WO2023053500A1 - 表示モジュールの製造方法および表示モジュール - Google Patents

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WO2023053500A1
WO2023053500A1 PCT/JP2022/010849 JP2022010849W WO2023053500A1 WO 2023053500 A1 WO2023053500 A1 WO 2023053500A1 JP 2022010849 W JP2022010849 W JP 2022010849W WO 2023053500 A1 WO2023053500 A1 WO 2023053500A1
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WO
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display module
resin layer
layer
manufacturing
glass substrate
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PCT/JP2022/010849
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逸平 西中
耕平 株木
久夫 櫻井
鋭造 岡本
徳文 菊池
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ソニーグループ株式会社
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    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages

Definitions

  • the present technology relates to a display module manufacturing method and a display module, and more particularly to a display module manufacturing method and a display module that enable LED displays to be more suitably manufactured.
  • an LED display is made up of tiled PCB boards on which LED chips are arranged evenly.
  • the PCB substrate for LED displays has more layers and is more expensive than the PCB substrate for general LCD displays.
  • Patent Literature 1 describes a technique of obtaining an electronic device by peeling off a support substrate from a laminate including a support substrate made of glass, a polyimide resin substrate, and an electronic device member.
  • This technology has been developed in view of this situation, and enables more suitable manufacturing of LED displays.
  • a method of manufacturing a display module includes forming a resin layer on a glass substrate, in which a plurality of light emitting elements arranged in an array and first wiring for driving the light emitting elements are formed. Then, before or after separating the glass substrate from the resin layer, the printed board on which the second wiring for driving the light emitting element is formed is placed on the surface opposite to the light extraction surface of the resin layer. join to
  • a display module is provided after a resin layer in which a plurality of light emitting elements arranged in an array and first wiring for driving the light emitting elements are formed is formed on a glass substrate. a printed circuit board on which second wiring for driving the light emitting element is formed before or after the glass substrate is peeled off from the resin layer; Constructed by joining.
  • a resin layer in which a plurality of light emitting elements arranged in an array and first wiring for driving the light emitting elements are formed is formed on a glass substrate; Before or after peeling from the resin layer, a printed circuit board on which second wiring for driving the light emitting element is formed is bonded to the surface opposite to the light extraction surface of the resin layer.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a display system including a tiling display
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration example of a video wall controller and a display module
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the display module
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the display module
  • It is a figure explaining the manufacturing method of a display module. It is a figure explaining the manufacturing method of a display module. It is a figure explaining the manufacturing method of a display module. It is a figure explaining the manufacturing method of a display module. It is a figure explaining the manufacturing method of a display module. It is a figure explaining the manufacturing method of a display module.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged part of a general display module; FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged part of a display module using a glass substrate; 3A and 3B are diagrams for comparing and explaining the structures of a general display module, a display module using a glass substrate, and a display module of the present technology;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first modified example of the display module; It is a figure explaining the manufacturing method of the display module which concerns on a 1st modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second modified example of the display module; It is a figure explaining the manufacturing method of the display module which concerns on a 2nd modification. It is a figure explaining the manufacturing method of the display module which concerns on a 2nd modification.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third modified example of the display module; It is a figure explaining the manufacturing method of the display module which concerns on a 3rd modification. It is a figure explaining the manufacturing method of the display module which concerns on a 3rd modification.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the laminate before bonding to the PCB substrate;
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a display system including a tiling display as an example of a display system to which the present technology can be applied.
  • the display system 11 in FIG. 1 displays video content on, for example, a large direct-view LED display configured by arranging a plurality of display modules in tiles.
  • the display system 11 is composed of a PC 30 , a video server 31 , a video wall controller 32 and a video wall 33 .
  • the PC (Personal Computer) 30 is a general general-purpose computer, receives user's operation input, and supplies commands to the video wall controller 32 according to the operation content.
  • the video server 31 is composed of, for example, a server computer, and supplies video signal data such as video content to the video wall controller 32 .
  • the video wall controller 32 operates in accordance with commands supplied from the PC 30, and distributes data consisting of video signals of video content to the display modules 51-1 to 51-n that constitute the video wall 33 for display.
  • the display modules 51-1 to 51-n are simply referred to as the display modules 51 when there is no need to distinguish them individually.
  • the video wall 33 is configured by arranging display modules 51-1 to 51-n in which pixels made of LEDs (Light Emitting Diodes) are arranged in an array. be.
  • the images displayed by the individual display modules 51 are combined in a tiled manner, so that the video wall 33 as a whole displays one image.
  • the video wall controller 32 and the video wall 33 may have an integrated configuration, or may be a display device in which they are integrated.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the video wall controller 32 and the display module 51. As shown in FIG.
  • the video wall controller 32 has terminals of a LAN terminal 71 , an HDMI (registered trademark) terminal 72 , a DP terminal 73 , and a DVI terminal 74 .
  • the video wall controller 32 also includes a network IF (Interface) 75, an MPU 76, a signal input IF 77, a signal processing section 78, a DRAM 79, a signal distribution section 80, and output IFs 81-1 to 81-n.
  • a network IF Interface
  • a LAN (Local Area Network) terminal 71 is, for example, a connection terminal such as a LAN cable.
  • the LAN terminal 71 realizes communication with the PC 30 that supplies control commands and the like according to user operation contents to the video wall controller 32 , and supplies input control commands and the like to the MPU 76 via the network IF 75 .
  • the LAN terminal 71 may be configured to be physically connected with a wired LAN cable, or may be configured to be connected by a so-called wireless LAN realized by wireless communication.
  • the MPU (Micro Processor Unit) 76 receives input of control commands supplied from the PC 30 via the LAN terminal 71 and the network IF 75, and supplies control signals according to the control commands to the signal processing section 78.
  • An HDMI (High Definition Multimedia Interface) terminal 72, a DP (Display Port) terminal 73, and a DVI (Digital Visual Interface) terminal 74 are all input terminals for data consisting of video signals.
  • the HDMI terminal 72 , DP terminal 73 , and DVI terminal 74 are connected to a server computer functioning as the video server 31 and supply data consisting of video signals to the signal processing section 78 via the signal input IF 77 .
  • the video wall controller 32 may have an input terminal based on other standards such as an SDI (Serial Digital Interface) terminal.
  • FIG. 2 shows an example in which the video server 31 and the HDMI terminal 72 are connected. have similar functions, one of them is selected and connected as required.
  • the signal processing unit 78 Based on the control signal supplied from the MPU 76, the signal processing unit 78 adjusts the color temperature, contrast, brightness, etc. of the video signal data supplied via the signal input IF 77, and supplies the data to the signal distribution unit 80. do. At this time, the signal processing unit 78 uses the connected DRAM (Dynamic Random Access Memory) 79 as necessary to develop data composed of video signals, execute signal processing based on the control signal, The signal processing result is supplied to the signal distribution unit 80 .
  • DRAM Dynamic Random Access Memory
  • the signal distribution unit 80 distributes the data consisting of the signal-processed video signal supplied from the signal processing unit 78, and distributes the data to the display modules 51-1 to 51-n via the output IFs 81-1 to 81-n. Dispense separately for n.
  • the display module 51 includes a driver control section 91 and an LED block 92.
  • the driver control unit 91 supplies the plurality of LED drivers 121-1 to 121-N forming the LED block 92 with data consisting of video signals for controlling the light emission of the LEDs forming the LED arrays 122-1 to 122-N. supply.
  • the driver control unit 91 has a signal input IF 111, a signal processing unit 112, and output IFs 113-1 to 113-N.
  • the signal input IF 111 receives input of video signal data supplied from the video wall controller 32 and supplies it to the signal processing unit 112 .
  • the signal processing unit 112 corrects the color and luminance of each display module 51 based on the video signal data supplied from the signal input IF 111, and corrects the LEDs constituting the LED arrays 122-1 to 122-N. Generate data for setting emission intensity. The generated data is distributed to the LED drivers 121-1 through 121-N of the LED block 92 via output IFs 113-1 through 113-N.
  • the LED block 92 includes LED drivers 121-1 to 121-N and LED arrays 122-1 to 122-N.
  • the LED drivers 121-1 to 121-N will simply be referred to as the LED drivers 121 when there is no need to distinguish them individually, and the LED arrays 122-1 to 122-N will simply be referred to as the LED arrays 122-1 to 122-N. It is called an LED array 122 .
  • the LED driver 121 drives the LEDs arranged in the corresponding LED array 122 based on data for setting the light emission intensity of the LEDs supplied from the driver control unit 91, and controls light emission by PWM (Pulse Width Modulation). .
  • PWM Pulse Width Modulation
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the display module 51. As shown in FIG. 3
  • the display module 51 is configured by arranging an LED array 122 in an array on the front surface of a PCB (Printed Circuit Board) board 161, as shown in FIG. Each LED array 122 constitutes a pixel in the display module 51 .
  • PCB Print Circuit Board
  • the LED array 122 is equipped with LED chips 141R, 141G, and 141B composed of ⁇ -LEDs, which are ultra-small LEDs in micrometer units.
  • ⁇ -LEDs micro LEDs
  • ⁇ -LEDs micro LEDs
  • the red, blue, and green LEDs form RGB sub-pixels that form pixels in the display module 51 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the display module 51. As shown in FIG. 4
  • the display module 51 is configured by laminating a PCB substrate 161, a support substrate 162, a multilayer wiring layer 163, and an element layer 164.
  • the PCB board 161 is composed of, for example, a two-layer penetrating board made of glass epoxy. Through electrodes 181 are formed in the PCB substrate 161 so as to penetrate the PCB substrate 161 . The through electrodes 181 connect the circuits and parts provided in the multilayer wiring layer 163 and the element layer 164 and the LED driver 121 provided on the lower surface side of the PCB substrate 161 .
  • a Si-Driver for example, is used as the LED driver 121 .
  • a film such as PET (polyethylene terephthalate) is used as the support substrate 162 .
  • Connection conductors 191 are embedded in the support substrate 162 to connect the through electrodes 181 and the signal pads 203 formed in the multilayer wiring layer 163 .
  • the connection conductor 191 functions as a through electrode that electrically connects the PCB substrate 161 and the multilayer wiring layer 163 .
  • the multilayer wiring layer 163 is composed of a plurality of wiring layers composed of a wiring layer 201a on the PCB substrate 161 side and a wiring layer 201b on the element layer 164 side, and a resin 202 formed so as to seal each wiring layer. .
  • the plurality of wiring layers are configured by circuits and wirings using TFTs (Thin Film Transistors), for example.
  • the TFT is made of, for example, LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon).
  • a signal pad 203 is formed on the lower surface of the wiring layer 201b (the surface on the side of the PCB substrate 161).
  • the multilayer wiring layer 163 is composed of two wiring layers. can be done.
  • the element layer 164 is configured by sealing the LED array 122 with a sealing film 211 such as resin.
  • the light extraction surface from which the light of the LEDs forming the LED array 122 is emitted is the surface of the display module 51 on the element layer 164 side.
  • An electrode 212 is formed between the LED array 122 and the wiring layer 201b to connect the LED array 122 and the wiring layer 201b.
  • the display module 51 is composed of a multilayer wiring layer 163 provided with wiring for driving the LEDs constituting the LED array 122, and a resin layer composed of the element layer 164 in which the LED array 122 is formed. is formed by bonding via a support substrate 162 to a PCB substrate 161 on which a through electrode 181 for driving the LED is formed.
  • a support substrate 162 is formed on a glass substrate 251, and a multilayer wiring layer 163 is formed on the support substrate 162.
  • An electrode 212 is formed so as to be partially exposed from the upper surface of the multilayer wiring layer 163 and connected to the wiring layer 201b, and a sealing film 211 is formed to planarize the multilayer wiring layer 163.
  • FIG. An LED array 122 is formed on the sealing film 211 so as to be connected to the electrodes 212 .
  • the LED array 122 is sealed with the sealing film 211 .
  • the structure of the laminate consisting of the glass substrate, support substrate, and multilayer wiring layer is the same as that used in flexible OLED (Organic LED) displays.
  • the structure of the laminate consisting of the glass substrate 251, the supporting substrate 162, the multilayer wiring layer 163, and the element layer 164 of the present technology is a multilayer wiring layer instead of evaporating an organic EL (Electro-Luminescence) film on the multilayer wiring layer. It has a structure in which the LED array 122 is mounted on 163 .
  • an adhesive 252 for fixing the support substrate is applied onto the element layer 164. Then, as shown in FIG. 5C, an adhesive 252 for fixing the support substrate is applied onto the element layer 164. Then, as shown in FIG. A water-soluble material is desirably used as the adhesive 252 .
  • Bonding of the support substrate 253 and the element layer 164 is performed using, for example, a vacuum bonding machine.
  • a glass substrate or a PET film is used as the support substrate 253 .
  • the laminated body composed of the glass substrate 251, the support substrate 162, the multilayer wiring layer 163, the element layer 164, and the support substrate 253 is irradiated with laser light from the glass substrate 251 side.
  • the laser light is transmitted through the glass substrate 251 and applied to the support substrate 162 (the interface between the support substrate 162 and the glass substrate 251).
  • a gap is formed between the supporting substrate 162 and the glass substrate 251 by laser light irradiation.
  • the glass substrate 251 is separated from the support substrate 162 as shown in FIG.
  • LLO Laser Lift Off
  • another method is used to peel off the glass substrate 251. good too.
  • a laminated body composed of the support substrate 162, the multilayer wiring layer 163, the element layer 164, and the support substrate 253 is arranged upside down.
  • the laminate is irradiated with laser light from the support substrate 162 side.
  • An opening H1 is formed in the support substrate 162 by irradiating the laser light. Laser light irradiation is performed until the signal pad 203 of the multilayer wiring layer 163 is exposed, and the opening H1 is formed so as to have, for example, a rectangular cross section.
  • connection conductor 191 is applied to the opening H1.
  • the connection conductor 191 is formed of materials such as solder, anisotropic conductive paste, anisotropic conductive adhesive, and other conductive joining members.
  • the material of the connection conductor 191 is determined based on the pressure condition restrictions in the subsequent step of joining the PCB board 161 and the support board 162 .
  • the PCB substrate 161 having the through electrodes 181 formed thereon and the support substrate 162 are bonded together.
  • the bonding of the PCB board 161 and the support board 162 is performed by a method such as reflow or pressure depending on the material of the connection conductor 191 .
  • a laminate consisting of a PCB substrate 161, a support substrate 162, a multilayer wiring layer 163, an element layer 164, and a support substrate 253 is placed upside down.
  • the support substrate 253 is peeled off from the adhesive 252 as indicated by M in FIG.
  • the LLO described above is generally used, but the support substrate 253 may be separated using other methods.
  • the adhesive 252 is removed by washing with water, for example.
  • the LED driver 121 and the like are formed on the bottom side of the PCB substrate 161 .
  • the LED driver 121 may be formed in advance on the PCB substrate 161 before the PCB substrate 161 and the support substrate 162 are bonded together.
  • the display module 51 is completed as described above.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an enlarged part of a typical display module.
  • a general display module is configured with LED chips 141R, 141G, and 141B arranged on the upper surface of a PCB board 161A and an LED driver 121 arranged on the lower surface of the PCB board 161A.
  • a through electrode 181A that penetrates the PCB substrate 161 is formed on the PCB substrate 161A.
  • the through electrode 181A connects the LED chips 141R, 141G, 141B and the LED driver 121.
  • the PCB board 161A used in such a display module has more layers and is more costly than the PCB board used in general liquid crystal displays. Also, it is generally known that the cost of the PCB board 161A will increase significantly if the wiring accuracy is increased. Therefore, it is difficult from the viewpoint of cost to mount the LED chips 141R, 141G, and 141B composed of ⁇ -LEDs, which are being developed to reduce the cost of LEDs, on the PCB substrate 161A.
  • the use of a glass substrate instead of the PCB substrate 161A is under consideration.
  • glass substrates are less expensive than PCB substrates and have better wiring accuracy than PCB substrates.
  • circuits using TFTs since it is possible to form circuits using TFTs on the LED chip side of the glass substrate, it is expected that the cost of the display module will be reduced by making the LED drivers installed on the glass substrate cheaper. be done.
  • the LED chips 141R, 141G and 141B are arranged on the upper surface of the glass substrate 251B and the LED driver 121 is arranged on the lower surface of the glass substrate 251B, the LED chips 141R, 141G and 141B and the LED It is difficult to form the wiring 181B connecting the driver 121 through the glass substrate 251B.
  • the wiring 181B is formed along the surface and side surfaces of the glass substrate 251B, but forming the wiring 181B on the side surface of the glass substrate 251B is not desirable for tiling the glass substrate 251B. .
  • the technology for routing wiring on the back side of the tiled glass substrate has not been established, it has been difficult to manufacture an LED display by tiling the glass substrate 251B. Also, the glass substrate 251B is more likely to break when physical force is applied than the PCB substrate 161A, so tiling the glass substrate 251B is not desirable.
  • a laminate including a support substrate 162, a multilayer wiring layer 163, and an element layer 164 is formed on a glass substrate 251, and after the glass substrate 251 is separated from the laminate, the laminate is It is manufactured by bonding PCB substrates 161 .
  • circuits and wiring using TFTs can be formed in the multilayer wiring layer 163 on the glass substrate 251, the wiring to be formed on the PCB substrate 161 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the number of layers of the PCB board 161 and reduce the cost of the board. Moreover, since the glass substrate 251 is not included in the final structure of the display module 51, there is no need to consider the problem of the glass substrate 251 breaking.
  • 12A and 12B are diagrams for comparing and explaining the structures of a general display module, a display module using a glass substrate, and a display module 51 of the present technology.
  • the structure of a general display module is called CoB (Chip on Board), and the structure of a display module using a glass substrate is called CoG (Chip on Glass).
  • the structure of the display module 51 of this technology is called CoFoB (Chip on Film on Board).
  • an expensive 8-layer build PCB board is used as the board.
  • the board For example, it is possible to mount a Mini-LED with a chip size of 100 ⁇ m or more from the viewpoint of cost, but increasing the wiring accuracy of the PCB substrate increases the cost, so ⁇ -LEDs with a chip size of less than 100 ⁇ m are not recommended. It is difficult to implement from a cost point of view.
  • the driving of the LED is performed using Si-Driver.
  • an inexpensive glass substrate is used as the substrate. Since glass substrates have better wiring accuracy than PCB substrates, both Mini-LEDs and ⁇ -LEDs can be mounted. In addition, the driving of the LED is performed using Si-Driver or TFT.
  • CoFoB an inexpensive two-layer through PCB board is used as the board. Since the LEDs are mounted on the glass substrate 251 with good wiring accuracy, both Mini-LEDs and ⁇ -LEDs can be mounted. In addition, since a circuit using TFTs is formed on the glass substrate 251 with good wiring accuracy, it is possible to drive LEDs using Si-Drivers or TFTs.
  • the cost of the display module 51 can be reduced by making the LED driver provided on the PCB board 161 inexpensive, or by mounting ⁇ -LED, which is cheaper than the Mini-LED. becomes possible.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a first modification of the display module 51 .
  • a pad 301 b is formed on the support substrate 162 .
  • the signal pads 301a and the signal pads 301b are connected via wiring.
  • a black layer 321 (light absorbing layer) is formed on the element layer 164.
  • the black layer 321 is formed on the light extraction surface side of the display module 51 and has a function of absorbing external light emitted from the outside.
  • the black layer 321 is formed of a black light-absorbing material such as resin such as resin, carbon nanotubes, or urethane foam.
  • the black layer 321 is formed with openings H11 through which light from the LEDs constituting the LED array 122 is emitted to the light extraction surface side.
  • the opening H11 is formed in the element layer 164 at a position corresponding to the LED array 122 .
  • a support substrate 162 is formed on a glass substrate 251, and a multilayer wiring layer 163 is formed on the support substrate 162. Then, as shown in FIG. An electrode 212 is formed on the upper surface of the multilayer wiring layer 163 , and an LED array 122 is formed on the multilayer wiring layer 163 so as to be connected to the electrode 212 .
  • the LED array 122 is sealed with a sealing film 211 . Further, a black layer 321 is formed with openings at positions corresponding to the LED arrays 122 .
  • a laminated body composed of the glass substrate 251, the support substrate 162, the multilayer wiring layer 163, the element layer 164, and the black layer 321 is irradiated with laser light from the glass substrate 251 side.
  • the glass substrate 251 is separated from the support substrate 162 by the irradiation of the laser light, as shown in FIG. 14C.
  • the PCB substrate 161 on which the through electrodes 181 and the LED drivers 121 are formed and the support substrate 162 are bonded.
  • the bonding of the PCB substrate 161 and the support substrate 162 is performed using, for example, a prepreg substrate.
  • the bonding of the PCB substrate 161 and the support substrate 162 may be performed using the B2it (Buried Bump Interconnection Technology) method.
  • the display module 51 is completed as described above.
  • signal pads 301a and 301b for electrically connecting the PCB substrate 161 and the multilayer wiring layer 163 can be formed on the front and back surfaces of the support substrate 162, respectively.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a second modification of the display module 51 .
  • the support substrate 162 is formed.
  • a multilayer wiring layer 163 is joined.
  • the through electrodes of the PCB substrate 161 are connected to the wiring layer 201 via signal pads 331 formed in the multilayer wiring layer 163 .
  • a multilayer wiring layer 163 is formed on a glass substrate 251 .
  • An electrode 212 is formed on the upper surface of the multilayer wiring layer 163 , and an LED array 122 is formed on the multilayer wiring layer 163 so as to be connected to the electrode 212 .
  • the LED array 122 is sealed with a sealing film 211 . Further, a black layer 321 is formed on the element layer 164 so as to open positions corresponding to the LED arrays 122 .
  • the support substrate 341 and the black layer 321 are bonded together.
  • the support substrate 253 and the black layer 321 are bonded together using, for example, an adhesive (not shown).
  • an adhesive for example, a glass substrate or a PET film is used as the support substrate 341 .
  • the laminate composed of the glass substrate 251, the multilayer wiring layer 163, the element layer 164, and the black layer 321 is irradiated with laser light from the glass substrate 251 side.
  • the glass substrate 251 is peeled off from the multilayer wiring layer 163 by irradiation with laser light.
  • the PCB substrate 161 on which the through electrodes 181 and the LED drivers 121 are formed and the multilayer wiring layer 163 are bonded.
  • the bonding of the PCB substrate 161 and the multilayer wiring layer 163 is performed by using, for example, a prepreg substrate or the B2it method.
  • the support substrate 341 is removed.
  • the display module 51 may have a structure in which the support substrate 341 is left.
  • the display module 51 is completed as described above.
  • the display module 51 can be manufactured by separating the resin layer from the glass substrate 251 while supporting the resin layer using the support substrate 341 as an interposer substrate, and further bonding it to the PCB substrate 161 . It is possible.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a third modification of the display module 51 .
  • the light from the LEDs forming the LED array 122 is emitted from the support substrate 162 side of the display module 51 as indicated by the white arrow.
  • electrodes 212 are formed on the LED array 122, and the electrodes 212 are connected to LED pads 361 formed on the lower surface of the element layer 164 via wiring.
  • the LED pad 361 is connected to the wiring layer 201 of the multilayer wiring layer 163 via wiring.
  • signal pads 362 are formed on the lower surface of the element layer 164, and the signal pads 362 are connected to the wiring layer 201 via wiring.
  • a signal pad 363 is formed on the element layer 164, and the signal pad 363 is connected to the signal pad 362 via a wiring.
  • the signal pad 362 is also connected to the LED driver 121 via the through electrode 181 .
  • the signal pads 362 and 363 electrically connect the PCB substrate 161 and the multilayer wiring layer 163 .
  • a support substrate 162 is formed on a glass substrate 251, and a multilayer wiring layer 163 is formed on the support substrate 162. Then, as shown in FIG. The LED array 122 , LED pads 361 and signal pads 362 are formed on the multilayer wiring layer 163 , and the electrodes 212 are formed on the LED array 122 .
  • the LED array 122 is sealed with the sealing film 211 .
  • Each wiring is formed in the element layer 164 , and signal pads 363 are formed on the element layer 164 .
  • the PCB substrate 161 on which the through electrodes 181 and the LED drivers 121 are formed and the element layer 164 are bonded are bonded.
  • the bonding of the PCB substrate 161 and the element layer 164 is performed, for example, by using a prepreg substrate or by using the B2it method.
  • the laminate consisting of the glass substrate 251, the support substrate 162, the multilayer wiring layer 163, the element layer 164, and the PCB substrate 161 is irradiated with laser light from the glass substrate 251 side.
  • the glass substrate 251 is separated from the support substrate 162 by the irradiation of the laser light, as shown in FIG. 20D.
  • a black layer 321 is formed on the lower surface side of the support substrate 162 in such a manner that positions corresponding to the LED arrays 122 are opened.
  • the display module 51 is completed as described above.
  • the display module 51 it is possible for the display module 51 to have a bottom emission structure in which the support substrate 162 side is the light extraction surface.
  • the LED driver 381 is composed of, for example, a micro Si-Driver.
  • the LED driver 381 is connected to the wiring layer 201 of the multilayer wiring layer 163 via wiring.
  • part of the function of the circuit using the TFTs forming the wiring layer 201 is transferred to the LED driver 381, and the circuit using the TFTs has a simple structure. Since the performance of the Si-Driver is higher than that of the circuit using TFTs, by transferring part of the functions of the circuit using TFTs to the LED driver 381, the overall performance of the display module 51 for driving the LEDs can be improved. can be improved.
  • a system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether or not all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a single device housing a plurality of modules in one housing, are both systems. .
  • Embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present technology.
  • the present technology can also take the following configurations.
  • a resin layer on a glass substrate in which a plurality of light emitting elements arranged in an array and first wiring for driving the light emitting elements are formed; Before or after separating the glass substrate from the resin layer, a printed circuit board on which a second wiring for driving the light emitting element is formed is bonded to the surface opposite to the light extraction surface of the resin layer.
  • a method of manufacturing a display module (2) The method of manufacturing the display module according to (1), wherein a circuit using TFTs is formed on the resin layer.
  • the resin layer is formed by laminating a wiring layer in which the first wiring is formed and an element layer in which the light emitting element is formed, forming the wiring layer on the glass substrate;
  • a light absorption layer having an opening that absorbs external light emitted from the outside and emits light from the light emitting element to the light extraction surface side is formed on the light extraction surface side of the resin layer.
  • a method for manufacturing a display module according to any one of 1) to (14). (16) After forming a resin layer on which a plurality of light emitting elements arranged in an array and first wiring for driving the light emitting elements are formed on a glass substrate, Before or after the glass substrate is peeled off from the resin layer, a printed circuit board on which second wiring for driving the light emitting element is formed is bonded to the opposite side of the light extraction surface of the resin layer. configured display module.
  • a display module comprising: a printed circuit board composed of a two-layer penetrating substrate on which a second wiring for driving the light emitting element is formed. (19) The display module according to (18), which constitutes a tiling display.
  • 11 Display system 51 Display module, 121 LED driver, 122 LED array, 141B, 141G, 141R LED chip, 161 PCB substrate, 162 Support substrate, 163 Multilayer wiring layer, 164 Element layer, 181 Through electrode, 191 Connection conductor, 201 Wiring layer, 202 resin, 203 signal pad, 211 sealing film, 212 electrode, 251 glass substrate, 252 adhesive, 253 support substrate, 301a, 301b electrode, 321 black layer, 331 signal pad, 361 LED pad, 362, 363 signal pads, 381 LED driver

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Abstract

本技術は、LEDディスプレイをより好適に製造することができるようにする表示モジュールの製造方法および表示モジュールに関する。 本技術の表示モジュールの製造方法は、アレイ状に配置された複数の発光素子と、発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層をガラス基板上に形成し、ガラス基板を樹脂層から剥離する前または剥離した後、発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板を、樹脂層の光取り出し面の反対側の面に接合する。本技術は、例えば、ビデオコンテンツを表示する大型の直視型LEDディスプレイに適用することができる。

Description

表示モジュールの製造方法および表示モジュール
 本技術は、表示モジュールの製造方法および表示モジュールに関し、特に、LEDディスプレイをより好適に製造することができるようにした表示モジュールの製造方法および表示モジュールに関する。
 一般的に、LEDディスプレイは、LEDチップが均等に配置されたPCB基板がタイリングされて構成される。LEDディスプレイのPCB基板は、一般的な液晶ディスプレイのPCB基板と比較すると、基板の層数が多く、コストが高い。
 また、配線精度を高くするとPCB基板のコストは大幅に高くなることが一般的に知られている。したがって、LEDのコストダウンのために開発が進められているμ-LEDをPCB基板に実装することは難しい。
 これらの問題を解決するために、PCB基板の代わりにガラス基板を用いることが検討されている。例えば、特許文献1には、ガラス製の支持基材、ポリイミド樹脂基板、および電子デバイス用部材を備える積層体から支持基材を剥離して、電子デバイスを得る技術が記載されている。
特開2021-2622号公報
 ガラス基板の裏面側に配線を引き回す技術が確立されていないため、ガラス基板をタイリングしてLEDディスプレイを製造することが困難となる。また、ガラス基板はPCB基板と比較すると、物理的な力が加わると割れやすいため、ガラス基板をタイリングすることは望ましくない。
 本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、LEDディスプレイをより好適に製造することができるようにするものである。
 本技術の一側面の表示モジュールの製造方法は、アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層をガラス基板上に形成し、前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離する前または剥離した後、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板を、前記樹脂層の光取り出し面の反対側の面に接合する。
 本技術の一側面の表示モジュールは、アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層がガラス基板上に形成された後、前記ガラス基板が前記樹脂層から剥離される前または剥離された後に、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板が、前記樹脂層の光取り出し面の反対側に接合されて構成される。
 本技術の一側面においては、アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層がガラス基板上に形成され、前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離する前または剥離した後、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板が、前記樹脂層の光取り出し面の反対側の面に接合される。
タイリングディスプレイを備える表示システムの構成例を示す図である。 ビデオウォールコントローラと表示モジュールの詳細な構成例を示すブロック図である。 表示モジュールの構成を示す平面図である。 表示モジュールの一部分を拡大して示した断面図である。 表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの製造方法について説明する図である。 一般的な表示モジュールの一部分を拡大して示した断面図である。 ガラス基板を用いた表示モジュールの一部分を拡大して示した断面図である。 一般的な表示モジュール、ガラス基板を用いた表示モジュール、および本技術の表示モジュールの構造を比較して説明する図である。 表示モジュールの第1の変形例を示す断面図である。 第1の変形例に係る表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの第2の変形例を示す断面図である。 第2の変形例に係る表示モジュールの製造方法について説明する図である。 第2の変形例に係る表示モジュールの製造方法について説明する図である。 表示モジュールの第3の変形例を示す断面図である。 第3の変形例に係る表示モジュールの製造方法について説明する図である。 第3の変形例に係る表示モジュールの製造方法について説明する図である。 PCB基板と貼合する前の積層体の変形例を示す断面図である。
 以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
 1.本技術を適用し得る表示システム
 2.表示モジュールの構造
 3.表示モジュールの製造方法
 4.変形例
<1.本技術を適用し得る表示システム>
 図1は、本技術を適用し得る表示システムの一例として、タイリングディスプレイを備える表示システムの構成例を示す図である。
 図1の表示システム11は、例えば、複数の表示モジュールがタイル状に配置されることで構成される大型の直視型LEDディスプレイにビデオコンテンツを表示するものである。
 表示システム11は、PC30、ビデオサーバ31、ビデオウォールコントローラ32、およびビデオウォール33から構成される。
 PC(Personal Computer)30は、一般的な汎用コンピュータであり、ユーザの操作入力を受け付けて、操作内容に応じたコマンドをビデオウォールコントローラ32に供給する。
 ビデオサーバ31は、例えばサーバコンピュータなどからなり、ビデオコンテンツなどの映像信号のデータをビデオウォールコントローラ32に供給する。
 ビデオウォールコントローラ32は、PC30から供給されるコマンドに応じて動作し、ビデオコンテンツの映像信号からなるデータを、ビデオウォール33を構成する表示モジュール51-1乃至51-nに分配して表示させる。
 以下、表示モジュール51-1乃至51-nを個々に区別する必要がない場合、単に、表示モジュール51という。
 ビデオウォール33は、図1の右上に示されるように、LED(Light Emitting Diode)からなる画素がアレイ状に配列された表示モジュール51-1乃至51-nが、タイル状に配置されて構成される。ビデオウォール33においては、個々の表示モジュール51により表示される画像がタイル状に組み合わされることにより、ビデオウォール33全体として1枚の画像が表示される。
 なお、ビデオウォールコントローラ32とビデオウォール33とは、一体となった構成であってもよく、これらが一体となったディスプレイ装置であってもよい。
 図2は、ビデオウォールコントローラ32と表示モジュール51の詳細な構成例を示すブロック図である。
 ビデオウォールコントローラ32は、LAN端子71、HDMI(登録商標)端子72、DP端子73、およびDVI端子74の各端子を備えている。また、ビデオウォールコントローラ32は、ネットワークIF(Interface)75、MPU76、信号入力IF77、信号処理部78、DRAM79、信号分配部80、および出力IF81-1乃至81-nを備えている。
 LAN(Local Area Network)端子71は、例えば、LANケーブルなどの接続端子である。LAN端子71は、ユーザの操作内容に応じた制御コマンドなどをビデオウォールコントローラ32に供給するPC30との通信を実現し、ネットワークIF75を介して、入力された制御コマンドなどをMPU76に供給する。
 LAN端子71は、有線のLANケーブルが物理的に接続される構成でもよいし、無線通信により実現される、いわゆる無線LANにより接続される構成でもよい。
 MPU(Micro Processor Unit)76は、LAN端子71とネットワークIF75を介してPC30から供給される制御コマンドの入力を受け付け、その制御コマンドに応じた制御信号を信号処理部78に供給する。
 HDMI(High Definition Multimedia Interface)端子72、DP(Display Port)端子73、およびDVI(Digital Visual Interface)端子74は、いずれも映像信号からなるデータの入力端子である。HDMI端子72、DP端子73、およびDVI端子74は、ビデオサーバ31として機能するサーバコンピュータと接続され、信号入力IF77を介して、信号処理部78に映像信号からなるデータを供給する。なお、ビデオウォールコントローラ32は、SDI(Serial Digital Interface)端子などのその他の規格に基づいた入力端子を備えていてもよい。
 図2においては、ビデオサーバ31とHDMI端子72とが接続される例が示されているが、HDMI端子72、DP端子73、およびDVI端子74はいずれも規格が異なるのみであり、基本的には同様の機能を備えたものであるので、必要に応じて、そのいずれかが選択されて接続される。
 信号処理部78は、MPU76から供給される制御信号に基づいて、信号入力IF77を介して供給される映像信号からなるデータの色温度、コントラスト、ブライトネスなどを調整して、信号分配部80に供給する。このとき、信号処理部78は、必要に応じて、接続されたDRAM(Dynamic Random Access Memory)79を用いて、映像信号からなるデータを展開して、制御信号に基づいた信号処理を実行し、その信号処理結果を信号分配部80に供給する。
 信号分配部80は、信号処理部78から供給される、信号処理がなされた映像信号からなるデータを分配して、出力IF81-1乃至81-nを介して、表示モジュール51-1乃至51-nに対して個別に分配する。
 表示モジュール51は、ドライバ制御部91とLEDブロック92を備えている。
 ドライバ制御部91は、LEDブロック92を構成する複数のLEDドライバ121-1乃至121-Nに対して、LEDアレイ122-1乃至122-Nを構成するLEDの発光を制御する映像信号からなるデータを供給する。
 ドライバ制御部91は、信号入力IF111、信号処理部112、および出力IF113-1乃至113-Nを備えている。
 信号入力IF111は、ビデオウォールコントローラ32から供給される映像信号のデータの入力を受け付け、信号処理部112に供給する。
 信号処理部112は、信号入力IF111より供給される映像信号のデータに基づいて、表示モジュール51毎の色や輝度の補正を施して、LEDアレイ122-1乃至122-Nを構成する各LEDの発光強度を設定するためのデータを生成する。生成されたデータは、出力IF113-1乃至113-Nを介して、LEDブロック92のLEDドライバ121-1乃至121-Nに対して分配される。
 LEDブロック92は、LEDドライバ121-1乃至121-Nと、LEDアレイ122-1乃至122-Nを備えている。
 以下、LEDドライバ121-1乃至121-Nを個々に区別する必要がない場合、単に、LEDドライバ121といい、LEDアレイ122-1乃至122-Nを個々に区別する必要がない場合、単に、LEDアレイ122という。
 LEDドライバ121は、ドライバ制御部91から供給される、LEDの発光強度を設定するデータに基づいて、対応するLEDアレイ122に配列されたLEDを駆動させ、発光をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
<2.表示モジュールの構造>
 図3は、表示モジュール51の構成を示す平面図である。
 表示モジュール51は、図3に示すように、LEDアレイ122が、PCB(Printed Circuit Board)基板161の前面にアレイ状に配置されて構成される。LEDアレイ122のそれぞれは、表示モジュール51における画素を構成する。
 LEDアレイ122には、マイクロメートル単位の超小型LEDであるμ-LEDにより構成されるLEDチップ141R,141G,141Bが搭載される。LEDチップ141R,141G,141Bを構成するμ-LED(マイクロLED)は、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ発光する発光素子である。この赤、青、緑のLEDにより、表示モジュール51における画素を構成するRGBのサブピクセルが構成される。
 次に、図4を参照して、表示モジュール51の詳細構造について説明する。図4は、表示モジュール51の一部分を拡大して示した断面図である。
 図4に示すように、表示モジュール51は、PCB基板161、支持基板162、多層配線層163、および素子層164が積層されて構成される。
 PCB基板161は、例えば、ガラスエポキシで形成された2層貫通基板により構成される。PCB基板161には、PCB基板161を貫通する貫通電極181が形成される。貫通電極181は、多層配線層163や素子層164に設けられた回路や部品と、PCB基板161の下面側に設けられたLEDドライバ121とを接続する。LEDドライバ121としては、例えばSi-Driverが用いられる。
 支持基板162としては、PET(Polyethylene Terephthalate)などのフィルムが用いられる。支持基板162には、貫通電極181と、多層配線層163に形成された信号用パッド203とを接続する接続導体191が埋め込まれる。接続導体191は、PCB基板161と多層配線層163を電気的に接続する貫通電極として機能する。
 多層配線層163は、PCB基板161側の配線層201aと素子層164側の配線層201bからなる複数の配線層、および、各配線層を封止するように形成された樹脂202により構成される。複数の配線層は、例えば、TFT(Thin Film Transistor)を用いた回路や配線により構成される。TFTは、例えばLTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon)で形成される。配線層201bの下面(PCB基板161側の面)には信号用パッド203が形成される。
 なお、図4の例においては、多層配線層163が2層の配線層により構成されているが、多層配線層163を構成する配線層の数は、回路規模に応じた任意の数とすることができる。
 素子層164は、樹脂などの封止膜211によりLEDアレイ122が封止されることにより構成される。LEDアレイ122を構成するLEDの光が出射される光取り出し面は、表示モジュール51の素子層164側の面となる。LEDアレイ122と配線層201bの間には、LEDアレイ122と配線層201bを接続する電極212が形成される。
 以上のように、表示モジュール51は、LEDアレイ122を構成するLEDを駆動させるための配線が設けられた多層配線層163、および、LEDアレイ122が形成された素子層164により構成される樹脂層が、LEDを駆動させるための貫通電極181が形成されたPCB基板161に支持基板162を介して接合されることにより形成される。
<3.表示モジュールの製造方法>
 次に、図5乃至図9を参照して、表示モジュール51の製造方法について説明する。
 初めに、図5のAに示すように、ガラス基板251上に支持基板162が形成され、支持基板162上に多層配線層163が形成される。多層配線層163の上面から一部が露出し、配線層201bと接続するように電極212が形成され、封止膜211が成膜されることにより多層配線層163上の平坦化が行われる。電極212と接続するようにして封止膜211上にLEDアレイ122が形成される。
 次に、図5のBに示すように、封止膜211によりLEDアレイ122が封止される。なお、ガラス基板、支持基板、および多層配線層からなる積層体の構造は、フレキシブルOLED(Organic LED)ディスプレイなどで用いられる構造と同じ構造である。本技術のガラス基板251、支持基板162、多層配線層163、および素子層164からなる積層体の構造は、有機EL(Electro-Luminescence)膜を多層配線層上に蒸着する代わりに、多層配線層163上にLEDアレイ122を実装した構造となる。
 次に、図5のCに示すように、支持基板を固定するための接着剤252が素子層164上に塗布される。なお、水溶性の材料が接着剤252として用いられることが望ましい。
 続いて、図6のDに示すように、支持基板253と素子層164が接着剤252を介して貼合される。支持基板253と素子層164の貼合は、例えば真空貼合機を用いて行われる。ここでは、支持基板253として、例えばガラス基板やPETフィルムが用いられる。以降のPCB基板161と支持基板162を貼合する工程を考慮すると、支持基板253としてガラス基板を用いることが望ましい。
 次に、図6のEに示すように、ガラス基板251、支持基板162、多層配線層163、素子層164、および支持基板253からなる積層体にガラス基板251側からレーザ光が照射される。レーザ光は、ガラス基板251を透過して、支持基板162(支持基板162とガラス基板251の界面)に照射される。レーザ光の照射によって、支持基板162とガラス基板251の間に隙間が形成される。
 例えばレーザ光が支持基板162に全面的に照射されることによって、図6のFに示すように、支持基板162からガラス基板251が剥離される。ガラス基板251を剥離する方法として、上述したようなレーザ光を照射するLLO(Laser Lift Off)を用いることが一般的であるが、他の方法を用いてガラス基板251が剥離されるようにしてもよい。
 続いて、図7のGに示すように、支持基板162、多層配線層163、素子層164、および支持基板253からなる積層体が上下を反転させて配置される。
 次に、図7のHに示すように、積層体に支持基板162側からレーザ光が照射される。レーザ光が照射されることによって、支持基板162に開口部H1が形成される。多層配線層163の信号用パッド203が露出するまでレーザ光の照射が行われ、開口部H1は、断面が例えば矩形になるように形成される。
 次に、図7のIに示すように、開口部H1に接続導体191が塗布される。接続導体191は、半田、異方性導電ペースト、異方性導電接着剤、その他の導電接合部材などの材料で形成される。接続導体191の材料は、以降のPCB基板161と支持基板162を接合する工程における加圧条件制約に基づいて決定される。
 続いて、図8のJに示すように、貫通電極181が形成されたPCB基板161と支持基板162が貼合される。PCB基板161と支持基板162の貼合は、リフローや加圧などの接続導体191の材料に応じた方法で行われる。
 次に、図8のKに示すように、PCB基板161、支持基板162、多層配線層163、素子層164、および支持基板253からなる積層体が、上下を反転させて配置される。
 続いて、図9のLに示すように、積層体に支持基板253側からレーザ光が照射されるレーザ光は、支持基板253を透過して、接着剤252(接着剤252と支持基板253の界面)に照射される。
 例えばレーザ光が接着剤252に全面的に照射されることによって、図9のMに示すように、接着剤252から支持基板253が剥離される。支持基板253を剥離する方法として、上述したLLOを用いることが一般的であるが、他の方法を用いて支持基板253が剥離されるようにしてもよい。
 そして、図9のNに示すように、接着剤252が例えば水洗によって除去される。その後、PCB基板161の下面側にLEDドライバ121などが形成される。なお、PCB基板161と支持基板162が貼合される前に、PCB基板161にLEDドライバ121があらかじめ形成されるようにしてもよい。以上のようにして、表示モジュール51が完成する。
 図10を参照して、一般的な表示モジュールの詳細構造について説明する。図10は、一般的な表示モジュールの一部分を拡大して示した断面図である。
 一般的な表示モジュールは、図10に示すように、LEDチップ141R,141G,141BがPCB基板161Aの上面に配置され、LEDドライバ121がPCB基板161Aの下面に配置されて構成される。PCB基板161Aには、PCB基板161を貫通する貫通電極181Aが形成される。貫通電極181Aは、LEDチップ141R,141G,141BとLEDドライバ121を接続する。
 このような表示モジュールに用いられるPCB基板161Aは、一般的な液晶ディスプレイに用いられるPCB基板と比較すると、基板の層数が多く、コストが高い。また、配線精度を高くするとPCB基板161Aのコストは大幅に高くなることが一般的に知られている。したがって、LEDのコストダウンのために開発が進められているμ-LEDにより構成されるLEDチップ141R,141G,141BをPCB基板161Aに実装することは、コストの観点から難しい。
 これらの問題を解決するため、PCB基板161Aの代わりにガラス基板を用いることが検討されている。一般的に、ガラス基板はPCB基板よりも安価であり、配線精度もPCB基板と比較して良好である。また、ガラス基板のLEDチップ側にTFTを用いた回路を形成することができるため、ガラス基板に設けられるLEDドライバを安価なものにするなどして、表示モジュールのコストダウンを実現することが期待される。
 しかし、図11に示すように、LEDチップ141R,141G,141Bがガラス基板251Bの上面に配置され、LEDドライバ121がガラス基板251Bの下面に配置される場合、LEDチップ141R,141G,141BとLEDドライバ121を接続する配線181Bを、ガラス基板251Bを貫通させて形成することが困難である。この場合、例えば、配線181Bがガラス基板251Bの表面や側面を沿うようにして形成されるが、ガラス基板251Bの側面に配線181Bを形成することは、ガラス基板251Bをタイリングするのに望ましくない。
 このように、タイリングされたガラス基板の裏面側に配線を引き回す技術は確立されていないため、ガラス基板251BをタイリングしてLEDディスプレイを製造することは困難であった。また、ガラス基板251BはPCB基板161Aと比較すると、物理的な力が加わると割れやすいため、ガラス基板251Bをタイリングすることは望ましくない。
 本技術の表示モジュール51は、支持基板162、多層配線層163、および素子層164からなる積層体がガラス基板251上に形成され、この積層体からガラス基板251が剥離された後、積層体とPCB基板161が接合されることによって製造される。
 ガラス基板251上で、TFTを用いた回路や配線を多層配線層163に形成しておくことができるため、PCB基板161に形成する配線を減らすことができる。したがって、PCB基板161の層数を少なくして、基板のコストダウンを実現することが可能となる。また、最終的な表示モジュール51の構造にはガラス基板251が含まれないため、ガラス基板251が割れてしまう問題を考慮する必要がない。
 図12は、一般的な表示モジュール、ガラス基板を用いた表示モジュール、および本技術の表示モジュール51の構造を比較して説明する図である。
 一般的な表示モジュールの構造はCoB(Chip on Board)と呼ばれ、ガラス基板を用いた表示モジュールの構造は、CoG(Chip on Glass)と呼ばれる。本技術の表示モジュール51の構造は、CoFoB(Chip on Film on Board)と呼ばれる。
 CoBにおいては、基板として、高価な8層ビルドのPCB基板が用いられる。例えばチップサイズが100μm以上であるMini-LEDを実装することはコストの観点から可能であるが、PCB基板は配線精度を高くするとコストが高くなるため、チップサイズが100μm未満であるμ-LEDを実装することはコストの観点から困難である。また、LEDの駆動はSi-Driverを用いて行われる。
 CoGにおいては、基板として安価なガラス基板が用いられる。ガラス基板はPCB基板よりも配線精度が良好であるため、Mini-LEDとμ-LEDのいずれも実装することが可能である。また、LEDの駆動は、Si-DriverまたはTFTを用いて行われる。
 CoFoBにおいては、基板として、安価な2層貫通のPCB基板が用いられる。配線精度が良好なガラス基板251上でLEDの実装を行うため、Mini-LEDとμ-LEDのいずれも実装することが可能である。また、配線精度が良好なガラス基板251上でTFTを用いた回路を形成するため、LEDの駆動を、Si-DriverまたはTFTを用いて行うことが可能である。
 したがって、本技術においては、PCB基板161に設けられるLEDドライバを安価なものにしたり、Mini-LEDよりも安価なμ-LEDを実装したりすることにより、表示モジュール51のコストダウンを実現することが可能となる。
<4.変形例>
・支持基板162に両面電極構造が形成される例
 図13は、表示モジュール51の第1の変形例を示す断面図である。
 図4などで説明した表示モジュール51の構造では、支持基板162に形成された開口部H1に接続導体191が埋め込まれていた。これに対して、図13の第1の変形例に係る表示モジュール51では、貫通電極181と接続される信号用パッド301aが支持基板162の下面に形成され、配線層201と接続される信号用パッド301bが支持基板162上に形成されている。支持基板162において、信号用パッド301aと信号用パッド301bは配線を介して接続される。
 また、図13の第1の変形例に係る表示モジュール51では、素子層164上にブラック層321(光吸収層)が形成されている。ブラック層321は、表示モジュール51の光取り出し面側に形成され、外部から照射される外部光を吸収する機能を備える。例えば、ブラック層321は、レジンなどの樹脂、カーボンナノチューブ、発泡ウレタンなどの黒色の光吸収材料で形成される。
 ブラック層321には、LEDアレイ122を構成するLEDの光を光取り出し面側に出射する開口部H11が形成される。開口部H11は、素子層164のLEDアレイ122に対応した位置に形成される。
 なお、図13の例では、多層配線層163に形成される構造として、1層の配線層201、電極212、およびそれらを接続する配線が簡易的に示されているが、実際には、図4の例のように、複数の配線層が多層配線層163に形成される。以下の図の説明についても同様である。
 図14を参照して、第1の変形例に係る表示モジュール51の製造方法について説明する。
 初めに、図14のAに示すように、ガラス基板251上に支持基板162が形成され、支持基板162上に多層配線層163が形成される。多層配線層163の上面に電極212が形成され、電極212と接続するようにして多層配線層163上にLEDアレイ122が形成される。
 次に、図14のBに示すように、封止膜211によりLEDアレイ122が封止される。さらに、LEDアレイ122に対応した位置を開口させる形でブラック層321が形成される。
 次に、ガラス基板251、支持基板162、多層配線層163、素子層164、およびブラック層321からなる積層体にガラス基板251側からレーザ光が照射される。レーザ光の照射によって、図14のCに示すように、支持基板162からガラス基板251が剥離される。
 そして、図14のDに示すように、貫通電極181とLEDドライバ121が形成されたPCB基板161と支持基板162が貼合される。PCB基板161と支持基板162の貼合は、例えばプリプレグ基板を用いて行われる。PCB基板161と支持基板162の貼合がB2it(Buried Bump Interconnection Technology)方式を用いて行われるようにしてもよい。以上のようにして、表示モジュール51が完成する。
 以上のように、支持基板162の表面と裏面に、PCB基板161と多層配線層163を電気的に接続するための信号用パッド301a,301bをそれぞれ形成することが可能である。
・支持基板162が形成されない例
 図15は、表示モジュール51の第2の変形例を示す断面図である。
 図14などで説明した表示モジュール51の構造では、支持基板162が形成されていたが、図15の第2の変形例に係る表示モジュール51では、支持基板162を介さずに、PCB基板161と多層配線層163が接合されている。ここでは、PCB基板161の貫通電極は、多層配線層163に形成された信号用パッド331を介して配線層201と接続される。
 図16と図17を参照して、第2の変形例に係る表示モジュール51の製造方法について説明する。
 初めに、図16のAに示すように、ガラス基板251上に多層配線層163が形成される。多層配線層163の上面に電極212が形成され、電極212と接続するようにして多層配線層163上にLEDアレイ122が形成される。
 次に、図16のBに示すように、封止膜211によりLEDアレイ122が封止される。さらに、LEDアレイ122に対応した位置を開口させる形で素子層164上にブラック層321が形成される。
 次に、図16のCに示すように、支持基板341とブラック層321が貼合される。支持基板253とブラック層321の貼合は、例えば図示せぬ接着剤を介して行われる。ここでは、支持基板341として、例えばガラス基板やPETフィルムが用いられる。
 その後、ガラス基板251、多層配線層163、素子層164、およびブラック層321からなる積層体にガラス基板251側からレーザ光が照射される。レーザ光の照射によって、多層配線層163からガラス基板251が剥離される。
 続いて、図17のDに示すように、貫通電極181とLEDドライバ121が形成されたPCB基板161と多層配線層163が貼合される。PCB基板161と多層配線層163の貼合は、例えば、プリプレグ基板を用いたり、B2it方式を用いたりして行われる。
 そして、図17のEに示すように、支持基板341が除去される。なお、支持基板341は必要に応じて除去されるものであり、表示モジュール51が、支持基板341を残した構造を有するようにすることも可能である。以上のようにして、表示モジュール51が完成する。
 以上のように、インターポーザ基板としての支持基板341を用いて樹脂層を支持した状態で、樹脂層をガラス基板251から剥離し、さらにPCB基板161と接合させることで表示モジュール51を製造することが可能である。
・表示モジュール51の支持基板162側の面を光取り出し面とする例
 図18は、表示モジュール51の第3の変形例を示す断面図である。
 図14などで説明した表示モジュール51の構造では、PCB基板161が支持基板162に接合され、ブラック層321が素子層164上に形成されていた。これに対して、図18の第3の変形例に係る表示モジュール51では、PCB基板161が素子層164に貼合され、ブラック層321が支持基板162の下面側に形成されている。この場合、白抜き矢印で示すように、LEDアレイ122を構成するLEDの光は、表示モジュール51の支持基板162側から出射される。
 素子層164においては、電極212がLEDアレイ122上に形成され、電極212は素子層164の下面に形成されたLED用パッド361と配線を介して接続される。LED用パッド361は、多層配線層163の配線層201と配線を介して接続される。
 また、素子層164の下面には、信号用パッド362が形成され、信号用パッド362は配線層201と配線を介して接続される。素子層164上には、信号用パッド363が形成され、信号用パッド363は信号用パッド362と配線を介して接続される。信号用パッド362は、貫通電極181を介してLEDドライバ121とも接続される。このように、信号用パッド362,363は、PCB基板161と多層配線層163を電気的に接続する。
 図19と図20を参照して、第3の変形例に係る表示モジュール51の製造方法について説明する。
 初めに、図19のAに示すように、ガラス基板251上に支持基板162が形成され、支持基板162上に多層配線層163が形成される。多層配線層163上にLEDアレイ122、LED用パッド361、および信号用パッド362が形成され、LEDアレイ122上に電極212が形成される。
 次に、図19のBに示すように、封止膜211によりLEDアレイ122が封止される。素子層164内には各配線が形成され、素子層164上には信号用パッド363が形成される。
 次に、図19のCに示すように、貫通電極181とLEDドライバ121が形成されたPCB基板161と素子層164が貼合される。PCB基板161と素子層164の貼合は、例えば、プリプレグ基板を用いたり、B2it方式を用いたりして行われる。
 続いて、ガラス基板251、支持基板162、多層配線層163、素子層164、およびPCB基板161からなる積層体にガラス基板251側からレーザ光が照射される。レーザ光の照射によって、図20のDに示すように、支持基板162からガラス基板251が剥離される。
 そして、図20のEに示すように、LEDアレイ122に対応した位置を開口させる形で支持基板162の下面側にブラック層321が形成される。以上のようにして、表示モジュール51が完成する。
 以上のように、支持基板162側を光取り出し面とするようなボトムエミッション構造を表示モジュール51が有するようにすることが可能である。
・マイクロ化したLEDドライバが素子層164に形成される例
 図21は、PCB基板161と貼合する前の積層体の変形例を示す断面図である。
 図13などで説明した表示モジュール51の構造では、PCB基板161にLEDドライバ121が形成されていた。これに対して、図21の変形例に係る表示モジュール51を構成する支持基板162、多層配線層163、および素子層164からなる積層体では、LEDドライバ381が素子層164に形成される。
 LEDドライバ381は、例えばマイクロ化されたSi-Driverにより構成される。LEDドライバ381は、多層配線層163の配線層201と配線を介して接続される。
 この場合、配線層201を構成するTFTを用いた回路の機能の一部をLEDドライバ381に移し、TFTを用いた回路は簡易的な構造とされる。TFTを用いた回路よりもSi-Driverの方が性能が高いため、TFTを用いた回路の機能の一部をLEDドライバ381に移すことにより、LEDを駆動させるための表示モジュール51全体の性能を向上させることが可能となる。
・その他
 本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
 本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
・構成の組み合わせ例
 本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
 アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層をガラス基板上に形成し、
 前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離する前または剥離した後、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板を、前記樹脂層の光取り出し面の反対側の面に接合する
 表示モジュールの製造方法。
(2)
 前記樹脂層には、TFTを用いた回路が形成される
 前記(1)に記載の表示モジュールの製造方法。
(3)
 前記樹脂層を支持する第1の支持基板を前記ガラス基板上に形成し、
 前記樹脂層を前記第1の支持基板上に形成する
 前記(1)または(2)に記載の表示モジュールの製造方法。
(4)
 前記第1の支持基板上に前記樹脂層を形成した後、前記ガラス基板を前記第1の支持基板から剥離し、
 前記樹脂層と前記プリント基板を前記第1の支持基板を介して接合する
 前記(3)に記載の表示モジュールの製造方法。
(5)
 前記第1の支持基板には、前記樹脂層と前記プリント基板を電気的に接続するための電極として貫通電極が形成される
 前記(3)または(4)に記載の表示モジュールの製造方法。
(6)
 前記第1の支持基板には、前記第1の支持基板の表面と裏面のそれぞれに、前記樹脂層と前記プリント基板を電気的に接続するための電極が形成される
 前記(3)または(4)に記載の表示モジュールの製造方法。
(7)
 前記樹脂層の前記光取り出し面側に、前記樹脂層を支持する第2の支持基板を形成し、
 前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離し、
 前記樹脂層の前記光取り出し面の反対側の面と前記プリント基板を接合する
 前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(8)
 前記樹脂層は、前記第1の配線が形成された配線層と、前記発光素子が形成された素子層とが積層されて構成され、
 前記ガラス基板上に前記配線層を形成し、
 前記配線層上に前記素子層を形成する
 前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(9)
 前記素子層に前記プリント基板を接合する
 前記(8)に記載の表示モジュールの製造方法。
(10)
 前記素子層には、前記配線層と前記プリント基板を電気的に接続するためのパッドが形成される
 前記(9)に記載の表示モジュールの製造方法。
(11)
 前記素子層には、前記発光素子を駆動させるドライバが形成される
 前記(8)乃至(10)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(12)
 前記プリント基板の前記樹脂層との接合面の反対側には、前記発光素子を駆動させるドライバが形成される
 前記(1)乃至(10)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(13)
 前記発光素子は、マイクロLEDである
 前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(14)
 前記プリント基板は、2層貫通基板で構成される
 前記(1)乃至(13)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(15)
 外部から照射される外部光を吸収し、前記発光素子の光を前記光取り出し面側に出射する開口部が形成された光吸収層を、前記樹脂層の前記光取り出し面側に形成する
 前記(1)乃至(14)のいずれかに記載の表示モジュールの製造方法。
(16)
 アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層がガラス基板上に形成された後、
 前記ガラス基板が前記樹脂層から剥離される前または剥離された後に、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板が、前記樹脂層の光取り出し面の反対側に接合されて構成された
 表示モジュール。
(17)
 タイリングディスプレイを構成する
 前記(16)に記載の表示モジュール。
(18)
 アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層と、
 前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成された2層貫通基板で構成されるプリント基板と
 を備える表示モジュール。
(19)
 タイリングディスプレイを構成する
 前記(18)に記載の表示モジュール。
 11 表示システム, 51 表示モジュール, 121 LEDドライバ, 122 LEDアレイ, 141B,141G,141R LEDチップ, 161 PCB基板, 162 支持基板, 163 多層配線層, 164 素子層, 181 貫通電極, 191 接続導体, 201 配線層, 202 樹脂, 203 信号用パッド, 211 封止膜, 212 電極, 251 ガラス基板, 252 接着剤, 253 支持基板, 301a,301b 電極, 321 ブラック層, 331 信号用パッド, 361 LED用パッド, 362,363 信号用パッド, 381 LEDドライバ

Claims (17)

  1.  アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層をガラス基板上に形成し、
     前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離する前または剥離した後、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板を、前記樹脂層の光取り出し面の反対側の面に接合する
     表示モジュールの製造方法。
  2.  前記樹脂層には、TFTを用いた回路が形成される
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  3.  前記樹脂層を支持する第1の支持基板を前記ガラス基板上に形成し、
     前記樹脂層を前記第1の支持基板上に形成する
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  4.  前記第1の支持基板上に前記樹脂層を形成した後、前記ガラス基板を前記第1の支持基板から剥離し、
     前記樹脂層と前記プリント基板を前記第1の支持基板を介して接合する
     請求項3に記載の表示モジュールの製造方法。
  5.  前記第1の支持基板には、前記樹脂層と前記プリント基板を電気的に接続するための電極として貫通電極が形成される
     請求項3に記載の表示モジュールの製造方法。
  6.  前記第1の支持基板には、前記第1の支持基板の表面と裏面のそれぞれに、前記樹脂層と前記プリント基板を電気的に接続するための電極が形成される
     請求項3に記載の表示モジュールの製造方法。
  7.  前記樹脂層の前記光取り出し面側に、前記樹脂層を支持する第2の支持基板を形成し、
     前記ガラス基板を前記樹脂層から剥離し、
     前記樹脂層の前記光取り出し面の反対側の面と前記プリント基板を接合する
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  8.  前記樹脂層は、前記第1の配線が形成された配線層と、前記発光素子が形成された素子層とが積層されて構成され、
     前記ガラス基板上に前記配線層を形成し、
     前記配線層上に前記素子層を形成する
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  9.  前記素子層に前記プリント基板を接合する
     請求項8に記載の表示モジュールの製造方法。
  10.  前記素子層には、前記配線層と前記プリント基板を電気的に接続するためのパッドが形成される
     請求項9に記載の表示モジュールの製造方法。
  11.  前記素子層には、前記発光素子を駆動させるドライバが形成される
     請求項8に記載の表示モジュールの製造方法。
  12.  前記プリント基板の前記樹脂層との接合面の反対側には、前記発光素子を駆動させるドライバが形成される
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  13.  前記発光素子は、マイクロLEDである
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  14.  前記プリント基板は、2層貫通基板で構成される
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  15.  外部から照射される外部光を吸収し、前記発光素子の光を前記光取り出し面側に出射する開口部が形成された光吸収層を、前記樹脂層の前記光取り出し面側に形成する
     請求項1に記載の表示モジュールの製造方法。
  16.  アレイ状に配置された複数の発光素子と、前記発光素子を駆動させるための第1の配線とが形成された樹脂層がガラス基板上に形成された後、
     前記ガラス基板が前記樹脂層から剥離される前または剥離された後に、前記発光素子を駆動させるための第2の配線が形成されたプリント基板が、前記樹脂層の光取り出し面の反対側に接合されて構成された
     表示モジュール。
  17.  タイリングディスプレイを構成する
     請求項16に記載の表示モジュール。
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