WO2023163406A1 - 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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WO2023163406A1
WO2023163406A1 PCT/KR2023/001457 KR2023001457W WO2023163406A1 WO 2023163406 A1 WO2023163406 A1 WO 2023163406A1 KR 2023001457 W KR2023001457 W KR 2023001457W WO 2023163406 A1 WO2023163406 A1 WO 2023163406A1
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WO
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light emitting
mold
emitting diodes
insertion grooves
emitting diode
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PCT/KR2023/001457
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English (en)
French (fr)
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김명희
손상현
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to a display module and a manufacturing method thereof.
  • the self-luminous display device displays an image without a color filter and a backlight, and may use an inorganic light emitting diode that emits light by itself.
  • the display module expresses various colors while being operated in units of pixels or sub-pixels made of, for example, inorganic light emitting devices.
  • the operation of each pixel or sub-pixel is controlled by a plurality of thin film transistors (TFTs).
  • TFTs thin film transistors
  • a plurality of TFTs are arranged on a flexible substrate, a glass substrate or a plastic substrate, and a substrate having such a plurality of TFTs is called a TFT substrate.
  • the present disclosure provides a display module having a high-yield and high-efficiency structure and a manufacturing method thereof.
  • a display device includes a plurality of thin film transistors (TFTs) provided on a substrate, and a plurality of pixels electrically connected to the plurality of TFTs, each pixel having a first first It includes a light emitting diode, a second light emitting diode, and a third light emitting diode.
  • TFTs thin film transistors
  • the second light emitting diode may be larger than the first light emitting diode, and the third light emitting diode may be larger than the second light emitting diode.
  • the first light emitting diode may emit light in a blue wavelength band
  • the second light emitting diode may emit light in a green wavelength band
  • the third light emitting diode may emit light in a red wavelength band.
  • Each of the first light emitting diode, the second light emitting diode, and the third light emitting diode may have a trapezoidal light emitting surface.
  • Each of the first light emitting diode, the second light emitting diode, and the third light emitting diode may have a cross section gradually narrowing toward a surface opposite to the light emitting surface.
  • Each of the first light emitting diode, the second light emitting diode, and the third light emitting diode may have a cross section gradually widening toward a surface opposite to the light emitting surface.
  • a mold apparatus for manufacturing a display device includes a first mold including a plurality of first insertion grooves arranged in a first grid having a first size in which a plurality of first light emitting diodes are accommodated. , a second mold having a second size larger than the first size to accommodate a plurality of second light emitting diodes and including a plurality of second insertion grooves arranged in a second grid, and to accommodate a plurality of third light emitting diodes and a third mold having a third size larger than the second size and including a plurality of third insertion grooves arranged in a third grid.
  • the second mold has a lattice arrangement of a plurality of additional first insertion grooves corresponding to the first size
  • the third mold has a lattice arrangement of a plurality of additional second insertion grooves corresponding to the first size.
  • a plurality of additional third insertion grooves corresponding to 2 sizes are arranged in a grid
  • the plurality of additional first insertion grooves of the second mold are disposed at positions corresponding to the plurality of first insertion grooves of the first mold
  • the plurality of additional second insertion grooves of the third mold are disposed at positions corresponding to the plurality of first insertion grooves of the first mold.
  • the plurality of additional third insertion grooves of the third mold are disposed at positions corresponding to the plurality of second insertion grooves of the second mold. It can be.
  • the first size is greater than the size of the plurality of first light emitting diodes
  • the second size is greater than the size of the plurality of second light emitting diodes
  • the third size is greater than the size of the plurality of third light emitting diodes.
  • the plurality of first insertion grooves, the plurality of second insertion grooves, the plurality of third insertion grooves, the plurality of additional first insertion grooves, the plurality of additional second insertion grooves, and the plurality of additional third insertion grooves may be trapezoidal.
  • Each of the plurality of first insertion grooves, the plurality of second insertion grooves, and the plurality of third insertion grooves may have inclined side surfaces.
  • Each of the plurality of first insertion grooves, the plurality of second insertion grooves, and the plurality of third insertion grooves may have a cross section gradually narrowing from the opening side to the bottom side.
  • providing a plurality of first light emitting diodes to a first mold providing a plurality of second light emitting diodes to a second mold, and providing a plurality of light emitting diodes to a third mold in order to achieve the above object.
  • the plurality of first light emitting diodes, the plurality of second light emitting diodes, and the plurality of light emitting diodes are formed in a plurality of first insertion grooves of the first mold and the second mold in a fluidic self-assembly method. of the plurality of second insertion grooves, and are inserted into the plurality of third insertion grooves of the third mold, respectively.
  • the plurality of first light emitting diodes, the plurality of second light emitting diodes, and the plurality of third light emitting diodes may have different sizes.
  • Each of the plurality of first insertion grooves may have a first size
  • each of the plurality of second insertion grooves may have a second size
  • each of the plurality of third insertion grooves may have a third size.
  • the second size may be larger than the first size and smaller than the third size.
  • a manufacturing method of a display device includes providing a plurality of first light emitting diodes in a first grid pattern on a relay substrate; providing a mold including a plurality of first insertion grooves arranged in the first grid pattern and a plurality of second insertion grooves arranged in the second grid pattern; providing a plurality of second light emitting diodes to the plurality of second insertion grooves; providing the mold to the relay substrate so that the plurality of first light emitting diodes are accommodated in the plurality of first insertion grooves of the mold and the plurality of second light emitting diodes are adhered to the relay substrate; and removing the mold from the plurality of second light emitting diodes and the relay substrate.
  • the method may further include providing the relay substrate to a thin film transistor (TFT) substrate to bond the plurality of first light emitting diodes and the plurality of second light emitting diodes to the TFT substrate.
  • TFT thin film transistor
  • Each of the plurality of first light emitting diodes may be smaller than each of the plurality of second light emitting diodes.
  • Each of the plurality of second light emitting diodes may be larger than each of the plurality of first insertion grooves.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a display panel included in a display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged view of pixels of part III shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a first light emitting diode mounted on a TFT substrate along line IV-IV indicated in FIG. 3 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 8 is a cross-sectional view illustrating an example in which a first light emitting diode is inserted into an insertion groove of a first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a second mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating that a second light emitting diode is inserted into an insertion groove of a second mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a plan view illustrating a third mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a third mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a third light emitting diode inserted into an insertion groove of a third mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a view illustrating alignment of a first mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a view illustrating a state in which the first mold is brought into close contact with the relay substrate in order to transfer a plurality of first light emitting diodes from the first mold to the relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a view illustrating a plurality of first light emitting diodes transferred from a first mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a view illustrating alignment of a second mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a view illustrating a state in which a second mold is brought into close contact with a relay substrate in order to transfer a plurality of second light emitting diodes from the second mold to the relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 20 is a view illustrating a plurality of second light emitting diodes transferred from a second mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 21 is a view illustrating alignment of a third mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a view illustrating a state in which a third mold is brought into close contact with a relay substrate in order to transfer a plurality of third light emitting diodes from the third mold to the relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a view showing a plurality of third light emitting diodes transferred from a third mold to a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 24 is a diagram illustrating alignment of a relay substrate to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 25 is a diagram illustrating thermal compression of a relay substrate to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 26 is a view showing a plurality of first to third light emitting diodes transferred to a TFT substrate from a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a first light emitting diode mounted on a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 29 is a cross-sectional view illustrating a first light emitting diode inserted into an insertion groove of a first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 30 is a view showing aligning the first mold to the TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 31 is a view illustrating thermal compression of the first mold to the TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a view showing a plurality of first light emitting diodes transferred from a first mold to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 33 is a view showing aligning the second mold to the TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 34 is a view illustrating thermal compression of a second mold to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • 35 is a view showing a plurality of third light emitting diodes transferred from a third mold to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • the expression 'same' indicates that not only completely coincides, but also includes a degree of difference considering a processing error range.
  • the display module may include a display panel having an inorganic light emitting diode for displaying an image.
  • the display panel may be a flat panel display panel or a curved display panel, and a plurality of inorganic light emitting diodes (eg, micro LEDs or mini LEDs) of 100 ⁇ m or less are mounted, compared to LCDs that require a backlight. It provides better contrast, response time and energy efficiency.
  • 'inorganic light emitting diode' and 'inorganic light emitting device' may be used interchangeably.
  • Inorganic light emitting devices applied to the present disclosure have higher brightness, luminous efficiency, and longer lifetime than organic light emitting diodes (OLEDs).
  • the inorganic light emitting device may be a semiconductor chip capable of emitting light by itself when power is supplied.
  • Micro LED an inorganic light emitting device, has fast response speed, low power, and high luminance.
  • micro LEDs are more efficient at converting electricity into photons than conventional LCDs or OLEDs. That is, the display device includes micro LEDs with a higher "brightness per watt" compared to conventional LCD or OLED displays.
  • micro LEDs can produce the same brightness with about half the energy compared to conventional LEDs (width, length, and height each exceed 100 ⁇ m) or OLEDs.
  • micro LED can realize high resolution, excellent color, contrast and brightness, so it can accurately express a wide range of colors, and it can implement a clear screen even in bright sunlight outdoors.
  • micro LED is resistant to burn-in and generates little heat, guaranteeing a long lifespan without deformation.
  • the micro LED may have a flip chip structure in which an anode and a cathode electrode are formed on the same first surface and a light emitting surface is formed on a second surface opposite to the first surface on which the electrodes are formed.
  • a substrate has a thin film transistor (TFT) layer formed thereon on the front surface, and a power supply circuit for supplying power to the TFT circuit, a data drive driver, and a gate drive on the rear surface.
  • a timing controller controlling the driver and each driving driver may be disposed.
  • a plurality of pixels arranged in a TFT layer can be driven by a TFT circuit.
  • the TFT provided in the display module may be a low-temperature polycrystalline silicon (LTPS) TFT, a low-temperature polycrystalline oxide (LTPO) TFT, or an oxide TFT.
  • LTPS low-temperature polycrystalline silicon
  • LTPO low-temperature polycrystalline oxide
  • oxide TFT oxide
  • the substrate is a glass substrate, a synthetic resin series having a flexible material (eg, PI (polyimide), PET (polyethylene terephthalate), PES (polyethersulfone), PEN (polyethylene naphthalate), PC (polycarbonate) etc.) or a ceramic substrate can be used.
  • PI polyimide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PES polyethersulfone
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • a TFT layer having a TFT circuit is disposed on the front surface of the substrate, and no circuit may be disposed on the rear surface of the substrate.
  • the TFT layer may be integrally formed on the substrate or made in the form of a separate film and attached to one surface of the glass substrate.
  • the front surface of the substrate may be divided into an active region and an inactive region.
  • the active region may correspond to a region occupied by the TFT layer on the entire surface of the substrate, and the inactive region may be an area excluding the region occupied by the TFT layer on the entire surface of the substrate.
  • the edge region of the substrate may be the outermost region of the glass substrate. Also, the edge region of the substrate may be an area other than a region of the substrate where a circuit is formed. Also, the edge region of the substrate may include a portion of the front surface of the substrate adjacent to the side surface of the substrate and a portion of the rear surface of the substrate adjacent to the side surface of the substrate.
  • the substrate may be formed in a quadrangle type. For example, the substrate may be formed in a rectangle or square.
  • the edge region of the substrate may include at least one side of the four sides of the glass substrate.
  • the TFTs constituting the TFT layer are not limited to a specific structure or type.
  • the TFTs cited in the present disclosure include LTPS TFTs (Low-temperature polycrystalline silicon TFTs) and others. It can be implemented with oxide TFT, Si TFT (poly silicon, a-silicon), organic TFT, graphene TFT, etc., and only P-type (or N-type) MOSFET can be made and applied in the Si wafer CMOS process.
  • the substrate included in the display module is not limited to the TFT substrate.
  • the display module may be a substrate without a TFT layer on which a TFT circuit is formed.
  • the display module may include a substrate on which the micro IC is separately mounted and only the wiring is patterned.
  • the pixel driving method of the display module may be an active matrix (AM) driving method or a passive matrix (PM) driving method.
  • the display module may form a wiring pattern to which each micro LED is electrically connected according to an AM driving method or a PM driving method.
  • a display module includes a glass substrate on which a plurality of LEDs are mounted and side wires are formed.
  • a display module can be installed and applied to electronic products or electric vehicles that require wearable devices, portable devices, handheld devices, and various displays as a single unit, and can be applied as a matrix type. It can be applied to display devices such as monitors for personal computers (PCs), high-resolution TVs and signage (or digital signage), electronic displays, and the like through the assembly arrangement of .
  • PCs personal computers
  • high-resolution TVs and signage or digital signage
  • electronic displays and the like through the assembly arrangement of .
  • the display module of the present disclosure may include a plurality of inorganic light emitting devices for image display arranged on a substrate having thin film transistors formed thereon.
  • a plurality of inorganic light emitting devices may be sub-pixels constituting a single pixel.
  • one 'light emitting element', one 'micro LED', and one 'sub-pixel' may be interchangeably used as the same meaning.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • a display device 1 may include a display module 3 and a processor 5.
  • the display module 3 may be a touch screen combined with a touch sensor, a flexible display, a rollable display, and/or a 3D display.
  • a large format display eg, LFD, large format display
  • LFD large format display
  • the display module 3 can display various images.
  • the image is a concept including still images and/or moving images.
  • the display module 3 can display various images such as broadcast content and multimedia content. Also, the display module 3 may display a user interface and icons.
  • the display module 3 may include a display panel 10 and a display driver IC (DDI) 7 for controlling the display panel 10 .
  • DCI display driver IC
  • the display driver IC 7 may include a circuit to implement an interface module 7a, a memory 7b (eg, a buffer memory), an image processing module 7c, or a mapping module 7d.
  • the display driver IC 7 transmits image information including, for example, image data or image control signals corresponding to commands for controlling the image data to other parts of the display device 1 through the interface module 7a. can be received from the component.
  • image information may be received from a processor 5 (eg, a main processor (eg, an application processor) or an auxiliary processor (eg, a graphic processing unit) that operates independently of the function of the main processor).
  • a processor 5 eg, a main processor (eg, an application processor) or an auxiliary processor (eg, a graphic processing unit) that operates independently of the function of the main processor.
  • the display driver IC 7 can communicate with the sensor module through the interface module 7a. Also, the display driver IC 7 may store at least a portion of the received image information in the memory 7b, for example, in units of frames.
  • the image processing module 7c may pre-process or post-process (eg, adjust resolution, brightness, or size) at least part of the image data based on at least the characteristics of the image data or the characteristics of the display panel 10 . ) can be performed.
  • the mapping module 7d may generate a voltage value or current value corresponding to the image data pre-processed or post-processed through the image processing module 7c.
  • the generation of the voltage value or the current value depends on, for example, the properties of the pixels of the display panel 10 (eg, the arrangement of pixels (RGB stripe or pentile structure) or the size of each sub-pixel). It can be performed based at least in part. At least some pixels of the display panel 10 are driven based, for example, at least in part on the voltage value or current value, so that visual information (eg text, image, or icon) corresponding to the image data is displayed on the display panel ( 10) can be displayed.
  • the properties of the pixels of the display panel 10 eg, the arrangement of pixels (RGB stripe or pentile structure) or the size of each sub-pixel. It can be performed based at least in part. At least some pixels of the display panel 10 are driven based, for example, at least in part on the voltage value or current value, so that visual information (eg text, image, or icon) corresponding to the image data is displayed on the display panel ( 10) can be displayed.
  • the display driver IC 7 may transmit a driving signal (eg, a driver driving signal, a gate driving signal, etc.) to the display based on image information received from the processor 5 .
  • a driving signal eg, a driver driving signal, a gate driving signal, etc.
  • the display driver IC 7 may display an image based on the image signal received from the processor 5 .
  • the display driver IC 7 generates a driving signal for a plurality of subpixels based on the image signal received from the processor 5, and displays an image by controlling light emission of the plurality of subpixels based on the driving signal. can do.
  • the display module 3 may further include a touch circuit.
  • the touch circuit may include a touch sensor and a touch sensor IC for controlling the touch sensor.
  • the touch sensor IC may control the touch sensor to detect, for example, a touch input or a hovering input to a designated position of the display panel 10 .
  • the touch sensor IC may detect a touch input or a hovering input by measuring a change in a signal (eg, voltage, light amount, resistance, or charge amount) for a designated position of the display panel 10 .
  • the touch sensor IC may provide information (eg, location, area, pressure, or time) on the sensed touch input or hovering input to the processor 5 .
  • at least a part of the touch circuit is a display driver IC 7, a part of the display panel 10, or another component disposed outside the display module 3 ( eg as part of a co-processor).
  • the processor 5 includes a digital signal processor (DSP), a microprocessor, a graphics processing unit (GPU), an artificial intelligence (AI) processor, a neural processing unit (NPU), and a TCON for processing digital image signals.
  • DSP digital signal processor
  • MCU micro controller unit
  • MPU micro processing unit
  • controller application A processor
  • AP application processor
  • CP communication processor
  • the processor 5 has a built-in processing algorithm. It may be implemented in the form of a system on chip (SoC), large scale integration (LSI), application specific integrated circuit (ASIC), or field programmable gate array (FPGA).
  • SoC system on chip
  • LSI large scale integration
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • the processor 5 may control hardware or software components connected to the processor 5 by driving an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor 5 may load and process commands or data received from at least one of the other components into a volatile memory, and store various data in a non-volatile memory.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a display panel included in a display device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is an enlarged view of pixels of a portion III shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. is a cross-sectional view showing a first light emitting diode mounted on a TFT substrate along line IV-IV in FIG. 3 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display panel 10 may include a substrate and a plurality of pixels arranged on the substrate.
  • the display panel 10 includes an amorphous silicon (a-Si) TFT, a low temperature polycrystalline silicon (LTPS) TFT, a low temperature polycrystalline oxide (LTPO) TFT, a hybrid oxide and polycrystalline silicon (HOP) TFT, and a liquid crystalline polymer (LCP) TFT. , or a substrate that can be implemented in the form of an OTFT (organic TFT) or the like.
  • a-Si amorphous silicon
  • LTPS low temperature polycrystalline silicon
  • LTPO low temperature polycrystalline oxide
  • HOP hybrid oxide and polycrystalline silicon
  • LCP liquid crystalline polymer
  • the display panel 10 may include a plurality of pixel areas arranged in a matrix form. One pixel may be disposed in each pixel area 30, and each pixel includes a first light emitting diode 31 emitting light of a blue wavelength band and a second light emitting diode 33 emitting light of a green wavelength band. ) and a third light emitting diode 35 emitting light in a red wavelength band.
  • the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 are not occupied by the first light emitting diode 31, the second light emitting diode 33, and the third light emitting diode 35. ) may be disposed.
  • the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be arranged in a line at regular intervals, but are not limited thereto.
  • the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be arranged in an L shape or in a pentile RGBG method.
  • the pentile RGBG method is a method of arranging the number of red, green, and blue light emitting diodes in a ratio of 1:1:2 (RGBG) by using the characteristic that humans distinguish blue less and green the best.
  • RGBG 1:1:2
  • the pen tile RGBG method is effective because it can increase yield, lower unit cost, and realize high resolution on small surfaces.
  • the light emitting surfaces 31a, 33a, and 35a of the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be substantially trapezoidal.
  • the size of the second light emitting diode 33 may be larger than that of the first light emitting diode 31 .
  • the size of the third light emitting diode 35 may be larger than that of the second light emitting diode 33 .
  • a pair of electrodes 32a and 32b may be disposed on opposite sides of the light emitting surface 31a.
  • the pair of electrodes 32a and 32b may be respectively physically and electrically connected to a pair of first electrode pads 22a and 22b disposed on one surface of the TFT substrate 20 .
  • a pair of electrodes 34a and 34b may be disposed on opposite sides of the light emitting surface 33a.
  • the pair of electrodes 34a and 34b may be physically and electrically connected to a pair of second electrode pads 24a and 24b disposed on one surface of the TFT substrate 20 , respectively.
  • the distance between the pair of electrodes 34a and 34b of the second light emitting diode 33 is may be greater than the distance between the pair of electrodes 32a and 32b. Accordingly, the distance between the pair of second electrode pads 24a and 24b may be greater than the distance between the pair of first electrode pads 22a and 22b. The size of the pair of second electrode pads 24a and 24b may be larger than the size of the pair of first electrode pads 22a and 22b.
  • a pair of electrodes 36a and 36b may be disposed on opposite sides of the light emitting surface 35a.
  • the pair of electrodes 36a and 36b may be respectively physically and electrically connected to a pair of third electrode pads 26a and 26b disposed on one surface of the TFT substrate 20 .
  • the distance between the pair of electrodes 36a and 36b of the third light emitting diode 35 is may be larger than the distance between the pair of electrodes 34a and 34b. Accordingly, the distance between the pair of third electrode pads 26a and 26b may be greater than the distance between the pair of second electrode pads 24a and 24b. Also, the size of the pair of third electrode pads 26a and 26b may be larger than the size of the pair of second electrode pads 24a and 24b.
  • the light emitting surfaces 31a, 33a, and 35a of the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be formed in a flat shape, and may have a trapezoid shape with left and right symmetrical outlines.
  • the shape of the light emitting surfaces 31a, 33a, and 35a of the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 is not limited thereto, and may be a trapezoid with left and right asymmetrical shapes.
  • the first to third light emitting diodes 31 , 33 , and 35 may be micro light emitting diodes (LEDs) having a size of about 50 ⁇ m or less.
  • the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 are flip chips in which a pair of electrodes 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, and 36b are disposed on opposite surfaces of the light emitting surfaces 31a, 33a, and 33b. (flip chip) type structure.
  • the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be of a lateral chip type or a vertical chip type.
  • first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 have different sizes but have substantially the same structure, only the structure of the first light emitting diode 31 will be described below with reference to the drawings.
  • the first light emitting diode 31 is formed between a first semiconductor layer S1 and a second semiconductor layer S2 grown on an epitaxial substrate, and between the first semiconductor layer S1 and the second semiconductor layer S2. It may include an active layer (active layer) (A) disposed on.
  • active layer active layer
  • the first semiconductor layer S1 may include, for example, a p-type semiconductor layer (anode, oxide electrode).
  • the p-type semiconductor layer may be selected from, for example, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, and AlInN, and may be doped with a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba.
  • the second semiconductor layer S2 may include, for example, an n-type semiconductor layer (cathode, reduction electrode).
  • the n-type semiconductor layer may be selected from, for example, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, and the like, and may be doped with an n-type dopant such as Si, Ge, or Sn.
  • the epitaxially grown portion of the first light emitting diode 31 is not limited to the above configuration, and for example, the first semiconductor layer S1 includes an n-type semiconductor layer and the second semiconductor layer S2 includes a p-type semiconductor layer. A semiconductor layer may also be included.
  • the active layer is a region in which electrons and holes recombine, and as the electrons and holes recombine, the active layer transitions to a lower energy level and emits light having a wavelength corresponding thereto.
  • the active layer (A) may include a semiconductor material, for example, amorphous silicon or polycrystalline silicon.
  • a semiconductor material for example, amorphous silicon or polycrystalline silicon.
  • the present embodiment is not limited thereto, and may contain an organic semiconductor material or the like, and may have a single quantum well (SQW) structure or a multi quantum well (MQW) structure.
  • a pair of electrodes 32a and 32b may be disposed on a surface opposite to the light emitting surface 31a of the first light emitting diode 31 .
  • the other electrode 32b may be a cathode electrode.
  • the pair of electrodes 32a and 32b may be made of an alloy containing Ag or Au, but is not limited thereto.
  • the first light emitting diode 31 has a first side surface 31b, a second side surface 31c, and a third side surface 31d between the light emitting surface 31a and the surface opposite to the light emitting surface (hereinafter referred to as 'bottom surface'). and a fourth side surface 31e.
  • the first to fourth side surfaces 31b, 31c, 31d, and 31e may be inclined.
  • first and second side surfaces 31b and 31c of the first light emitting diode 31 may be inclined from the upper side to the lower side of the first light emitting diode 31 as shown in FIG. 4 .
  • the first side surface 31b of the first light emitting diode 31 is inclined at a first angle B1 with respect to the light emitting surface 31a
  • the second side surface 31c of the first light emitting diode 31 is the light emitting surface ( It may be inclined at a second angle B2 with respect to 31a).
  • both the first angle B1 and the second angle B2 are acute angles, and may be substantially the same angle.
  • the cross section of the first light emitting diode 31 may be an inverted trapezoidal symmetrical shape.
  • the third and fourth side surfaces 31d and 31e of the first light emitting diode 31 may form an acute angle with respect to the light emitting surface 31a similarly to the first and second side surfaces 31b and 31c.
  • the bottom surface of the first light emitting diode 31 may have a rectangular shape in plan, but is not limited thereto.
  • the bottom surface of the first light emitting diode 31 may be formed in various shapes such as a square shape or a trapezoid shape.
  • a pair of electrodes 32a and 32b may be spaced apart from each other on the lower surface of the first light emitting diode 31 .
  • the side surfaces of the second light emitting diode 33 and the side surfaces of the third light emitting diode 35 may be inclined similarly to the side surfaces 31b, 31c, 31d, and 31e of the first light emitting diode 31 .
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a first mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example in which a first light emitting diode is inserted into an insertion groove of the first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • a manufacturing method of a display device may go through the following schematic processes.
  • a plurality of light emitting diodes may be respectively arranged in a mold for each color (blue, green, red) in a fluid self-assembly method.
  • a plurality of light emitting diodes may be sequentially transferred from the molds for each color to the relay substrate.
  • a plurality of light emitting diodes of different colors arranged on the relay substrate may be transferred to the TFT substrate.
  • a plurality of first light emitting diodes 31 emitting blue wavelength light may be arranged in the first mold 100 in a fluid self-assembly method (501 in FIG. 5).
  • a plurality of first insertion grooves 110 into which the first light emitting diodes 31 are respectively inserted may be formed on one surface of the first mold 100 .
  • the plurality of first insertion grooves 110 may be arranged at regular intervals G1 in a row direction and at regular intervals G2 in a column direction. These intervals G1 and G2 may be based on the pitch between pixels transferred to the TFT substrate 20 (see FIG. 26).
  • the first insertion groove 110 of the first mold 100 may have an opening substantially corresponding to the shape of the light emitting surface 31a of the first light emitting diode 31 when viewed from a plane.
  • the opening of the first insertion groove 110 of the first mold 100 may be trapezoidal.
  • the size of the opening of the first insertion groove 110 of the first mold 100 is such that the first light emitting diode 31 can be easily inserted into the first insertion groove 110 of the first mold 100 during fluid self-assembly. It may be formed slightly larger than the size of the first light emitting diode 31 so that it can be formed.
  • side surfaces 111 and 113 of the first insertion groove 110 of the first mold 100 may be inclined.
  • the cross section of the first insertion groove 110 of the first mold 100 may gradually become narrower from the opening side to the bottom side.
  • the shape of the first insertion groove 110 of the first mold 100 is formed to be similar to that of the first light emitting diode 31, the first light emitting diode 31 during fluid self-assembly Can be easily inserted into the first insertion groove 110 of the first mold 100 in a certain direction.
  • FIG. 9 is a plan view showing a second mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 11 is a second mold according to an embodiment of the present disclosure. 2 It is a cross-sectional view showing an example in which the second light emitting diode is inserted into the insertion groove of the mold.
  • a plurality of second light emitting diodes 33 emitting green wavelength light may be arranged in the second mold 200 in a fluid self-assembly method (502 in FIG. 5).
  • a plurality of second insertion grooves 220 into which the second light emitting diodes 33 are respectively inserted may be formed on one surface of the second mold 200 .
  • the plurality of second insertion grooves 220 may be arranged at regular intervals G3 in a row direction and at regular intervals G4 in a column direction. These intervals G3 and G4 may be based on a pitch between pixels transferred to the TFT substrate 20 (see FIG. 26).
  • the opening of the second insertion groove 220 of the second mold 200 may have a shape substantially corresponding to the shape of the light emitting surface 33a of the second light emitting diode 33 when viewed from a plane.
  • the opening of the second insertion groove 220 of the second mold 200 may be trapezoidal.
  • the size of the opening of the second insertion groove 220 of the second mold 200 is such that the second light emitting diode 33 can be easily inserted into the second insertion groove 220 of the second mold 200 during fluid self-assembly. It may be formed slightly larger than the size of the second light emitting diode 33 so that it can be formed.
  • side surfaces 221 and 223 of the second insertion groove 220 of the second mold 200 may be inclined.
  • the cross section of the second insertion groove 220 of the second mold 200 may gradually become narrower from the opening side to the bottom side.
  • the shape of the second insertion groove 220 of the second mold 200 is formed to be similar to the shape of the second light emitting diode 33, the second light emitting diode 33 during fluid self-assembly can be easily inserted into the second insertion groove 220 of the second mold 200 in a certain direction.
  • the second mold 200 may have a plurality of first auxiliary insertion grooves 210 formed therein.
  • a plurality of first auxiliary insertion grooves 210 may be disposed at regular intervals (G11) on the left side of the plurality of second insertion grooves 220, respectively.
  • the plurality of first auxiliary insertion grooves 210 of the second mold 200 may have substantially the same shape, row-direction spacing, and column-direction spacing of the plurality of first insertion grooves 110 of the first mold 100. there is.
  • the plurality of second light emitting diodes 33 are inserted into the plurality of second insertion grooves 220 during fluid self-assembly, but the size of the second light emitting diodes 33 is larger than the size of the plurality of first auxiliary insertion grooves 210. Because of their size, the plurality of second light emitting diodes 33 are not inserted into the plurality of first auxiliary insertion grooves 210 of the second mold 200 .
  • FIG. 12 is a plan view showing a third mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a third mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14 is a third mold according to an embodiment of the present disclosure. 3 It is a cross-sectional view showing an example in which the third light emitting diode is inserted into the insertion groove of the mold.
  • a plurality of third light emitting diodes 35 emitting red wavelength light may be arranged in the third mold 300 in a fluid self-assembly method (503 in FIG. 5).
  • a plurality of third insertion grooves 330 into which third light emitting diodes 35 are respectively inserted may be formed on one surface of the third mold 300 .
  • the plurality of third insertion grooves 330 may be arranged at regular intervals G5 in a row direction and at regular intervals G6 in a column direction. These intervals G5 and G6 may be based on a pitch between pixels transferred to the TFT substrate 20 (see FIG. 26).
  • the opening of the third insertion groove 330 of the third mold 300 may have a shape substantially corresponding to the shape of the light emitting surface 35a of the third light emitting diode 35 .
  • the opening of the third insertion groove 330 of the third mold 300 may be trapezoidal.
  • the size of the opening of the third insertion groove 330 of the third mold 300 is such that the third light emitting diode 35 can be easily inserted into the third insertion groove 330 of the third mold 300 during fluid self-assembly. It may be formed slightly larger than the size of the third light emitting diode 35 so that it can be formed.
  • side surfaces 331 and 333 of the third insertion groove 330 of the third mold 300 may be inclined.
  • the cross section of the third insertion groove 330 of the third mold 300 may gradually become narrower from the opening side to the bottom side.
  • the third light emitting diode 35 during fluid self-assembly may be inserted into the third insertion groove 330 of the third mold 300 in a certain direction.
  • the third mold 300 may be formed with a plurality of second auxiliary insertion grooves 310 and a plurality of third auxiliary insertion grooves 320 .
  • a plurality of third auxiliary insertion grooves 320 may be disposed at regular intervals (G12) on the left side of the plurality of third insertion grooves 330, respectively.
  • a plurality of second auxiliary insertion grooves 310 may be disposed at regular intervals (G11) on the left side of the plurality of third auxiliary insertion grooves 320, respectively.
  • the plurality of second auxiliary insertion grooves 310 of the third mold 300 may have substantially the same shape, row-direction spacing, and column-direction spacing of the plurality of first insertion grooves 110 of the first mold 100. there is.
  • the plurality of third auxiliary insertion grooves 320 of the third mold 300 may have substantially the same shape as the plurality of second insertion grooves 220 of the second mold 200, and the spacing in the row direction and the spacing in the column direction. there is.
  • the plurality of third light emitting diodes 35 are inserted into the plurality of third insertion grooves 330 during fluid self-assembly, but the size of the third light emitting diodes 35 is different from the plurality of second auxiliary insertion grooves 310 and the plurality of third light emitting diodes 35. Since the size of the third auxiliary insertion groove 320 is larger than the plurality of second auxiliary insertion grooves 310 and the plurality of third auxiliary insertion grooves 320 of the third mold 300, a plurality of third light emitting diodes 35 ) is not inserted.
  • FIG. 15 is a view showing arranging a first mold on a relay board according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 16 is a view showing a plurality of first light emitting diodes arranged on a relay board from the first mold according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 17 is a view showing that the first mold is brought into close contact with the relay substrate for transfer
  • FIG. 17 is a view showing that a plurality of first light emitting diodes are transferred to the relay substrate by the first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • a plurality of arranged third light emitting diodes 35 may be sequentially transferred to the relay substrate 400 (504 in FIG. 5).
  • the first mold 100 is disposed above the relay substrate 400 at intervals in order to transfer the plurality of first light emitting diodes 31 to a preset position on the relay substrate 400. It may be aligned with the relay board 400 . In this case, the plurality of first light emitting diodes 31 arranged in the first mold 100 may have light emitting surfaces 31a facing the relay substrate 400 .
  • a predetermined adhesive layer may be formed in the plurality of first insertion grooves 110 of the first mold 100 . Accordingly, a pair of electrodes 32a and 32b disposed on the bottom surface of the plurality of first light emitting diodes 31 inserted into the plurality of first insertion grooves 110 may be attached to the adhesive layer. The plurality of first light emitting diodes 31 inserted into the plurality of first insertion grooves 110 are not separated from the first mold 100 while being aligned toward the relay board 400 when transferred to the relay board 400 . may not be
  • a first mold 100 may be provided on one surface of the relay substrate 400 to bond the plurality of first light emitting diodes 31 to the relay substrate. In this case, the first mold 100 may be pressed toward the relay substrate 400 with a constant pressure.
  • the plurality of first light emitting diodes 31 arranged in the first mold 100 may have a light emitting surface 31a attached to the adhesive layer 410 formed on one surface of the relay substrate 400 .
  • the first mold 100 may be separated from the relay substrate 400 .
  • the adhesive layer 410 of the relay substrate 400 may have stronger adhesive force than the adhesive layer formed in the plurality of first insertion grooves 110 of the first mold 100 . Accordingly, the plurality of first light emitting diodes 31 may be transferred from the first mold 100 to the relay substrate 400 .
  • FIG. 18 is a view showing arranging a second mold according to an embodiment of the present disclosure to a relay board
  • FIG. 19 is a view showing a plurality of second light emitting diodes from the second mold according to an embodiment of the present disclosure to the relay board.
  • FIG. 20 is a view showing that the second mold is brought into close contact with the relay substrate for transfer
  • FIG. 20 is a view showing that a plurality of second light emitting diodes are transferred to the relay substrate by the second mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • the second mold 200 is disposed above the relay substrate 400 at intervals in order to transfer the plurality of second light emitting diodes 33 to a preset position on the relay substrate 400. It may be aligned with the relay board 400 . In this case, the plurality of second light emitting diodes 33 arranged in the second mold 200 may have light emitting surfaces 33a facing the relay substrate 400 .
  • a predetermined adhesive layer may be formed in the plurality of second insertion grooves 220 of the second mold 200 . Accordingly, a pair of electrodes 34a and 34b disposed on the bottom surface of the plurality of second light emitting diodes 33 inserted into the plurality of second insertion grooves 220 may be attached to the adhesive layer. The plurality of second light emitting diodes 33 inserted into the plurality of second insertion grooves 220 are not separated from the second mold 200 while being aligned toward the relay board 400 when transferred to the relay board 400. may not be
  • a second mold 200 may be provided on one surface of the relay substrate 400 to bond the plurality of second light emitting diodes 33 to the relay substrate 400 .
  • the plurality of first light emitting diodes 31 first transferred to the relay substrate 400 may be inserted into the plurality of first auxiliary insertion grooves 210 of the second mold 200 . Accordingly, when the plurality of second light emitting diodes 33 arranged in the second mold 200 are transferred to the relay substrate 400, the plurality of first light emitting diodes 31 first transferred to the relay substrate 400 2 may not interfere with the mold 200 .
  • the second mold 200 may be pressed toward the relay substrate 400 with a constant pressure. Accordingly, the plurality of second light emitting diodes 33 arranged in the second mold 200 may be attached to the adhesive layer 410 having the light emitting surface 33a formed on one surface of the relay substrate 400 .
  • the second mold 200 may be separated from the relay substrate 400 .
  • the adhesive layer 410 of the relay substrate 400 may have stronger adhesive force than the adhesive layer formed in the plurality of second insertion grooves 220 of the second mold 200 . Accordingly, the plurality of second light emitting diodes 33 may be transferred from the second mold 200 to the relay substrate 400 .
  • the plurality of first light emitting diodes 31 and the plurality of second light emitting diodes 33 may be lattice-arranged on the relay substrate 400 .
  • FIG. 21 is a view showing a third mold according to an embodiment of the present disclosure being aligned on a relay board
  • FIG. 22 is a view illustrating a plurality of third light emitting diodes from a third mold according to an embodiment of the present disclosure on a relay board
  • FIG. 23 is a view showing that the third mold is brought into close contact with the relay substrate for transfer
  • FIG. 23 is a view showing that a plurality of third light emitting diodes are transferred to the relay substrate by the third mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • the third mold 300 is disposed above the relay substrate 400 at intervals in order to transfer the plurality of third light emitting diodes 35 to a preset position on the relay substrate 400. It may be aligned with the relay board 400 . In this case, the plurality of third light emitting diodes 35 arranged in the third mold 300 may have light emitting surfaces 35a facing the relay substrate 400 .
  • a predetermined adhesive layer may be formed in the plurality of third insertion grooves 330 of the third mold 300 . Accordingly, a pair of electrodes 36a and 36b disposed on the bottom surface of the plurality of third light emitting diodes 35 inserted into the plurality of third insertion grooves 330 may be attached to the adhesive layer. The plurality of third light emitting diodes 35 inserted into the plurality of third insertion grooves 330 are not separated from the third mold 300 while being aligned toward the relay board 400 when transferred to the relay board 400 . may not be
  • a third mold 300 may be provided on one surface of the relay substrate 400 .
  • the plurality of first light emitting diodes 31 first transferred to the relay substrate 400 may be inserted into the plurality of second auxiliary insertion grooves 310 of the third mold 300, and the plurality of second light emitting diodes 33 ) may be inserted into a plurality of third auxiliary insertion grooves 320 of the third mold 300 . Accordingly, when transferring the plurality of third light emitting diodes 35 arranged in the third mold 300 to the relay substrate 400, the plurality of first light emitting diodes 31 and the plurality of first light emitting diodes 31 first transferred to the relay substrate 400 The second light emitting diode 33 of may not interfere with the third mold 300 .
  • the third mold 300 may be pressed toward the relay substrate 400 with a constant pressure. Accordingly, the plurality of third light emitting diodes 35 arranged in the third mold 300 may be attached to the adhesive layer 410 having the light emitting surface 35a formed on one surface of the relay substrate 400 .
  • the third mold 300 may be separated from the relay substrate 400 .
  • the adhesive layer 410 of the relay substrate 400 may have stronger adhesive strength than the adhesive layer formed in the plurality of third insertion grooves 330 of the third mold 300 . Accordingly, the plurality of third light emitting diodes 35 may be transferred from the third mold 300 to the relay substrate 400 .
  • a plurality of first light emitting diodes 31 , a plurality of second light emitting diodes 33 , and a plurality of third light emitting diodes 35 may be arranged in a lattice arrangement on the relay substrate 400 .
  • FIG. 24 is a view showing aligning a relay substrate to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 25 is a view showing thermal compression of a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure to a TFT substrate
  • FIG. 26 is a diagram showing that a plurality of first to third light emitting diodes are transferred to a TFT substrate from a relay substrate according to an embodiment of the present disclosure
  • the plurality of first light emitting diodes 31, the plurality of second light emitting diodes 33, and the plurality of third light emitting diodes 35 arranged on the relay substrate 400 are transferred to the TFT substrate 20. Yes (505 in FIG. 5).
  • the relay substrate 400 is provided on the upper side of the TFT substrate 20 to transfer the plurality of first to third light emitting diodes 31 , 33 , and 35 to a preset position on the TFT substrate 20 .
  • the light emitting surfaces 31a, 33a, and 35a of the plurality of first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 arranged on the relay substrate 400 may face the TFT substrate 20.
  • Electrode pads 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b may be arranged.
  • An adhesive layer eg, ACF (anisotropic conductive film), ACP (anisotropic conductive paste), NCF (non-conductive film), NCP0 (non-conductive paste), etc.
  • ACF anisotropic conductive film
  • ACP anisotropic conductive paste
  • NCF non-conductive film
  • NCP0 non-conductive paste
  • the relay substrate 400 may be thermally compressed to the TFT substrate 20 by a pressing member.
  • the electrodes 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, and 36b of the plurality of first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 have corresponding electrode pads 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b).
  • the relay substrate 400 may be separated from the TFT substrate 20 .
  • the electrodes 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, and 36b of the plurality of first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 have corresponding electrode pads 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, and 26b), the plurality of first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 can be easily separated from the relay substrate 400.
  • the plurality of first to third light emitting diodes 31 , 33 , and 35 may be transferred from the relay substrate 400 to the TFT substrate 20 .
  • cross sections of the first to third light emitting diodes 31 , 33 , and 35 transferred to the TFT substrate 20 may have an inverted trapezoidal shape, but are not limited thereto.
  • cross sections of the first to third light emitting diodes 31, 33, and 35 may be trapezoidal.
  • the manufacturing method of the display module can omit the process of using the relay substrate 400, which will be described in detail below. .
  • FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a first light emitting diode mounted on a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first light emitting diode 31' mounted on the TFT substrate 20' has a shape similar to that of the light emitting surface 31a' of the first light emitting diode 31 described above. can be similar
  • the light emitting surface 31a' of the first light emitting diode 31' may be a trapezoid in which left and right sides are symmetrical or a trapezoid in which left and right sides are asymmetrical.
  • the four side surfaces of the first light emitting diode 31' may be inclined.
  • first and second side surfaces 31b' and 31c' of the first light emitting diode 31' may be inclined from the upper side to the lower side of the first light emitting diode 31'.
  • the first side surface 31b' of the first light emitting diode 31' is inclined at a third angle B3 with respect to the light emitting surface 31a'
  • the second side surface 31c' of the first light emitting diode 31' may be inclined at a fourth angle B4 with respect to the light emitting surface 31a'.
  • both the third angle B3 and the fourth angle B4 are obtuse angles and may be substantially the same angle.
  • the third and fourth side surfaces of the first light emitting diode 31' may form an obtuse angle with respect to the light emitting surface 31a' similar to the first and second side surfaces 31b' and 31c'.
  • the bottom surface of the first light emitting diode 31' may have a rectangular shape in plan, but is not limited thereto.
  • the bottom surface of the first light emitting diode 31' may be formed in various shapes such as a square shape or a trapezoidal shape.
  • the bottom surface of the first light emitting diode 31' may be wider than the light emitting surface 31a'. Accordingly, the cross section of the first light emitting diode 31' may be trapezoidal.
  • a pair of electrodes 32a' and 32b' may be spaced apart from each other on the lower surface of the first light emitting diode 31'.
  • the pair of electrodes 32a' and 32b' may be respectively connected to the pair of first electrode pads 22a' and 22b' of the TFT substrate 20'.
  • the first light emitting diode 31' is formed between the first semiconductor layer S1', the second semiconductor layer S2', and the first semiconductor layer S1' and the second semiconductor layer S2' grown on the epitaxial substrate. It may include an active layer (A') disposed on.
  • the second light emitting diode 33' and the third light emitting diode 35' may have structures similar to those of the first light emitting diode 31'.
  • the side surfaces of the second light emitting diode 33' and the side surfaces of the third light emitting diode 35' may be inclined similarly to the side surfaces of the first light emitting diode 31'.
  • a manufacturing method of a display device may go through the following schematic processes.
  • a plurality of light emitting diodes may be respectively arranged in a mold for each color (blue, green, red) in a fluid self-assembly method.
  • a plurality of light emitting diodes may be sequentially transferred from the molds for each color to the TFT substrate. In this case, the process of using a relay substrate can be omitted.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 29 is a cross-sectional view illustrating a first light emitting diode inserted into an insertion groove of a first mold according to an embodiment of the present disclosure. .
  • a plurality of first light emitting diodes 31 emitting blue wavelength light may be arranged in the first mold 100 in a fluid self-assembly method ( 2801 in FIG. 28 ).
  • the first mold 100' may have substantially the same structure as the first mold 100 (see FIGS. 6 and 7) described above.
  • the side surfaces 111' and 113' of the first insertion groove 110' of the first mold 100' may be inclined.
  • the cross section of the first insertion groove 110' of the first mold 100' may gradually become narrower from the opening side to the bottom side.
  • the first light emitting diode 31' As the shape of the first insertion groove 110' of the first mold 100' is formed to be similar to that of the first light emitting diode 31', the first light emitting diode 31' is constant during fluid self-assembly. direction, it can be easily inserted into the first insertion groove 110' of the first mold 100'. In this case, the light emitting surface 31a' of the first light emitting diode 31' may be seated on the bottom of the first insertion groove 110' of the first mold 100'.
  • a plurality of second light emitting diodes emitting green wavelength light may be arranged in the second mold in a fluid self-assembly method ( 2802 in FIG. 28 ).
  • a plurality of third light emitting diodes emitting light of a red wavelength series may be arranged in a third mold in a fluid self-assembly method ( 2803 in FIG. 28 ).
  • FIG. 30 is a view showing aligning a first mold to a TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 31 is a view showing thermal compression of a first mold according to an embodiment of the present disclosure to a TFT substrate.
  • 32 is a diagram illustrating a plurality of first light emitting diodes transferred to a TFT substrate by a first mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • the plurality of first to third light emitting diodes 31', 33', and 35' arranged in the first to third molds are sequentially transferred to the TFT substrate 20' (2804 in FIG. 28). ).
  • the first mold 100' is spaced on the upper side of the TFT substrate 20' to transfer the plurality of first light emitting diodes 31' to a preset position on the TFT substrate 20'. , and may be aligned with the TFT substrate 20'. In this case, electrodes 32a' of the plurality of first light emitting diodes 31' arranged in the first mold 100' may face the TFT substrate 20'.
  • the first mold 100' may be thermally compressed to the TFT substrate 20' by a pressing member. Accordingly, the electrodes 32a' of the plurality of first light emitting diodes 31' may be bonded to corresponding electrode pads 22a' of the TFT substrate 20', respectively.
  • the electrodes of the first light emitting diode 31' may include a pair (anode electrode and cathode electrode).
  • the first mold 100' may be separated from the TFT substrate 20'.
  • the plurality of first light emitting diodes 31' are easily removed from the first mold 100'. can be separated.
  • the plurality of first light emitting diodes 31' can be transferred from the first mold 100' to the TFT substrate 20'.
  • FIG. 33 is a view showing aligning the second mold to the TFT substrate according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 34 is a view showing thermal compression of the second mold according to an embodiment of the present disclosure to the TFT substrate. .
  • a second mold 200' is spaced on the upper side of the TFT substrate 20' to transfer a plurality of second light emitting diodes 33' to a preset position on the TFT substrate 20'. , and may be aligned with the TFT substrate 20'. In this case, electrodes 34a' of the plurality of second light emitting diodes 33' arranged in the second mold 200' may face the TFT substrate 20'.
  • the second mold 200' may be thermally compressed to the TFT substrate 20' by a pressing member.
  • the plurality of first light emitting diodes 31' first transferred to the TFT substrate 20' may be inserted into the plurality of first auxiliary insertion grooves 210' of the second mold 200'. Accordingly, when transferring the plurality of second light emitting diodes 33' arranged in the second mold 200' to the TFT substrate 20', the plurality of first light emitting diodes first transferred to the TFT substrate 20' ( 31') may not interfere with the second mold 200'.
  • the electrodes 34a' of the plurality of second light emitting diodes 33' may be bonded to the corresponding electrode pads 24a' of the TFT substrate 20' by thermal compression.
  • the second light emitting diode 33' may have a pair of electrodes (anode electrode and cathode electrode).
  • a plurality of third light emitting diodes 35' arranged on the third molding may be transferred to the TFT substrate 20'.
  • a description of the process of transferring the plurality of third light emitting diodes 35' from the third molding to the TFT substrate 20' will be omitted.
  • 35 is a view showing a plurality of third light emitting diodes transferred to a TFT substrate by a third mold according to an embodiment of the present disclosure.
  • a plurality of first to third light emitting diodes 31' sequentially transferred from the first molding 100', the second molding 200', and the third molding are formed on the TFT substrate 20'. 33', 35') may be arranged.
  • the first to third light emitting diodes 31', 33', and 35' having trapezoidal cross sections are applied, the first to third light emitting diodes 31', 33', and 35' are applied without using an intermediate substrate.
  • the first to third light emitting diodes 31', 33', and 35' may be directly transferred from the to third molds to the TFT substrate 20'.

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 상기 디스플레이 장치는 기판에 배열된 다수의 TFT(thin film transistor)와, 다수의 TFT에 전기적으로 연결된 다수의 픽셀을 포함하고, 각 픽셀은 서로 다른 사이즈를 가지는 제1 발광 다이오드, 제2 발광 다이오드, 및 제3 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 모듈 및 그 제조 방법
본 개시는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자발광 디스플레이 소자는 컬러 필터 및 백 라이트 없이 영상을 표시하는 것으로, 스스로 빛을 내는 무기 발광 다이오드를 이용할 수 있다.
디스플레이 모듈은 예를 들면 무기 발광 소자로 이루어진 픽셀 단위 또는 서브 픽셀 단위로 동작이 되면서 다양한 색을 표현하고 있다. 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 다수의 TFT(thin film transistor)에 의해 동작이 제어된다. 다수의 TFT는 연성 가능한 기판, 글라스 기판 또는 플라스틱 기판에 배열되며, 이와 같이 다수의 TFT를 구비한 기판을 TFT 기판이라고 한다.
본 개시는 고수율 및 고효율의 구조를 가지는 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치는 기판에 제공된 다수의 TFT(thin film transistor), 및 상기 다수의 TFT에 전기적으로 연결된 다수의 픽셀을 포함하고, 각 픽셀은 서로 다른 사이즈를 가지는 제1 발광 다이오드, 제2 발광 다이오드, 및 제3 발광 다이오드를 포함한다.
상기 제2 발광 다이오드는 상기 제1 발광 다이오드보다 크고, 상기 제3 발광 다이오드는 상기 제2 발광 다이오드보다 클 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드는 청색 파장 대역의 광을 방출하고, 상기 제2 발광 다이오드는 녹색 파장 대역의 광을 방출하고, 상기 제3 발광 다이오드는 적색 파장 대역의 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면이 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 측면들이 경사질 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면의 반대면으로 갈수록 점차 좁아지는 단면을 가지질 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면의 반대면으로 갈수록 점차 넓어지는 단면을 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 제조를 위한 몰드 장치는 다수의 제1 발광 다이오드가 수용되는 제1 사이즈를 가지는 제1 격자로 배열된 다수의 제1 삽입홈을 포함하는 제1 몰드, 다수의 제2 발광 다이오드가 수용되도록 상기 제1 사이즈보다 큰 제2 사이즈를 가지며 제2 격자로 배열된 다수의 제2 삽입홈을 포함하는 제2 몰드, 및 다수의 제3 발광 다이오드가 수용되도록 상기 제2 사이즈보다 큰 제3 사이즈를 가지며 제3 격자로 배열된 다수의 제3 삽입홈을 포함하는 제3 몰드를 포함한다. 상기 제2 몰드는 상기 제1 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제1 삽입홈이 격자 배열되고, 상기 제3 몰드는 상기 제1 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제2 삽입홈이 격자 배열되고, 상기 제2 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제3 삽입홈이 격자 배열
상기 제2 몰드의 상기 다수의 추가 제1 삽입홈은 상기 제1 몰드의 상기 다수의 제1 삽입홈에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제3 몰드의 상기 다수의 추가 제2 삽입홈은 상기 제1 몰드의 상기 다수의 제1 삽입홈에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제3 몰드의 상기 다수의 추가 제3 삽입홈은 상기 제2 몰드의 상기 다수의 제2 삽입홈에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 사이즈는 상기 다수의 제1 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 상기 제2 사이즈는 상기 다수의 제2 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 상기 제3 사이즈는 상기 다수의 제3 발광 다이오드의 사이즈보다 클 수 있다.
상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈, 상기 다수의 추가 제1 삽입홈, 상기 다수의 추가 제2 삽입홈, 및 상기 다수의 추가 제3 삽입홈은 사다리꼴이 일 수 있다.
상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈 각각은, 측면들이 경사질 수 있다.
상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈 각각은, 단면이 개구 측에서 바닥 측으로 갈수록 점차 좁아질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위해 제1 몰드에 다수의 제1 발광 다이오드를 제공하는 단계, 제2 몰드에 다수의 제2 발광 다이오드를 제공하는 단계, 제3 몰드에 다수의 제3 발광 다이오드를 제공하는 단계, 상기 제1 몰드, 상기 제2 몰드, 및 상기 제3 몰드로부터 중계 기판에 각각 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드를 이송하는 단계, 및 상기 중계 기판으로부터 TFT(thin film transistor) 기판에 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드를 전사하는 단계를 포함한다. 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 발광 다이오드는 유체 자가 조립(fluidic self-assembly) 방식으로 상기 제1 몰드의 다수의 제1 삽입홈, 상기 제2 몰드의 다수의 제2 삽입홈, 및 상기 제3 몰드의 다수의 제3 삽입홈에 각각 삽입된다.
상기 디스플레이 모듈의 제조 방법은 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드는 사로 상이한 사이즈를 가질 수 있다.
상기 복수의 제1 삽입홈 각각은 제1 크기를 가질 수 있고, 상기 복수의 제2 삽입홈 각각은 제2 크기를 가질 수 있으며, 상기 복수의 제3 삽입홈 각각은 제3 크기를 가질 수 있다. 제2 사이즈는 제1 사이즈보다 크고 제3 사이즈보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 중계 기판 상에 제1 격자 패턴으로 다수의 제1 발광 다이오드를 제공하는 단계; 상기 제1 격자 패턴으로 배열된 다수의 제1 삽입홈 및 제2 격자 패턴으로 배열된 다수의 제2 삽입홈을 포함하는 금형을 제공하는 단계; 상기 다수의 제2 삽입홈에 다수의 제2 발광 다이오드를 제공하는 단계; 상기 몰드의 상기 다수의 제1 삽입홈에 상기 다수의 제1 발광 다이오드가 수용되고 상기 다수의 제2 발광 다이오드가 상기 중계 기판에 접착되도록 상기 몰드를 상기 중계 기판에 제공하는 단계; 및 상기 다수의 제2 발광 다이오드 및 상기 중계 기판으로부터 상기 몰드를 제거하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 중계 기판을 박막트랜지스터(TFT) 기판에 제공하여 상기 다수의 제1 발광 다이오드 및 상기 다수의 제2 발광 다이오드를 TFT 기판에 접착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 제1 발광 다이오드 각각은 상기 다수의 제2 발광 다이오드 각각보다 작을 수 있다.
상기 다수의 제2 발광 다이오드 각각은 상기 다수의 제1 삽입홈 각각보다 크게 형성될 수 있다.
본 개시의 특정 실시예의 상기 및 다른 측면, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 2에 표시된 Ⅲ 부분의 픽셀을 확대한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 TFT 기판에 실장된 제1 발광 다이오드를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드의 삽입홈에 제1 발광 다이오드가 삽입된 예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드의 삽입홈에 제2 발광 다이오드가 삽입된 것을 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드의 삽입홈에 제3 발광 다이오드가 삽입된 것을 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드로부터 다수의 제1 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제1 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드로부터 중계 기판에 다수의 제1 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드로부터 다수의 제2 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제2 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드로부터 중계 기판에 다수의 제2 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드로부터 다수의 제3 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제3 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드로부터 중계 기판에 다수의 제3 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판을 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판을 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이다.
도 26은 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판으로부터 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드가 TFT 기판에 전사된 것을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 발광 다이오드가 TFT 기판에 실장된 것을 나타낸 단면도이다.
도 28은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 29는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드의 삽입홈에 제1 발광 다이오드가 삽입된 것을 나타낸 단면도이다.
도 30은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 31은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이다.
도 32는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드로부터 TFT 기판에 다수의 제1 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 33은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이다.
도 34는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이다.
도 35는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드로부터 TFT 기판에 다수의 제3 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들을 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며, 중복되는 설명은 생략한다. 본 명세서에서, "제1", 또는 "제2" 등의 용어는 중요도나 순서에 관계없이 해당 구성요소를 사용할 수 있으며, 그 구성요소를 한정하지 않고서 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용된다. 요소 목록 앞에 올 때 "적어도 하나 이상"과 같은 표현은 전체 요소 목록을 수정하고 목록의 개별 요소를 수정하지 않는다. 예를 들어, "a, b 및 c 중 적어도 하나"라는 표현은 a만, b만, c만, a와 b 모두, a와 c 모두, b와 c 모두, 또는 a, b 및 c 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 당업자는 본 명세서에 기재된 다양한 실시 예에 대한 수정, 등가물 및/또는 대안이 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 다양하게 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.
본 개시에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서, '동일하다'는 표현은 완전하게 일치하는 것뿐만 아니라, 가공 오차 범위를 감안한 정도의 상이함을 포함한다는 것을 가리킨다.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 영상 표시용 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)를 구비한 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이 패널은 평판 디스플레이 패널 또는 커브드 디스플레이 패널일 수 있으며, 100㎛ 이하인 다수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)(예를 들면, 마이크로 LED 또는 미니 LED)가 실장되어 있어 백라이트가 필요한 LCD에 비해 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공한다.
본 개시에서는 '무기 발광 다이오드'와 '무기 발광 소자'는 같은 의미로 사용될 수 있다.
본 개시에 적용하는 무기 발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED)보다 밝기, 발광 효율, 수명이 길다. 무기 발광 소자는 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 무기 발광 소자인 마이크로 LED는 빠른 반응속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있다. 예를 들면, 마이크로 LED는 기존 LCD 또는 OLED에 비해 전기를 광자로 변환시키는 효율이 더 높다. 즉, 디스플레이 장치는 기존 LCD 또는 OLED 디스플레이에 비해 "와트당 밝기"가 더 높은 마이크로 LED를 포함한다. 이에 따라 마이크로 LED는 기존의 LED(가로, 세로, 높이가 각각 100㎛를 초과한다) 또는 OLED에 비해 약 절반 정도의 에너지로도 동일한 밝기를 낼 수 있게 된다. 이외에도 마이크로 LED는 높은 해상도, 우수한 색상, 명암 및 밝기 구현이 가능하여, 넓은 범위의 색상을 정확하게 표현할 수 있으며, 햇빛이 밝은 야외에서도 선명한 화면을 구현할 수 있다. 그리고 마이크로 LED는 번인(burn in) 현상에 강하고 발열이 적어 변형 없이 긴 수명이 보장된다. 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일한 제1 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들이 형성된 제1 면의 반대 측에 위치한 제2 면에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 기판은 전면(front surface)에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 후면(rear surface)에 TFT 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와 데이터 구동 드라이버, 게이트 구동드라이버 및 각 구동 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러가 배치될 수 있다. TFT 층에 배열된 다수의 픽셀은 TFT 회로에 의해 구동될 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈에 제공되는 TFT는 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) TFT, LTPO(low-temperature polycrystalline oxide) TFT, 또는 산화물 TFT일 수 있다.
본 개시에서, 기판은 글라스 기판, 가요성(flexibility) 재질을 가지는 합성수지 계열(예를 들면, PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PES(polyethersulfone), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 등)의 기판이나 세라믹 기판을 사용할 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면에는 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 기판의 후면에는 회로가 배치되지 않을 수 있다. TFT 층은 기판 상에 일체로 형성되거나 별도의 필름 형태로 제작되어 글라스 기판의 일면에 부착될 수 있다.
본 개시에서, 기판의 전면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 기판의 전면에서 TFT 층이 점유하는 영역을 제외한 영역일 수 있다.
본 개시에서, 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 최 외곽 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 회로가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다. 또한, 기판의 에지 영역은 기판의 측면에 인접한 기판의 전면 일부와 기판의 측면에 인접한 기판의 후면 일부를 포함할 수 있다. 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판은 직사각형(rectangle) 또는 정사각형(square)으로 형성될 수 있다. 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 4변 중 적어도 하나의 변을 포함할 수 있다.
본 개시에서, TFT 층(또는 백 플레인(backplane))을 구성하는 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 LTPS TFT(Low-temperature polycrystalline silicon TFT) 외 oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS 공정에서 P 타입(or N 타입) MOSFET만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서는 디스플레이 모듈에 포함되는 기판을 TFT 기판에 한정하지 않는다. 예를 들면, 디스플레이 모듈은 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 없는 기판일 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈은 마이크로 IC를 별도로 실장하고 배선만 패터닝된 기판을 포함할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈의 픽셀 구동 방식은 AM(Active Matrix) 구동 방식 또는 PM(Passive Matrix) 구동 방식일 수 있다. 디스플레이 모듈은 AM 구동 방식 또는 PM 구동 방식에 따라 각 마이크로 LED가 전기적으로 접속되는 배선의 패턴을 형성할 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 글라스 기판을 포함한다. 이와 같은 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 다수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 개시의 디스플레이 모듈은 박막 트랜지스터가 일면에 형성된 기판 상에 배열된 다수의 영상 표시용 무기 발광 소자를 포함할 수 있다. 다수의 무기 발광 소자는 단일 픽셀을 이루는 서브 픽셀일 수 있다. 본 개시에서 하나의 '발광 소자'와, 하나의 '마이크로 LED'와, 하나의 '서브 픽셀'은 동일한 의미로서 혼용할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(3)과 프로세서(5)를 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(3)은 터치 센서와 결합된 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 롤러블 디스플레이(rollable display), 및/또는 3차원 디스플레이(3D display)일 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면 본 개시의 디스플레이 모듈을 다수 제공하고 이 모듈들을 물리적으로 연결하여 대형 디스플레이(예를 들면, LFD, large format display)를 구현할 수 있다.
디스플레이 모듈(3)은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 여기에서, 영상은 정지 영상 및/또는 동영상을 포함하는 개념이다. 디스플레이 모듈(3)은 방송 콘텐츠, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(3)은 유저 인터페이스(user interface) 및 아이콘을 표시할 수도 있다.
디스플레이 모듈(3)은 디스플레이 패널(10) 및 디스플레이 패널(10)을 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI, display driver IC)(7)를 포함할 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(7)는 인터페이스 모듈(7a), 메모리(7b)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(7c), 또는 맵핑 모듈(7d)을 구현할 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(7)는, 예를 들면, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(7a)을 통해 디스플레이 장치(1)의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 영상 정보는 프로세서(5)(예: 메인 프로세서(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치)로부터 수신될 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(7)는 센서 모듈과 인터페이스 모듈(7a)을 통하여 커뮤니케이션 할 수 있다. 또한, 디스플레이 드라이버 IC(7)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(7b)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(7c)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이 패널(10)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(7d)은 이미지 처리 모듈(7c)을 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들면, 디스플레이 패널(10)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이 패널(10)을 통해 표시될 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(7)는, 프로세서(5)로부터 수신된 영상 정보에 기반하여, 디스플레이로 구동 신호(예: 드라이버 구동 신호, 게이트 구동 신호 등)를 전송할 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(7)는 프로세서(5)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 드라이버 IC(7)는 프로세서(5)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 다수의 서브 픽셀들의 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 다수의 서브 픽셀의 발광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이 모듈(3)은 터치 회로를 더 포함할 수 있다. 터치 회로는 터치 센서 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC는, 예를 들면, 디스플레이 패널(10)의 지정된 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서를 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 IC는 디스플레이 패널(10)의 지정된 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(5)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 회로의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC)는 디스플레이 드라이버 IC(7), 또는 디스플레이 패널(10)의 일부로, 또는 디스플레이 모듈(3)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서)의 일부로 포함될 수 있다.
프로세서(5)는 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), GPU(graphics processing unit), AI(artificial intelligence) 프로세서, NPU (neural processing unit), TCON(time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(micro controller unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(5)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(system on chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
프로세서(5)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(5)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(5)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널을 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 2에 표시된 Ⅲ 부분의 픽셀들을 확대한 도면이고, 도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 나타낸 TFT 기판에 실장된 제1 발광 다이오드를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 디스플레이 패널(10)은 기판과, 기판 상에 배열되는 복수의 픽셀을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 a-Si(amorphous silicon) TFT, LTPS(low temperature polycrystalline silicon) TFT, LTPO(low temperature polycrystalline oxide) TFT, HOP(hybrid oxide and polycrystalline silicon) TFT, LCP(liquid crystalline polymer) TFT, 또는 OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 기판을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀 영역들을 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(30)은 하나의 픽셀이 배치될 수 있으며, 하나의 픽셀은 청색 파장 대역의 광을 출사하는 제1 발광 다이오드(31), 녹색 파장 대역의 광을 출사하는 제2 발광 다이오드(33) 및 적색 파장 대역의 광을 출사하는 제3 발광 다이오드(35)를 포함할 수 있다.
하나의 픽셀 영역(30)에서 제1 발광 다이오드(31), 제2 발광 다이오드(33) 및 제3 발광 다이오드(35)가 점유하지 않는 영역에는 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)을 구동하기 위한 다수의 TFT(thin film transistor)가 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 일정한 간격을 두고 일렬로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)은 L자 형태로 배열되거나, 펜타일(pentile) RGBG 방식으로 배열될 수 있다. 펜타일 RGBG 방식은 인간이 파란색을 덜 식별하고 녹색을 가장 잘 식 별하는 특성을 이용하여 빨강, 초록 및 파랑의 발광 다이오드의 개수를 1:1:2(RGBG)의 비율로 배열하는 방식이다. 펜 타일 RGBG 방식은 수율을 높이고 단가를 낮추며 소화면에서 고해상도를 구현할 수 있어 효과적이다.
제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 발광면(31a, 33a, 35a)이 대략 사다리꼴로 이루어질 수 있다. 제2 발광 다이오드(33)의 사이즈는 제1 발광 다이오드(31)의 사이즈보다 클 수 있다. 제3 발광 다이오드(35)의 사이즈는 제2 발광 다이오드(33)의 사이즈보다 클 수 있다.
제1 발광 다이오드(31)는 발광면(31a)의 반대면에 한 쌍의 전극(32a, 32b)이 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(32a, 32b)은 TFT 기판(20)의 일면에 배치된 한 쌍의 제1 전극 패드(22a, 22b)에 각각 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 발광 다이오드(33)는 발광면(33a)의 반대면에 한 쌍의 전극(34a, 34b)이 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(34a, 34b)은 TFT 기판(20)의 일면에 배치된 한 쌍의 제2 전극 패드(24a, 24b)에 각각 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 발광 다이오드(33)의 사이즈가 제1 발광 다이오드(31)의 사이즈보다 크기 때문에 제2 발광 다이오드(33)의 한 쌍의 전극(34a, 34b) 사이의 간격은 제1 발광 다이오드(31)의 한 쌍의 전극(32a, 32b) 사이의 간격보다 클 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 제2 전극 패드(24a, 24b) 사이의 간격은 한 쌍의 제1 전극 패드(22a, 22b) 사이의 간격보다 클 수 있다. 한 쌍의 제2 전극 패드(24a, 24b)의 사이즈는 한 쌍의 제1 전극 패드(22a, 22b)의 사이즈보다 클 수 있다.
제3 발광 다이오드(35)는 발광면(35a)의 반대면에 한 쌍의 전극(36a, 36b)이 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(36a, 36b)은 TFT 기판(20)의 일면에 배치된 한 쌍의 제3 전극 패드(26a, 26b)에 각각 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 발광 다이오드(35)의 사이즈가 제2 발광 다이오드(33)의 사이즈보다 크기 때문에 제3 발광 다이오드(35)의 한 쌍의 전극(36a, 36b) 사이의 간격은 제2 발광 다이오드(33)의 한 쌍의 전극(34a, 34b) 사이의 간격보다 클 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 제3 전극 패드(26a, 26b) 사이의 간격은 한 쌍의 제2 전극 패드(24a, 24b) 사이의 간격보다 클 수 있다. 또한, 한 쌍의 제3 전극 패드(26a, 26b)의 사이즈는 한 쌍의 제2 전극 패드(24a, 24b)의 사이즈보다 클 수 있다.
제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 발광면(31a, 33a, 35a)은 평면으로 이루어질 수 있고, 외곽이 좌우가 대칭인 사다리꼴일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 발광면(31a, 33a, 35a)의 형상은 이에 제한되지 않고 좌우가 비대칭인 사다리꼴일 수도 있다.
제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 약 50㎛ 이하의 크기를 가지는 마이크로 LED(light emitting diode)일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 발광면(31a, 33a, 33b)의 반대면에 한 쌍의 전극(32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b)이 배치된 플립 칩(flip chip) 타입의 구조를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않으며, 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 래터럴 칩(lateral chip) 타입 또는 버티컬 칩(vertical chip) 타입일 수 있다.
제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 사이즈가 상이하지만 실질적으로 동일한 구조로 이루어지므로, 이하에서는 도면을 참조하여 제1 발광 다이오드(31)의 구조에 대해서만 설명한다.
도 4를 참조하면, 제1 발광 다이오드(31)는 에피 기판에서 성장한 제1 반도체층(S1), 제2 반도체층(S2), 제1 반도체층(S1)과 제2 반도체층(S2) 사이에 배치된 활성층(active layer)(A)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(S1)은 예를 들어, p형 반도체층(anode, 산화 전극)을 포함할 수 있다. p형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(S2)은 예를 들어, n형 반도체층(cathode, 환원 전극)을 포함할 수 있다. n형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 발광 다이오드(31)의 에피 성장된 부분은 전술한 구성으로 한정되지 않으며 예를 들면, 제1 반도체층(S1)이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(S2)이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다. 활성층은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 발할 수 있다.
활성층(A)은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있으며, 단일 양자 우물(SQW: single quantum well) 구조 또는 다중 양자 우물(MQW: multi quantum well) 구조로 형성될 수 있다.
제1 발광 다이오드(31)는 발광면(31a)의 반대면에 위치한 면에 한 쌍의 전극(32a, 32b)가 배치될 수 있다. 하나의 전극(32a)이 양극 전극이면, 나머지 전극(32b)은 음극 전극일 수 있다. 한 쌍의 전극(32a, 32b)은 Ag 또는 Au를 함유한 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 발광 다이오드(31)는 발광면(31a)과 발광면의 반대면(이하, '저면'이라 함) 사이에 제1 측면(31b), 제2 측면(31c), 제3 측면(31d) 및 제4 측면(31e)을 포함할 수 있다.
제1 발광 다이오드(31)의 저면의 사이즈가 발광면(31a)의 사이즈보다 작은 경우, 제1 내지 제4 측면(31b, 31c, 31d, 31e)은 경사지게 배치될 수 있다.
예를 들면, 제1 발광 다이오드(31)의 제1 및 제2 측면(31b, 31c)은 도 4와 같이 제1 발광 다이오드(31)의 상측으로부터 하측으로 경사지게 배치될 수 있다. 제1 발광 다이오드(31)의 제1 측면(31b)은 발광면(31a)에 대하여 제1 각도(B1)로 경사지고, 제1 발광 다이오드(31)의 제2 측면(31c)은 발광면(31a)에 대하여 제2 각도(B2)로 경사질 수 있다. 이 경우, 제1 각도(B1)와 제2 각도(B2)는 모두 예각이며, 실질적으로 동일한 각도일 수 있다. 따라서, 제1 발광 다이오드(31)의 단면은 좌우 대칭인 역 사다리꼴일 수 있다. 제1 발광 다이오드(31)의 제3 및 제4 측면(31d, 31e)은 제1 및 제2 측면(31b, 31c)과 유사하게 발광면(31a)에 대하여 예각을 이룰 수 있다.
제1 발광 다이오드(31)의 저면은 평면으로 직사각 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 발광 다이오드(31)의 저면은 정사각 형상 또는 사다리꼴 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 발광 다이오드(31)의 저면에는 한 쌍의 전극(32a, 32b)이 간격을 두고 배치될 수 있다.
제2 발광 다이오드(33)의 측면들과 제3 발광 다이오드(35)의 측면들은 제1 발광 다이오드(31)의 측면들(31b, 31c, 31d, 31e)과 유사하게 경사지도록 형성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드의 삽입홈에 제1 발광 다이오드가 삽입된 예를 나타낸 단면도이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은 하기와 같은 개략적인 공정을 거칠 수 있다. 예를 들면, 다수의 발광 다이오드를 유체자가조립 방식으로 색상 별(청색, 녹색, 적색) 몰드에 각각 배열할 수 있다. 색상 별 몰드들로부터 순차적으로 중계 기판으로 다수의 발광 다이오드를 이송할 수 있다. 중계 기판에 배열된 서로 다른 색상의 다수의 발광 다이오드를 TFT 기판으로 전사할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 이루는 공정들을 상세히 설명한다.
본 개시에서는, 청색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제1 발광 다이오드(31)를 유체자가조립 방식으로 제1 몰드(100)에 배열할 수 있다(도 5의 501).
도 6을 참조하면, 제1 몰드(100)는 일면에 제1 발광 다이오드(31)가 각각 삽입되는 다수의 제1 삽입홈(110)이 형성될 수 있다. 다수의 제1 삽입홈(110)은 행 방향으로 일정한 간격(G1)을 두고 배치되고 열 방향으로 일정한 간격(G2)을 두고 배치될 수 있다. 이러한 간격들(G1, G2)은 TFT 기판(20, 도 26 참조)에 전사되는 픽셀 간 피치를 고려한 것일 수 있다.
제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)은 평면에서 바라볼 때 개구가 대략 제1 발광 다이오드(31)의 발광면(31a)의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 예를 들면, 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)의 개구는 사다리꼴일 수 있다.
제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)의 개구의 사이즈는 제1 발광 다이오드(31)가 유체자가조립 시 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)에 용이하게 삽입될 수 있도록 제1 발광 다이오드(31)의 사이즈보다 다소 크게 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)의 측면들(111, 113)은 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)의 단면은 개구 측으로부터 바닥 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)의 형상을 제1 발광 다이오드(31)의 형상과 유사하게 형성함에 따라, 유체자가조립 시 제1 발광 다이오드(31)가 일정한 방향으로 제1 몰드(100)의 제1 삽입홈(110)에 용이하게 삽입될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 나타낸 평면도이고, 도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 나타낸 단면도이고, 도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드의 삽입홈에 제2 발광 다이오드가 삽입된 예를 나타낸 단면도이다.
본 개시에서는, 녹색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제2 발광 다이오드(33)를 유체자가조립 방식으로 제2 몰드(200)에 배열할 수 있다(도 5의 502).
도 9를 참조하면, 제2 몰드(200)는 일면에 제2 발광 다이오드(33)가 각각 삽입되는 다수의 제2 삽입홈(220)이 형성될 수 있다. 다수의 제2 삽입홈(220)은 행 방향으로 일정한 간격(G3)을 두고 배치되고 열 방향으로 일정한 간격(G4)을 두고 배치될 수 있다. 이러한 간격들(G3, G4)은 TFT 기판(20, 도 26 참조)에 전사되는 픽셀 간 피치를 고려한 것일 수 있다.
제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)은 평면에서 바라볼 때 개구가 대략 제2 발광 다이오드(33)의 발광면(33a)의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 예를 들면, 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)의 개구는 사다리꼴일 수 있다.
제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)의 개구의 사이즈는 제2 발광 다이오드(33)가 유체자가조립 시 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)에 용이하게 삽입될 수 있도록 제2 발광 다이오드(33)의 사이즈보다 다소 크게 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)의 측면들(221, 223)은 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)의 단면은 개구 측으로부터 바닥 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아질 수 있다.
도 11을 참조하면, 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)의 형상을 제2 발광 다이오드(33)의 형상과 유사하게 형성함에 따라, 유체자가조립 시 제2 발광 다이오드(33)가 일정한 방향으로 제2 몰드(200)의 제2 삽입홈(220)에 용이하게 삽입될 수 있다.
제2 몰드(200)는 다수의 제1 보조 삽입홈(210)이 형성될 수 있다. 다수의 제1 보조 삽입홈(210)은 각각 다수의 제2 삽입홈(220)의 좌측에 일정한 간격(G11)을 두고 배치될 수 있다. 제2 몰드(200)의 다수의 제1 보조 삽입홈(210)은 제1 몰드(100)의 다수의 제1 삽입홈(110)의 형상, 행 방향 간격 및 열 방향 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
다수의 제2 발광 다이오드(33)는 유체자가조립 시 다수의 제2 삽입홈(220)에 삽입되지만, 제2 발광 다이오드(33)의 사이즈가 다수의 제1 보조 삽입홈(210)의 사이즈보다 크기 때문에 제2 몰드(200)의 다수의 제1 보조 삽입홈(210)에는 다수의 제2 발광 다이오드(33)가 삽입되지 않는다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 나타낸 평면도이고, 도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 나타낸 단면도이고, 도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드의 삽입홈에 제3 발광 다이오드가 삽입된 예를 나타낸 단면도이다.
본 개시에서는, 적색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제3 발광 다이오드(35)를 유체자가조립 방식으로 제3 몰드(300)에 배열할 수 있다(도 5의 503).
도 12를 참조하면, 제3 몰드(300)는 일면에 제3 발광 다이오드(35)가 각각 삽입되는 다수의 제3 삽입홈(330)이 형성될 수 있다. 다수의 제3 삽입홈(330)은 행 방향으로 일정한 간격(G5)을 두고 배치되고 열 방향으로 일정한 간격(G6)을 두고 배치될 수 있다. 이러한 간격들(G5, G6)은 TFT 기판(20, 도 26 참조)에 전사되는 픽셀 간 피치를 고려한 것일 수 있다.
제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)은 평면에서 바라볼 때 개구가 대략 제3 발광 다이오드(35)의 발광면(35a)의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 예를 들면, 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)의 개구는 사다리꼴일 수 있다.
제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)의 개구의 사이즈는 제3 발광 다이오드(35)가 유체자가조립 시 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)에 용이하게 삽입될 수 있도록 제3 발광 다이오드(35)의 사이즈보다 다소 크게 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)의 측면들(331, 333)은 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)의 단면은 개구 측으로부터 바닥 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아질 수 있다.
도 14를 참조하면, 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)의 형상을 제3 발광 다이오드(35)의 형상과 유사하게 형성함에 따라, 유체자가조립 시 제3 발광 다이오드(35)가 일정한 방향으로 제3 몰드(300)의 제3 삽입홈(330)에 삽입될 수 있다.
제3 몰드(300)는 다수의 제2 보조 삽입홈(310)과 다수의 제3 보조 삽입홈(320)이 형성될 수 있다. 다수의 제3 보조 삽입홈(320)은 각각 다수의 제3 삽입홈(330)의 좌측에 일정한 간격(G12)을 두고 배치될 수 있다. 다수의 제2 보조 삽입홈(310)은 각각 다수의 제3 보조 삽입홈(320)의 좌측에 일정한 간격(G11)을 두고 배치될 수 있다.
제3 몰드(300)의 다수의 제2 보조 삽입홈(310)은 제1 몰드(100)의 다수의 제1 삽입홈(110)의 형상, 행 방향 간격 및 열 방향 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
제3 몰드(300)의 다수의 제3 보조 삽입홈(320)은 제2 몰드(200)의 다수의 제2 삽입홈(220)의 형상, 행 방향 간격 및 열 방향 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
다수의 제3 발광 다이오드(35)는 유체자가조립 시 다수의 제3 삽입홈(330)에 삽입되지만, 제3 발광 다이오드(35)의 사이즈가 다수의 제2 보조 삽입홈(310)과 다수의 제3 보조 삽입홈(320)의 사이즈보다 크기 때문에 제3 몰드(300)의 다수의 제2 보조 삽입홈(310)과 다수의 제3 보조 삽입홈(320)에는 다수의 제3 발광 다이오드(35)가 삽입되지 않는다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드로부터 다수의 제1 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제1 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이고, 도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드에 의해 중계 기판에 다수의 제1 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
본 개시에서는, 제1 몰드(100)에 배열된 다수의 제1 발광 다이오드(31), 제2 몰드(200)에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33), 및 제3 몰드(300)에 배열된 다수의 제3 발광 다이오드(35)를 순차적으로 중계 기판(400)으로 이송할 수 있다(도 5의 504).
도 15를 참조하면, 제1 몰드(100)는 중계 기판(400)의 미리 설정된 위치로 다수의 제1 발광 다이오드(31)를 이송하기 위해, 중계 기판(400)의 상측에 간격을 두고 배치되고 중계 기판(400)과 정렬될 수 있다. 이때, 제1 몰드(100)에 배열된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 발광면(31a)이 중계 기판(400)을 향할 수 있다.
제1 몰드(100)의 다수의 제1 삽입홈(110)에는 소정의 점착층이 형성될 수 있다. 이에 따라, 다수의 제1 삽입홈(110)에 삽입된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 저면에 배치된 한 쌍의 전극(32a, 32b)이 점착층에 부착될 수 있다. 다수의 제1 삽입홈(110)에 삽입된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 중계 기판(400)에 이송될 때 중계 기판(400)을 향해 정렬하는 동안 제1 몰드(100)로부터 분리되지 않을 수 있다.
도 16을 참조하면, 중계 기판에 다수의 제1 발광 다이오드(31)를 본딩하기 위해 제1 몰드(100)는 중계 기판(400)의 일면에 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 몰드(100)는 일정한 압력으로 중계 기판(400) 측으로 가압될 수 있다.
이에 따라, 제1 몰드(100)에 배열된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 발광면(31a)이 중계 기판(400)의 일면에 형성된 점착층(410)에 부착될 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 몰드(100)는 중계 기판(400)으로부터 분리될 수 있다.
중계 기판(400)의 점착층(410)은 제1 몰드(100)의 다수의 제1 삽입홈(110)에 형성된 점착층보다 더 강한 점착력을 가질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 제1 몰드(100)로부터 중계 기판(400)으로 이송될 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드로부터 다수의 제2 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제2 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이고, 도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드에 의해 중계 기판에 다수의 제2 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 제2 몰드(200)는 중계 기판(400)의 미리 설정된 위치로 다수의 제2 발광 다이오드(33)를 이송하기 위해, 중계 기판(400)의 상측에 간격을 두고 배치되고 중계 기판(400)과 정렬될 수 있다. 이때, 제2 몰드(200)에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 발광면(33a)이 중계 기판(400)을 향할 수 있다.
제2 몰드(200)의 다수의 제2 삽입홈(220)에는 소정의 점착층이 형성될 수 있다. 이에 따라, 다수의 제2 삽입홈(220)에 삽입된 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 저면에 배치된 한 쌍의 전극(34a, 34b)이 점착층에 부착될 수 있다. 다수의 제2 삽입홈(220)에 삽입된 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 중계 기판(400)에 이송될 때 중계 기판(400)을 향해 정렬하는 동안 제2 몰드(200)로부터 분리되지 않을 수 있다.
도 19를 참조하면, 중계 기판(400)에 다수의 제2 발광 다이오드(33)를 본딩하기 위해 제2 몰드(200)는 중계 기판(400)의 일면에 제공될 수 있다.
중계 기판(400)에 먼저 이송된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 제2 몰드(200)의 다수의 제1 보조 삽입홈(210)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제2 몰드(200)에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33)를 중계 기판(400)에 이송 시 중계 기판(400)에 먼저 이송된 다수의 제1 발광 다이오드(31)가 제2 몰드(200)에 간섭되지 않을 수 있다.
제2 몰드(200)는 일정한 압력으로 중계 기판(400) 측으로 가압될 수 있다. 이에 따라, 제2 몰드(200)에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 발광면(33a)이 중계 기판(400)의 일면에 형성된 점착층(410)에 부착될 수 있다.
도 20을 참조하면, 제2 몰드(200)는 중계 기판(400)으로부터 분리될 수 있다.
중계 기판(400)의 점착층(410)은 제2 몰드(200)의 다수의 제2 삽입홈(220)에 형성된 점착층보다 더 강한 점착력을 가질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 제2 몰드(200)로부터 중계 기판(400)으로 이송될 수 있다.
이에 따라, 중계 기판(400)에는 다수의 제1 발광 다이오드(31)와 다수의 제2 발광 다이오드(33)가 격자 배열될 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드를 중계 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 22는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드로부터 다수의 제3 발광 다이오드를 중계 기판에 이송하기 위해 제3 몰드를 중계 기판에 밀착시킨 것을 나타낸 도면이고, 도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드에 의해 중계 기판에 다수의 제3 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
도 21을 참조하면, 제3 몰드(300)는 중계 기판(400)의 미리 설정된 위치로 다수의 제3 발광 다이오드(35)를 이송하기 위해, 중계 기판(400)의 상측에 간격을 두고 배치되고 중계 기판(400)과 정렬될 수 있다. 이때, 제3 몰드(300)에 배열된 다수의 제3 발광 다이오드(35)는 발광면(35a)이 중계 기판(400)을 향할 수 있다.
제3 몰드(300)의 다수의 제3 삽입홈(330)에는 소정의 점착층이 형성될 수 있다. 이에 따라, 다수의 제3 삽입홈(330)에 삽입된 다수의 제3 발광 다이오드(35)는 저면에 배치된 한 쌍의 전극(36a, 36b)이 점착층에 부착될 수 있다. 다수의 제3 삽입홈(330)에 삽입된 다수의 제3 발광 다이오드(35)는 중계 기판(400)에 이송될 때 중계 기판(400)을 향해 정렬하는 동안 제3 몰드(300)로부터 분리되지 않을 수 있다.
도 22를 참조하면, 중계 기판(400)에 다수의 제3 발광 다이오드(34)를 본딩하기 위해 제3 몰드(300)는 중계 기판(400)의 일면에 제공될 수 있다.
중계 기판(400)에 먼저 이송된 다수의 제1 발광 다이오드(31)는 제3 몰드(300)의 다수의 제2 보조 삽입홈(310)에 삽입될 수 있고, 다수의 제2 발광 다이오드(33)는 제3 몰드(300)의 다수의 제3 보조 삽입홈(320)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제3 몰드(300)에 배열된 다수의 제3 발광 다이오드(35)를 중계 기판(400)에 이송 시 중계 기판(400)에 먼저 이송된 다수의 제1 발광 다이오드(31) 및 다수의 제2 발광 다이오드(33)가 제3 몰드(300)에 간섭되지 않을 수 있다.
제3 몰드(300)는 일정한 압력으로 중계 기판(400) 측으로 가압될 수 있다. 이에 따라, 제3 몰드(300)에 배열된 다수의 제3 발광 다이오드(35)는 발광면(35a)이 중계 기판(400)의 일면에 형성된 점착층(410)에 부착될 수 있다.
도 23을 참조하면, 제3 몰드(300)는 중계 기판(400)으로부터 분리될 수 있다.
중계 기판(400)의 점착층(410)은 제3 몰드(300)의 다수의 제3 삽입홈(330)에 형성된 점착층보다 더 강한 점착력을 가질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제3 발광 다이오드(35)는 제3 몰드(300)로부터 중계 기판(400)으로 이송될 수 있다.
이에 따라, 중계 기판(400)에는 다수의 제1 발광 다이오드(31), 다수의 제2 발광 다이오드(33), 및 다수의 제3 발광 다이오드(35)가 격자 배열될 수 있다.
도 24는 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판을 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 25는 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판을 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이고, 도 26은 본 개시의 일 실시 예에 따른 중계 기판으로부터 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드가 TFT 기판에 전사된 것을 나타낸 도면이고, 도 27은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 발광 다이오드가 TFT 기판에 실장된 것을 나타낸 단면도이다.
본 개시에서는, 중계 기판(400)에 배열된 다수의 제1 발광 다이오드(31), 다수의 제2 발광 다이오드(33), 및 다수의 제3 발광 다이오드(35)를 TFT 기판(20)으로 전사할 수 있다(도 5의 505).
도 24를 참조하면, 중계 기판(400)은 TFT 기판(20)의 미리 설정된 위치로 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)를 이송하기 위해, TFT 기판(20)의 상측에 간격을 두고 배치되고 TFT 기판(20)과 정렬될 수 있다. 이때, 중계 기판(400)에 배열된 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 발광면(31a, 33a, 35a)이 TFT 기판(20)을 향할 수 있다.
중계 기판(400)을 향하는 TFT 기판(20)의 일면에는 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 전극들(32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b)에 대응하는 전극 패드들(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)가 배열될 수 있다.
중계 기판(400)의 일면에는 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 실장될 수 있도록 접착층(예를 들면, ACF(anisotropic conductive film), ACP(anisotropic conductive paste), NCF(non-conductive film), NCP0(non-conductive paste) 등)이 적층될 수 있다. 이 경우, 전극 패드들(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)은 접착층에 의해 덮일 수 있다.
도 25를 참조하면, 중계 기판(400)은 가압 부재에 의해 TFT 기판(20)에 열 압착될 수 있다.
다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 전극들(32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b)은 이에 대응하는 TFT 기판(20)의 전극 패드들(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)에 본딩될 수 있다.
도 26을 참조하면, 중계 기판(400)은 TFT 기판(20)으로부터 분리될 수 있다.
다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 전극들(32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b)은 이에 대응하는 TFT 기판(20)의 전극 패드들(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)에 본딩됨에 따라, 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 중계 기판(400)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.
이와 같은 공정을 거쳐 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)는 중계 기판(400)으로부터 TFT 기판(20)으로 전사될 수 있다.
전술한 바와 같이, TFT 기판(20)에 전사되는 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 단면이 역사다리꼴일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 단면은 사다리꼴일 수 있다. 이와 같이, 제1 내지 제3 발광 다이오드(31, 33, 35)의 단면은 사다리꼴인 경우, 디스플레이 모듈의 제조 방법은 중계 기판(400)을 이용하는 공정을 생략할 수 있으며, 이하에서 상세하게 설명한다.
도 27은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 발광 다이오드가 TFT 기판에 실장된 것을 나타낸 단면도이다.
도 27을 참조하면, TFT 기판(20') 기판에 실장된 제1 발광 다이오드(31')는 발광면(31a')이 전술한 제1 발광 다이오드(31)의 발광면(31a)의 형상과 유사할 수 있다. 예를 들면, 제1 발광 다이오드(31')의 발광면(31a')은 좌우가 대칭인 사다리꼴 또는 좌우가 비대칭인 사다리꼴일 수 있다.
제1 발광 다이오드(31')의 발광면(31a')의 사이즈가 저면의 사이즈보다 작은 경우, 제1 발광 다이오드(31')의 4개의 측면은 경사지게 배치될 수 있다.
예를 들면, 제1 발광 다이오드(31')의 제1 및 제2 측면(31b', 31c')은 제1 발광 다이오드(31')의 상측으로부터 하측으로 경사지게 배치될 수 있다. 제1 발광 다이오드(31')의 제1 측면(31b')은 발광면(31a')에 대하여 제3 각도(B3)로 경사지고, 제1 발광 다이오드(31')의 제2 측면(31c')은 발광면(31a')에 대하여 제4 각도(B4)로 경사질 수 있다. 이 경우, 제3 각도(B3)와 제4 각도(B4)는 모두 둔각이며, 실질적으로 동일한 각도일 수 있다.
또한, 제1 발광 다이오드(31')의 제3 및 제4 측면은 제1 및 제2 측면(31b', 31c')과 유사하게 발광면(31a')에 대하여 둔각을 이룰 수 있다.
제1 발광 다이오드(31')의 저면은 평면으로 직사각 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 발광 다이오드(31')의 저면은 정사각 형상 또는 사다리꼴 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
제1 발광 다이오드(31')의 저면은 발광면(31a')보다 더 넓을 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 다이오드(31')의 단면은 사다리꼴일 수 있다.
제1 발광 다이오드(31')의 저면에는 한 쌍의 전극(32a', 32b')이 간격을 두고 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(32a', 32b')은 TFT 기판(20')의 한 쌍의 제1 전극 패드(22a', 22b')에 각각 접속될 수 있다.
제1 발광 다이오드(31')는 에피텍셜 기판에서 성장한 제1 반도체층(S1'), 제2 반도체층(S2'), 제1 반도체층(S1')과 제2 반도체층(S2') 사이에 배치된 활성층(A')을 포함할 수 있다.
제2 발광 다이오드(33')와 제3 발광 다이오드(35')는 제1 발광 다이오드(31')와 구조가 유사하게 이루어질 수 있다. 제2 발광 다이오드(33')의 측면들과 제3 발광 다이오드(35')의 측면들은 제1 발광 다이오드(31')의 측면들과 유사하게 경사지도록 형성될 수 있다.
이하, 단면이 사다리꼴인 제1 내지 제3 발광 다이오드(31', 33', 35')를 적용하는 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법은 하기와 같은 개략적인 공정을 거칠 수 있다. 예를 들면, 다수의 발광 다이오드를 유체자가조립 방식으로 색상 별(청색, 녹색, 적색) 몰드에 각각 배열할 수 있다. 색상 별 몰드들로부터 순차적으로 TFT 기판으로 다수의 발광 다이오드를 이송할 수 있다. 이 경우, 중계 기판을 이용하는 공정을 생략할 수 있다.
도 28은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 29는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드의 삽입홈에 제1 발광 다이오드가 삽입된 것을 나타낸 단면도이다.
본 개시에서는, 청색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제1 발광 다이오드(31)를 유체자가조립 방식으로 제1 몰드(100)에 배열할 수 있다(도 28의 2801).
도 29를 참조하면, 제1 몰드(100')는 전술한 제1 몰드(100, 도 6 및 7 참조)와 실질적으로 동일한 구조일 수 있다. 예를 들면, 제1 몰드(100')의 제1 삽입홈(110')의 측면들(111', 113')은 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 몰드(100')의 제1 삽입홈(110')의 단면은 개구 측으로부터 바닥 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아질 수 있다.
제1 몰드(100')의 제1 삽입홈(110')의 형상을 제1 발광 다이오드(31')의 형상과 유사하게 형성함에 따라, 유체자가조립 시 제1 발광 다이오드(31')가 일정한 방향으로 제1 몰드(100')의 제1 삽입홈(110')에 용이하게 삽입될 수 있다. 이 경우, 제1 발광 다이오드(31')는 발광면(31a')이 제1 몰드(100')의 제1 삽입홈(110')의 바닥에 안착될 수 있다.
본 개시에서는, 녹색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제2 발광 다이오드를 유체자가조립 방식으로 제2 몰드에 배열할 수 있다(도 28의 2802).
본 개시에서는, 적색 파장 계열을 광을 방출하는 다수의 제3 발광 다이오드를 유체자가조립 방식으로 제3 몰드에 배열할 수 있다(도 28의 2803).
도 30은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 31은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드를 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이고, 도 32는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 몰드에 의해 TFT 기판에 다수의 제1 발광 다이오드가 이송된 것을 나타낸 도면이다.
본 개시에서는, 제1 내지 제3 몰드에 각각 배열된 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31', 33', 35')를 TFT 기판(20')으로 순차적으로 전사한다(도 28의 2804).
도 30을 참조하면, 제1 몰드(100')는 TFT 기판(20')의 미리 설정된 위치로 다수의 제1 발광 다이오드(31')를 이송하기 위해, TFT 기판(20')의 상측에 간격을 두고 배치되고 TFT 기판(20')과 정렬될 수 있다. 이때, 제1 몰드(100')에 배열된 다수의 제1 발광 다이오드(31')는 전극(32a')이 TFT 기판(20')을 향할 수 있다.
도 31을 참조하면, 제1 몰드(100')는 가압 부재에 의해 TFT 기판(20')에 열 압착될 수 있다. 이에 따라, 다수의 제1 발광 다이오드(31')의 전극(32a')은 각각 대응하는 TFT 기판(20')의 전극 패드(22a')에 본딩될 수 있다. 제1 발광 다이오드(31')의 전극은 한 쌍(애노드 전극 및 캐소드 전극)을 구비할 수 있다.
도 32를 참조하면, 제1 몰드(100')는 TFT 기판(20')으로부터 분리될 수 있다.
다수의 제1 발광 다이오드(31')의 전극은 이에 대응하는 TFT 기판(20')의 전극 패드에 본딩됨에 따라, 다수의 제1 발광 다이오드(31')는 제1 몰드(100')로부터 용이하게 분리될 수 있다.
이와 같은 공정을 거쳐 다수의 제1 발광 다이오드(31')는 제1 몰드(100')으로부터 TFT 기판(20')으로 전사될 수 있다.
도 33은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 TFT 기판에 정렬한 것을 나타낸 도면이고, 도 34는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 몰드를 TFT 기판에 열 압착하는 것을 나타낸 도면이다.
도 33을 참조하면, 제2 몰드(200')는 TFT 기판(20')의 미리 설정된 위치로 다수의 제2 발광 다이오드(33')를 이송하기 위해, TFT 기판(20')의 상측에 간격을 두고 배치되고 TFT 기판(20')과 정렬될 수 있다. 이때, 제2 몰드(200')에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33')는 전극(34a')이 TFT 기판(20')을 향할 수 있다.
도 34를 참조하면, 제2 몰드(200')는 가압 부재에 의해 TFT 기판(20')에 열 압착될 수 있다. TFT 기판(20')에 먼저 전사된 다수의 제1 발광 다이오드(31')는 제2 몰드(200')의 다수의 제1 보조 삽입홈(210')에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제2 몰드(200')에 배열된 다수의 제2 발광 다이오드(33')를 TFT 기판(20')에 이송 시 TFT 기판(20')에 먼저 이송된 다수의 제1 발광 다이오드(31')가 제2 몰드(200')에 간섭되지 않을 수 있다.
열 압착에 의해 다수의 제2 발광 다이오드(33')의 전극(34a')은 각각 대응하는 TFT 기판(20')의 전극 패드(24a')에 본딩될 수 있다. 제2 발광 다이오드(33')의 전극은 한 쌍(애노드 전극 및 캐소드 전극)을 구비할 수 있다.
제2 몰딩(200')을 TFT 기판(20')으로부터 분리시킨 후, 제3 몰딩에 배열된 다수의 제3 발광 다이오드(35')를 TFT 기판(20')에 전사할 수 있다. 제3 몰딩으로부터 다수의 제3 발광 다이오드(35')를 TFT 기판(20')에 전사하는 공정에 대한 설명은 생략한다.
도 35는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 몰드에 의해 TFT 기판에 다수의 제3 발광 다이오드가 전사된 것을 나타낸 도면이다.
도 35를 참조하면, TFT 기판(20')에는 제1 몰딩(100'), 제2 몰딩(200') 및 제3 몰딩으로부터 순차적으로 전사된 다수의 제1 내지 제3 발광 다이오드(31', 33', 35')가 배열될 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법은 단면이 사다리꼴인 제1 내지 제3 발광 다이오드(31', 33', 35')를 적용하는 경우 중간 기판을 사용하지 않고 제1 내지 제3 몰드로부터 직접 TFT 기판(20')으로 제1 내지 제3 발광 다이오드(31', 33', 35')를 전사할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 정의하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    기판에 제공된 다수의 TFT(thin film transistor); 및
    상기 다수의 TFT에 전기적으로 연결된 다수의 픽셀;을 포함하고,
    각 픽셀은 서로 다른 사이즈를 가지는 제1 발광 다이오드, 제2 발광 다이오드, 및 제3 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 발광 다이오드는 상기 제1 발광 다이오드보다 크고,
    상기 제3 발광 다이오드는 상기 제2 무기발광 다이오드보다 큰 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 발광 다이오드는 청색 파장 대역의 광을 방출하고,
    상기 제2 발광 다이오드는 녹색 파장 대역의 광을 방출하고,
    상기 제3 발광 다이오드는 적색 파장 대역의 광을 방출하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면이 사다리꼴 형상을 가지는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 측면들이 경사진 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면의 반대면으로 갈수록 점차 좁아지는 단면을 가지는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 발광 다이오드, 상기 제2 발광 다이오드 및 상기 제3 발광 다이오드 각각은, 발광면의 반대면으로 갈수록 점차 넓어지는 단면을 가지는 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 장치의 제조를 위한 몰드 장치에 있어서,
    다수의 제1 발광 다이오드가 수용되는 제1 사이즈를 가지는 제1 격자로 배열된 다수의 제1 삽입홈을 포함하는 제1 몰드;
    다수의 제2 발광 다이오드가 수용되도록 상기 제1 사이즈보다 큰 제2 사이즈를 가지며, 제2 격자로 배열된 다수의 제2 삽입홈을 포함하는 제2 몰드; 및
    다수의 제3 발광 다이오드가 수용되도록 상기 제2 사이즈보다 큰 제3 사이즈를 가지며, 제3 격자로 배열된 다수의 제3 삽입홈을 포함하는 제3 몰드;를 포함하고,
    상기 제2 몰드에는 상기 제1 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제1 삽입홈이 격자 배열되고,
    상기 제3 몰드에는 상기 제1 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제2 삽입홈이 격자 배열되고, 상기 제2 사이즈에 해당하는 다수의 추가 제3 삽입홈이 격자 배열되는 몰드 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 몰드의 상기 다수의 추가 제1 삽입홈은 상기 제1 몰드의 상기 다수의 제1 삽입홈에 대응하는 위치에 배치되고,
    상기 제3 몰드의 상기 다수의 추가 제2 삽입홈은 상기 제1 몰드의 상기 다수의 제1 삽입홈에 대응하는 위치에 배치되고,
    상기 제3 몰드의 상기 다수의 추가 제3 삽입홈은 상기 제2 몰드의 상기 다수의 제2 삽입홈에 대응하는 위치에 배치되는 몰드 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 사이즈는 상기 다수의 제1 발광 다이오드의 사이즈보다 크고,
    상기 제2 사이즈는 상기 다수의 제2 발광 다이오드의 사이즈보다 크고,
    상기 제3 사이즈는 상기 다수의 제3 발광 다이오드의 사이즈보다 큰 몰드 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈, 상기 다수의 추가 제1 삽입홈, 상기 다수의 추가 제2 삽입홈, 및 상기 다수의 추가 제3 삽입홈은 사다리꼴인 몰드 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈 각각은, 측면들이 경사진 몰드 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 제1 삽입홈, 상기 다수의 제2 삽입홈, 상기 다수의 제3 삽입홈 각각은, 단면이 개구 측에서 바닥 측으로 갈수록 점차 좁아지는 몰드 장치.
  14. 디스플레이 제조 방법에 있어서,
    제1 몰드에 다수의 제1 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    제2 몰드에 다수의 제2 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    제3 몰드에 다수의 제3 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    상기 제1 몰드, 상기 제2 몰드, 및 상기 제3 몰드로부터 중계 기판에 각각 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드를 이송하는 단계; 및
    상기 중계 기판으로부터 TFT(thin film transistor) 기판에 상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드를 전사하는 단계;를 포함하고,
    상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 발광 다이오드를 유체 자가 조립(fluidic self-assembly) 방식으로 상기 제1 몰드의 다수의 제1 삽입홈, 상기 제2 몰드의 다수의 제2 삽입홈, 및 상기 제3 몰드의 다수의 제3 삽입홈에 각각 삽입하는 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 제1 발광 다이오드, 상기 다수의 제2 발광 다이오드, 및 상기 다수의 제3 발광 다이오드는 서로 상이한 사이즈를 가지는 디스플레이 모듈의 제조 방법.
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