WO2022124455A1 - 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치 - Google Patents

자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치 Download PDF

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WO2022124455A1
WO2022124455A1 PCT/KR2020/018208 KR2020018208W WO2022124455A1 WO 2022124455 A1 WO2022124455 A1 WO 2022124455A1 KR 2020018208 W KR2020018208 W KR 2020018208W WO 2022124455 A1 WO2022124455 A1 WO 2022124455A1
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WO
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magnet
magnets
assembly
light emitting
substrate
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PCT/KR2020/018208
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조현우
심봉주
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엘지전자 주식회사
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    • 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
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof

Definitions

  • the embodiment relates to a magnet module and a self-assembly device having the same.
  • a display device displays a high-quality image by using a self-luminous device such as a light emitting diode as a light source of a pixel.
  • a self-luminous device such as a light emitting diode as a light source of a pixel.
  • Light emitting diodes have excellent durability even in harsh environmental conditions, and have a long lifespan and high luminance, so they are spotlighted as a light source for next-generation display devices.
  • a typical display panel contains millions of pixels. Accordingly, since it is very difficult to align the light emitting devices in each of the millions of small pixels, various studies on a method for aligning the light emitting devices in a display panel are being actively conducted in recent years.
  • Transfer technologies that have been recently developed include a pick and place process, a laser lift-off method, or a self-assembly method.
  • a self-assembly method of transferring a light emitting device onto a substrate using a magnetic material (or a magnet) has recently been in the spotlight.
  • FIG. 1 shows a state in which a magnet moves in a zigzag manner on a substrate in the related art.
  • the light emitting element (not shown) are assembled to the substrate 1 by moving along the magnets 5 , 6 , and 7 .
  • each of the magnets 5, 6, and 7 moves in a zigzag manner, each of the magnets 5, 6, and 7 is rotated 180 degrees.
  • the magnets 5, 6, 7 are moved from left to right and then rotated 180 degrees and then moved to the left. After that, it is rotated 180 degrees again and then moved to the right.
  • the light emitting elements following each magnet 5, 6, 7 cannot be rotated 180 degrees due to inertia and continue in the previous direction. moved, so that the magnetic force of each magnet 5, 6, 7 may not be affected.
  • the magnets 5, 6, and 7 when the magnets 5, 6, and 7 are moved from left to right and then rotated 180 degrees and then moved to the left, the light emitting elements are not rotated 180 degrees and are continuously moved from left to right to move the magnets 5, 6, 7) may not be affected by the magnetic force.
  • the magnets 5, 6, 7 are rotated 180 degrees on both sides of each region 2, 3, 4 of the substrate 1, each magnet on both sides of each region 2, 3, 4 Due to the light emitting elements that do not follow (5, 6, 7), each region (2, 3, 4) of the substrate (1) compared to the center of each region (2, 3, 4) of the substrate (1) The assembly rate of the light emitting device on both sides is significantly lowered.
  • the total weight is rapidly increased according to the number of magnets (5, 6, 7) and the distance between the magnets (5, 6, 7). Therefore, when the overall weight is reduced by reducing the distance between the magnets 5 , 6 , and 7 , it is a very important factor, such as being able to move at a faster speed, thereby shortening the self-assembly process time.
  • the interference magnetic force line 9 is generated.
  • some of the light emitting elements are affected by the interference magnetic force line 9 and are not guided to the respective magnets 5 , 6 , and 7 .
  • the light emitting elements are guided to the corresponding magnets 5, 6, 7 by the magnetic force line 9 of the magnets 5, 6, 7 itself, so that the corresponding magnets 5, 6, 7 are located on the substrate 1 of assembled on the assembly surface.
  • the light emitting elements 8 that are affected by the interference magnetic force line 9 between the adjacent magnets 5, 6, 7 are fixed on the interference magnetic force line 9 between the adjacent magnets 5, 6, 7 and the corresponding magnet It does not lead to (5, 6, 7). That is, these light emitting elements 8 cannot be assembled on the assembly surface of the substrate 1 because the light emitting elements 8 are not guided by the magnets 5, 6, 7, so the assembly rate of the light emitting element with respect to the substrate 1 this drops significantly.
  • Reference numerals 11, 12, and 13 denote induction regions in which the light emitting elements are guided to the assembly surface of the substrate by the magnetic lines of the magnets 5, 6, and 7 themselves.
  • Reference numerals 14 and 15 denote interference regions in which light emitting elements 8 are fixed by interference magnetic force lines 9 between adjacent magnets 5 , 6 , 7 .
  • Reference numeral 18 shown in FIG. 2 denotes a distribution of light emitting elements.
  • the most light-emitting elements are induced in the first magnet 5
  • relatively few light-emitting elements are induced in the second magnet 6 .
  • a relatively large number of light emitting elements are positioned between the first magnet 5 and the second magnet 6 , and these light emitting elements are located between the first magnet 5 and the second magnet 6 as shown in FIG. 3 .
  • the embodiments aim to solve the above and other problems.
  • Another object of the embodiment is to provide a magnet module capable of minimizing magnetic interference between the magnets even when the magnets are disposed close to each other and a self-assembly device having the same.
  • Another object of the embodiment is to provide a magnet module capable of improving the assembly rate of the light emitting device and a self-assembly device having the same.
  • Another object of the embodiment is to provide a magnet module capable of ensuring uniformity of luminance and a self-assembly apparatus having the same.
  • Another object of the embodiment is to provide a magnet module capable of shortening the self-assembly process time and a self-assembly device having the same.
  • the magnet module a plurality of magnet groups arranged along a direction perpendicular to the traveling direction; and an accommodating part for accommodating the plurality of magnet groups.
  • Each of the plurality of magnet groups has an assembly area, and each of the plurality of magnet groups includes a plurality of magnets arranged along a diagonal direction of the assembly area.
  • the self-assembly apparatus a chamber filled with a fluid for immersing the substrate; and a magnet module disposed on a surface opposite to the assembly surface of the substrate.
  • the magnet module may include: a plurality of magnet groups arranged along a direction perpendicular to a traveling direction; and an accommodating part for accommodating the plurality of magnet groups.
  • Each of the plurality of magnet groups has an assembly area, and each of the plurality of magnet groups includes a plurality of magnets arranged along a diagonal direction of the assembly area.
  • a plurality of magnet groups 510 to 550 are arranged along the X-axis direction, and each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may include a plurality of magnets 571 to 574 .
  • Each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may have an assembly area 560 , and the plurality of magnets 571 to 574 may be arranged along a diagonal direction of the assembly area 560 .
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 each of the plurality of magnets 571 to 574 are arranged in close proximity to reduce the weight of the magnet module 400, the magnet module 400
  • the magnet module 400 presses the substrate 200 to prevent damage to the substrate 200 by the weight of the The elements 150 are uniformly assembled to ensure luminance uniformity.
  • the separation of the light emitting elements 150 due to the rotational motion when the plurality of magnet groups 510 to 550 are moved in a jig material as in the prior art does not occur, so that the assembly of the substrate 200
  • the light emitting devices 150 are uniformly assembled on the surface 205 to ensure uniformity of luminance.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 move the substrate by one rotational movement as shown in FIG. 18 or by one inline movement as shown in FIG. 22 .
  • the self-assembly process time can be significantly reduced.
  • FIG. 1 shows a state in which a magnet moves in a zigzag manner on a substrate in the related art.
  • Figure 2 shows the distribution of light emitting elements when the magnet is moved in a zigzag on the substrate.
  • FIG 3 shows the distribution of magnetic force lines and the distribution of light emitting elements according to the arrangement of magnets in the related art.
  • FIG. 5 illustrates a living room of a house in which a display device according to an embodiment is disposed.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating a display device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of the pixel of FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a plan view illustrating the display panel of FIG. 6 in detail.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating in detail a pixel of the display area of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is an enlarged view of a first panel area in the display device of FIG. 5 .
  • FIG. 11 is an enlarged view of area A2 of FIG. 10 .
  • FIG. 12 is a view showing an example in which the light emitting device according to the embodiment is assembled on a substrate by a self-assembly method.
  • FIG. 13 shows a plurality of magnets included in each of a plurality of magnet groups in the embodiment.
  • Fig. 14 shows the first magnet group of Fig. 13
  • 15 shows the distribution of magnetic force lines and distribution of light emitting elements according to an arrangement of a plurality of magnets in each of a plurality of magnet groups in the embodiment.
  • 16 shows an assembly state of a light emitting device when using a plurality of magnet groups of the embodiment.
  • Fig. 17 shows a light emitting device of the embodiment.
  • FIG. 18 shows a magnet module according to a first embodiment.
  • FIG. 19 is an enlarged view of a part of the magnet module shown in FIG. 18 .
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line A-B in FIG. 19 .
  • 21 shows a state in which self-assembly is performed using the magnet module according to the first embodiment.
  • FIG. 22 shows a magnet module according to a second embodiment.
  • the display device described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, Tablet PCs, Ultra-Books, digital TVs, desktop computers, and the like may be included.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • a navigation system a slate PC, Tablet PCs, Ultra-Books, digital TVs, desktop computers, and the like
  • slate PC Portable Multimedia player
  • Tablet PCs Portable TVs
  • desktop computers and the like
  • the configuration according to the embodiment described in the present specification may be applied to a display capable device even if it is a new product form to be developed later.
  • FIG 5 illustrates a living room of a house in which the display device 100 according to the embodiment is disposed.
  • the display device 100 of the embodiment may display the status of various electronic products such as the washing machine 101, the robot cleaner 102, and the air purifier 103, and may communicate with each electronic product based on IOT, and a user It is also possible to control each electronic product based on the setting data of .
  • the display apparatus 100 may include a flexible display manufactured on a thin and flexible substrate.
  • the flexible display can be bent or rolled like paper while maintaining the characteristics of the conventional flat panel display.
  • visual information may be implemented by independently controlling light emission of unit pixels arranged in a matrix form.
  • a unit pixel means a minimum unit for realizing one color.
  • the unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device.
  • the light emitting device may be a Micro-LED, but is not limited thereto.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically showing a display device according to an embodiment
  • FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of the pixel of FIG. 6 .
  • the display device may include a display panel 10 , a driving circuit 20 , a scan driver 30 , and a power supply circuit 50 .
  • the display apparatus 100 may drive the light emitting device in an active matrix (AM) method or a passive matrix (PM) method.
  • AM active matrix
  • PM passive matrix
  • the driving circuit 20 may include a data driver 21 and a timing controller 22 .
  • the display panel 10 may have a rectangular shape on a plane.
  • the flat shape of the display panel 10 is not limited to a rectangle, and may be formed in other polygons, circles, or ovals. At least one side of the display panel 10 may be bent to a predetermined curvature.
  • the display panel 10 may be divided into a display area DA and a non-display area NDA disposed around the display area DA.
  • the display area DA is an area in which pixels PX are formed to display an image.
  • the display panel 10 includes data lines (D1 to Dm, m is an integer greater than or equal to 2), scan lines crossing the data lines D1 to Dm (S1 to Sn, n is an integer greater than or equal to 2), high potential voltage
  • the high potential voltage line VDDL supplied, the low potential voltage line VSSL supplied with the low potential voltage, and the pixels PXs connected to the data lines D1 to Dm and the scan lines S1 to Sn. may include
  • Each of the pixels PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • the first sub-pixel PX1 may emit a first color light
  • the second sub-pixel PX2 may emit a second color light
  • the third sub-pixel PX3 may emit a third color light.
  • the first color light may be red light
  • the second color light may be green light
  • the third color light may be blue light, but is not limited thereto.
  • each of the pixels PX includes three sub-pixels in FIG. 6 , the present invention is not limited thereto. That is, each of the pixels PX may include four or more sub-pixels.
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 includes at least one of the data lines D1 to Dm, at least one of the scan lines S1 to Sn, and It may be connected to the upper voltage line VDDL.
  • the first sub-pixel PX1 may include a plurality of transistors and at least one capacitor for supplying current to the light-emitting devices LDs and the light-emitting devices LDs.
  • Each of the light emitting devices LD may be an inorganic light emitting diode including a first electrode, an inorganic semiconductor, and a second electrode.
  • the first electrode may be an anode electrode
  • the second electrode may be a cathode electrode.
  • the plurality of transistors may include a driving transistor DT for supplying current to the light emitting devices LD, and a scan transistor ST for supplying a data voltage to the gate electrode of the driving transistor DT, as shown in FIG. 7 .
  • the driving transistor DT is connected to a gate electrode connected to a source electrode of the scan transistor ST, a source electrode connected to a high potential voltage line VDDL to which a high potential voltage is applied, and first electrodes of the light emitting devices LD.
  • a drain electrode connected thereto may be included.
  • the scan transistor ST has a gate electrode connected to the scan line Sk, where k is an integer satisfying 1 ⁇ k ⁇ n, a source electrode connected to the gate electrode of the driving transistor DT, and the data lines Dj and j are and a drain electrode connected to an integer satisfying 1 ⁇ j ⁇ m).
  • the capacitor Cst is formed between the gate electrode and the source electrode of the driving transistor DT.
  • the storage capacitor Cst stores a difference voltage between the gate voltage and the source voltage of the driving transistor DT.
  • the driving transistor DT and the switching transistor ST may be formed of a thin film transistor. Also, in FIG. 7 , the driving transistor DT and the switching transistor ST are mainly formed of a P-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), but the present invention is not limited thereto.
  • the driving transistor DT and the switching transistor ST may be formed of an N-type MOSFET. In this case, the positions of the source electrode and the drain electrode of each of the driving transistor DT and the switching transistor ST may be changed.
  • each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 includes one driving transistor DT, one scan transistor ST, and one capacitor ( ).
  • Cst) has been exemplified including 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor), but the present invention is not limited thereto.
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 may include a plurality of scan transistors ST and a plurality of capacitors Cst.
  • the second sub-pixel PX2 and the third sub-pixel PX3 may be represented with substantially the same circuit diagram as the first sub-pixel PX1 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the driving circuit 20 outputs signals and voltages for driving the display panel 10 .
  • the driving circuit 20 may include a data driver 21 and a timing controller 22 .
  • the data driver 21 receives digital video data DATA and a source control signal DCS from the timing controller 22 .
  • the data driver 21 converts the digital video data DATA into analog data voltages according to the source control signal DCS and supplies them to the data lines D1 to Dm of the display panel 10 .
  • the timing controller 22 receives digital video data DATA and timing signals from the host system.
  • the timing signals may include a vertical sync signal, a horizontal sync signal, a data enable signal, and a dot clock.
  • the host system may be an application processor of a smartphone or tablet PC, a system-on-chip of a monitor or TV, or the like.
  • the timing controller 22 generates control signals for controlling operation timings of the data driver 21 and the scan driver 30 .
  • the control signals may include a source control signal DCS for controlling an operation timing of the data driver 21 and a scan control signal SCS for controlling an operation timing of the scan driver 30 .
  • the driving circuit 20 may be disposed in the non-display area NDA provided on one side of the display panel 10 .
  • the driving circuit 20 is formed of an integrated circuit (IC) and may be mounted on the display panel 10 by a chip on glass (COG) method, a chip on plastic (COP) method, or an ultrasonic bonding method,
  • COG chip on glass
  • COP chip on plastic
  • ultrasonic bonding method The present invention is not limited thereto.
  • the driving circuit 20 may be mounted on a circuit board (not shown) instead of the display panel 10 .
  • the data driver 21 may be mounted on the display panel 10 by a chip on glass (COG) method, a chip on plastic (COP) method, or an ultrasonic bonding method, and the timing controller 22 may be mounted on a circuit board. have.
  • COG chip on glass
  • COP chip on plastic
  • ultrasonic bonding method and the timing controller 22 may be mounted on a circuit board.
  • the scan driver 30 receives the scan control signal SCS from the timing controller 22 .
  • the scan driver 30 generates scan signals according to the scan control signal SCS and supplies them to the scan lines S1 to Sn of the display panel 10 .
  • the scan driver 30 may include a plurality of transistors and may be formed in the non-display area NDA of the display panel 10 .
  • the scan driver 30 may be formed of an integrated circuit, and in this case, may be mounted on a gate flexible film attached to the other side of the display panel 10 .
  • the circuit board may be attached on pads provided on one edge of the display panel 10 using an anisotropic conductive film. Due to this, the lead lines of the circuit board may be electrically connected to the pads.
  • the circuit board may be a flexible printed circuit board, a printed circuit board or a flexible film such as a chip on film. The circuit board may be bent under the display panel 10 . For this reason, one side of the circuit board may be attached to one edge of the display panel 10 , and the other side may be disposed under the display panel 10 to be connected to a system board on which a host system is mounted.
  • the power supply circuit 50 may generate voltages necessary for driving the display panel 10 from main power applied from the system board and supply the voltages to the display panel 10 .
  • the power supply circuit 50 generates a high potential voltage VDD and a low potential voltage VSS for driving the light emitting devices LD of the display panel 10 from the main power source to generate the display panel 10 . It can be supplied to the high potential voltage line VDDL and the low potential voltage line VSSL.
  • the power supply circuit 50 may generate and supply driving voltages for driving the driving circuit 20 and the scan driving unit 30 from the main power.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating the display panel of FIG. 6 in detail.
  • data pads DP1 to DPp, p is an integer greater than or equal to 2)
  • floating pads FD1 and FD2 floating pads FD1 and FD2
  • power pads PP1 and PP2 floating lines FL1 and FL2 .
  • the low potential voltage line VSSL the low potential voltage line VSSL
  • the data lines D1 to Dm and only the first pad electrodes 210 and the second pad electrodes 220 are illustrated.
  • data lines D1 to Dm, first pad electrodes 210 , second pad electrodes 220 , and pixels PX are provided in the display area DA of the display panel 10 . can be placed.
  • the data lines D1 to Dm may extend long in the second direction (Y-axis direction).
  • One side of the data lines D1 to Dm may be connected to the driving circuit 20 . Accordingly, the data voltages of the driving circuit 20 may be applied to the data lines D1 to Dm.
  • the first pad electrodes 210 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval in the first direction (X-axis direction). Accordingly, the first pad electrodes 210 may not overlap the data lines D1 to Dm.
  • the first pad electrodes 210 disposed at the right edge of the display area DA may be connected to the first floating line FL1 in the non-display area NDA.
  • the first pad electrodes 210 disposed at the left edge of the display area DA may be connected to the second floating line FL2 in the non-display area NDA.
  • Each of the second pad electrodes 220 may extend in a first direction (X-axis direction). Accordingly, the second pad electrodes 220 may overlap the data lines D1 to Dm. Also, the second pad electrodes 220 may be connected to the low potential voltage line VSSL in the non-display area NDA. Accordingly, the low potential voltage of the low potential voltage line VSSL may be applied to the second pad electrodes 220 .
  • Each of the pixels PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of each of the pixels PXs have the first pad electrodes 210 , the second electrode and the data lines D1 to Dm) may be arranged in regions defined in a matrix form. 8 illustrates that the pixel PX includes three sub-pixels, but is not limited thereto, and each of the pixels PX may include four or more sub-pixels.
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixels PX may be disposed in the first direction (X-axis direction), but is not limited thereto. That is, each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixels PX may be disposed in the second direction (Y-axis direction) or in a zigzag shape. and may be arranged in various other forms.
  • the first sub-pixel PX1 may emit a first color light
  • the second sub-pixel PX2 may emit a second color light
  • the third sub-pixel PX3 may emit a third color light.
  • the first color light may be red light
  • the second color light may be green light
  • the third color light may be blue light, but is not limited thereto.
  • a pad part PA including data pads DP1 to DPp, floating pads FD1 and FD2 and power pads PP1 and PP2, and a driving circuit 20 , a first floating line FL1 , a second floating line FL2 , and a low potential voltage line VSSL may be disposed.
  • the pad part PA including the data pads DP1 to DPp, the floating pads FD1 and FD2 and the power pads PP1 and PP2 is one edge of the display panel 10 , for example, the lower side. It can be placed on the edge.
  • the data pads DP1 to DPp, the floating pads FD1 and FD2, and the power pads PP1 and PP2 may be disposed in parallel in the first direction (X-axis direction) in the pad part PA.
  • a circuit board may be attached to the data pads DP1 to DPp, the floating pads FD1 and FD2, and the power pads PP1 and PP2 using an anisotropic conductive film. Accordingly, the circuit board and the data pads DP1 to DPp, the floating pads FD1 and FD2, and the power pads PP1 and PP2 may be electrically connected to each other.
  • the driving circuit 20 may be connected to the data pads DP1 to DPp through the link lines LL.
  • the driving circuit 20 may receive digital video data DATA and timing signals through the data pads DP1 to DPp.
  • the driving circuit 20 may convert the digital video data DATA into analog data voltages and supply the converted digital video data DATA to the data lines D1 to Dm of the display panel 10 .
  • the low potential voltage line VSSL may be connected to the first power pad PP1 and the second power pad PP2 of the pad part PA.
  • the low potential voltage line VSSL may extend long in the second direction (Y-axis direction) in the non-display area NDA at the left outer side and the right outer side of the display area DA.
  • the low potential voltage line VSSL may be connected to the second pad electrode 220 . Due to this, the low potential voltage of the power supply circuit 50 is applied to the second pad electrode 220 through the circuit board, the first power pad PP1, the second power pad PP2, and the low potential voltage line VSSL. can be authorized
  • the first floating line FL1 may be connected to the first floating pad FD1 of the pad part PA.
  • the first floating line FL1 may extend long in the second direction (Y-axis direction) in the non-display area NDA on the left and right sides of the display area DA.
  • the first floating pad FD1 and the first floating line FL1 may be a dummy pad and a dummy line to which no voltage is applied.
  • the second floating line FL2 may be connected to the second floating pad FD2 of the pad part PA.
  • the first floating line FL1 may extend long in the second direction (Y-axis direction) in the non-display area NDA on the left and right sides of the display area DA.
  • the second floating pad FD2 and the second floating line FL2 may be a dummy pad and a dummy line to which no voltage is applied.
  • the light emitting devices 300 of FIG. 9 have a very small size, they are mounted on the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixels PX, respectively. is very difficult
  • an electric field may be formed in each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixels PX to align the light emitting devices 300 during the manufacturing process.
  • the light emitting devices 300 may be aligned by applying a dielectrophoretic force to the light emitting devices 300 using a dielectrophoresis method during the manufacturing process.
  • the first pad electrodes 210 are spaced apart from each other at a predetermined interval in the first direction (X-axis direction), but during the manufacturing process, the first pad electrodes 210 are disposed in the first direction (X-axis direction). direction), and may be arranged to extend long.
  • the first pad electrodes 210 may be connected to the first floating line FL1 and the second floating line FL2 . Therefore, the first pad electrodes 210 may receive a ground voltage through the first floating line FL1 and the second floating line FL2 . Accordingly, after aligning the light emitting devices 300 using a dielectrophoresis method during the manufacturing process, the first pad electrodes 210 are disconnected so that the first pad electrodes 210 are moved in the first direction (X-axis direction). ) may be spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • first floating line FL1 and the second floating line FL2 are lines for applying a ground voltage during a manufacturing process, and no voltage may be applied to the completed display device.
  • a ground voltage may be applied to the first floating line FL1 and the second floating line FL2 to prevent static electricity in the completed display device.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating in detail a pixel of the display area of FIG. 8 .
  • the pixel PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of each of the pixels PXs have scan lines Sk and data lines Dj, Dj+1, Dj+ 2, Dj+3) may be arranged in a matrix form in regions defined by the intersection structure.
  • the scan lines Sk are arranged to extend long in the first direction (X-axis direction), and the data lines Dj, Dj+1, Dj+2, and Dj+3 intersect the first direction (X-axis direction). It may be arranged to extend long in the second direction (Y-axis direction).
  • Each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 includes a first pad electrode 210 , a second pad electrode 220 , and a plurality of light emitting devices 300 . can do.
  • the first pad electrode 210 and the second pad electrode 220 may be electrically connected to the light emitting devices 300 , and voltage may be applied to each of the light emitting devices 300 to emit light.
  • the first pad electrode 210 of any one of the first sub-pixel PX1, the second sub-pixel PX2, and the third sub-pixel PX3 is connected to the first pad electrode 210 of the sub-pixel adjacent thereto. They may be spaced apart.
  • the first pad electrode 210 of the first sub-pixel PX1 may be disposed to be spaced apart from the first pad electrode 210 of the second sub-pixel PX2 adjacent thereto.
  • the first pad electrode 210 of the second sub-pixel PX2 may be disposed to be spaced apart from the first pad electrode 210 of the third sub-pixel PX3 adjacent thereto.
  • the first pad electrode 210 of the third sub-pixel PX3 may be disposed to be spaced apart from the first pad electrode 210 of the first sub-pixel PX1 adjacent thereto.
  • the second pad electrode 220 of any one of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 and the third sub-pixel PX3 is connected to the second pad electrode 220 of the sub-pixel adjacent thereto. 220) can be connected.
  • the second pad electrode 220 of the first sub-pixel PX1 may be connected to the second electrode 210 of the second sub-pixel PX2 adjacent thereto.
  • the second pad electrode 220 of the second sub-pixel PX2 may be connected to the second pad electrode 220 of the third sub-pixel PX3 adjacent thereto.
  • the second pad electrode 220 of the third sub-pixel PX3 may be connected to the second pad electrode 220 of the first sub-pixel PX1 adjacent thereto.
  • the first pad electrode 210 and the second pad electrode 220 are formed to align the light emitting devices 300 , the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX2 . It may be used to form an electric field in each of the pixels PX3 .
  • the light emitting devices 300 may be aligned by applying a dielectrophoretic force to the light emitting devices 300 using a dielectrophoresis method during the manufacturing process.
  • An electric field is formed by the voltage applied to the first pad electrode 210 and the second pad electrode 220 , and a capacitance is formed by the electric field, so that a dielectrophoretic force can be applied to the light emitting device 300 .
  • the first pad electrode 210 is an anode electrode connected to the second conductivity type semiconductor layer of the light emitting devices 300
  • the second pad electrode 220 is connected to the first conductivity type semiconductor layer of the light emitting devices 300 . It may be a cathode electrode.
  • the first conductivity-type semiconductor layer of the light emitting devices 300 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductivity-type semiconductor layer may be a p-type semiconductor layer.
  • the present invention is not limited thereto, and the first pad electrode 210 may be a cathode electrode and the second pad electrode 220 may be an anode electrode.
  • the first pad electrode 210 branches in the second direction (Y-axis direction) from the first electrode stem portion 210S and the first electrode stem portion 210S which are disposed to extend long in the first direction (X-axis direction). and at least one first electrode branch 210B.
  • the second pad electrode 220 branches in the second direction (Y-axis direction) from the second electrode stem portion 220S and the second electrode stem portion 220S that are disposed to extend long in the first direction (X-axis direction). and at least one second electrode branch 220B.
  • the first electrode stem 210S may be electrically connected to the thin film transistor 120 through the first electrode contact hole CNTD.
  • the first electrode stem 210S may receive a predetermined driving voltage by the thin film transistor 120 .
  • the thin film transistor 120 to which the first electrode stem 210S is connected may be the driving transistor DT shown in FIG. 7 .
  • the second electrode stem 220S may be electrically connected to the low potential auxiliary line 161 through the second electrode contact hole CNTS.
  • the second electrode stem 220S may receive the low potential voltage of the low potential auxiliary wiring 161 .
  • the second electrode stem 220S in each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixel PX, is the second electrode contact hole CNTS.
  • the second electrode stem 220S may be a second electrode in any one of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixel PX.
  • the second electrode stem 220S is connected to the low potential voltage line VSSL of the non-display area NDA, the low potential auxiliary line 161 through the second electrode contact hole CNTS. may not be connected to That is, the second electrode contact hole CNTS may be omitted.
  • the first electrode stem portion 210S of any one sub-pixel may be disposed parallel to the first electrode stem portion 210S of the sub-pixel adjacent in the first direction (X-axis direction) in the first direction (X-axis direction).
  • the first electrode stem 210S of the first sub-pixel PX1 is disposed parallel to the first electrode stem 210S of the second sub-pixel PX2 in the first direction (X-axis direction).
  • the first electrode stem 210S of the third sub-pixel PX3 may be disposed parallel to the first electrode stem 210S of the first sub-pixel PX1 in the first direction (X-axis direction). This is because, during the manufacturing process, the first electrode stem parts 210S were connected to one another, and after aligning the light emitting devices 300 , they were disconnected through the laser process.
  • the second electrode branch 220B may be disposed between the first electrode branch 210B.
  • the first electrode branch portions 210B may be symmetrically disposed with respect to the first electrode branch portion 220B.
  • 9 illustrates that each of the first sub-pixel PX1, the second sub-pixel PX2, and the third sub-pixel PX3 of the pixel PX includes two first electrode branches 220B, The present invention is not limited thereto.
  • each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixel PX may include three or more first electrode branches 220B. .
  • each of the first sub-pixel PX1 , the second sub-pixel PX2 , and the third sub-pixel PX3 of the pixel PX includes one second electrode branch 220B.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first The first electrode branch 210B may be disposed between the second electrode branch 220B.
  • the first electrode branch 210B, the second electrode branch 220B, The first electrode branch 210B and the second electrode branch 220B may be disposed in the first direction (X-axis direction) in the order.
  • the plurality of light emitting devices 300 may be disposed between the first electrode branch 210B and the second electrode branch 220B. One end of at least one light emitting device 300 among the plurality of light emitting devices 300 is disposed to overlap the first electrode branch portion 210B, and the other end is disposed to overlap the second electrode branch portion 220B.
  • a second conductivity-type semiconductor layer that is a p-type semiconductor layer may be disposed on one end of the plurality of light emitting devices 300 , and a first conductivity-type semiconductor layer that is an n-type semiconductor layer may be disposed on the other end, but the present invention does not provide for this.
  • a first conductivity type semiconductor layer that is an n-type semiconductor layer may be disposed on one end of the plurality of light emitting devices 300
  • a second conductivity type semiconductor layer that is a p-type semiconductor layer may be disposed on the other end of the plurality of light emitting devices 300 .
  • the plurality of light emitting devices 300 may be substantially parallel to each other in the first direction (X-axis direction).
  • the plurality of light emitting devices 300 may be disposed to be spaced apart from each other in the second direction (Y-axis direction). In this case, the spacing between the plurality of light emitting devices 300 may be different from each other. For example, some light emitting devices among the plurality of light emitting devices 300 may be disposed adjacently to form one group, and the remaining light emitting devices 300 may be disposed adjacently to form another group.
  • a connection electrode 260 may be disposed on the first electrode branch 210B and the second electrode branch 220B, respectively.
  • the connection electrodes 260 may be disposed to extend long in the second direction (Y-axis direction), and may be disposed to be spaced apart from each other in the first direction (X-axis direction).
  • the connection electrode 260 may be connected to one end of at least one of the light emitting devices 300 .
  • the connection electrode 260 may be connected to the first pad electrode 210 or the second pad electrode 220 .
  • the connection electrode 260 is disposed on the first electrode branch 210B and includes a first connection electrode 261 connected to one end of at least one of the light emitting devices 300 and a second electrode.
  • a second connection electrode 262 disposed on the branch 220B and connected to one end of at least one of the light emitting devices 300 may be included.
  • the first connection electrode 261 serves to electrically connect the plurality of light emitting devices 300 to the first pad electrode 210
  • the second connection electrode 262 includes the plurality of light emitting devices 300 . It serves to electrically connect them to the second pad electrode 220 .
  • a width of the first connection electrode 261 in the first direction (X-axis direction) may be wider than a width of the first electrode branch part 210B in the first direction (X-axis direction). Also, the width of the second connection electrode 262 in the first direction (X-axis direction) may be wider than the width of the second electrode branch part 220B in the first direction (X-axis direction).
  • each end of the light emitting device 300 is disposed on the first electrode branch 210B of the first pad electrode 210 and the second electrode branch 220B of the second pad electrode 220 , but Due to the insulating layer (not shown) formed on the first pad electrode 210 and the second pad electrode 220 , the light emitting device 300 is electrically connected to the first pad electrode 210 and the second pad electrode 220 . It may not be Accordingly, each of a portion of a side surface and/or a top surface of the light emitting device 300 may be electrically connected to the first connection electrode 261 and the second connection electrode 262 .
  • FIG. 10 is an enlarged view of a first panel area in the display device of FIG. 5 .
  • the display apparatus 100 may be manufactured by mechanically and electrically connecting a plurality of panel areas such as the first panel area A1 by tiling.
  • the first panel area A1 may include a plurality of light emitting devices 150 arranged for each unit pixel (PX in FIG. 6 ).
  • the light emitting device 150 may be the light emitting device 300 of FIG. 9 .
  • the light emitting device 150 may include, for example, a red light emitting device 150R, a green light emitting device 150G, and a blue light emitting device 150B.
  • the unit pixel PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 .
  • a plurality of red light-emitting devices 150R are disposed in the first sub-pixel PX1
  • a plurality of green light-emitting devices 150G are disposed in the second sub-pixel PX2
  • a plurality of blue light-emitting devices 150B are disposed in the second sub-pixel PX2 .
  • the unit pixel PX may further include a fourth sub-pixel in which a light emitting device is not disposed, but is not limited thereto.
  • FIG. 11 is an enlarged view of area A2 of FIG. 10 .
  • the display apparatus 100 may include a substrate 200 , wiring electrodes 201 and 202 , an insulating layer 206 , and a plurality of light emitting devices 150 .
  • the wiring electrode may include a first wiring electrode 201 and a second wiring electrode 202 spaced apart from each other.
  • the light emitting device 150 may include, but is not limited to, a red light emitting device 150R, a green light emitting device 150G, and a blue light emitting device 150B0 to form a sub-pixel, respectively, and a red phosphor and A green phosphor or the like may be provided to implement red and green respectively.
  • the substrate 200 may be formed of glass or polyimide. Also, the substrate 200 may include a flexible material such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET). In addition, the substrate 200 may be made of a transparent material, but is not limited thereto.
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the substrate 200 may be made of a transparent material, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 130 may include an insulating and flexible material such as polyimide, PEN, PET, etc., and may be integrally formed with the substrate 200 to form one substrate.
  • the insulating layer 130 may be a conductive adhesive layer having adhesiveness and conductivity, and the conductive adhesive layer may have flexibility to enable a flexible function of the display device.
  • the insulating layer 130 may be an anisotropy conductive film (ACF) or a conductive adhesive layer such as an anisotropic conductive medium or a solution containing conductive particles.
  • the conductive adhesive layer may be a layer that is electrically conductive in a direction perpendicular to the thickness but electrically insulating in a direction horizontal to the thickness.
  • the insulating layer 130 may include an assembly hole 203 through which the light emitting device 150 is inserted. Accordingly, during self-assembly, the light emitting device 150 may be easily inserted into the assembly hole 203 of the insulating layer 130 .
  • FIG. 12 is a view showing an example in which the light emitting device according to the embodiment is assembled on a substrate by a self-assembly method.
  • the substrate 200 may be a panel substrate of a display device or a temporary donor substrate for transfer.
  • the substrate 200 will be described as a panel substrate of a display device, but the embodiment is not limited thereto.
  • the substrate 200 may be formed of glass or polyimide. Also, the substrate 200 may include a flexible material such as polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET). In addition, the substrate 200 may be made of a transparent material, but is not limited thereto.
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the substrate 200 may be made of a transparent material, but is not limited thereto.
  • the light emitting device 150R may be introduced into a chamber 1300 filled with a fluid 1200 .
  • the fluid 1200 may be water such as ultrapure water, but is not limited thereto.
  • a chamber may be referred to as a water bath, container, vessel, or the like.
  • the substrate 200 may be disposed on the chamber 1300 .
  • the substrate 200 may be introduced into the chamber 1300 .
  • a pair of first electrodes 211 and second electrodes 212 corresponding to each of the light emitting devices 150R to be assembled may be formed on the substrate 200 .
  • the first electrode 211 and the second electrode 212 may be formed of a transparent electrode (ITO) or include a metal material having excellent electrical conductivity.
  • the first electrode 211 and the second electrode 212 may include titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), platinum (Pt), gold (Au), tungsten ( W), it may be formed of at least one of molybdenum (Mo), or an alloy thereof.
  • the first electrode 211 and the second electrode 212 emit an electric field as a voltage is applied, thereby fixing the light emitting device 150R assembled to the assembly hole 203 on the substrate 200 as a pair of assembly electrodes. can function.
  • the gap between the first electrode 211 and the second electrode 212 is formed to be smaller than the width of the light emitting device 150R and the width of the assembly hole 203, so that the assembly position of the light emitting device 150R using an electric field can be more precisely determined. can be fixed firmly.
  • the insulating layer 220 is formed on the first electrode 211 and the second electrode 212 to protect the first electrode 211 and the second electrode 212 from the fluid 1200, and the first electrode 211 ), it is possible to prevent leakage of current flowing through the second electrode 212 .
  • the insulating layer 220 may be formed of a single layer or multiple layers of an inorganic insulator such as silica or alumina or an organic insulator.
  • the insulating layer 220 may include an insulating and flexible material such as polyimide, PEN, PET, etc., and may be integrally formed with the substrate 200 to form one substrate.
  • the insulating layer 220 may be an adhesive insulating layer or a conductive adhesive layer having conductivity.
  • the insulating layer 220 may be flexible to enable a flexible function of the display device.
  • a barrier rib 200S may be formed on the insulating layer 220 .
  • a partial region of the barrier rib 200S may be positioned above the first electrode 211 and the second electrode 212 .
  • a second pad electrode 222 for applying power to the light emitting device 150R may be formed between the barrier rib 200S and the insulating layer 220 .
  • An assembly hole 203 to which the light emitting devices 150R are coupled is formed in the substrate 200 , and a surface on which the assembly hole 203 is formed may be in contact with the fluid 1200 .
  • the assembly hole 203 may guide an accurate assembly position of the light emitting device 150R.
  • the assembly hole 203 may have a shape and a size corresponding to the shape of the light emitting device 150R to be assembled at a corresponding position. Accordingly, it is possible to prevent assembling other light emitting devices or assembling a plurality of light emitting devices in the assembly hole 203 .
  • the assembly apparatus 1100 including a magnetic material may move along the substrate 200 .
  • a magnetic material for example, a magnet or an electromagnet may be used.
  • the assembling apparatus 1100 may move while in contact with the substrate 200 in order to maximize the area applied by the magnetic field into the fluid 1200 .
  • the assembling apparatus 1100 may include a plurality of magnetic materials or a magnetic material having a size corresponding to that of the substrate 200 . In this case, the moving distance of the assembly apparatus 1100 may be limited within a predetermined range.
  • the light emitting device 150R in the chamber 1300 may move toward the assembling apparatus 1100 .
  • the light emitting device 150R may enter the assembly hole 203 and come into contact with the substrate 200 while moving toward the assembly apparatus 1100 .
  • the light emitting device 150R in contact with the substrate 200 is moved to the assembly apparatus 1100 . escape can be prevented.
  • the self-assembly method using the above-described electromagnetic field the time required for each of the light emitting devices 150R to be assembled on the substrate 200 can be rapidly reduced, so that a large-area high-pixel display can be implemented more quickly and economically.
  • a predetermined solder layer 225 is further formed between the light emitting device 150R and the second pad electrode 222 assembled on the assembly hole 203 of the substrate 200 to improve the bonding force of the light emitting device 150R.
  • the first pad electrode 221 may be connected to the light emitting device 150R to apply power.
  • a molding layer 230 may be formed in the partition wall 200S and the assembly hole 203 of the substrate 200 .
  • the molding layer 230 may be a transparent resin or a lane including a reflective material and a scattering material.
  • the embodiment provides a magnet module capable of reducing the weight by reducing the distance between the magnets and a self-assembly device having the same.
  • the embodiment provides a magnet module capable of improving the assembly rate of a light emitting device by minimizing magnetic interference between own ships even if the distance between magnets is reduced, and a self-assembling device having the same.
  • the embodiment provides a magnet module and a self-assembly apparatus having the same, in which the magnets move in-line to assemble the light emitting elements on the substrate, and the assembly rate can be uniform in the entire area of the substrate.
  • the embodiment provides a magnet module capable of rotating magnets about an axis using a roller method to assemble light emitting elements on a substrate, making the self-assembly process easy and minimizing a smaller area occupied, and a self-assembly device having the same do.
  • the embodiment provides a magnet module capable of ensuring uniform luminance for each region or position (or sub-pixel) on a substrate, and a self-assembly apparatus having the same.
  • FIG. 13 shows a plurality of magnets included in each of a plurality of magnet groups in the embodiment.
  • a plurality of magnet groups 510 to 550 may be arranged along a direction perpendicular to the traveling direction.
  • the moving direction may be a direction in which the plurality of magnet groups 510 to 550 move.
  • the advancing direction may be a moving direction of the substrate 200 in FIG. 12 .
  • the traveling direction may be the Y-axis, and the direction perpendicular to the traveling direction may be the X-axis.
  • the second magnet group 520 may be arranged adjacent to the first magnet group 510 .
  • a third magnet group 530 may be arranged adjacent to the second magnet group 520 .
  • a fourth magnet group 540 may be arranged adjacent to the third magnet group 530 .
  • a fifth magnet group 550 may be arranged adjacent to the fourth magnet group 540 .
  • the first magnet group 510 , the second magnet group 520 , the third magnet group 530 , the fourth magnet group 540 , and the fifth magnet group 550 may be arranged along the X-axis direction.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be accommodated in the receiving part ( 410 in FIGS. 18 and 22 ).
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be rotated or moved in-line by the receiving part 410 .
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be coupled to the receiving part 410 . That is, as shown in FIG. 18 , when the accommodating part 410 rotates and moves, the plurality of magnet groups 510 to 550 also rotates, and when the accommodating part 410 moves inline as shown in FIG. 21 , a plurality of The magnet groups 510 to 550 may also move in-line. This will be explained in detail later.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 and the accommodating part 410 may be included in the magnet module ( 400 in FIGS. 18 and 22 ) according to an embodiment.
  • a specific structure of the magnet module 400 according to the embodiment will be described later ( FIGS. 18 to 23 ).
  • the magnet module 400 according to the embodiment may be, for example, the assembly apparatus 1100 illustrated in FIG. 12 .
  • Each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may have an assembly area 560 .
  • the assembly region 560 represents the size of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 , and the assembly region 560 is affected by the magnetic force of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 and a plurality of magnet groups 510 . to 550) each of the light emitting devices (150 in FIG. 12) following each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may correspond to corresponding regions assembled on the assembly surface (205 in FIG. 15) of the substrate 200 corresponding to each.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the magnet module 400 rotates in a counterclockwise direction and the front end of the magnet module 400 corresponds to the front end of the substrate 200 .
  • 200 can be drawn in from left to right.
  • the light emitting elements 150 positioned under the substrate 200 are each magnet group 510 of the magnet module 400 . to 550 ) may be guided to the assembly surface 205 of the substrate 200 by the magnetic force of the plurality of magnets included in the magnets included in the ?
  • assembly means that the light emitting device 150 is inserted and aligned in the assembly hole 203 of the substrate 200 .
  • the light emitting device 150 may be fixed to the assembly hole 203 of the substrate 200 by a dielectrophoretic force formed between the first and second wiring electrodes of the substrate 200 .
  • the light emitting element is applied to the entire region of the substrate 200 by one rotational motion of the magnet module 400 . Since the 150s can be self-assembled, the process time of self-assembly can be dramatically shortened.
  • the magnet module 400 may move in-line from left to right or the substrate 200 may move from left to right. That is, one of the magnet module 400 or the substrate 200 may be fixed and the other may be moved from left to right.
  • the light emitting devices 150 positioned under the substrate 200 are each magnet group 510 to 510 of the magnet module 400 .
  • the magnetic force of the plurality of magnets included in the 550 may be guided to the assembly surface 205 of the substrate 200 to be assembled into the assembly hole 203 of FIG. 12 .
  • the assembly region 560 formed in the plurality of magnet groups 510 to 550 corresponds to the corresponding region of the substrate 200 , light is emitted over the entire region of the substrate 200 by the inline movement of the magnet module 400 . Since the elements 150 can be self-assembled, a process time of self-assembly can be remarkably shortened.
  • the magnet module 400 is adjusted to the size of the substrate 200. By being able to respond actively, the process efficiency of self-assembly can be improved.
  • Each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may include a plurality of magnets 571 to 574 arranged in a diagonal direction of the assembly area 560 . Accordingly, the plurality of magnets 571 to 574 may be overlapped with each other in a diagonal direction. For example, the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 to 574 along the diagonal direction may coincide. That is, an imaginary line defined along the diagonal direction may pass through the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 to 574 .
  • the plurality of magnets 571 to 574 may be permanent magnets or electromagnets.
  • magnetic force generated from the permanent magnets may be applied to the light emitting devices 150 to induce the light emitting devices 150 to be permanent magnets.
  • the plurality of magnets 571 to 574 are electromagnets, when electricity is supplied to the electromagnets, a magnetic force is generated, and the light emitting devices 150 may be guided to the electromagnets by the magnetic force. When the supply of electricity to the electromagnet is stopped, the light emitting devices 150 are not guided to the electromagnet.
  • a magnetic layer ( 151 of FIG. 17 ) may be included in the light emitting device 150 , which will be described later.
  • the diagonal direction of the assembly region 560 in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be the same, but is not limited thereto.
  • the drawing shows that the plurality of magnets 571 to 574 are arranged along a diagonal direction from the lower left to the upper right, the plurality of magnets 571 to 574 are arranged along a diagonal direction from the lower right to the upper left. it might be
  • the assembly region 560 may be a rectangular region formed by the first magnet 571 and the last magnet 574 sequentially arranged in a diagonal direction.
  • the assembly region 560 may have a first width W1 in the traveling direction, that is, a Y-axis direction, and a second width W2 in a direction perpendicular to the traveling direction, that is, an X-axis direction.
  • the first width W1 may be greater than the second width W2.
  • the second width W2 may be twice the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574, but is not limited thereto. Accordingly, the second width W2 may vary according to the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 . That is, as the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 increases, the second width W2 may also increase.
  • the distance between the magnets 571 to 574 arranged along the X-axis direction in the adjacent magnet groups 510 to 550 may be equal to the second width W2.
  • a distance between the second magnet 572 of the first magnet group 510 and the second magnet 572 of the second magnet group 520 may be equal to the second width W2 .
  • the distance may be a distance between the center point 576 of the second magnet 572 of the first magnet group 510 and the center point 576 of the second magnet 572 of the second magnet group 520 .
  • a distance between the fourth magnet 574 of the first magnet group 510 and the fourth magnet 574 of the second magnet group 520 may be equal to the second width W2 .
  • Fig. 14 shows the first magnet group of Fig. 13
  • each of the second to fifth magnet groups 520 to 550 is also the same as that of the first magnet group 510 shown in FIG.
  • the structures of the second to fifth magnet groups 520 to 550 can be easily understood from the following description related to FIG. 14 .
  • the assembly area 560 may include a plurality of assembly line areas 561 to 564 defined along the X-axis direction.
  • the first assembly line region 561 , the second assembly line region 562 , the third assembly line region 563 , the fourth assembly line region 564 , and the fifth assembly line region 565 along the X-axis direction can be defined.
  • a second assembly line area 562 is defined adjacent to the first assembly line area 561 , and adjacent to the second assembly line area 562 .
  • a third assembly line area 563 may be defined.
  • a fourth assembly line region 564 may be defined adjacent to the third assembly line region 563
  • a fifth assembly line region 565 may be defined adjacent to the fourth assembly line region 564 .
  • Each of the first to fourth assembly line regions 564 may have an elongated rectangular shape along a traveling direction.
  • Each of the plurality of magnets 571 - 574 may be disposed in each of the plurality of assembly line areas 561 - 564 . That is, the first magnet 571 may be disposed in the first assembly line area 561 , and the second magnet 572 may be disposed in the second assembly line area 562 . The third magnet 573 may be disposed in the third assembly line region 563 and the fourth magnet 574 may be disposed in the fourth assembly line region 564 .
  • Each of the plurality of assembly line regions 561 to 564 may have a center line 567 along a traveling direction.
  • the center line 567 may be an imaginary line crossing the center of each of the plurality of assembly line regions 561 - 564 . That is, the distance from the center line 567 to both sides of each of the plurality of assembly line regions 561 to 564 may be the same.
  • the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 - 574 may be located on the center line 567 .
  • At least one edge point 577 of the plurality of magnets 571 - 574 may be located at the center line 567 .
  • the center point 576 of the third magnet 573 of the third magnet group 530 is located at the center line 567 of the third assembly line area 563
  • the third The first edge point 577 located on the left side of the third magnet 573 of the magnet group 530 is located on the center line 567 of the second assembly line area 562
  • the third magnet group 530 .
  • the second edge point 577 located on the right side of the third magnet 573 of may be located on the center line 567 of the fourth assembly line region 564 .
  • each and each of the first magnet 571, the second magnet 572, the fourth magnet 574, and the fifth magnet included in the third magnet group 530 is also the third magnet group ( The arrangement structure of the third magnet 573 of the 530 may be the same.
  • the width Aw of the assembly line region along the X-axis direction may be 1/2 of the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574, but is not limited thereto.
  • the corresponding width Aw may vary according to the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 . That is, as the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 increases, the corresponding width Aw may increase.
  • the assembly region 560 may include a plurality of row lines 581 to 584 defined along the Y-axis direction.
  • the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 to 574 may be disposed on each of the plurality of row lines 581 to 584 .
  • a first row line 581 , a second row line 582 , a third row line 583 , and a fourth row line 584 may be defined along the Y-axis direction.
  • the second row line 582 is spaced apart from the first row line 581 along the Y-axis direction
  • the third row line 583 is spaced apart from the second row line 582 along the Y-axis direction.
  • the fourth row line 584 may be spaced apart from the third row line 583 along the Y-axis direction.
  • one magnet among the plurality of magnets 571 to 574 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be arranged in the same row line.
  • the first magnet 571 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be disposed on the first row line 581 .
  • the second magnet 572 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 is disposed on the second row line 582
  • the third magnet 573 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 is disposed on the second row line 582 .
  • the fourth magnet 574 may be disposed on the third row line 583
  • the fourth magnet 574 may be disposed on the fourth row line 584 .
  • one magnet among the plurality of magnets 571 to 574 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be overlapped with each other along the X-axis direction.
  • the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 to 574 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 along the X-axis direction may coincide. That is, a row line defined along the Y-axis direction may pass through the center point 576 of each one of the plurality of magnets 571 to 574 of each of the number of magnet groups 510 to 550 .
  • the distance Dv between the plurality of row lines 581 to 584 along the Y-axis direction may be 2.6 times the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574, but is not limited thereto.
  • a distance Dv between the plurality of row lines 581 to 584 along the Y-axis direction may be a distance between magnets 571 to 574 disposed on each of the adjacent row lines.
  • the distance Dv between the first row line 581 and the second row line 582 is disposed on the first magnet 571 disposed on the first row line 581 and the second row line 582 .
  • the distance between the second magnets 572 may be the same. In this case, the distance may be a distance between the center point 576 of the first magnet 571 and the center point 576 of the second magnet 572 .
  • the distance d1 between the magnets 571 to 574 in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 is the magnet arranged in the same row line in the adjacent magnet groups 510 to 550. It may be greater than the distance d2 between (571 to 574).
  • This may be related to the moving direction of the magnet module 400 or the substrate 200 . That is, since the magnet module 400 or the substrate 200 is moved along the Y-axis direction, the distance d1 between the magnets 571 to 574 in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 must be relatively large. No magnetic interference between the magnets 571 to 574 in each of the magnet groups 510 to 550 of .
  • the magnet module 400 or the substrate 200 is not moved along the X-axis direction, the distance between the magnets 571 to 574 arranged in the same row in the adjacent magnet groups 510 to 550 ( Even if d2) is relatively small, magnetic interference does not occur between the magnets 571 to 574 arranged in the same row in the adjacent magnet groups 510 to 550.
  • d3 is, for example, the second magnet 572 of the first magnet group 510 disposed on the second row line 582 and the first line of the second magnet group 520 disposed on the first row line 581 . can indicate the distance between them. In this case, d3 may be greater than d2 or d1.
  • the first width W1 may be expressed by Equation (1).
  • the first width W1 is determined according to the second width W2, the width Aw of the assembly line area along the X-axis direction, and the distance Dv between the plurality of row lines 581 to 584 along the Y-axis direction. may vary.
  • each of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the X-axis direction. That is, the center point 576 of each of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be disposed on each of the plurality of row lines 581 to 584 .
  • the center point 576 of the first magnet 571 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 is disposed on the first row line 581
  • the second magnet of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be disposed on the second row line 582 .
  • the center point 576 of the third magnet 573 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 is disposed on the third row line 583 , and the fourth magnet of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the center point 576 of 574 may be located at the fourth row line 584 .
  • a portion of each of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the Y-axis direction.
  • the width at which a portion of each of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 overlaps each other may be 1/2 of the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 have.
  • a portion of the first magnet 571 and a portion of the second magnet 572 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the Y-axis direction. That is, a partial region to the right of the central point 576 of the first magnet 571 and a partial region to the left of the central point 576 of the second magnet 572 may overlap each other along the Y-axis direction.
  • a portion of the second magnet 572 and a portion of the third magnet 573 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the Y-axis direction. That is, a partial region to the right of the central point 576 of the second magnet 572 and a partial region to the left of the central point 576 of the third magnet 573 may overlap each other along the Y-axis direction.
  • a portion of the third magnet 573 and a portion of the fourth magnet 574 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the Y-axis direction. That is, a partial region to the right of the central point 576 of the third magnet 573 and a partial region to the left of the central point 576 of the fourth magnet 574 may overlap each other along the Y-axis direction.
  • the plurality of magnets 571 to 74 may be disposed to overlap each other along the diagonal direction of the assembly region 560 in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the angle between the X-axis direction and the diagonal direction may vary according to the diameter D of each of the plurality of magnets 571 to 574 and the separation distance of each of the plurality of magnets 571 to 574 .
  • the angle between the X-axis direction and the diagonal direction may be reduced.
  • the angle between the X-axis direction and the diagonal direction decreases, more magnet groups must be added in the X-axis direction, and since a plurality of magnets are included in each of the added magnet groups, the first width W1 is reduced. Accordingly, the size of the magnet module 400 may be reduced, so that the weight may be reduced.
  • a portion of one of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may overlap each other along the Y-axis direction.
  • a width at which a portion of one of the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 overlaps each other may be 1/2 of the diameter D of each of the plurality of magnets.
  • part of the fourth magnet (last magnet, 574) of the first magnet group 510 and the first magnet (first magnet, 571) of the second magnet group 520 adjacent to the first magnet group 510 Some may overlap each other along the Y-axis direction.
  • a part of the fourth magnet 574 of the second magnet group 520 and a part of the first magnet 571 of the third magnet group 530 adjacent to the second magnet group 520 are aligned in the Y-axis direction.
  • a part of the fourth magnet 574 of the third magnet group 530 and a part of the first magnet 571 of the fourth magnet group 540 adjacent to the third magnet group 530 are aligned in the Y-axis direction. may overlap each other.
  • the fourth magnet 574 and the third magnet 573 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may pass through a specific position of the substrate 200 in the order.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be moved along the Y-axis direction so that the fourth magnet 574 may reach a specific position of the substrate 200 .
  • the first to third magnets 571 to 573 do not reach a specific position of the substrate 200 .
  • the light emitting element on the assembly surface 205 of the fourth corresponding region of the substrate 200 corresponding to the fourth assembly line region 564 of the assembly region 560 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 . 150 can be assembled.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may continue to move along the Y-axis direction so that the third magnet 573 may reach a specific position of the substrate 200 .
  • the fourth magnet 574 has passed a specific position of the substrate 200 , and the first magnet 571 and the second magnet 572 do not reach the specific position of the substrate 200 .
  • the light emitting element on the assembly surface 205 of the third corresponding region of the substrate 200 corresponding to the third assembly line region 563 of the assembly region 560 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 . 150 can be assembled.
  • the assembly rate of the fourth corresponding region of the substrate 200 may be increased.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may continue to move along the Y-axis direction so that the second magnet 572 may reach a specific position of the substrate 200 .
  • the fourth magnet 574 and the third magnet 573 have passed a specific position of the substrate 200 , and the first magnet 571 does not reach a specific position of the substrate 200 .
  • the light emitting element on the assembly surface 205 of the second corresponding region of the substrate 200 corresponding to the second assembly line region 562 of the assembly region 560 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 . 150 can be assembled.
  • a part of the second magnet 572 and the third magnet when not assembled on the assembly surface 205 of the third corresponding region of the substrate 200 by the light emitting elements 150 that followed the third magnet 573 Since portions of 573 overlap each other along the Y-axis direction, they may be assembled in the third corresponding region of the substrate 200 by the light emitting devices 150 that follow the second magnet 572 . Accordingly, the assembly rate of the third corresponding region of the substrate 200 may be increased.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may continue to move along the Y-axis direction so that the first magnet 571 may reach a specific position of the substrate 200 .
  • the fourth magnet 574 , the third magnet 573 , and the second magnet 572 passed through a specific position of the substrate 200 .
  • the light emitting element on the assembly surface 205 of the first corresponding region of the substrate 200 corresponding to the first assembly line region 561 of the assembly region 560 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 . 150 can be assembled.
  • a part of the first magnet 571 and the second magnet when not assembled on the assembly surface 205 of the second corresponding area of the substrate 200 by the light emitting elements 150 that followed the second magnet 572 Since portions of 572 overlap each other along the Y-axis direction, they may be assembled in the second corresponding region of the substrate 200 by the light emitting devices 150 that follow the first magnet 571 . Accordingly, the assembly rate of the second corresponding region of the substrate 200 may be increased.
  • the light emitting devices 150 may be assembled on all the assembly surfaces 205 of the substrate 200 . . Accordingly, the self-assembly process time can be significantly shortened.
  • the assembly rate due to the separation of the light emitting elements 150 following the corresponding magnet by the rotational movement of the magnet as in the prior art. deterioration can be prevented.
  • the assembly hole 203 is not assembled by the magnet positioned above. Since the light emitting devices 150 can be assembled to the poles, the assembly rate of the light emitting devices 150 can be significantly improved.
  • the interference magnetic force line 9 is generated between the adjacent magnets 5 , 6 , and 7 due to magnetic interference between the adjacent magnets 5 , 6 , 7 .
  • the light emitting elements 150 are fixed to the interference magnetic force line 9 between the adjacent magnets 5, 6, 7, and these fixed light emitting elements 150 are not guided to the magnets 5, 6, 7, so that the substrate ( It is not assembled to the assembly surface 17 of the substrate 200 because it maintains a spaced apart from the assembly surface 17 of the 200 .
  • the magnets 5 , 6 , and 7 are guided by the light emitting devices 150 , there are light emitting devices 150 that are not correctly assembled on the assembly surface 17 of the substrate 200 .
  • the light emitting devices 150 fixed to the interference magnetic force line 9 also do not contribute to the assembly of the substrate 200 at all, there is a problem in that the assembly rate of the light emitting devices 150 is significantly lowered in the prior art.
  • 15 shows the distribution of magnetic force lines and distribution of light emitting elements according to an arrangement of a plurality of magnets in each of a plurality of magnet groups in the embodiment.
  • the plurality of magnets 571 to 573 included in the plurality of magnet groups 510 to 550 may be disposed along a diagonal direction of the assembly area 560 . As shown in FIG. 15 by the arrangement structure of the plurality of magnets 571 to 573, magnetic interference does not occur between the plurality of magnets 571 to 573.
  • the plurality of magnets 571 to 574 included in the plurality of magnet groups 510 to 550 are disposed along the diagonal direction of the assembly area 560 , and thus, the plurality of magnets 571 to 574 . ) is not generated between the interference magnetic force lines, there is no light emitting element 150 fixed to the interference magnetic force line, the assembly rate of the light emitting elements 150 can be improved.
  • the interference lines of force between the plurality of magnets 571 to 574 included in the plurality of magnet groups 510 to 550 are not generated, but the magnetic lines of force of the plurality of magnets 571 to 574 themselves are issued.
  • the light emitting elements 150 are induced to the corresponding magnets 571 to 574 by the magnetic lines of the plurality of magnets 571 to 574 itself, and the light emitting elements 150 guided to the corresponding magnets 571 to 574 are the substrate 200.
  • the assembly rate of the light emitting devices 150 may be improved.
  • 16 shows an assembly state of a light emitting device when using a plurality of magnet groups of the embodiment.
  • the light emitting devices 150 are normally assembled in the assembly hole ( 203 in FIG. 12 ) of the substrate 200 . can That is, it can be seen that there are no light emitting devices 150 poorly assembled on the substrate 200 .
  • Fig. 17 shows a light emitting device of the embodiment.
  • the light emitting device 150 shown in FIG. 17 is an example, and the embodiment may include various light emitting devices other than the light emitting device 150 shown in FIG. 17 .
  • the light emitting device 150 of the embodiment may include a cylindrical light emitting device, a disk type light emitting device, a micro light emitting device, a nano light emitting device, a rod light emitting device, and the like.
  • the light emitting device 150 of the embodiment may be a semiconductor light emitting device. Since the structure of the semiconductor light emitting device has been described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the light emitting device 150 of the embodiment may include a magnetic layer 151 .
  • the magnetic layer 151 may include a magnetic material capable of being magnetized by each of the plurality of magnets 571 to 574 included in the plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the magnetic layer 151 may include a material having excellent electrical conductivity and magnetism.
  • the magnetic layer 151 may be, for example, Ni, SmCo, or the like, but is not limited thereto.
  • the magnetic layer 151 may be a layer made of a magnetic material or a layer in which magnetic particles are dispersed.
  • the light emitting device 150 of the embodiment may include an electrode 152 .
  • the electrode 152 may be electrically connected to the second conductivity-type semiconductor layer, that is, the P-type semiconductor layer through a magnetic material.
  • another electrode is not disposed on the surface opposite to the surface on which the electrode 152 is disposed in the drawing, another electrode may be disposed on the opposite surface to be electrically connected to the first conductivity-type semiconductor layer.
  • FIG. 18 shows a magnet module according to a first embodiment.
  • 19 is an enlarged view of a part of the magnet module shown in FIG. 18 .
  • 20 is a cross-sectional view taken along line A-B in FIG. 19 .
  • the magnet module 400 may include a rotating body 490 , a receiving part 410 , and a plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the accommodating part 410 is a member for accommodating the plurality of magnet groups 510 to 550 , and may be mounted on one region of the surface of the rotating body 490 .
  • the accommodating part 410 may be mounted on one area of the surface of the rotating body 490 .
  • a plurality of magnet groups 510 to 550 may be coupled to the accommodating part 410 .
  • the receiving part 410 may be made of a material having elasticity, and may be bent at least as much as the radius of curvature of the rotating body 490 . Accordingly, the receiving part 410 may be mounted to the rotating body 490 in a shape corresponding to the shape of the surface of the rotating body 490 .
  • the receiving portion 410 may be mounted inside the surface of the rotating body 490, but is not limited thereto.
  • a mounting groove (not shown) is formed in one area of the surface of the rotating body 490 , and the receiving part 410 may be inserted into the mounting groove.
  • the exposed surface of the receiving portion 410 may coincide with the surface of the rotating body 490, but is not limited thereto.
  • the magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 coupled to the receiving part 410 may include at least two or more magnets. Among the at least two or more magnets, one magnet may be disposed to protrude outwardly from the accommodating part 410 , and the other magnet may be disposed inside the accommodating part 410 . Although not shown, an elastic member such as a spring may be disposed between one magnet and another magnet. In this case, the other magnet is fixed, and one magnet can be changed along the outward direction by the elastic member.
  • a cushion part 580 may be included in the receiving part 410 .
  • the cushion unit 580 may include a accommodating tube for accommodating two or more magnets. Among the at least two or more magnets, the other magnet and the elastic member may be accommodated in the receiving tube, a portion of one of the at least two or more magnets may be accommodated in the receiving tube, and another portion of the one magnet may protrude outward.
  • the substrate 200 when the size of the substrate 200 increases and the substrate 200 is placed for self-assembly, warpage may occur in the substrate 200 .
  • the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 vary according to the degree of contact with the substrate 200, the plurality of magnets ( 571 to 574 may smoothly contact the substrate 200 . Accordingly, even if the bending of the substrate 200 occurs, a uniform magnetic force is applied to the assembly surface 205 of the substrate 200, so that the The light emitting devices 150 may be uniformly assembled on the assembly surface 205 of the 200 , and the assembly rate may be improved.
  • the size of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be the same as the size of the substrate 200 .
  • the rotating body 490 may rotate counterclockwise, and the substrate 200 may be moved in one direction from left to right.
  • the front ends of the plurality of magnet groups 510 to 550 mounted on the rotating part may be set to coincide with the front ends of the substrate 200 .
  • the light emitting devices 150 When the front end of the substrate 200 and the front end of the plurality of magnet groups 510 to 550 meet, the light emitting devices 150 are induced by the magnet located at the front end of the plurality of magnet groups 510 to 550 and the corresponding The light emitting devices 150 may be assembled on the assembly surface 205 of the substrate 200 corresponding to the magnet. In this way, as the rotating body 490 rotates and the substrate 200 moves from left to right, the light emitting devices 150 may be assembled on the assembly surface 205 of the substrate 200 .
  • the drawings show a plurality of magnet groups arranged in a line, that is, a plurality of magnet groups 510 to 550 arranged along the X-axis direction shown in FIG. 13 .
  • the substrate ( The light emitting devices 150 may be assembled on the entire area of the assembly surface 205 of the 200 . Accordingly, the self-assembly process time may be remarkably shortened and the assembly rate of the light emitting devices 150 may also be improved.
  • FIG. 22 shows a magnet module according to a second embodiment.
  • the magnet module 400 may include a moving part 440 , a housing 430 , an accommodating part 410 , and a plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the moving unit 440 may move the plurality of magnet groups 510 to 550 in one direction. That is, the moving unit 440 can move in-line. For example, as shown in FIG. 23 , the moving unit 440 may be moved inline from left to right.
  • the moving unit 440 may be omitted.
  • the accommodating part 410 is a member for accommodating the plurality of magnet groups 510 to 550 , and may be mounted on the housing 430 .
  • the accommodating part 410 may be mounted to the housing 430 .
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be coupled to the accommodating part 410 .
  • the receiving part 410 may have a flat plate shape.
  • the accommodating part 410 may be mounted on a lower portion of the housing 430 .
  • the housing 430 and the accommodating part 410 may be formed of the same material, but the present invention is not limited thereto.
  • the magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 coupled to the receiving part 410 may include at least two or more magnets. Among the at least two or more magnets, one magnet may be disposed to protrude outwardly from the accommodating part 410 , and the other magnet may be disposed inside the accommodating part 410 . Although not shown, an elastic member such as a spring may be disposed between one magnet and another magnet. In this case, the other magnet is fixed, and one magnet can be changed along the outward direction by the elastic member.
  • the substrate 200 when the size of the substrate 200 increases and the substrate 200 is placed for self-assembly, warpage may occur in the substrate 200 .
  • the plurality of magnets 571 to 574 included in each of the plurality of magnet groups 510 to 550 vary according to the degree of contact with the substrate 200, the plurality of magnets ( 571 to 574 may smoothly contact the substrate 200 . Accordingly, even if the bending of the substrate 200 occurs, a uniform magnetic force is applied to the assembly surface 205 of the substrate 200, so that the The light emitting devices 150 may be uniformly assembled on the assembly surface 205 of the 200 , and the assembly rate may be improved.
  • Reference numerals 421 and 422 refer to members connecting the housing 430 to the moving unit 440 , and may be omitted when the housing 430 is directly coupled to the moving unit 440 .
  • the length L1 of the plurality of magnet groups 510 to 550 along the X-axis direction may be similar to or the same as the length L2 of one side of the substrate 200 .
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 may be moved inline from left to right by the movement of the plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • the front ends of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be set to coincide with the front ends of the substrate 200 .
  • the light emitting devices 150 are induced by the magnet located at the front end of the plurality of magnet groups 510 to 550 and the corresponding
  • the light emitting devices 150 may be assembled on the assembly surface 205 of the substrate 200 corresponding to the magnet.
  • the light emitting devices 150 positioned under the substrate 200 are each of the plurality of magnet groups 510 to 550 .
  • Each of the plurality of magnets 571 to 574 may be guided.
  • the light emitting devices 150 guided by each of the plurality of magnets 571 to 574 of each of the plurality of magnet groups 510 to 550 may be assembled to the assembly surface 205 of the substrate 200 .
  • the light emitting devices 150 may be assembled over the entire area of the assembly surface 205 of the substrate 200 . Accordingly, the self-assembly process time may be remarkably shortened and the assembly rate of the light emitting devices 150 may also be improved.
  • the plurality of magnet groups 510 to 550 are moved in-line, but the plurality of magnet groups 510 to 550 may be fixed and the substrate 200 may be moved in one direction.
  • the magnet module according to the first embodiment or the second embodiment is the assembly device 1100 shown in FIG. 12, and the figure shown in FIG. 12 is a self-assembly device of the claims. 18 and 22 may be supported.
  • the embodiment may be applied to a display field for displaying images or information.

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Abstract

자석 모듈은 진행 방향에 수직인 방향을 따라 배열된 복수의 자석 그룹과, 복수의 자석 그룹을 수용하는 수용부를 포함한다. 복수의 자석 그룹 각각은 조립 영역을 가지고, 복수의 자석 그룹 각각은 상기 조립 영역의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석을 포함한다. 실시예에 의하면, 복수의 자석 그룹 각각의 복수의 자석을 근접하여 배치하더라도 복수의 자석 사이의 자력 간섭을 최소화하여 발광 소자의 조립율을 현저히 향상시킬 수 있다.

Description

자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치
실시예는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)와 같은 자발광 소자를 화소의 광원으로 이용하여 고화 질의 영상을 표시한다. 발광 다이오드는 열악한 환경 조건에서도 우수한 내구성을 나타내며, 장수명 및 고휘도가 가능하여 차세대 디스플레이 장치의 광원으로 각광받고 있다.
최근, 신뢰성이 높은 무기 결정 구조의 재료를 이용하여 초소형의 발광 다이오드를 제조하고, 이를 디스플레이 장치의 패널(이하, "디스플레이 패널"이라 함)에 배치하여 차세대 화소 광원으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다.
고해상도를 구현하기 위해서 점차 화소의 사이즈가 작아지고 있고, 이와 같이 작아진 사이즈의 화소에 수많은 발광 소자가 정렬되어야 하므로, 마이크로 또는 나노 스케일 정도로 작은 초소형의 발광 다이오드의 제조에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
통상 디스플레이 패널은 수백만개의 화소를 포함한다. 따라서, 사이즈가 작은 수백만개의 화소 각각에 발광 소자들을 정렬하는 것이 매우 어렵기 때문에, 최근 디스플레이 패널에 발광 소자들을 정렬하는 방안에 대한 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
발광 소자의 사이즈가 작아짐에 따라, 이들 발광 소자를 기판 상에 전사하는 것이 매우 중요한 해결 과제로 대두되고 있다. 최근 개발되고 있는 전사기술에는 픽앤-플레이스 공법(pick and place process), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off method) 또는 자가 조립 방식(self-assembly method) 등이 있다. 특히, 자성체(또는 자석)를 이용하여 발광 소자를 기판 상에 전사하는 자가 조립 방식이 최근 각광받고 있다.
도 1은 관련기술에서 자석이 기판 상에 지그재그로 이동하는 모습을 보여준다.
도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 자석(5, 6, 7)이 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)에서 지그재그 이동함에 따라, 기판(1) 아래에 위치된 발광 소자(미도시)들이 자석(5, 6, 7)을 따라 이동하여 기판(1)에 조립된다.
각 자석(5, 6, 7)의 지그재그 이동시 각 자석(5, 6, 7)은 180도 회전이동된다. 예컨대, 자석(5, 6, 7)이 좌측에서 우측으로 이동되다가 180도 회전된 후 좌측으로 이동된다. 이후, 다시 180도 회전된 후 우측으로 이동된다. 이와 같이, 자석(5, 6, 7)이 행 라인 별로 180도 회전 이동되는 경우, 각 자석(5, 6, 7)을 따라오던 발광 소자들이 관성에 의해 180도 회전되지 못하고 이전 진행 방향으로 계속 이동되어, 각 자석(5, 6, 7)의 자력 영향을 받지 못할 수 있다. 예컨대, 자석(5, 6, 7)이 좌측에서 우측으로 이동되다가 180도 회전된 후 좌측으로 이동된 경우, 발광 소자들은 180도 회전되지 못하고 좌측에서 우측으로 계속 이동되어 해당 자석(5, 6, 7)의 자력 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 자석(5, 6, 7)이 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)의 양 측에서 180도 회전되는 경우, 각 영역(2, 3, 4)의 양 측에서 각 자석(5, 6, 7)을 따라오지 못하는 발광 소자들로 인해, 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)의 중심에 비해 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)의 양 측에서 발광 소자의 조립율이 현저히 떨어진다. 이는 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)의 중심보다 각 영역(2, 3, 4)의 양 측에서 조립된 발광 소자의 개수가 작게 되므로, 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4)의 위치에 따라 광 휘도가 달라지는 문제점이 있었다.
한편, 자석(5, 6, 7)들 개수와 자석(5, 6, 7)들 사이의 거리에 따라 전체 무게가 급격히 증가된다. 따라서, 자석(5, 6, 7) 간 거리를 줄여 전체 무게를 줄이는 경우, 보다 빠른 속도로 이동이 가능하여 자가 조립 공정 시간을 단축시킬 수 있는 등과 같이 매우 중요한 요소이다.
하지만, 자석(5, 6, 7) 간의 거리를 줄이는 경우 다음과 같은 문제점이 발생된다.
자석(5, 6, 7)이 서로 근접하여 일렬로 배치된 경우, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 자력선의 세기가 작은 자석(6, 7)보다는 자력선의 세기가 큰 자석(5)으로 발 소자들이 더 몰리게 되어, 각 자석(5, 6, 7)에 따라오는 발광 소자들의 개수가 달라진다. 이에 따라, 기판(1) 상의 각 영역(2, 3, 4)별로 조립율이 달라져, 기판(1)의 각 영역(2, 3, 4) 별 또는 각 영역(2, 3, 4)의 위치별로 비균일한 광 휘도가 구현된다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 자석(5, 6, 7)이 서로 근접하여 일렬로 배치되는 경우, 인접한 자석(5, 6, 7) 사이의 자력의 간섭으로 인해 인접한 자석(5, 6, 7) 사이에 간섭 자력선(9)이 발생한다. 이러한 경우, 발광 소자들의 일부가 간섭 자력선(9)의 영향을 받아, 각 자석(5, 6, 7)으로 유도되지 않게 된다. 통상적으로 발광 소자들은 자석(5, 6, 7) 자체의 자력선(9)에 의해 해당 자석(5, 6, 7)으로 유도되어 해당 자석(5, 6, 7)이 위치된 기판(1)의 조립 면에 조립된다. 하지만, 인접한 자석(5, 6, 7) 사이의 간섭 자력선(9)의 영향을 받는 발광 소자(8)들은 인접한 자석(5, 6, 7) 사이의 간섭 자력선(9) 상에 고정되어 해당 자석(5, 6, 7)으로 유도되지 않는다. 즉, 이들 발광 소자(8)들은 발광 소자(8)들은 자석(5, 6, 7)으로 유도되지 않아 기판(1)의 조립 면에 조립될 수 없으므로, 발광 소자의 기판(1)에 대한 조립율이 현저히 떨어진다. 도면 부호 11, 12, 13은 자석(5, 6, 7) 자체의 자력선에 의해 발광 소자들이 기판의 조립 면으로 유도되는 유도 영역을 나타낸다. 도면 부호 14, 15는 인접한 자석(5, 6, 7) 사이의 간섭 자력선(9)에 의해 발광 소자(8)들이 고정되는 간섭 영역을 나타낸다.
도 2에 도시된 도면 부호 18은 발광 소자들의 분포를 나타낸다. 예컨대, 제1 자석(5)에 가장 많은 발광 소자들이 유도되고, 제2 자석(6)에는 비교적 적은 발광 소자가 유도된다. 아울러, 제1 자석(5)와 제2 자석 (6) 사이에 비교적 많은 발광 소자가 위치되는데, 이들 발광 소자들은 도 3에 도시한 바와 같이 제1 자석(5)과 제2 자석(6) 사이의 간섭 자력선(9)에 의해 고정된 발광 소자들로서, 기판(1)의 조립 면(17) 상의 조립에 기여하지 못한다.
종래와 같이, 자석(5, 6, 7)이 서로 근접하여 일렬로 배치되어 지그재그 이동되는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(1) 상에 상당수의 발광 소자들이 불량 조립됨을 알 수 있다. 도 4에서 원(19)은 발광 소자들이 불량 조립됨을 나타낸다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 자석들을 근접하여 배치하더라도 자석 간의 자력 간섭을 최소화할 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 발광 소자의 조립율을 향상시킬 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 휘도의 균일성을 확보할 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 자가조립 공정 시간을 단축할 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 자석 모듈은, 진행 방향에 수직인 방향을 따라 배열된 복수의 자석 그룹; 및 상기 복수의 자석 그룹을 수용하는 수용부를 포함한다. 상기 복수의 자석 그룹 각각은 조립 영역을 가지고, 상기 복수의 자석 그룹 각각은 상기 조립 영역의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석을 포함한다.
실시예의 다른 목적에 따르면, 자가조립장치는, 기판을 침지하기 위한 유체가 채워진 챔버; 및 상기 기판의 조립면의 반대측 면 상에 배치되는 자석 모듈을 포함한다. 상기 자석 모듈은, 진행 방향에 수직인 방향을 따라 배열된 복수의 자석 그룹; 및 상기 복수의 자석 그룹을 수용하는 수용부를 포함한다. 상기 복수의 자석 그룹 각각은 조립 영역을 가지고, 상기 복수의 자석 그룹 각각은 상기 조립 영역의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석을 포함한다.
실시예에 따른 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 13에 도시한 바와 같이, X축 방향을 따라 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 배열되고, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각이 복수의 자석(571 내지 574)을 포함할 수 있다. 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각은 조립 영역(560)을 가지고, 복수의 자석(571 내지 574)은 조립 영역(560)의 대각선 방향을 따라 배열될 수 있다.
따라서, 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574)을 근접하여 배치하여 자석 모듈(400)의 무게를 줄여, 자석 모듈(400)의 무게에 의해 자석 모듈(400)이 기판(200)을 가압하여 기판(200)이 손상되는 것을 방지하고 자석 모듈(400)이 수평 이동이 가능하여 기판(200)의 조립면(205)에 발광 소자(150)들이 균일하게 조립되어 휘도 균일성이 확보될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574)을 근접하여 배치하더라도 복수의 자석(571 내지 574) 사이의 자력 간섭을 최소화하여 발광 소자(150)의 조립율을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 종래와 같이 지그재로 이동시의 회전 운동에 의한 발광 소자(150)들의 이탈이 발생되지 않아 기판(200)의 조립면(205)에 발광 소자(150)들이 균일하게 조립되어 휘도의 균일성을 확보할 수 있다.
아울러, 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 도 18에 도시한 바와 같이 1회의 회전 운동에 의해 또는 도 22에 도시한 바와 같이 1회의 인라인 이동에 의해 기판의 조립면의 전체 영역에 발광 소자들이 조립됨으로써, 자가조립의 공정 시간이 현저히 단축될 수 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 관련기술에서 자석이 기판 상에 지그재그로 이동하는 모습을 보여준다.
도 2는 자석이 기판 상에서 지그재그로 이동될 때, 발광 소자들의 분포를 도시한다.
도 3은 관련기술에서 자석 배열에 따른 자력선의 분포와 발광 소자들의 분포를 도시한다.
도 4는 종래 관련기술의 자석을 이용시 발광 소자의 조립 불량을 보여준다.
도 5는 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 8은 도 6의 디스플레이 패널을 상세히 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 표시 영역의 화소를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 10은 도 5의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 11은 도 10의 A2 영역의 확대도이다.
도 12는 실시예에 따른 발광 소자가 자가 조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시예의 복수의 자석 그룹 각각에 포함된 복수의 자석을 도시한다.
도 14는 도 13의 제1 자석 그룹을 도시한다.
도 15는 실시예의 복수의 자석 그룹 각각에서의 복수의 자석 배열에 따른 자력선의 분포와 발광 소자들의 분포를 도시한다.
도 16은 실시예의 복수의 자석 그룹을 이용시 발광 소자의 조립 상태를 보여준다.
도 17은 실시예의 발광 소자를 도시한다.
도 18은 제1 실시예에 따른 자석 모듈을 도시한다.
도 19는 도 18에서 자석 모듈의 일부를 확대한 확대도이다.
도 20은 도 19에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 21은 제1 실시예에 따른 자석 모듈을 이용하여 자가조립을 수행하는 모습을 도시한다.
도 22는 제2 실시예에 따른 자석 모듈을 도시한다.
도 23은 제2 실시예에 따른 자석 모듈을 이용하여 자가조립을 수행하는 모습을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트(Slate) PC, 태블릿(Tablet) PC, 울트라 북(Ultra-Book), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.
이하 실시예에 따른 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 5는 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 세탁기(101), 로봇 청소기(102), 공기 청정기(103) 등의 각종 전자 제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수도 있다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.
플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 발광 소자(semiconductor light emitting device)에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 발광 소자는 Micro-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 7은 도 6의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10), 구동 회로(20), 스캔 구동부(30) 및 전원 공급 회로(50)를 포함할 수 있다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 액티브 매트릭스(AM, Active Matrix)방식 또는 패시브 매트릭스(PM, Passive Matrix) 방식으로 발광 소자를 구동할 수 있다.
구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일 측은 소정의 곡률로 구부러지도록 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소(PX)들이 형성되어 화상을 표시하는 영역이다. 디스플레이 패널(10)은 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 데이터 라인들(D1~Dm)과 교차되는 스캔 라인들(S1~Sn, n은 2 이상의 정수), 고전위 전압이 공급되는 고전위 전압 라인(VDDL), 저전위 전압이 공급되는 저전위 전압 라인(VSSL) 및 데이터 라인들(D1~Dm)과 스캔 라인들(S1~Sn)에 접속된 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 컬러 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 컬러 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 컬러 광을 발광할 수 있다. 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 6에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 데이터 라인들(D1~Dm) 중 적어도 하나, 스캔 라인들(S1~Sn) 중 적어도 하나 및 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속될 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 도 7과 같이 발광 소자(LD)들과 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터들과 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)들 각각은 제1 전극, 무기 반도체 및 제2 전극을 포함하는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 여기서, 제1 전극은 애노드 전극, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있다.
복수의 트랜지스터들은 도 7과 같이 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하는 구동 트랜지스터(DT), 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 데이터 전압을 공급하는 스캔 트랜지스터(ST)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 스캔 트랜지스터(ST)의 소스 전극에 접속되는 게이트 전극, 고전위 전압이 인가되는 고전위 전압 라인(VDDL)에 접속되는 소스 전극 및 발광 소자(LD)들의 제1 전극들에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스캔 트랜지스터(ST)는 스캔 라인(Sk, k는 1≤k≤n을 만족하는 정수)에 접속되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되는 소스 전극 및 데이터 라인(Dj, j는 1≤j≤m을 만족하는 정수)에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압의 차전압을 저장한다.
구동 트랜지스터(DT)와 스위칭 트랜지스터(ST)는 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 형성될 수 있다. 또한, 도 7에서는 구동 트랜지스터(DT)와 스위칭 트랜지스터(ST)가 P 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 구동 트랜지스터(DT)와 스위칭 트랜지스터(ST)는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(DT)와 스위칭 트랜지스터(ST)들 각각의 소스 전극과 드레인 전극의 위치는 변경될 수 있다.
또한, 도 7에서는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 하나의 구동 트랜지스터(DT), 하나의 스캔 트랜지스터(ST) 및 하나의 커패시터(Cst)를 갖는 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor)를 포함하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 복수의 스캔 트랜지스터(ST)들과 복수의 커패시터(Cst)들을 포함할 수 있다.
제2 서브 화소(PX2)와 제3 서브 화소(PX3)는 제1 서브 화소(PX1)와 실질적으로 동일한 회로도로 표현될 수 있으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 이를 위해, 구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(21)는 타이밍 제어부(22)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 소스 제어 신호(DCS)를 입력 받는다. 데이터 구동부(21)는 소스 제어 신호(DCS)에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다.
타이밍 제어부(22)는 호스트 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 신호들은 수직동기신호(vertical sync signal), 수평동기신호(horizontal sync signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal) 및 도트 클럭(dot clock)을 포함할 수 있다. 호스트 시스템은 스마트폰 또는 태블릿 PC의 어플리케이션 프로세서, 모니터 또는 TV의 시스템 온 칩 등일 수 있다.
타이밍 제어부(22)는 데이터 구동부(21)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성한다. 제어신호들은 데이터 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호(DCS)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS)를 포함할 수 있다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)의 일 측에 마련된 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다. 구동 회로(20)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)이 아닌 회로 보드(미도시) 상에 장착될 수 있다.
데이터 구동부(21)는 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착되고, 타이밍 제어부(22)는 회로 보드 상에 장착될 수 있다.
스캔 구동부(30)는 타이밍 제어부(22)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 입력 받는다. 스캔 구동부(30)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호들을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 스캔 라인들(S1~Sn)에 공급한다. 스캔 구동부(30)는 다수의 트랜지스터들을 포함하여 디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 또는, 스캔 구동부(30)는 집적 회로로 형성될 수 있으며, 이 경우 디스플레이 패널(10)의 다른 일 측에 부착되는 게이트 연성 필름 상에 장착될 수 있다.
회로 보드는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 리드 라인들은 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드는 연성 인쇄 회로 보드(flexible prinited circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다. 회로 보드는 디스플레이 패널(10)의 하부로 벤딩(bending)될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 일 측은 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 부착되며, 타 측은 디스플레이 패널(10)의 하부에 배치되어 호스트 시스템이 장착되는 시스템 보드에 연결될 수 있다.
전원 공급 회로(50)는 시스템 보드로부터 인가되는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 구동에 필요한 전압들을 생성하여 디스플레이 패널(10)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 발광 소자(LD)들을 구동하기 위한 고전위 전압(VDD)과 저전위 전압(VSS)을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 고전위 전압 라인(VDDL)과 저전위 전압 라인(VSSL)에 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 구동 회로(20)와 스캔 구동부(30)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다.
도 8은 도 6의 디스플레이 패널을 상세히 보여주는 평면도이다. 도 8에서는 설명의 편의를 위해, 데이터 패드들(DP1~DPp, p는 2 이상의 정수), 플로팅 패드들(FD1, FD2), 전원 패드들(PP1, PP2), 플로팅 라인들(FL1, FL2), 저전위 전압 라인(VSSL), 데이터 라인들(D1~Dm), 제1 패드 전극(210)들 및 제2 패드 전극(220)들만을 도시하였다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 데이터 라인들(D1~Dm), 제1 패드 전극(210)들, 제2 패드 전극(220)들 및 화소(PX)들이 배치될 수 있다.
데이터 라인들(D1~Dm)은 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 데이터 라인들(D1~Dm)의 일 측들은 구동 회로(20)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 데이터 라인들(D1~Dm)에는 구동 회로(20)의 데이터 전압들이 인가될 수 있다.
제1 패드 전극(210)들은 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 패드 전극(210)들은 데이터 라인들(D1~Dm)과 중첩되지 않을 수 있다. 제1 패드 전극(210)들 중 표시 영역(DA)의 우측 가장자리에 배치된 제1 패드 전극(210)들은 비표시 영역(NDA)에서 제1 플로팅 라인(FL1)에 접속될 수 있다. 제1 패드 전극(210)들 중 표시 영역(DA)의 좌측 가장자리에 배치된 제1 패드 전극(210)들은 비표시 영역(NDA)에서 제2 플로팅 라인(FL2)에 접속될 수 있다.
제2 패드 전극(220)들 각각은 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 이로 인해, 제2 패드 전극(220)들은 데이터 라인들(D1~Dm)과 중첩될 수 있다. 또한, 제2 패드 전극(220)들은 비표시 영역(NDA)에서 저전위 전압 라인(VSSL)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제2 패드 전극(220)들에는 저전위 전압 라인(VSSL)의 저전위 전압이 인가될 수 있다.
화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)는 제1 패드 전극(210)들, 제2 전극 및 데이터 라인들(D1~Dm)에 의해 매트릭스 형태로 정의되는 영역들에 배치될 수 있다. 도 8에서는 화소(PX)가 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)는 제1 방향(X축 방향)으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)는 제2 방향(Y축 방향)으로 배치되거나, 지그재그 형태로 배치될 수 있으며, 그 밖의 다양한 형태로 배치될 수 있다.
제1 서브 화소(PX1)는 제1 컬러 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 컬러 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 컬러 광을 발광할 수 있다. 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에는 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FD1, FD2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)을 포함하는 패드부(PA), 구동 회로(20), 제1 플로팅 라인(FL1), 제2 플로팅 라인(FL2) 및 저전위 전압 라인(VSSL)이 배치될 수 있다.
데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FD1, FD2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)을 포함하는 패드부(PA)는 표시패널(10)의 일 측 가장자리, 예를 들어 하 측 가장자리에 배치될 수 있다. 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FD1, FD2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)은 패드부(PA)에서 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다.
데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FD1, FD2) 및 전원 패드들(PP1, PP2) 상에는 회로 보드가 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드와 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FD1, FD2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)은 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 회로(20)는 링크 라인(LL)들을 통해 데이터 패드들(DP1~DPp)에 연결될 수 있다. 구동 회로(20)는 데이터 패드들(DP1~DPp)을 통해 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력 받을 수 있다. 구동 회로(20)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급할 수 있다.
저전위 전압 라인(VSSL)은 패드부(PA)의 제1 전원 패드(PP1)와 제2 전원 패드(PP2)에 연결될 수 있다. 저전위 전압 라인(VSSL)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 저전위 전압 라인(VSSL)은 제2 패드 전극(220)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전원 공급 회로(50)의 저전위 전압은 회로 보드, 제1 전원 패드(PP1), 제2 전원 패드(PP2) 및 저전위 전압 라인(VSSL)을 통해 제2 패드 전극(220)에 인가될 수 있다.
제1 플로팅 라인(FL1)은 패드부(PA)의 제1 플로팅 패드(FD1)에 연결될 수 있다. 제1 플로팅 라인(FL1)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다.
제1 플로팅 패드(FD1)와 제1 플로팅 라인(FL1)은 어떠한 전압도 인가되지 않는 더미 패드와 더미 라인일 수 있다.
제2 플로팅 라인(FL2)은 패드부(PA)의 제2 플로팅 패드(FD2)에 연결될 수 있다. 제1 플로팅 라인(FL1)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다.
제2 플로팅 패드(FD2)와 제2 플로팅 라인(FL2)은 어떠한 전압도 인가되지 않는 더미 패드와 더미 라인일 수 있다.
한편, 발광 소자(도 9의 300)들은 매우 작은 사이즈를 가지므로 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)에 장착하기가 매우 어렵다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 유전영동(dielectrophoresis) 방식을 이용한 정렬 방법이 제안되었다.
즉, 제조 공정 중에 발광 소자(300)들을 정렬하기 위해 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)에 전기장을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제조 공정 중에 유전영동(dielectrophoresis) 방식을 이용하여 발광 소자(300)들에 유전영동힘(Dielectrophoretic Force)을 가함으로써 발광 소자(300)들을 정렬시킬 수 있다.
그러나, 제조 공정 중에는 박막 트랜지스터들을 구동하여 제1 패드 전극(210)들에 그라운드 전압을 인가하기 어렵다.
따라서, 완성된 디스플레이 장치에서는 제1 패드 전극(210)들이 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치되나, 제조 공정 중에 제1 패드 전극(210)들은 제1 방향(X축 방향)으로 단선되지 않고, 길게 연장 배치될 수 있다.
이로 인해, 제조 공정 중에는 제1 패드 전극(210)들이 제1 플로팅 라인(FL1) 및 제2 플로팅 라인(FL2)과 연결될 수 있다. 그러므로, 제1 패드 전극(210)들은 제1 플로팅 라인(FL1) 및 제2 플로팅 라인(FL2)을 통해 그라운드 전압을 인가 받을 수 있다. 따라서, 제조 공정 중에 유전영동(dielectrophoresis) 방식을 이용하여 발광 소자(300)들을 정렬시킨 후에, 제1 패드 전극(210)들을 단선함으로써, 제1 패드 전극(210)들이 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
한편, 제1 플로팅 라인(FL1)과 제2 플로팅 라인(FL2)은 제조 공정 중에 그라운드 전압을 인가하기 위한 라인이며, 완성된 디스플레이 장치에서는 어떠한 전압도 인가되지 않을 수 있다. 또는, 완성된 디스플레이 장치에서 정전기 방지를 위해 제1 플로팅 라인(FL1)과 제2 플로팅 라인(FL2)에는 그라운드 전압이 인가될 수도 있다.
도 9는 도 8의 표시 영역의 화소를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 화소(PX)는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)는 스캔 라인(Sk)들과 데이터 라인들(Dj, Dj+1, Dj+2, Dj+3)의 교차 구조에 의해 정의되는 영역들에 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
스캔 라인(Sk)들은 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 배치되고, 데이터 라인들(Dj, Dj+1, Dj+2, Dj+3)은 제1 방향(X축 방향)과 교차되는 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장되어 배치될 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 제1 패드 전극(210), 제2 패드 전극(220) 및 복수의 발광 소자(300)들을 포함할 수 있다. 제1 패드 전극(210)과 제2 패드 전극(220)은 발광 소자(300)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(300)가 발광하도록 각각 전압을 인가 받을 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 중 어느 한 서브 화소의 제1 패드 전극(210)은 그에 인접한 서브 화소의 제1 패드 전극(210)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 패드 전극(210)은 그에 인접한 제2 서브 화소(PX2)의 제1 패드 전극(210)과 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(PX2)의 제1 패드 전극(210)은 그에 인접한 제3 서브 화소(PX3)의 제1 패드 전극(210)과 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제3 서브 화소(PX3)의 제1 패드 전극(210)은 그에 인접한 제1 서브 화소(PX1)의 제1 패드 전극(210)과 이격되어 배치될 수 있다.
이에 비해, 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 중 어느 한 서브 화소의 제2 패드 전극(220)은 그에 인접한 서브 화소의 제2 패드 전극(220)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(PX1)의 제2 패드 전극(220)은 그에 인접한 제2 서브 화소(PX2)의 제2 전극(210)과 연결될 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(PX2)의 제2 패드 전극(220)은 그에 인접한 제3 서브 화소(PX3)의 제2 패드 전극(220)과 연결될 수 있다. 또한, 제3 서브 화소(PX3)의 제2 패드 전극(220)은 그에 인접한 제1 서브 화소(PX1)의 제2 패드 전극(220)과 연결될 수 있다.
또한, 제조 공정 중에 제1 패드 전극(210)과 제2 패드 전극(220)은 발광 소자(300)를 정렬하기 위해, 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각에서 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다. 구체적으로, 제조 공정 중에 유전영동(dielectrophoresis) 방식을 이용하여 발광 소자(300)들에 유전영동힘을 가함으로써 발광 소자(300)들을 정렬시킬 수 있다. 제1 패드 전극(210)과 제2 패드 전극(220)에 인가된 전압에 의해 전기장이 형성되고, 이 전기장에 의해 커패시턴스가 형성됨으로써 발광 소자(300)에 유전영동힘을 가할 수 있다.
제1 패드 전극(210)은 발광 소자(300)들의 제2 도전형 반도체층에 접속되는 애노드 전극이고, 제2 패드 전극(220)은 발광 소자(300)들의 제1 도전형 반도체층에 접속되는 캐소드 전극일 수 있다. 발광 소자(300)들의 제1 도전형 반도체층은 n형 반도체층이고, 제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층일 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 패드 전극(210)이 캐소드 전극이고, 제2 패드 전극(220)이 애노드 전극일 수 있다.
제1 패드 전극(210)은 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 전극 줄기부(210S)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 분지되는 적어도 하나의 제1 전극 가지부(210B)를 포함할 수 있다. 제2 패드 전극(220)은 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장되어 배치되는 제2 전극 줄기부(220S)와 제2 전극 줄기부(220S)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 분지되는 적어도 하나의 제2 전극 가지부(220B)를 포함할 수 있다.
제1 전극 줄기부(210S)는 제1 전극 컨택홀(CNTD)을 통해 박막 트랜지스터(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이로 인해, 제1 전극 줄기부(210S)는 박막 트랜지스터(120)에 의해 소정의 구동 전압을 인가 받을 수 있다. 제1 전극 줄기부(210S)가 연결되는 박막 트랜지스터(120)는 도 7에 도시된 구동 트랜지스터(DT)일 수 있다.
제2 전극 줄기부(220S)는 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 저전위 보조 배선(161)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이로 인해, 제2 전극 줄기부(220S)는 저전위 보조 배선(161)의 저전위 전압을 인가 받을 수 있다. 도 9에서는 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각에서 제2 전극 줄기부(220S)가 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 저전위 보조 배선(161)에 연결된 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 전극 줄기부(220S)는 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 중 어느 하나의 서브 화소에서 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 저전위 보조 배선(161)에 연결될 수 있다. 또는, 도 8와 같이 제2 전극 줄기부(220S)는 비표시 영역(NDA)의 저전위 전압 라인(VSSL)에 연결되므로, 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 저전위 보조 배선(161)에 연결되지 않을 수 있다. 즉, 제2 전극 컨택홀(CNTS)은 생략될 수도 있다.
어느 한 서브 화소의 제1 전극 줄기부(210S)는 제1 방향(X축 방향)으로 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(PX1)의 제1 전극 줄기부(210S)는 제2 서브 화소(PX2)의 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치되고, 제2 서브 화소(PX2)의 제1 전극 줄기부(210S)는 제3 서브 화소(PX3)의 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치되며, 제3 서브 화소(PX3)의 제1 전극 줄기부(210S)는 제1 서브 화소(PX1)의 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 이는 제조 공정 중에 제1 전극 줄기부(210S)가 하나로 연결되었다가, 발광 소자(300)들을 정렬시킨 후에, 레이저 공정을 통해 단선되었기 때문이다.
제2 전극 가지부(220B)는 제1 전극 가지부(210B)들 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극 가지부(210B)들은 제1 전극 가지부(220B)를 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 도 9에서는 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 두 개의 제1 전극 가지부(220B)들을 포함하는 것을 예시하였으나, 본발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 세 개 이상의 제1 전극 가지부(220B)들을 포함할 수 있다.
또한, 도 9에서는 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 하나의 제2 전극 가지부(220B)를 포함하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 복수의 제2 전극 가지부(220B)들을 포함하는 경우, 제1 전극 가지부(210B)는 제2 전극 가지부(220B)들 사이에 배치될 수 있다. 즉, 화소(PX)의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각에서 제1 전극 가지부(210B), 제2 전극 가지부(220B), 제1 전극 가지부(210B) 및 제2 전극 가지부(220B)의 순서로 제1 방향(X축 방향)으로 배치될 수 있다.
복수의 발광 소자(300)들은 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 발광 소자(300)들 중 적어도 어느 한 발광 소자(300)의 일 단이 제1 전극 가지부(210B)와 중첩되게 배치되고, 타단이 제2 전극 가지부(220B)와 중첩하게 배치될 수 있다. 복수의 발광 소자(300)들의 일 단에는 p형 반도체층인 제2 도전형 반도체층이 배치되고, 타 단에는 n형 반도체층인 제1 도전형 반도체층이 배치될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 발광 소자(300)들의 일 단에는 n형 반도체층인 제1 도전형 반도체층이 배치되고, 타 단에는 p형 반도체층인 제2 도전형 반도체층이 배치될 수 있다.
복수의 발광 소자(300)들은 제1 방향(X축 방향)으로 실질적으로 나란하게 배치될 수 있다. 복수의 발광 소자(300)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 이격되게 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 발광 소자(300)들 간의 이격 간격은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 발광 소자(300)들 중 일부의 발광 소자들이 인접하게 배치되어 하나의 그룹을 이루고, 나머지 발광 소자(300)들이 인접하게 배치되어 다른 그룹을 이룰 수 있다.
제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 상에는 각각 연결 전극(260)이 배치될 수 있다. 연결 전극(260)은 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장되어 배치되되, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 연결 전극(260)은 발광 소자(300)들 중 적어도 어느 한 발광 소자(300)의 일 단부와 연결될 수 있다. 연결 전극(260)은 제1 패드 전극(210) 또는 제2 패드 전극(220)과 연결될 수 있다.
연결 전극(260)은 제1 전극 가지부(210B) 상에 배치되며 발광 소자(300)들의 적어도 어느 한 발광 소자(300)의 일 단부와 연결되는 제1 연결 전극(261)과, 제2 전극 가지부(220B) 상에 배치되며 발광 소자(300)들의 적어도 어느 한 발광 소자(300)의 일 단부와 연결되는 제2 연결 전극(262)을 포함할 수 있다. 이로 인해, 제1 연결 전극(261)은 복수의 발광 소자(300)들을 제1 패드 전극(210)과 전기적으로 연결시키는 역할을 하며, 제2 연결 전극(262)은 복수의 발광 소자(300)들을 제2 패드 전극(220)과 전기적으로 연결시키는 역할을 한다.
제1 연결 전극(261)의 제1 방향(X축 방향)의 폭은 제1 전극 가지부(210B)의 제1 방향(X축 방향)의 폭보다 넓을 수 있다. 또한, 제2 연결 전극(262)의 제1 방향(X축 방향)의 폭은 제2 전극 가지부(220B)의 제1 방향(X축 방향)의 폭보다 넓을 수 있다.
예컨대, 발광 소자(300)의 각 단부가 제1 패드 전극(210)의 제1 전극 가지부(210B)와 제2 패드 전극(220)의 제2 전극 가지부(220B) 상에 배치되지만, 제1 패드 전극(210) 및 제2 패드 전극(220) 상에 형성된 절연층(미도시)으로 인해 발광 소자(300)가 제1 패드 전극(210) 및 제2 패드 전극(220)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 발광 소자(300)의 측면 및/또는 상면 일부 각각이 제1 연결 전극(261) 및 제2 연결 전극(262)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10은 도 5의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 10에 의하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(A1)과 같은 복수의 패널영역들이 타일링에 의해 기구적, 전기적 연결되어 제조될 수 있다.
제1 패널영역(A1)은 단위 화소(도 6의 PX) 별로 배치된 복수의 발광 소자(150)를 포함할 수 있다. 발광 소자(150)는 도 9의 발광 소자(300)일 수 있다.
발광 소자(150)는 예컨대, 적색 발광 소자(150R), 녹색 발광 소자(150G) 및 청색 발광 소자(150B)를 포함할 수 있다. 예컨대, 단위 화소(PX)는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 적색 발광 소자(150R)가 제1 서브 화소(PX1)에 배치되고, 복수의 녹색 발광 소자(150G)가 제2 서브 화소(PX2)에 배치되며, 복수의 청색 발광 소자(150B)가 제3 서브 화소(PX3)에 배치될 수 있다. 단위 화소(PX)는 발광 소자가 배치되지 않는 제4 서브 화소를 더 포함할 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 11은 도 10의 A2 영역의 확대도이다.
도 11을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 기판(200), 배선 전극(201, 202), 절연층(206) 및 복수의 발광 소자(150)를 포함할 수 있다.
배선 전극은 서로 이격된 제1 배선 전극(201) 및 제2 배선 전극(202)을 포함할 수 있다.
발광 소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색 발광 소자(150R), 녹색 발광 소자(150G) 및 청색 발광 소자(150B0를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 적색 형광체와 녹색 형광체 등을 구비하여 각각 적색과 녹색을 구현할 수도 있다.
기판(200)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 기판(200)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(200)은 투명한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(130)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
절연층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있고, 전도성 접착층은 연성을 가져서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 절연층(130)은 이방성 전도성 필름(ACF, anisotropy conductive film)이거나 이방성 전도매질, 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등의 전도성 접착층일 수 있다. 전도성 접착층은 두께에 대해 수직방향으로는 전기적으로 전도성이나, 두께에 대해 수평방향으로는 전기적으로 절연성을 가지는 레이어일 수 있다.
절연층(130)은 발광 소자(150)가 삽입되기 위한 조립 홀(203)을 포함할 수 있다. 따라서, 자가 조립시, 발광 소자(150)가 절연층(130)의 조립 홀(203)에 용이하게 삽입될 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 발광 소자가 자가 조립 방식에 의해 기판에 조립되는 예를 나타내는 도면이다.
이하 도 12를 참조하며 실시예에 따른 발광 소자(150R)가 전자기장을 이용한 자가 조립 방식에 의해 기판(200)에 조립되는 예를 설명한다.
도 12에서 기판(200)은 디스플레이 장치의 패널 기판이거나 전사를 위한 임시의 도너 기판일 수 있다.
이후 설명에서는 기판(200)은 디스플레이 장치의 패널 기판인 경우로 설명하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(200)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 기판(200)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(200)은 투명한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12를 참조하면, 발광 소자(150R)는 유체(1200)가 채워진 챔버(1300)에 투입될 수 있다. 유체(1200)는 초순수 등의 물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 챔버는 수조, 컨테이너, 용기 등으로 불릴 수 있다.
이 후, 기판(200)이 챔버(1300) 상에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 기판(200)은 챔버(1300) 내로 투입될 수도 있다.
기판(200)에는 조립될 발광 소자(150R) 각각에 대응하는 한 쌍의 제1 전극(211), 제2 전극(212)이 형성될 수 있다.
제1 전극(211), 제2 전극(212)은 투명 전극(ITO)으로 형성되거나, 전기 전도성이 우수한 금속물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(211)과 제2 전극(212)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
제1 전극(211), 제2 전극(212)은 전압이 인가됨에 따라 전기장을 방출함으로써, 기판(200) 상의 조립 홀(203)에 조립된 발광 소자(150R)를 고정시키는 한 쌍의 조립 전극의 기능을 할 수 있다.
제1 전극(211), 제2 전극(212) 간의 간격은 발광 소자(150R)의 폭 및 조립 홀(203)의 폭보다 작게 형성되어, 전기장을 이용한 발광 소자(150R)의 조립 위치를 보다 정밀하게 고정할 수 있다.
제1 전극(211), 제2 전극(212) 상에는 절연층(220)이 형성되어, 제1 전극(211), 제2 전극(212)을 유체(1200)로부터 보호하고, 제1 전극(211), 제2 전극(212)에 흐르는 전류의 누출을 방지할 수 있다. 절연층(220)은 실리카, 알루미나 등의 무기물 절연체 또는 유기물 절연체가 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한 절연층(220)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
절연층(220)은 접착성이 있는 절연층일 수 있거나, 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있다. 절연층(220)은 연성이 있어서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다.
절연층(220)의 상부에는 격벽(200S)이 형성될 수 있다. 격벽(200S)의 일부 영역은 제1 전극(211), 제2 전극(212)의 상부에 위치할 수 있다.
예컨대, 기판(200)의 형성 시, 절연층(220) 상부에 형성된 격벽 중 일부가 제거됨으로써, 발광 소자(150R)들 각각이 기판(200)에 조립되는 조립 홀(203)이 형성될 수 있다. 격벽(200S)과 절연층(220) 사이에는 발광 소자(150R)에 전원을 인가하기 위한 제2 패드전극(222)이 형성될 수 있다.
기판(200)에는 발광 소자(150R)들이 결합되는 조립 홀(203)이 형성되고, 조립 홀(203)이 형성된 면은 유체(1200)와 접촉할 수 있다. 조립 홀(203)은 발광 소자(150R)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있다.
한편, 조립 홀(203)은 대응하는 위치에 조립될 발광 소자(150R)의 형상에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 조립 홀(203)에 다른 발광 소자가 조립되거나 복수의 발광 소자들이 조립되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 기판(200)이 배치된 후, 자성체를 포함하는 조립 장치(1100)가 기판(200)을 따라 이동할 수 있다. 자성체로 예컨대, 자석이나 전자석이 사용될 수 있다. 조립 장치(1100)는 자기장이 미치는 영역을 유체(1200) 내로 최대화하기 위해, 기판(200)과 접촉한 상태로 이동할 수 있다. 실시예에 따라서는, 조립 장치(1100)가 복수의 자성체를 포함하거나, 기판(200)과 대응하는 크기의 자성체를 포함할 수도 있다. 이 경우, 조립 장치(1100)의 이동 거리는 소정 범위 이내로 제한될 수도 있다.
조립 장치(1100)에 의해 발생하는 자기장에 의해, 챔버(1300) 내의 발광 소자(150R)는 조립 장치(1100)를 향해 이동할 수 있다.
발광 소자(150R)는 조립 장치(1100)를 향해 이동 중, 조립 홀(203)로 진입하여 기판(200)과 접촉될 수 있다.
이때, 기판(200)에 형성된 제1 전극(211), 제2 전극(212)에 의해 가해지는 전기장에 의해, 기판(200)에 접촉된 발광 소자(150R)가 조립 장치(1100)의 이동에 의해 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
즉, 상술한 전자기장을 이용한 자가 조립 방식에 의해, 발광 소자(150R)들 각각이 기판(200)에 조립되는 데 소요되는 시간을 급격히 단축시킬 수 있으므로, 대면적 고화소 디스플레이를 보다 신속하고 경제적으로 구현할 수 있다.
기판(200)의 조립 홀(203) 상에 조립된 발광 소자(150R)와 제2 패드전극(222) 사이에는 소정의 솔더층(225)이 더 형성되어 발광 소자(150R)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이후 발광 소자(150R)에 제1 패드전극(221)이 연결되어 전원을 인가할 수 있다.
다음으로 기판(200)의 격벽(200S)과 조립 홀(203)에 몰딩층(230)이 형성될 수 있다. 몰딩층(230)은 투명 레진이거나 또는 반사물질, 산란물질이 포함된 레인일 수 있다.
한편, 실시예는 자석 간의 거리를 줄여 무게를 줄일 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예는 자석 간의 거리를 줄이더라도 자선 간의 자력 간섭을 최소화하여 발광 소자의 조립율을 향상시킬 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예는 자석들이 인라인(in-line) 이동하여 발광 소자들을 기판에 조립하여, 기판의 전 영역에서 조립율이 균일해질 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예는 롤러 방식을 이용하여 축을 중심으로 자석들을 회전 운동시켜 발광 소자들을 기판에 조립하여, 자가조립 공정이 수월하고 보다 적은 점유 면적을 최소화할 수 있는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
실시예는 기판 상의 영역별 또는 위치(또는 서브화소)별로 균일한 휘도를 확보할 수 잇는 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치를 제공한다.
이하에서 이러한 해결 과제를 달성하기 위한 다양한 실시예를 설명한다.
[복수의 자석 그룹]
도 13은 실시예의 복수의 자석 그룹 각각에 포함된 복수의 자석을 도시한다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따르면, 진행 방향에 수직인 방향을 따라 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 배열될 수 있다.
예컨대, 진행 방향은 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 이동하는 방향일 수 있다. 예컨대, 진행 방향은 기판(도 12의 200)이 이동하는 방향일 수 있다. 진행 방향은 Y축이고, 진행 방향에 수직인 방향은 X축일 수 있다.
예컨대, 제1 자석 그룹(510)과 인접하여 제2 자석 그룹(520)이 배열될 수 있다. 제2 자석 그룹(520)에 인접하여 제3 자석 그룹(530)이 배열될 수 있다. 제3 자석 그룹(530)에 인접하여 제4 자석 그룹(540)이 배열될 수 있다. 제4 자석 그룹(540)에 인접하여 제5 자석 그룹(550)이 배열될 수 있다. 제1 자석 그룹(510), 제2 자석 그룹(520), 제3 자석 그룹(530), 제4 자석 그룹(540) 및 제5 자석 그룹(550)은 X축 방향을 따라 배열될 수 있다.
실시예에 따르면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)은 수용부(도 18 및 도 22의 410)에 수용될 수 있다. 수용부(410)에 의해 복수의 자석 그룹(510 내지 550)은 회전 이동하거나 인라인 이동할 수 있다. 복수의 자석 그룹(510 내지 550)은 수용부(410)에 체결될 수 있다. 즉, 도 18에 도시한 바와 같이 수용부(410)가 회전 이동하면 복수의 자석 그룹(510 내지 550)도 회전 이동하고, 도 21에 도시한 바와 같이 수용부(410)가 인라인 이동하면 복수의 자석 그룹(510 내지 550)도 인라인 이동할 수 있다. 이에 대서는 나중에 상세히 설명한다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)과 수용부(410)는 실시예에 따른 자석 모듈(도 18 및 도 22의 400)에 포함될 수 있다. 실시예에 따른 자석 모듈(400)의 구체적인 구조는 나중에 설명하기로 한다(도 18 내지 도 23). 실시예에 따른 자석 모듈(400)은 예컨대, 도 12에 도시된 조립 장치(1100)일 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각은 조립 영역(560)을 가질 수 있다. 조립 영역(560)은 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 사이즈를 나타내는 것으로서, 해당 조립 영역(560)은 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 자력 영향을 받아 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각을 따라오는 발광 소자(도 12의 150)들이 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 대응되는 기판(200)의 조립 면(도 15의 205)에 조립되는 대응 영역에 대응할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 21에 도시한 바와 같이 회전 방식의 자석 모듈(400)인 경우, 자석 모듈(400)이 반시계 방향으로 회전 운동하고 기판(200)의 전단부에 자석 모듈(400)의 전단부가 대응되도록 기판(200)이 좌측에서 우측으로 인입될 수 있다.
이후, 자석 모듈(400)이 계속 회전 운동하고 기판(200)이 좌측에서 우측으로 계속 이동함에 따라 기판(200) 아래에 위치된 발광 소자(150)들이 자석 모듈(400)의 각 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석의 자력에 의해 기판(200)의 조립 면(205)으로 유도되어, 기판(200)의 조립 홀(도 12의 203)에 조립될 수 있다. 여기서, 조립이라 함은 발광 소자(150)가 기판(200)의 조립 홀(203)에 삽입 및 정렬됨을 말한다. 도시되지 않았지만, 기판(200)의 제1 배선 전극과 제2 배선 전극 사이에 형성된 유전영동힘에 의해 발광 소자(150)가 기판(200)의 조립 홀(203)에 고정될 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 의해 형성된 조립 영역(560)이 기판(200)의 대응 영역에 대응하므로, 자석 모듈(400)의 1회전 운동에 의해 기판(200)의 전체 영역에 발광 소자(150)들이 자가 조립될 수 있어, 자가 조립의 공정 시간이 획기적으로 단축될 수 있다.
도 23에 도시한 바와 같이 인라인 방식의 자석 모듈(400)인 경우, 자석 모듈(400)이 좌측에서 우측으로 인라인 이동하거나 기판(200)이 좌측에서 우측으로 이동될 수 있다. 즉, 자석 모듈(400)이나 기판(200) 중 하나는 고정되고 다른 하나가 좌측에서 우측으로 이동될 수 있다.
이후, 자석 모듈(400)이 계속 인라인 이동하거나 기판(200)이 일 방향을 따라 이동함에 따라 기판(200) 아래에 위치된 발광 소자(150)들이 자석 모듈(400)의 각 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석의 자력에 의해 기판(200)의 조립 면(205)으로 유도되어, 기판(200)의 조립 홀(도 12의 203)에 조립될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 형성된 조립 영역(560)이 기판(200)의 대응 영역에 대응하므로, 자석 모듈(400)의 인라인 이동에 의해 기판(200)의 전체 영역에 발광 소자(150)들이 자가 조립될 수 있어, 자가 조립의 공정 시간이 획기적으로 단축될 수 있다.
만일 기판(200)의 사이즈가 변경되는 경우, 자석 모듈(400)의 자석 그룹(510 내지 550) 개수를 기판(200)의 사이즈에 맞게 가변함으로써, 자석 모듈(400)이 기판(200) 사이즈에 능동적으로 대응할 수 있어 자가조립의 공정 효율성을 증진할 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각은 조립 영역(560)의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석(571 내지 574)을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 자석(571 내지 574)은 대각선 방향을 따라 서로 중접될 수 있다. 예컨대, 대각선 방향을 따라 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 중심점(576)은 일치할 수 있다. 즉, 대각선 방향을 따라 정의된 가상의 라인이 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 중심점(576)을 경유할 수 있다.
복수의 자석(571 내지 574)은 영구자석이나 전자석일 수 있다. 복수의 자석(571 내지 574)이 영구자석인 경우, 영구자석에서 발생된 자력이 발광 소자(150)들에 가해져 발광 소자(150)들이 영구자석으로 유도될 수 있다. 복수의 자석(571 내지 574)이 전자석인 경우, 전자석에 전기를 공급하면 자력이 발생되어 해당 자력에 의해 발광 소자(150)들이 전자석으로 유도될 수 있다. 전자석에 전기의 공급을 중지하면 발광 소자(150)들이 전자석으로 유도되지 않는다.
이를 위해 발광 소자(150)에 자성층(도 17의 151)이 포함될 수 있는데, 이에 대해서는 나중에 설명한다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에서의 조립 영역(560)의 대각선 방향은 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 도면에는 좌하측에서 우상측을 향하는 대각선 방향을 따라 복수의 자석(571 내지 574)이 배열되는 것으로 도시되고 있지만, 우하측에서 좌상측을 향하는 대각선 방향을 따라 복수의 자석(571 내지 574)이 배열될 수도 있다.
조립 영역(560)은 대각선 방향을 따라 순차적으로 배열된 첫번째 자석(571)과 마지막 자석(574)에 의해 형성된 직사각 영역일 수 있다.
조립 영역(560)은 진행 방향, 즉 Y축 방향에 따른 제1 너비(W1)와 진행 방향에 수직인 방향, 즉 X축 방향에 따른 제2 너비(W2)를 가질 수 있다. 제1 너비(W1)는 제2 너비(W2)보다 클 수 있다. 예컨대, 제2 너비(W2)는 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)의 2배일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 제2 너비(W2)는 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)에 따라 달라질 수 있다. 즉, 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)이 커질수록 제2 너비(W2)도 커질 수 있다.
예컨대, 인접하는 자석 그룹(510 내지 550)에서 진행 방향에 수직인 방향, 즉 X축 방향에 따라 배열된 자석(571 내지 574) 간의 거리는 제2 너비(W2)와 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 자석 그룹(510)의 제2 자석(572)와 제2 자석 그룹(520)의 제2 자석(572) 사이의 거리는 제2 너비(W2)와 동일할 수 있다. 이때, 거리는 제1 자석 그룹(510)의 제2 자석(572)의 중심점(576)과 제2 자석 그룹(520)의 제2 자석(572)의 중심점(576) 사이의 거리일 수 있다.
예컨대, 제1 자석 그룹(510)의 제4 자석(574)와 제2 자석 그룹(520)의 제4 자석(574) 사이의 거리는 제2 너비(W2)와 동일할 수 있다.
이하에서는 자석(571 내지 574) 간의 자력 간섭을 최소화하기 위한 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574)의 배열 구조를 설명한다.
도 14는 도 13의 제1 자석 그룹을 도시한다.
도 14에는 제1 자석 그룹(510)을 도시하고 있지만, 제2 내지 제5 자석 그룹(520 내지 550) 각각의 구조 또한 도 14에 도시된 제1 자석 그룹(510)의 구조와 동일하므로, 제2 내지 제5 자석 그룹(520 내지 550)의 구조는 도 14와 관련된 이하의 설명에서 용이하게 이해될 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 조립 영역(560)은 X축 방향을 따라 정의된 복수의 조립 라인 영역(561 내지 564)를 포함할 수 있다. 예컨대, X축 방향을 따라 제1 조립 라인 영역(561), 제2 조립 라인 영역(562), 제3 조립 라인 영역(563), 제4 조립 라인 영역(564) 및 제5 조립 라인 영역(565)이 정의될 수 있다.
예컨대, 제1 자석 그룹(510)의 조립 영역(560)에서 제1 조립 라인 영역(561)과 인접하여 제2 조립 라인 영역(562)이 정의되고, 제2 조립 라인 영역(562)과 인접하여 제3 조립 라인 영역(563)이 정의될 수 있다. 제3 조립 라인 영역(563)과 인접하여 제4 조립 라인 영역(564)이 정의되고, 제4 조립 라인 영역(564)과 인접하여 제5 조립 라인 영역(565)이 정의될 수 있다. 제1 내지 제4 조립 라인 영역(564) 각각은 진행 방향을 따라 긴 직사각 형상을 가질 수 있다.
복수의 자석(571 내지 574) 각각은 복수의 조립 라인 영역(561 내지 564) 각각에 배치될 수 있다. 즉 제1 자석(571)은 제1 조립 라인 영역(561)에 배치되고, 제2 자석(572)은 제2 조립 라인 영역(562)에 배치될 수 있다. 제3 자석(573)은 제3 조립 라인 영역(563)에 배치되고 제4 자석(574)은 제4 조립 라인 영역(564)에 배치될 수 있다.
복수의 조립 라인 영역(561 내지 564) 각각은 진행 방향에 따른 중심 라인(567)을 가질 수 있다. 중심 라인(567)은 복수의 조립 라인 영역(561 내지 564) 각각의 중심을 가로지르는 가상의 라인일 수 있다. 즉, 중심 라인(567)에서 복수의 조립 라인 영역(561 내지 564) 각각의 양측까지의 거리가 동일할 수 있다.
이러한 경우, 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 중심점(576)은 중심 라인(567)에 위치될 수 있다. 복수의 자석(571 내지 574)의 적어도 하나의 에지점(577)은 중심 라인(567)에 위치될 수 있다. 예컨대, 도 13에 도시한 바와 같이, 제3 자석 그룹(530)의 제3 자석(573)의 중심점(576)은 제3 조립 라인 영역(563)의 중심 라인(567)에 위치되고, 제3 자석 그룹(530)의 제3 자석(573)의 좌측에 위치된 제1 에지점(577)은 제2 조립 라인 영역(562)의 중심 라인(567)에 위치되며, 제3 자석 그룹(530)의 제3 자석(573)의 우측에 위치된 제2 에지점(577)은 제4 조립 라인 영역(564)의 중심 라인(567)에 위치될 수 있다.
설명의 편의를 위해 더 이상 설명하지 않겠지만, 제1 자석 그룹(510), 제2 자석 그룹(520), 제4 자석 그룹(540) 및 제5 자석 그룹(550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각 그리고 제3 자석 그룹(530)에 포함된 제1 자석(571), 제2 자석(572), 제4 자석(574) 및 제5 자석 각각 또한 앞서 설명한 제3 자석 그룹(530)의 제3 자석(573)의 배치 구조와 동일할 수 있다.
X축 방향에 따른 조립 라인 영역의 폭(Aw)는 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)의 1/2일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 해당 폭(Aw)은 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)에 따라 달라질 수 있다. 즉, 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)이 커질수록 해당 폭(Aw)은 커질 수 있다.
한편, 조립 영역(560)은 Y축 방향을 따라 정의된 복수의 행 라인(581 내지 584)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 중심점(576)은 복수의 행 라인(581 내지 584) 각각에 배치될 수 있다.
예컨대, Y축 방향을 따라 제1 행 라인(581), 제2 행 라인(582), 제3 행 라인(583) 및 제4 행 라인(584)이 정의될 수 있다. 예컨대, 제2 행 라인(582)은 Y축 방향을 따라 제1 행 라인(581)으로부터 이격되어 위치되고, 제3 행 라인(583)은 Y축 방향을 따라 제2 행 라인(582)으로부터 이격되어 위치되며, 제4 행 라인(584)은 Y축 방향을 따라 제3 행 라인(583)으로부터 이격되어 위치될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석은 동일 행 라인에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제1 자석(571)은 제1 행 라인(581)에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제2 자석(572)은 제2 행 라인(582)에 배치되고, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제3 자석(573)은 제3 행 라인(583)에 배치되며, 제4 자석(574)은 제4 행 라인(584)에 배치될 수 있다.
따라서, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석은 X축 방향을 따라 서로 중접될 수 있다. 예컨대, X축 방향을 따라 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석 각각의 중심점(576)은 일치할 수 있다. 즉, Y축 방향을 따라 정의된 행 라인이 수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석 각각의 중심점(576)을 경유할 수 있다.
Y축 방향에 따른 복수의 행 라인(581 내지 584) 사이의 거리(Dv)는 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)의 2.6배일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. Y축 방향에 따른 복수의 행 라인(581 내지 584) 사이의 거리(Dv)는 인접한 행 라인 각각에 배치된 자석(571 내지 574) 사이의 거리일 수 있다. 예컨대, 제1 행 라인(581)과 제2 행 라인(582) 사이의 거리(Dv)는 제1 행 라인(581)에 배치된 제1 자석(571)과 제2 행 라인(582)에 배치된 제2 자석(572) 사이의 거리일 수 있다. 이때, 거리는 제1 자석(571)의 중심점(576)과 제2 자석(572)의 중심점(576) 사이의 거리일 수 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에서의 자석(571 내지 574) 사이의 거리(d1)는 인접하는 자석 그룹(510 내지 550)에서 동일 행 라인에 배치된 자석(571 내지 574) 사이의 거리(d2)보다 클 수 있다.
이는 자석 모듈(400) 또는 기판(200)의 진행 방향과 관련될 수 있다. 즉, Y축 방향을 따라 자석 모듈(400)이나 기판(200)이 이동되므로, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에서의 자석(571 내지 574) 사이의 거리(d1)가 상대적으로 커야 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에서의 자석(571 내지 574) 사이의 자력 간섭이 발생되지 않는다.
이에 반해, X축 방향을 따라서는 자석 모듈(400)이나 기판(200)이 이동되지 않으므로, 인접하는 자석 그룹(510 내지 550)에서 동일 행 라인에 배치된 자석(571 내지 574) 사이의 거리(d2)가 상대적으로 작아도 인접하는 자석 그룹(510 내지 550)에서 동일 행 라인에 배치된 자석(571 내지 574) 사이이 자력 간섭이 발생되지 않는다.
d3는 예컨대, 제2 행 라인(582)에 배치된 제1 자석 그룹(510)의 제2 자석(572)과 제1 행 라인(581)에 배치된 제2 자석 그룹(520)의 제1 라인 사이의 거리를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, d3는 d2나 d1보다 클 수 있다.
한편, 제1 너비(W1)는 수학식 1로 나타낼 수 있다.
W1=[W2/Aw-1]*Dv
제1 너비(W1)는 제2 너비(W2), X축 방향에 따른 조립 라인 영역의 폭(Aw) 및 Y축 방향에 따른 복수의 행 라인(581 내지 584) 사이의 거리(Dv)에 따라 달라질 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 전체 영역은 X축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 즉, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 중심점(576)은 복수의 행 라인(581 내지 584) 각각에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제1 자석(571)의 중심점(576)은 제1 행 라인(581)에 배치되고, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제2 자석(572)의 중심점(576)은 제2 행 라인(582)에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제3 자석(573)의 중심점(576)은 제3 행 라인(583)에 배치되고, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제4 자석(574)의 중심점(576)은 제4 행 라인(584)에 배치될 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 일부가 서로 중첩되는 폭은 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)의 1/2일 수 있다.
예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제1 자석(571)의 일부와 제2 자석(572)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 즉, 제1 자석(571)의 중심점(576)의 우측 일부 영역과 제2 자석(572)의 중심점(576)의 좌측 일부 영역은 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다.
예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제2 자석(572)의 일부와 제3 자석(573)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 즉, 제2 자석(572)의 중심점(576)의 우측 일부 영역과 제3 자석(573)의 중심점(576)의 좌측 일부 영역은 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다.
예컨대, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제3 자석(573)의 일부와 제4 자석(574)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 즉, 제3 자석(573)의 중심점(576)의 우측 일부 영역과 제4 자석(574)의 중심점(576)의 좌측 일부 영역은 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다.
이와 같이, 복수의 자석(571 내지 74)은 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에서 조립 영역(560)의 대각선 방향을 따라 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이때 X축 방향과 대각선 방향 사이의 각도는 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)과 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 이격 거리에 따라 달라질 수 있다.
예컨대, 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 직경(D)이 작아지고 복수의 자석(571 내지 574) 각각의 이격 거리가 작아지는 경우, X축 방향과 대각선 방향 사이의 각도는 작아질 수 있다. X축 방향과 대각선 방향 사이의 각도가 작아질수록 X축 방향으로 더 많은 자석 그룹이 추가되어야 하고, 상기 추가된 자석 그룹 각각에 복수의 자석이 포함되므로, 제1 너비(W1)은 줄어들어 실시예에 따른 자석 모듈(400)의 사이즈가 감소하여 무게가 감소될 수 있다.
이와 달리, X축 방향과 대각선 방향 사이의 각도가 커질수록 X축 방향으로 더 적은 자석 그룹이 요구되므로, 실시예에 따른 자석 모듈(400)에 포함된 자석의 개수가 줄어들어 무게가 감소될 수 있다.
한편, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 중 하나의 자석의 일부가 서로 중첩되는 폭은 복수의 자석 각각의 직경(D)의 1/2일 수 있다.
예컨대, 제1 자석 그룹(510)의 제4 자석(마지막 자석, 574)의 일부와 제1 자석 그룹(510)과 인접하는 제2 자석 그룹(520)의 제1 자석(첫번째 자석, 571)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 예컨대, 제2 자석 그룹(520)의 제4 자석(574)의 일부와 제2 자석 그룹(520)과 인접하는 제3 자석 그룹(530)의 제1 자석(571)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다. 예컨대, 제3 자석 그룹(530)의 제4 자석(574)의 일부와 제3 자석 그룹(530)과 인접하는 제4 자석 그룹(540)의 제1 자석(571)의 일부는 Y축 방향을 따라 서로 중첩될 수 있다.
이하에서 실시예에 따른 자석 모듈(400)에 의한 발광 소자(150)들의 조립 방법을 설명한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 Y축 방향을 따라 이동되는 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 제4 자석(574), 제3 자석(573), 제2 자석(572) 및 제1 자석(571)의 순서로 기판(200)의 특정 위치를 지나갈 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 Y축 방향을 따라 이동되어 제4 자석(574)이 기판(200)의 특정 위치에 도달할 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 자석(571 내지 573)은 기판(200)의 특정 위치에 도달하지 못한다. 이러한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 조립 영역(560)의 제4 조립 라인 영역(564)에 대응하는 기판(200)의 제4 대응 영역의 조립 면(205) 상에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 Y축 방향을 따라 계속 이동되어 제3 자석(573)이 기판(200)의 특정 위치에 도달할 수 있다. 이때, 제4 자석(574)은 기판(200)의 특정 위치를 지나갔고, 제1 자석(571)과 제2 자석(572)은 기판(200)의 특정 위치에 도달하지 못한다. 이러한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 조립 영역(560)의 제3 조립 라인 영역(563)에 대응하는 기판(200)의 제3 대응 영역의 조립 면(205) 상에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
제4 자석(574)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제4 대응 영역의 조립 면(205) 상에 조립되지 않은 경우, 제3 자석(573)의 일부와 제4 자석(574)의 일부가 Y축 방향을 따라 서로 중첩되므로, 제3 자석(573)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제4 대응 영역에 조립될 수 있다. 따라서, 기판(200)의 제4 대응 영역의 조립율이 증가될 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 Y축 방향을 따라 계속 이동되어 제2 자석(572)이 기판(200)의 특정 위치에 도달할 수 있다. 이때, 제4 자석(574)과 제3 자석(573)은 기판(200)의 특정 위치를 지나갔고, 제1 자석(571)은 기판(200)의 특정 위치에 도달하지 못한다. 이러한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 조립 영역(560)의 제2 조립 라인 영역(562)에 대응하는 기판(200)의 제2 대응 영역의 조립 면(205) 상에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
제3 자석(573)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제3 대응 영역의 조립 면(205) 상에 조립되지 않은 경우, 제2 자석(572)의 일부와 제3 자석(573)의 일부가 Y축 방향을 따라 서로 중첩되므로, 제2 자석(572)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제3 대응 영역에 조립될 수 있다. 따라서, 기판(200)의 제3 대응 영역의 조립율이 증가될 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 Y축 방향을 따라 계속 이동되어 제1 자석(571)이 기판(200)의 특정 위치에 도달할 수 있다. 이때, 제4 자석(574), 제3 자석(573) 및 제2 자석(572)은 기판(200)의 특정 위치를 지나갔다. 이러한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 조립 영역(560)의 제1 조립 라인 영역(561)에 대응하는 기판(200)의 제1 대응 영역의 조립 면(205) 상에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
제2 자석(572)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제2 대응 영역의 조립 면(205) 상에 조립되지 않은 경우, 제1 자석(571)의 일부와 제2 자석(572)의 일부가 Y축 방향을 따라 서로 중첩되므로, 제1 자석(571)을 따라온 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 제2 대응 영역에 조립될 수 있다. 따라서, 기판(200)의 제2 대응 영역의 조립율이 증가될 수 있다.
이상과 같이, 실시예에 따르면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 동시에 Y축 방향을 따라 이동함에 따라 기판(200)의 모든 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다. 이에 따라, 자가 조립의 공정 시간이 현저히 단축될 수 있다. 또한, 실시예에 따르면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 동시에 Y축 방향을 따라 이동함에 따라 종래와 같이 자석의 회전 이동에 의해 해당 자석을 따라온 발광 소자(150)들의 이탈로 인한 조립율의 저하를 방지할 수 있다.
아울러, 실시예에 따르면, 앞선 위치된 자석에 의해 기판(200) 상에 발광 소자(150)들이 조립되지 않은 조립 홀(203)들이 있더라도 위에 위치된 자석에 의해 상기 조립되지 않은 조립 홀(203)들에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있어, 발광 소자(150)들의 조립율이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 종래에는 도 3에 도시한 바와 같이, 인접하는 자석(5, 6, 7) 사이의 자력 간섭에 의해 인접하는 자석(5, 6, 7) 사이에 간섭 자력선(9)이 발생된다. 인접하는 자석(5, 6, 7) 사이의 간섭 자력선(9)에 발광 소자(150)들이 고정되고, 이들 고정된 발광 소자(150)들은 자석(5, 6, 7)로 유도되지 않아 기판(200)의 조립 면(17)으로부터 이격된 간격을 유지하므로 기판(200)의 조립 면(17)에 조립되지 않는다. 자석(5, 6, 7)을 발광 소자(150)들이 유도되더라도 기판(200)의 조립 면(17)에 올바르게 조립되지 않는 발광 소자(150)들이 존재한다. 이에 더해, 간섭 자력선(9)에 고정된 발광 소자(150)들 또한 기판(200)의 조립에 전혀 기여하지 않기 때문에, 종래에는 발광 소자(150)들의 조립율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
도 15는 실시예의 복수의 자석 그룹 각각에서의 복수의 자석 배열에 따른 자력선의 분포와 발광 소자들의 분포를 도시한다.
실시예에 따른 자석 모듈(400)에서 복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석(571 내지 573)은 조립 영역(560)의 대각선 방향을 따라 배치될 수 있다. 이와 같은 복수의 자석(571 내지 573)의 배치 구조에 의해 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 자석(571 내지 573) 사이에 자력 간섭이 발생되지 않는다.
도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석(571 내지 574)은 조립 영역(560)의 대각선 방향을 따라 배치됨에 따라, 복수의 자석(571 내지 574) 사이에 간섭 자력선이 발생되지 않아, 간섭 자력선에 고정된 발광 소자(150)가 없어 발광 소자(150)들의 조립율이 향상될 수 있다.
실시예에 따르면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 사이의 간섭 자력선은 발생되지 않고 복수의 자석(571 내지 574) 자체의 자력선이 발행된다. 복수의 자석(571 내지 574) 자체의 자력선에 의해 해당 자석(571 내지 574)으로 발광 소자(150)들이 유도되고, 해당 자석(571 내지 574)으로 유도된 발광 소자(150)들이 기판(200)의 조립 면(205)에 용이하게 조립되어 발광 소자(150)들의 조립율이 향상될 수 있다.
도 16은 실시예의 복수의 자석 그룹을 이용시 발광 소자의 조립 상태를 보여준다.
도 16에 도시한 바와 같이, 실시예에 따른 자석 모듈(400)을 이용하여 자가 조립을 수행한 경우, 기판(200)의 조립 홀(도 12의 203)에 발광 소자(150)들이 정상적으로 조립될 수 있다. 즉, 기판(200) 상에 불량 조립된 발광 소자(150)들이 없음을 알 수 있다.
[발광 소자]
도 17은 실시예의 발광 소자를 도시한다.
도 17에 도시된 발광 소자(150)는 일 예시로서, 실시예는 도 17에 도시된 발광 소자(150) 이외에 다양한 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 실시예의 발광 소자(150)는 원통형 발광 소자, 디스크형 발광 소자, 마이크로 발광 소자, 나노 발광 소자, 라드 발광 소자 등을 포함할 수 있다.
도 17에 도시한 바와 같이, 실시예의 발광 소자(150)는 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자의 구조에 대해서는 상술한 바 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
실시예의 발광 소자(150)는 자성층(151)을 포함할 수 있다. 자성층(151)은 복수의 자석 그룹(510 내지 550)에 포함된 복수의 자석(571 내지 574) 각각에 의해 자화될 수 있는 자성 물질을 포함할 수 있다. 자성층(151)은 전기 전도도 및 자성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 자성층(151)은 예컨대, Ni, SmCo 등일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
자성층(151)은 자성체로 이루어진 레이어이거나 자성 입자가 분산된 레이터일 수 있다.
실시예의 발광 소자(150)는 전극(152)을 포함할 수 있다. 예컨대, 전극(152)는 자성체를 통해 제2 도전형 반도체층, 즉 P형 반도체층에 전기적으로 연결될 수 있다.
도면에는 전극(152)이 배치된 면의 반대면에 또 다른 전극이 배치되지 않고 있지만, 또 다른 전극이 반대면에 배치되어 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
[제1 실시예]
도 18은 제1 실시예에 따른 자석 모듈을 도시한다. 도 19는 도 18에서 자석 모듈의 일부를 확대한 확대도이다. 도 20은 도 19에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 제1 실시예에 따른 자석 모듈(400)은 회전 회전체(490), 수용부(410) 및 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 포함할 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)는 도 13 및 도 14에서 상세히 설명한 바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
수용부(410)는 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 수용하는 부재로서, 회전체(490)의 표면의 일 영역에 장착될 수 있다.
일 예로서, 수용부(410)에 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 체결된 후, 수용부(410)가 회전체(490)의 표면의 일 영역에 장착될 수 있다.
다른 예로서, 수용부(410)가 회전체(490)의 표면의 일 영역에 장착된 후, 수용부(410)에 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 체결될 수 있다.
수용부(410)는 탄성을 갖는 재질로 이루어져, 적어도 회전체(490)의 곡률 반경만큼 휨이 가능할 수 있다. 따라서, 수용부(410)는 회전체(490)의 표면의 형상에 대응되는 형상으로 회전체(490)에 장착될 수 있다.
예컨대, 수용부(410)는 회전체(490)의 표면 내부에 장착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 회전체(490)의 표면의 일 영역에 장착 홈(미도시)이 형성되고, 이 장착홈에 수용부(410)가 삽입될 수 있다. 이러한 경우, 수용부(410)의 노출면은 회전체(490)의 표면과 일치할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
수용부(410)에 체결된 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 자석(571 내지 574)은 적어도 둘 이상의 자석을 포함할 수 있다. 적어도 둘 이상의 자석 중에서 하나의 자석은 수용부(410)로부터 외측 방향으로 돌출되어 배치되고, 다른 자석은 수용부(410)의 내부에 배치될 수 있다. 도시되지 않았지만, 하나의 자석과 다른 자석 사이에 스프링과 같은 탄성 부재가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 다른 자석은 고정되고, 하나의 자석은 탄성 부재에 의해 외측 방향을 따라 가변될 수 있다.
수용부(410)에 쿠션부(580)가 포함될 수 있다. 쿠션부(580)는 둘 이상의 자석을 수용하는 수용 관을 포함할 수 있다. 적어도 둘 이상의 자석 중에서 다른 자석과 탄성 부재는 수용 관에 수용되고, 적어도 둘 이상의 자석 중에서 하나의 자석의 일부는 수용 관에 수용되고 하나의 자석의 다른 일부는 외측으로 돌출될 수 있다.
예컨대, 기판(200)의 사이즈가 대형화되어 자가 조립을 위해 기판(200)이 놓인 경우 기판(200)에 휨이 발생될 수 있다. 이러한 경우, 기판(200)의 휨이 발생하더라도 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574)이 기판(200)과의 접촉 정도에 따라 가변되므로 복수의 자석(571 내지 574)이 기판(200)과 원활하게 접촉할 수 있다. 이에 따라, 기판(200)의 휨이 발생하더라도 기판(200)의 조립 면(205)에 균일한 자력이 가해지도록 하여 해당 자석(571 내지 574)으로 유도된 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 균일하게 조립될 수 있고 또한 조립율이 향상될 수 있다.
한편, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 사이즈는 기판(200)의 사이즈와 동일할 수 있다. 이러한 경우, 도 21에 도시한 바와 같이, 회전체(490)가 반시계 방향으로 회전 운동하고, 기판(200)이 좌측에서 우측으로 일 방향을 따라 이동될 수 있다. 이때, 기판(200)의 전단부에 회전부에 장착된 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부가 일치되도록 설정될 수 있다.
기판(200)의 전단부와 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부가 만나는 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부에 위치된 자석에 의해 발광 소자(150)들이 유도되어 해당 자석에 대응하는 기판(200)의 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다. 이러한 방식으로 회전체(490)가 회전 운동하고 기판(200)이 좌측에서 우측으로 이동함에 따라, 기판(200)의 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
도면에는 설명의 편의상 일렬로 배치된 복수의 자석 그룹, 즉 도 13에 도시된 X축 방향을 따라 배치된 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 도시되고 있다.
하지만, 일렬로 배치된 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 기판(200)의 길이만큼 회전체(490)의 표면의 둘레를 따라 장착함으로써, 회전체(490)의 1회전 운동에 의해 기판(200)의 조립 면(205)의 전 영역에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다. 따라서, 자가 조립의 공정 시간이 획기적으로 단축될 수 있고 발광 소자(150)들의 조립율 또한 향상될 수 있다.
[제2 실시예]
도 22는 제2 실시예에 따른 자석 모듈을 도시한다.
도 22를 참조하면, 제2 실시예에 따른 자석 모듈(400)은 이동부(440), 하우징(430), 수용부(410) 및 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 포함할 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)는 도 13 및 도 14에서 상세히 설명한 바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이동부(440)는 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 일 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 이동부(440)는 인라인(in-line) 이동이 가능하다. 예컨대, 도 23에 도시한 바와 같이, 이동부(440)는 좌측에서 우측으로 인라인 이동될 수 있다.
만일 기판(200)이 일 방향을 따라 이동되는 경우, 이동부(440)는 생략될 수도 있다.
수용부(410)는 복수의 자석 그룹(510 내지 550)을 수용하는 부재로서, 하우징(430)에 장착될 수 있다.
일 예로서, 수용부(410)에 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 체결된 후, 수용부(410)가 하우징(430)에 장착될 수 있다.
다른 예로서, 수용부(410)가 하우징(430)에 장착된 후, 수용부(410)에 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 체결될 수 있다.
수용부(410)는 평평한 플레이트 형상을 가질 수 있다. 수용부(410)는 하우징(430)의 하부에 장착될 수 있다. 하우징(430)과 수용부(410)는 동일한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
수용부(410)에 체결된 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 자석(571 내지 574)은 적어도 둘 이상의 자석을 포함할 수 있다. 적어도 둘 이상의 자석 중에서 하나의 자석은 수용부(410)로부터 외측 방향으로 돌출되어 배치되고, 다른 자석은 수용부(410)의 내부에 배치될 수 있다. 도시되지 않았지만, 하나의 자석과 다른 자석 사이에 스프링과 같은 탄성 부재가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 다른 자석은 고정되고, 하나의 자석은 탄성 부재에 의해 외측 방향을 따라 가변될 수 있다.
예컨대, 기판(200)의 사이즈가 대형화되어 자가 조립을 위해 기판(200)이 놓인 경우 기판(200)에 휨이 발생될 수 있다. 이러한 경우, 기판(200)의 휨이 발생하더라도 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각에 포함된 복수의 자석(571 내지 574)이 기판(200)과의 접촉 정도에 따라 가변되므로 복수의 자석(571 내지 574)이 기판(200)과 원활하게 접촉할 수 있다. 이에 따라, 기판(200)의 휨이 발생하더라도 기판(200)의 조립 면(205)에 균일한 자력이 가해지도록 하여 해당 자석(571 내지 574)으로 유도된 발광 소자(150)들에 의해 기판(200)의 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 균일하게 조립될 수 있고 또한 조립율이 향상될 수 있다.
도면 부호 421, 422는 하우징(430)을 이동부(440)에 연결시키는 부재로서, 하우징(430)이 직접 이동부(440)에 체결되는 경우 생략될 수 있다.
한편, 도 23에 도시한 바와 같이, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 X축 방향에 따른 길이(L1)는 기판(200)의 일 변의 길이(L2)와 유사하거나 동일할 수 있다.
복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 이동에 의해 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 좌측에서 우측으로 인라인 이동될 수 있다. 이때, 기판(200)의 전단부에 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부가 일치되도록 설정될 수 있다. 기판(200)의 전단부와 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부가 만나는 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 전단부에 위치된 자석에 의해 발광 소자(150)들이 유도되어 해당 자석에 대응하는 기판(200)의 조립 면(205)에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다.
이러한 방식으로 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 기판(200) 상에서 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 기판(200) 아래에 위치된 발광 소자(150)들이 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 각각으로 유도될 수 있다. 이와 같이 복수의 자석 그룹(510 내지 550) 각각의 복수의 자석(571 내지 574) 각각으로 유도된 발광 소자(150)들이 기판(200)의 조립 면(205)에 조립될 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)의 X축 방향에 따른 길이(L1)는 기판(200)의 일 변의 길이(L2)와 유사하거나 동일한 경우, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 인라인 방식으로 1회 이동함에 따라 기판(200)의 조립 면(205)의 전 영역에 발광 소자(150)들이 조립될 수 있다. 따라서, 자가 조립의 공정 시간이 획기적으로 단축될 수 있고 발광 소자(150)들의 조립율 또한 향상될 수 있다.
이상에서는 복수의 자석 그룹(510 내지 550)이 인라인 이동되는 것으로 설명하고 있지만, 복수의 자석 그룹(510 내지 550)은 고정되고 기판(200)이 일 방향을 따라 이동될 수 있다.
제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 자석 모듈이 도 12에 도시된 조립 장치(1100)이고, 도 12에 도시된 도면이 자가조립장치로서 청구범위의 자가조립장치는 도 12, 도 13, 도 18, 도 22에 의해 지지될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
실시예는 영상이나 정보를 디스플레이하는 디스플레이 분야에 채택될 수 있다.

Claims (20)

  1. 진행 방향에 수직인 방향을 따라 배열된 복수의 자석 그룹; 및
    상기 복수의 자석 그룹을 수용하는 수용부를 포함하고,
    상기 복수의 자석 그룹 각각은 조립 영역을 가지고,
    상기 복수의 자석 그룹 각각은 상기 조립 영역의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석;을 포함하는 자석 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조립 영역은 상기 대각선 방향을 따라 배열된 첫번째 자석과 마지막 자석에 의해 형성된 직사각 영역인 자석 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조립 영역은 상기 진행 방향에 따른 제1 너비와 상기 진행 방향에 수직인 방향에 따른 제2 너비를 가지고,
    상기 제1 너비가 상기 제2 너비보다 큰 자석 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 너비는 복수의 자석 각각의 직경의 2배인 자석 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 조립 영역은 상기 진행 방향에 수직인 방향을 따라 정의된 복수의 조립 라인 영역을 포함하고,
    상기 복수의 자석 각각은 상기 복수의 조립 라인 영역 각각에 배치되는 자석 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 조립 라인 영역 각각은 상기 진행 방향에 따른 중심 라인을 가지며,
    상기 복수의 자석 각각의 중심점은 상기 중심 라인에 위치되는 자석 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 자석 각각의 적어도 하나의 에지점은 상기 중심 라인에 위치되는 자석 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 진행 방향에 수직인 방향에 따른 상기 조립 라인 영역의 폭은 상기 복수의 자석 각각의 직경의 1/2인 자석 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조립 영역은 상기 진행 방향을 따라 정의된 복수의 행 라인을 포함하고,
    상기 복수의 자석 각각의 중심점은 상기 복수의 행 라인 각각에 배치되는 자석 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 자석 그룹 각각의 복수의 자석 중 하나의 자석은 동일 행 라인에 배치되는 자석 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 진행 방향에 따른 상기 복수의 행 라인 사이의 거리는 상기 복수의 자석 각각의 직경의 2.6배 이상인 자석 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 너비는 하기의 수학식으로 나타내는 자석 모듈.
    W1=[W2/Aw-1]*Dv
  13. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 자석 그룹 중 제1 자석 그룹의 마지막 자석의 일부와 상기 제1 자석 그룹과 인접하는 제2 자석 그룹의 첫번째 자석의 일부는 상기 진행 방향을 따라 서로 중첩되는 자석 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 중첩되는 폭은 상기 복수의 자석 각각의 직경의 1/2인 자석 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 자석 그룹 각각에서 상기 복수의 자석 중 하나의 자석의 일부와 상기 하나의 자석에 인접한 다른 하나의 자석의 일부는 상기 진행 방향을 따라 서로 중첩되는 자석 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중첩되는 폭은 상기 하나의 자석 또는 상기 다른 하나의 자석의 직경의 1/2인 자석 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 진행 방향에 수직인 방향에 따른 축을 중심으로 회전하는 회전체를 더 포함하고,
    상기 수용부는 상기 회전체의 표면의 일 영역에 장착되는 자석 모듈.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 수용부가 진행 방향을 따라 수평 이동하는 자석 모듈.
  19. 기판을 침지하기 위한 유체가 채워진 챔버; 및
    상기 기판의 조립면의 반대측 면 상에 배치되는 자석 모듈을 포함하고,
    상기 자석 모듈은,
    진행 방향에 수직인 방향을 따라 배열된 복수의 자석 그룹; 및
    상기 복수의 자석 그룹을 수용하는 수용부를 포함하고,
    상기 복수의 자석 그룹 각각은 조립 영역을 가지고,
    상기 복수의 자석 그룹 각각은 상기 조립 영역의 대각선 방향을 따라 배열된 복수의 자석을 포함하는 자가조립장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 자석 모듈은 상기 기판에 대해 수평 이동하거나 회전 이동하는 자가조립장치.
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