 전압(VSS)을 마이크로 픽셀 컨트롤러(130) 또는 무기 발광 소자(120)에 공급할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법은 전술한 공정을 모두 포함하는 것뿐만 아니라, 일부 공정만을 포함하는 것도 가능하다. 또는, 다른 공정이 더 추가되는 것도 가능하다.
예를 들어, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극패드를 형성(1910)하는 공정이 제외되는 것도 가능하고, 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 배선 및 전극 패드를 형성(1910)하는 공정과 마이크로 픽셀 컨트롤러 기판에 무기 발광 소자를 전사(1920)하는 공정이 제외되는 것도 가능하며, 드라이버 IC를 연결(1940)하고, PCB를 연결(1950)하는 공정이 제외되는 것도 가능하다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 모듈에 있어서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러;
    상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자를 포함하는 복수의 픽셀; 및
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 디스플레이 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 제2 기판의 상면에 배치되어 상기 복수의 무기 발광 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드;
    상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및
    상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함하는 디스플레이 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 연결 패드는,
    무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고,
    상기 캐소드 패드는,
    비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받는 디스플레이 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 드라이버 IC와 연결되어 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함하는 디스플레이 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 상부 배선 패드를 통하여 상기 상부 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 상부 배선을 통하여 상기 드라이버 IC로부터 출력된 상기 구동 신호를 수신하는 디스플레이 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 중에서 인접한 픽셀들은 미리 설정된 간격으로 서로 이격되는 디스플레이 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 둘 이상의 픽셀 사이의 간격은,
    상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되는 제1 픽셀과, 상기 제1 마이크로 픽셀 컨트롤러와 인접한 제2 마이크로 픽셀 컨트롤러의 제2 기판에 배치되면서 상기 제1 픽셀과 인접한 제2 픽셀 사이의 간격과 동일한 디스플레이 모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 기판은,
    실리콘 기판을 포함하는 디스플레이 모듈.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    서로 다른 색상의 광을 출력하는 적어도 3개의 서브 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈.
  11. 복수의 디스플레이 모듈; 및
    상기 복수의 디스플레이 모듈을 지지하는 프레임;을 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 모듈 각각은,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 상면에 배치되고, 제2 기판을 포함하는 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러;
    상기 제2 기판의 상면에 배치되는 복수의 무기 발광 소자를 포함하고, 2차원으로 배열되는 복수의 픽셀; 및
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러로 구동 신호를 전송하는 드라이버 IC;를 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은,
    상기 복수의 무기 발광 소자 중 둘 이상의 무기 발광 소자로 이루어지고,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자를 스위칭하고 상기 둘 이상의 픽셀을 구성하는 복수의 무기 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 픽셀 컨트롤러 각각은,
    상기 제2 기판의 상면에 배치되어 상기 복수의 무기 발광 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 상부 연결 패드;
    상기 제2 기판에 배치되고, 블라인드 비아(blind via)를 통해 상기 상부 연결 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및
    상기 제2 기판의 하면에 배치되고, 블라인드 비아를 통해 상기 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판의 상부 배선 패드와 전기적으로 연결되는 하부 연결 패드;를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 연결 패드는,
    무기 발광 소자의 캐소드와 전기적으로 연결되는 캐소드 패드;를 포함하고,
    상기 캐소드 패드는,
    비아홀(via hole)을 통해 상기 하부 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 기판을 통하여 기준 전압을 공급받는 디스플레이 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    상기 드라이버 IC와 연결되어 상기 구동 신호를 전달하는 상부 배선;을 포함하는 디스플레이 장치.
PCT/KR2021/015741 2020-11-06 2021-11-02 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법 WO2022098067A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21889532.4A EP4167218A4 (en) 2020-11-06 2021-11-02 DISPLAY MODULE, DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF
US17/524,421 US20220149112A1 (en) 2020-11-06 2021-11-11 Display module, display apparatus and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200147550A KR20220061495A (ko) 2020-11-06 2020-11-06 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR10-2020-0147550 2020-11-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/524,421 Continuation US20220149112A1 (en) 2020-11-06 2021-11-11 Display module, display apparatus and method for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022098067A1 true WO2022098067A1 (ko) 2022-05-12

Family

ID=81458129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/015741 WO2022098067A1 (ko) 2020-11-06 2021-11-02 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20220061495A (ko)
WO (1) WO2022098067A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140027709A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 John A. Higginson Method and structure for receiving a micro device
KR20180118090A (ko) * 2018-10-19 2018-10-30 한국광기술원 마이크로 ｌｅｄ 디스플레이 화소 조립체 및 이의 제조방법
KR20180118488A (ko) * 2017-04-21 2018-10-31 주식회사 루멘스 마이크로 led 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20190044492A (ko) * 2017-10-20 2019-04-30 한국과학기술원 마이크로 led 구조체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이
KR20190127872A (ko) * 2017-03-20 2019-11-13 홍콩 베이다 제이드 버드 디스플레이 리미티드 마이크로 led 층을 적층하여 반도체 장치를 제조

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140027709A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 John A. Higginson Method and structure for receiving a micro device
KR20190127872A (ko) * 2017-03-20 2019-11-13 홍콩 베이다 제이드 버드 디스플레이 리미티드 마이크로 led 층을 적층하여 반도체 장치를 제조
KR20180118488A (ko) * 2017-04-21 2018-10-31 주식회사 루멘스 마이크로 led 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20190044492A (ko) * 2017-10-20 2019-04-30 한국과학기술원 마이크로 led 구조체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이
KR20180118090A (ko) * 2018-10-19 2018-10-30 한국광기술원 마이크로 ｌｅｄ 디스플레이 화소 조립체 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220061495A (ko) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019190042A1 (en) Display module
WO2021029615A1 (en) Display apparatus and manufacturing method thereof
WO2015060506A1 (en) Display device using semiconductor light emitting device
WO2022114734A1 (ko) 디스플레이 모듈
WO2020101277A1 (en) Display module, display apparatus including the same and method of manufacturing display module
WO2021075794A1 (en) Manufacturing method of display apparatus, interposer substrate, and computer program stored in readable medium
EP3717965A1 (en) Display module
WO2022114774A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2022154592A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2020055140A1 (en) Display panel and display apparatus including the same
WO2020145630A1 (en) Display apparatus and method of manufacturing display apparatus thereof
WO2022030779A1 (ko) 디스플레이 장치
WO2020009279A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
WO2022108308A1 (ko) 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
WO2022154593A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2022103144A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2022108307A1 (ko) 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
WO2022098067A1 (ko) 디스플레이 모듈, 디스플레이 장치 및 그 제조방법
WO2022092533A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치
EP4033476A1 (en) Display module and display device comprising same
WO2020116861A1 (en) Display apparatus
WO2022173181A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2022010008A1 (ko) 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치
WO2023210928A1 (ko) 투명 디스플레이 모듈 및 투명 디스플레이 장치
WO2022114499A1 (ko) 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21889532

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021889532

Country of ref document: EP

Effective date: 20230110

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE