WO2024090791A1 - 마이크로 led 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치 - Google Patents

마이크로 led 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치 Download PDF

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WO2024090791A1
WO2024090791A1 PCT/KR2023/014112 KR2023014112W WO2024090791A1 WO 2024090791 A1 WO2024090791 A1 WO 2024090791A1 KR 2023014112 W KR2023014112 W KR 2023014112W WO 2024090791 A1 WO2024090791 A1 WO 2024090791A1
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WO
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micro led
unit
display device
polymer material
optical material
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PCT/KR2023/014112
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English (en)
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김현종
최정식
이지훈
차승환
최광호
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엘지전자 주식회사
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • the present invention is a micro LED module for solving the bright line problem in which only the boundary between micro LED modules appears bright due to LED light leaking through gaps that may occur at the boundaries between a plurality of micro LED modules constituting a display device, and a micro LED module having the same. It concerns a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • FED Field Emission Display
  • PDP plasma display panels
  • LCD Organic Light Emitting Diodes
  • OLED Organic Light Emitting Diodes
  • micro LED is a self-luminous display, it does not require a separate backlight or color filter, and various types of materials can be used as a substrate, making it advantageous for flexibility.
  • the thin structure allows the same amount of light to pass through with less power consumption, which has the advantage of higher power consumption efficiency compared to LCD and OLED due to its structural advantage.
  • micro LED In the case of micro LED, it is widely used to create large screens in large places such as exhibition halls or event halls for corporate marketing and advertising. In particular, since a large screen can be realized by arranging a plurality of micro LED modules, manufacturing costs can be reduced and it is easy to disassemble and assemble as needed.
  • the present invention provides a micro LED module and a display device including the same, and more specifically, an optical material including a transparent polymer material is provided on the upper surface of a black film, and the polymer material has a high refractive index or a predetermined amount.
  • the purpose of the present invention is to provide a micro LED module that can improve bright lines even if a gap occurs at the boundary between a plurality of micro LED modules due to the thickness exceeding the thickness, and a display device including the same.
  • micro LED module that prevents the black film from peeling off or being damaged through an optical material provided on the upper surface of the black film, thereby preventing the image quality from deteriorating due to differences in luminance on the screen, and a display device equipped with the same.
  • the purpose is to
  • unit board a plurality of micro LED chips mounted on the upper surface of the unit substrate; a protective film covering the upper surface of the unit substrate and the plurality of micro LED chips; A black film provided on the upper surface of the protective film; and an optical material provided on the upper surface of the black film, wherein the optical material includes a transparent polymer material.
  • the polymer material may have a refractive index of at least 1.3.
  • the polymer material may have a thickness of at least 5 micrometers ( ⁇ m) or more.
  • the polymer materials include polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), ethylene vinyl acetate (EVA), polyimide (PI), epoxy, acrylic, and silicon. It may include at least one of:
  • micro LED modules include: a unit substrate; a plurality of micro LED chips mounted on the upper surface of the unit substrate; a protective film covering the upper surface of the unit substrate and the plurality of micro LED chips; A black film provided on the upper surface of the protective film; and an optical material provided on an upper surface of the black film, wherein the optical material includes a transparent polymer material.
  • the polymer material may have a refractive index of at least 1.3.
  • the polymer material may have a thickness of at least 5 micrometers ( ⁇ m) or more.
  • the polymer materials include polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), ethylene vinyl acetate (EVA), polyimide (PI), epoxy, acrylic, and silicon. It may include at least one of:
  • a micro LED module according to the present invention and a display device including the same are provided with an optical material containing a transparent polymer material on the upper surface of a black film, and the polymer material has a high refractive index or is formed to a predetermined thickness or more. Even if a gap occurs at the boundary between multiple micro LED modules, bright lines can be improved.
  • the optical material provided on the upper surface of the black film can prevent the black film from peeling off or being damaged, thereby preventing a difference in luminance on the screen and a decrease in image quality.
  • 1 is a block diagram for explaining each configuration of a display device.
  • Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of a micro LED module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a side view of a micro LED module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5 to 8 are diagrams illustrating various embodiments of improving bright lines through a micro LED module according to an embodiment of the present invention along line A-A′ of FIG. 2 .
  • the display device described in this specification is, for example, an intelligent display device that adds a computer support function to the broadcast reception function, and is faithful to the broadcast reception function while adding an Internet function, etc., such as a handwriting input device, a touch screen, or a space. It can be equipped with a more convenient interface such as a remote control.
  • an Internet function etc.
  • a standardized general-purpose OS can be used for these various functions.
  • the display device described in the present invention for example, various applications can be freely added or deleted on a general-purpose OS kernel, so various user-friendly functions can be performed.
  • the display device may be, for example, a network TV, HBBTV, smart TV, etc., and in some cases, may also be applied to a smartphone.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining each configuration of the display device 100.
  • the display device 100 includes a broadcast reception unit 110, an external device interface unit 171, a network interface unit 172, a storage unit 140, a user input interface unit 173, an input unit 130, and a control unit 180. , may include a display module 150, an audio output unit 160, and/or a power supply unit 190.
  • the broadcast reception unit 110 may include a tuner unit 111 and a demodulation unit 112.
  • the display device 100 includes only the external device interface unit 171 and the network interface unit 172 among the broadcast receiver 110, the external device interface unit 171, and the network interface unit 172. It is also possible to do so. That is, the display device 100 may not include the broadcast reception unit 110.
  • the tuner unit 111 may select a broadcast signal corresponding to a channel selected by the user or all previously stored channels among broadcast signals received through an antenna (not shown) or a cable (not shown).
  • the tuner unit 111 can convert the selected broadcast signal into an intermediate frequency signal or a baseband video or audio signal.
  • the tuner unit 111 may convert it into a digital IF signal (DIF), and if the selected broadcast signal is an analog broadcast signal, it may be converted into an analog base band video or audio signal (CVBS/SIF). That is, the tuner unit 111 can process digital broadcasting signals or analog broadcasting signals.
  • the analog base band video or audio signal (CVBS/SIF) output from the tuner unit 111 may be directly input to the control unit 180.
  • the tuner unit 111 can sequentially select broadcast signals of all broadcast channels stored through a channel memory function among received broadcast signals and convert them into intermediate frequency signals or baseband video or audio signals.
  • the tuner unit 111 may be equipped with multiple tuners in order to receive broadcast signals of multiple channels.
  • a single tuner that simultaneously receives broadcast signals from multiple channels is also possible.
  • the demodulator 112 may receive the digital IF signal (DIF) converted by the tuner unit 111 and perform a demodulation operation.
  • the demodulator 112 may perform demodulation and channel decoding and then output a stream signal (TS).
  • the stream signal may be a multiplexed video signal, audio signal, or data signal.
  • the stream signal output from the demodulator 112 may be input to the control unit 180.
  • the control unit 180 can output video through the display module 150 and audio through the audio output unit 160.
  • the sensing unit 120 refers to a device that detects changes within the display device 100 or external changes.
  • a device that detects changes within the display device 100 or external changes.
  • proximity sensor e.g., proximity sensor, illumination sensor, touch sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, optical sensor, e.g. , camera), a voice sensor (e.g., a microphone), a battery gauge, and an environmental sensor (e.g., a hygrometer, a thermometer, etc.).
  • the control unit 180 can check the status of the display device 100 based on the information collected by the sensing unit 120 and notify the user when a problem occurs or control it to maintain the best condition by adjusting it on its own.
  • the content, image quality, size, etc. of the image provided to the display module 150 can be controlled differently depending on the viewer detected by the sensing unit 120 or the ambient light level, etc. to provide an optimal viewing environment.
  • the number of functions mounted on the display device 100 increases, and the number of sensing units 120 also increases.
  • the input unit 130 may be provided on one side of the main body of the display device 100.
  • the input unit 130 may include a touch pad, physical buttons, etc.
  • the input unit 130 can receive various user commands related to the operation of the display device 100 and transmit control signals corresponding to the input commands to the control unit 180.
  • the number of display devices 100 in which the input unit 130 in the form of a physical button exposed to the outside has been minimized has increased.
  • a minimal physical button is located on the back or side, and user input can be received through the remote control device 200 through a touchpad or a user input interface unit 173, which will be described later.
  • the storage unit 140 may store programs for processing and controlling each signal in the control unit 180, or may store processed video, audio, or data signals.
  • the storage unit 140 stores application programs designed for the purpose of performing various tasks that can be processed by the control unit 180, and selects some of the stored application programs at the request of the control unit 180. can be provided.
  • Programs stored in the storage unit 140 are not particularly limited as long as they can be executed by the control unit 180.
  • the storage unit 140 may perform a function for temporarily storing video, voice, or data signals received from an external device through the external device interface unit 171.
  • the storage unit 140 can store information about a certain broadcast channel through a channel memory function such as a channel map.
  • FIG. 1 shows an embodiment in which the storage unit 140 is provided separately from the control unit 180, the scope of the present invention is not limited thereto, and the storage unit 140 may be included in the control unit 180.
  • the storage unit 140 includes volatile memory (e.g., DRAM, SRAM, SDRAM, etc.), non-volatile memory (e.g., flash memory, hard disk drive (HDD), and solid state drive (Solid- It may include at least one of state drive; SSD), etc.
  • volatile memory e.g., DRAM, SRAM, SDRAM, etc.
  • non-volatile memory e.g., flash memory, hard disk drive (HDD), and solid state drive (Solid- It may include at least one of state drive; SSD), etc.
  • the display module 150 converts the video signal, data signal, OSD signal, and control signal processed by the control unit 180 or the video signal, data signal, and control signal received from the interface unit 171 to generate a driving signal. You can.
  • the display module 150 may include a micro LED module according to an embodiment of the present invention, which will be described below.
  • the display module 150 may be capable of a flexible display, etc., and may also be capable of a three-dimensional display (3D display).
  • the 3D display module 150 can be divided into a glasses-free type and a glasses type.
  • the display device 100 may include a display module 150 that occupies most of the front area and a case that covers the rear side of the display module 150 and packages the display module 150.
  • the backlight unit is a device that uniformly supplies the light source and the light supplied from the light source to the liquid crystal located on the front. As the backlight unit became thinner, it was possible to implement a thinner LCD. However, it is difficult to implement the backlight unit using a flexible material, and when the backlight unit is bent, it is difficult to supply light uniformly to the liquid crystal, causing a problem in that the brightness of the screen changes.
  • each element that makes up the pixel emits light on its own, so it can be implemented in a curved manner without using a backlight unit.
  • each element since each element emits its own light, even if the positional relationship with neighboring elements changes, its brightness is not affected, so a bendable display module 150 can be implemented.
  • the LED panel is a technology that uses one LED element as one pixel, and the size of the LED element can be reduced compared to the prior art, making it possible to implement a flexible display module 150.
  • the size of chips constituting one pixel may be 100 micrometers ( ⁇ m) or less.
  • the display module 150 includes a coupling magnet, a first power supply unit, and a first signal module.
  • the side of the display module 150 that displays images may be referred to as the front or front side.
  • the display module 150 displays an image
  • the side from which the image cannot be observed may be referred to as the rear or back side.
  • the display module 150 is composed of a touch screen and can be used as an input device in addition to an output device.
  • the audio output unit 160 receives the audio-processed signal from the control unit 180 and outputs it as audio.
  • the interface unit 170 serves as a passageway for various types of external devices connected to the display device 100.
  • the interface unit may include a wired method of transmitting and receiving data through a cable as well as a wireless method using an antenna.
  • the interface unit 170 includes a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and a port for connecting a device equipped with an identification module ( port), an audio input/output (I/O) port, a video input/output (I/O) port, and an earphone port.
  • An example of a wireless method may include the broadcast receiver 110 described above, and may include not only broadcast signals, but also mobile communication signals, short-distance communication signals, and wireless Internet signals.
  • the external device interface unit 171 can transmit or receive data with a connected external device.
  • the external device interface unit 171 may include an A/V input/output unit (not shown).
  • the external device interface unit 171 can be connected wired/wireless to external devices such as DVD (Digital Versatile Disk), Blu ray, game device, camera, camcorder, computer (laptop), set-top box, etc. You can also perform input/output operations with external devices.
  • the external device interface unit 171 establishes a communication network with various remote control devices 200 to receive control signals related to the operation of the display device 100 from the remote control device 200 or to receive control signals related to the operation of the display device 100 from the remote control device 200. ) can be transmitted to the remote control device 200.
  • the external device interface unit 171 may include a wireless communication unit (not shown) for short-distance wireless communication with other electronic devices. Through this wireless communication unit (not shown), the external device interface unit 171 can exchange data with an adjacent mobile terminal. In particular, the external device interface unit 171 can receive device information, running application information, application images, etc. from the mobile terminal in mirroring mode.
  • the network interface unit 172 may provide an interface for connecting the display device 100 to a wired/wireless network including an Internet network.
  • the network interface unit 172 may receive content or data provided by the Internet or a content provider or network operator through a network.
  • the network interface unit 172 may include a communication module (not shown) for connection to a wired/wireless network.
  • the external device interface unit 171 and/or the network interface unit 172 supports Wi-Fi (Wireless Fidelity), Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee, and NFC (Near Field Communication). ), communication modules for short-range communication such as LTE (long-term evolution), LTE-A (LTE Advance), CDMA (code division multiple access), WCDMA (wideband CDMA), UMTS (universal mobile telecommunications system), WiBro ( It may include a communication module for cellular communication such as Wireless Broadband).
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • Zigbee Zigbee
  • NFC Near Field Communication
  • communication modules for short-range communication such as LTE (long-term evolution), LTE-A (LTE Advance), CDMA (code division multiple access), WCDMA (wideband CDMA), UMTS (universal mobile telecommunications system), WiBro ( It may include a communication module for cellular communication such as Wireless Broadband).
  • the user input interface unit 173 may transmit a signal input by the user to the control unit 180 or transmit a signal from the control unit 180 to the user. For example, transmitting/receiving user input signals such as power on/off, channel selection, and screen settings from the remote control device 200, or local keys such as power key, channel key, volume key, and setting value (not shown).
  • the user input signal input from the control unit 180 is transmitted to the control unit 180, the user input signal input from the sensor unit (not shown) that senses the user's gesture is transmitted to the control unit 180, or the signal from the control unit 180 is transmitted to the control unit 180. It can be transmitted to the sensor unit.
  • the control unit 180 may include at least one processor, and may control the overall operation of the display device 100 using the processor included therein.
  • the processor may be a general processor such as a central processing unit (CPU).
  • the processor may be a dedicated device such as an ASIC or another hardware-based processor.
  • the control unit 180 demultiplexes a stream input through the tuner unit 111, the demodulator 112, the external device interface unit 171, or the network interface unit 172, or processes the demultiplexed signals, Signals for video or audio output can be generated and output.
  • the image signal processed by the control unit 180 may be input to the display module 150 and displayed as an image corresponding to the image signal. Additionally, the image signal processed by the control unit 180 may be input to an external output device through the external device interface unit 171.
  • the voice signal processed by the control unit 180 may be output as sound to the audio output unit 160. Additionally, the voice signal processed by the control unit 180 may be input to an external output device through the external device interface unit 171. Although not shown in FIG. 2, the control unit 180 may include a demultiplexer, an image processor, etc. This will be described later with reference to FIG. 3.
  • control unit 180 may control overall operations within the display device 100.
  • control unit 180 may control the tuner unit 111 to select (tuning) a broadcast corresponding to a channel selected by the user or a previously stored channel.
  • control unit 180 may control the display device 100 by a user command or internal program input through the user input interface unit 173. Meanwhile, the control unit 180 can control the display module 150 to display an image. At this time, the image displayed on the display module 150 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or 3D image.
  • control unit 180 can cause a certain 2D object to be displayed in the image displayed on the display module 150.
  • the object may be at least one of a connected web screen (newspaper, magazine, etc.), EPG (Electronic Program Guide), various menus, widgets, icons, still images, videos, and text.
  • EPG Electronic Program Guide
  • control unit 180 may modulate and/or demodulate the signal using an amplitude shift keying (ASK) method.
  • ASK amplitude shift keying
  • the amplitude shift keying (ASK) method may refer to a method of modulating a signal by varying the amplitude of the carrier wave according to the data value, or restoring an analog signal to a digital data value according to the amplitude of the carrier wave.
  • control unit 180 may modulate an image signal using an amplitude shift keying (ASK) method and transmit it through a wireless communication module.
  • ASK amplitude shift keying
  • control unit 180 may demodulate and process an image signal received through a wireless communication module using an amplitude shift keying (ASK) method.
  • ASK amplitude shift keying
  • the display device 100 can easily transmit and receive signals with other video display devices placed adjacent to it, even without using a unique identifier such as a MAC address (Media Access Control Address) or a complex communication protocol such as TCP/IP. You can.
  • a unique identifier such as a MAC address (Media Access Control Address) or a complex communication protocol such as TCP/IP.
  • the display device 100 may further include a photographing unit (not shown).
  • the photography unit can photograph the user.
  • the photographing unit can be implemented with one camera, but is not limited to this, and can also be implemented with a plurality of cameras.
  • the photographing unit may be embedded in the display device 100 on top of the display module 150 or may be placed separately. Image information captured by the photographing unit may be input to the control unit 180.
  • the control unit 180 may recognize the user's location based on the image captured by the photographing unit. For example, the control unit 180 may determine the distance (z-axis coordinate) between the user and the display device 100. In addition, the control unit 180 may determine the x-axis coordinate and y-axis coordinate within the display module 150 corresponding to the user's location.
  • the control unit 180 may detect the user's gesture based on each or a combination of images captured from the photographing unit or signals detected from the sensor unit.
  • the power supply unit 190 may supply corresponding power throughout the display device 100 .
  • power can be supplied to the control unit 180, which can be implemented in the form of a system on chip (SOC), the display module 150 for displaying images, and the audio output unit 160 for audio output. You can.
  • SOC system on chip
  • the power supply unit 190 may include a converter (not shown) that converts AC power to DC power and a Dc/Dc converter (not shown) that converts the level of DC power.
  • the power supply unit 190 receives power from the outside and serves to distribute power to each component.
  • the power supply unit 190 may use a method of supplying AC power by directly connecting to an external power source, and may include a power supply unit 190 that includes a battery and can be used by charging.
  • the charging holder can be connected to the display device through a terminal exposed to the outside, or the built-in battery can be charged when approached using a wireless method.
  • the remote control device 200 may transmit user input to the user input interface unit 173.
  • the remote control device 200 may use Bluetooth, Radio Frequency (RF) communication, Infrared Radiation communication, Ultra-wideband (UWB), ZigBee, etc.
  • the remote control device 200 may receive video, audio, or data signals output from the user input interface unit 173, and display them or output audio signals on the remote control device 200.
  • RF Radio Frequency
  • UWB Ultra-wideband
  • ZigBee ZigBee
  • the display device 100 described above may be a fixed or mobile digital broadcasting receiver capable of receiving digital broadcasting.
  • the block diagram of the display device 100 shown in FIG. 1 is only a block diagram for an embodiment of the present invention, and each component of the block diagram is integrated and added according to the specifications of the display device 100 that is actually implemented. , or may be omitted.
  • two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components.
  • the functions performed by each block are for explaining embodiments of the present invention, and the specific operations or devices do not limit the scope of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of the display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of the micro LED module 300 according to an embodiment of the present invention, and
  • Figure 4 is a side view of the micro LED module 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the micro LED module 300 includes a unit substrate 310, a plurality of micro LED chips 320, a protective film 330, and a black film 340. ) and an optical material 350.
  • the unit substrate 310 may be a flexible substrate.
  • the unit substrate 310 may include glass or polyimide (PI).
  • PI polyimide
  • the unit substrate 310 may be made of either a transparent or opaque material.
  • a plurality of micro LED chips 320 may be mounted on the upper surface of the unit substrate 310.
  • the micro LED chip 320 may include a plurality of pixels arranged in the row direction (x-axis direction) or column direction (y-axis direction) of the unit substrate 310.
  • the plurality of pixels include a red (hereinafter 'R') pixel 320R, a green (hereinafter 'G') pixel 320G, and a blue (hereinafter 'B') pixel 320B. It can be included.
  • the R pixel 320R, G pixel 320G, and B pixel 320B may form one micro LED chip 320.
  • the micro LED chip 320 of the present invention may further include white (hereinafter 'W') pixels.
  • the micro LED module 300 may be provided with a unit substrate 310 and a protective film 330 that covers the plurality of micro LED chips 320 mounted on the upper surface of the unit substrate 310.
  • the protective film 330 may be coated to cover the plurality of micro LED chips 320 that emit light.
  • a black film 340 may be provided on the upper surface of the protective film 330.
  • the black film 340 may serve to improve black characteristics in light emitted through the micro LED chip 320 of the micro LED module 300 according to an embodiment of the present invention. Additionally, a visual blackout effect can be obtained when the display device 100 of the present invention is turned off. In addition, it can serve to improve the straightness of light emitted from the micro LED chip 320 in order to improve bright lines that may occur at the boundary between the micro LED modules 300, which will be described below.
  • the micro LED module 300 of the present invention may include an optical material 350 provided on the upper surface of the black film 340.
  • the optical material 350 may include a transparent polymer material.
  • the polymer material may have a refractive index of at least 1.3 or more, and the thickness (t) of the polymer material may be at least 5 micrometers ( ⁇ m) or more.
  • the structural stability and image quality of the micro LED module 300 can be improved through the optical material 350 provided on the upper surface of the black film 340.
  • This effect can be achieved by providing an optical material 350 on the upper surface of the black film 340 with a thickness of micrometers ( ⁇ m) to prevent the black film 340 from being peeled off or damaged.
  • the black film 340 serves to improve the black characteristics of the light emitted through the micro LED chip 320 and to obtain a visual blackout effect, so the black film 340 does not peel off or Or, if it is damaged, it will not be able to perform the above role. If this happens, a partial difference in luminance may occur and appear as a spot on the screen, ultimately resulting in a deterioration in image quality.
  • a layer that protects the black film 340 is formed through the optical material 350 provided on the upper surface of the black film 340, thereby solving the problem of image quality deterioration due to damage to the black film 340.
  • the transparent polymer material is polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), ethylene vinyl acetate (EVA), and polyimide ( It may include at least one of PI), epoxy, acrylic, and silicon.
  • the polymer material of the present invention may include other polymer materials having similar properties to the above polymer materials, such as resin materials or copolymers thereof. That is, the polymer material of the present invention may include any polymer material that is transparent, transmits light, and has a refractive index greater than that of air.
  • FIG. 2 is an exploded view of the display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 100 according to an embodiment of the present invention includes an installation bracket 360 and tiling the installation bracket 360 in a grid ( It may include a plurality of tiled micro LED modules 300.
  • the number of the plurality of micro LED modules 300 is not limited to the number shown in FIG. 2, and several to hundreds of micro LED modules can be arranged to form the display device 100 of the present invention.
  • the installation bracket 360 may serve to support a plurality of micro LED modules 300 tiled in a grid. Additionally, the installation bracket 360 according to an embodiment of the present invention may be implemented as a frame assembly. That is, it may be formed by assembling a plurality of frames to support a plurality of micro LED modules 300 that can be arranged in various numbers as described above.
  • the micro LED module 300 includes a unit substrate 310, a plurality of micro LED chips 320 mounted on the upper surface of the unit substrate 310, the upper surface of the unit substrate 310, and a plurality of micro LED chips 320. It may include a covering protective film 330, a black film 340 provided on the upper surface of the protective film 330, and an optical film 350 provided on the upper surface of the black film 340.
  • FIGS. 5 to 8 are diagrams illustrating various embodiments of improving bright lines through the micro LED module 300 according to an embodiment of the present invention along line A-A′ of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment in which a gap is not formed at the boundary between micro LED modules 300.
  • FIG. 2 when arranging a plurality of micro LED modules 300 in the display device 100 according to an embodiment of the present invention, it is preferable that no gap is formed at the boundary between the micro LED modules 300. do.
  • a gap may occur at the boundary between the micro LED modules 300.
  • light emitted from the micro LED chip 320 leaks through the gap, resulting in a bright line problem in which only the boundary between the micro LED modules 300 appears bright. Therefore, the following will describe a method of improving bright lines through the micro LED module 300 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of improving bright lines when a separation distance d1 occurs at the boundary between micro LED modules 300.
  • Figure 6 (a) is for explaining the bright line problem when the optical material 350 of the present invention is not provided
  • Figure 6 (b) is a micro LED module provided with the optical material 350 of the present invention. This is to explain the improvement of the bright line of (300).
  • the refractive index of air in the air layer on the upper surface of the black film 340 is 1, the light emitted from the micro LED chip 320 travels straight without refraction, generating a bright line as long as the L1 area.
  • the micro LED module 300 provided with the optical material 350 on the upper surface of the black film 340 as shown in (b) of FIG. 6, the light emitted through the micro LED chip 320 is spaced apart ( Even if it leaks through d1), bright lines are generated only for the L2 and L3 areas, which are shorter than the L1 area.
  • the optical material 350 of the present invention includes a polymer material having a refractive index of at least 1.3 or more, which is greater than the refractive index of air, so the light incident on the optical material 350 is refracted by the polymer material having a high refractive index of the present invention. and is directed to the L3 area.
  • the intensity of light in the L3 region caused by the light passing through the optical material 350 is weaker than that in the L2 region.
  • the bright line can be significantly improved compared to (a) of FIG. 6 where the optical material 350 is not provided.
  • the refractive index of the polymer material of the present invention may be at least 1.3 or more, and preferably the refractive index may be 1.3 or more and 1.6 or less.
  • the thickness t of the optical material 350 of the present invention may be at least 5 micrometers ( ⁇ m) or more. If the thickness (t) of the optical material 350 is formed too thin, damage to the optical material 350 may occur. Therefore, the thickness (t) of the optical material 350 should be at least 5 micrometers ( ⁇ m) or more. desirable.
  • the thicker the thickness (t) of the optical material 350 is the shorter the L2 and L3 regions are formed in (b) of FIG. 6, and the intensity of light passing through the optical material 350 can be further weakened, thereby improving the bright line. can increase the effect.
  • the thickness (t) of the optical material 350 is formed too thick, the light transmittance may be low and clarity may be reduced. Therefore, it is preferable that the thickness t of the optical material 350 is provided on the upper surface of the black film 340 at an appropriate thickness in consideration of bright line improvement and clarity.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of improving bright lines when a height difference h1 occurs at the boundary between micro LED modules 300.
  • Figure 7 (a) is for explaining the bright line problem when the optical material 350 of the present invention is not provided
  • Figure 7 (b) is a micro LED module provided with the optical material 350 of the present invention. This is to explain the improvement of the bright line of (300).
  • the light emitted through the micro LED chip 320 is the optical material ( 350), it is refracted, and a bright line is generated only for the L5 area, which is shorter than the L4 area.
  • the effect of improving the bright line may be higher than that shown in FIG. 7.
  • the optical material 350 is provided on the upper surface of the black film 340 with an appropriate thickness (t) of at least 5 micrometers ( ⁇ m), the effect of improving bright lines can be further increased.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment of improving bright lines when both the separation distance d2 and the height difference h2 occur at the boundary between the micro LED modules 300.
  • Figure 8 (a) is for explaining the bright line problem when the optical material 350 of the present invention is not provided
  • Figure 8 (b) is a micro LED module provided with the optical material 350 of the present invention. This is to explain the improvement of the bright line of (300).
  • the light emitted through the micro LED chip 320 leaks due to the separation distance (d2) and the height difference (h2) and extends to the L6 area. A bright line occurs.
  • the micro LED module 300 provided with the optical material 350 on the upper surface of the black film 340, as shown in (b) of FIG. 8, the light emitted through the micro LED chip 320 is spaced apart ( Even if it leaks due to d2) and the height step (h2), bright lines are generated only for the L7 and L8 areas, which are shorter than the L6 area.
  • the intensity of the light passing through the optical material 350 is weakened, the intensity of light in the L8 region generated by the light passing through the optical material 350 is weak, and ultimately, the optical material 350 A significant bright line improvement effect can be obtained compared to (a) of FIG. 8, which is not provided.
  • the optical material 350 is provided on the upper surface of the black film 340 with an appropriate thickness (t) of at least 5 micrometers ( ⁇ m), the effect of improving bright lines can be further increased.
  • the micro LED module 300 of the present invention and the display device 100 including the same improve the bright line problem that may occur when arranging a plurality of micro LED modules 300, thereby reducing the boundary between micro LED modules 300.
  • Bright lines can be improved by preventing the phenomenon where only parts appear bright.

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Abstract

단위 기판; 상기 단위 기판의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩; 상기 단위 기판의 상면과 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 덮는 보호 필름; 상기 보호 필름의 상면에 구비되는 블랙 필름; 및 상기 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 포함하고, 상기 광학 물질은, 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 마이크로 LED 모듈은, 블랙 필름의 상면에 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 광학 물질을 구비하고, 상기의 고분자 물질이 고 굴절률을 갖거나 소정 두께 이상으로 형성되어 복수개의 마이크로 LED 모듈 간 경계 부분에서 갭이 발생하더라도 휘선을 개선할 수 있다.

Description

마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치
본 발명은 표시 장치를 구성하는 복수의 마이크로 LED 모듈 간 경계 부분에서 발생할 수 있는 갭을 통해 LED 빛이 새어나가 마이크로 LED 모듈 간 경계 부분만 밝게 보이는 휘선 문제를 해결하기 위한 마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래의 표시 장치는 액정 디스플레이 디바이스(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 디스플레이 디바이스(Field Emission Display: FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등을 포함한다.
현재 상용화된 주요 표시 장치는 LCD와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있으나, LCD의 경우에는 스스로 광을 발광하지 못하므로 광을 조사하는 백라이트 유닛(BackLight Unit)이 요구되어 플렉서블(flexible)의 구현이 어렵다는 문제점이 있고, OLED는 자발광이 가능하나 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 문제점이 있다.
이에 최근에는 하나의 픽셀을 구성하는 칩들의 크기가 100 마이크로미터 이하인 마이크로 LED로 구성된 표시 장치에 대한 개발이 이루어 지고 있다. 마이크로 LED는 자발광 디스플레이기 때문에 별도의 백라이트나 컬러 필터가 필요 없으며, 다양한 종류의 소재를 기판으로 사용할 수 있어 플렉서블에 유리하다. 또한 얇은 구조로 같은 양의 빛을 적은 소비전력으로 통과시킬 수 있어 구조적 이점으로 인하여 LCD와 OLED 대비 소비전력의 효율이 높은 장점이 있다.
마이크로 LED의 경우에는 기업들의 마케팅, 광고를 위한 전시장이나 행사장과 같은 넓은 장소에서 대형 화면을 구현하기 위한 목적으로 많이 이용되고 있다. 특히, 복수의 마이크로 LED 모듈을 배열하여 대형 화면을 구현할 수 있기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있고, 필요에 따라 분해 및 조립이 용이하다는 장점이 있다.
다만, 복수의 마이크로 LED 모듈을 배열하여 대형 화면을 구현하기 때문에 모듈 간 경계 부분에 갭이 발생할 수 있다. 그리고 갭을 통해 LED 빛이 새어나가 모듈 간 경계 부분만 밝게 보이는 현상이 발생하고, 전체 화면이 고르게 보이지 않게 되는 문제가 있다.
이러한 문제를 휘선이라고 하는데, 더구나 대형 화면을 구현하기 위해서는 수개에서 수백개의 마이크로 LED 모듈들을 배열하게 되므로 이러한 문제는 더욱 커지게 되어 휘선을 개선하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명은 마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것으로, 보다 구체적으로 블랙 필름의 상면에 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 광학 물질을 구비하고, 상기의 고분자 물질이 고 굴절률을 갖거나 소정 두께 이상으로 형성되어 복수개의 마이크로 LED 모듈 간 경계 부분에서 갭이 발생하더라도 휘선을 개선할 수 있는 마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 통해 블랙 필름이 벗겨지거나 손상되는 것을 방지하여 화면상에 휘도의 차이가 발생하여 화질이 저하되는 것을 방지하는 마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
단위 기판; 상기 단위 기판의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩; 상기 단위 기판의 상면과 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 덮는 보호 필름; 상기 보호 필름의 상면에 구비되는 블랙 필름; 및 상기 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 포함하고, 상기 광학 물질은, 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 마이크로 LED 모듈을 제공한다.
상기 고분자 물질은, 적어도 1.3 이상의 굴절률을 가질 수 있다.
상기 고분자 물질은, 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께일 수 있다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
설치 브라켓; 및 상기 설치 브라켓에 격자로 타일링(tiling)된 복수의 마이크로 LED 모듈을 포함하고, 상기 마이크로 LED 모듈은, 단위 기판; 상기 단위 기판의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩; 상기 단위 기판의 상면과 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 덮는 보호 필름; 상기 보호 필름의 상면에 구비되는 블랙 필름; 및 상기 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 포함하고, 상기 광학 물질은, 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 고분자 물질은, 적어도 1.3 이상의 굴절률을 가질 수 있다.
상기 고분자 물질은, 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께일 수 있다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로 LED 모듈 및 이를 구비하는 표시 장치는, 블랙 필름의 상면에 투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 광학 물질을 구비하고, 상기의 고분자 물질이 고 굴절률을 갖거나 소정 두께 이상으로 형성되어 복수개의 마이크로 LED 모듈 간 경계 부분에서 갭이 발생하더라도 휘선을 개선할 수 있다.
또한, 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 통해 블랙 필름이 벗겨지거나 손상되는 것을 방지하여 화면상에 휘도의 차이가 발생하여 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 표시 장치의 각 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈의 측면도이다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 A-A`에서 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈을 통해 휘선을 개선하는 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 표시 장치는, 예컨대 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 표시 장치로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술되는 표시 장치는, 예를 들어 범용의 OS 커널 상에, 다양한 애플리케이션이 자유롭게 추가되거나 삭제 가능하므로, 사용자 친화적인 다양한 기능이 수행될 수 있다. 상기 표시 장치는, 보다 구체적으로 예를 들면, 네트워크 TV, HBBTV, 스마트 TV 등이 될 수 있으며, 경우에 따라 스마트폰에도 적용 가능하다.
도 1은 표시 장치(100)의 각 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 표시 장치(100)는 방송 수신부(110), 외부장치 인터페이스부(171), 네트워크 인터페이스부(172), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(173), 입력부(130), 제어부(180), 디스플레이 모듈(150), 오디오 출력부(160) 및/또는 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(110)는 튜너부(111) 및 복조부(112)를 포함할 수 있다.
한편, 표시 장치(100)는 도면과 달리, 방송 수신부(110), 외부장치 인터페이스부(171) 및 네트워크 인터페이스부(172) 중, 외부장치 인터페이스부(171)와 네트워크 인터페이스부(172)만을 포함하는 것도 가능하다. 즉, 표시 장치(100)는 방송 수신부(110)를 포함하지 않을 수도 있다.
튜너부(111)는 안테나(미도시) 또는 케이블(미도시)를 통해 수신되는 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기 저장된 모든 채널에 해당하는 방송 신호를 선택할 수 있다. 튜너부(111)는 선택된 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환할 수 있다.
예를 들면, 튜너부(111)는 선택된 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환할 수 있다. 즉, 튜너부(111)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너부(111)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(180)로 직접 입력될 수 있다.
한편, 튜너부(111)는 수신되는 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 방송 신호를 순차적으로 선택하여, 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
한편, 튜너부(111)는 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(112)는 튜너부(111)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행할 수 있다. 복조부(112)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부(112)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(180)로 입력될 수 있다. 제어부(180)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이 모듈(150)을 통해 영상을 출력하고, 오디오 출력부(160)를 통해 음성을 출력할 수 있다.
센싱부(120)는 표시 장치(100) 내의 변화를 감지하거나 외부의 변화를 감지하는 장치를 의미한다. 예를 들여 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 음성센서(예를 들어, 마이크로폰), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 습도계, 온도계 등), 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(180)는 센싱부(120)에서 수집한 정보를 기초로 표시 장치(100)의 상태를 점검하고 문제가 발생시 이를 사용자에게 알려주거나 자체적으로 조정하여 최상의 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(150)에 제공되는 영상의 컨텐츠, 화질, 사이즈 등을 센싱부(120)에서 감지한 시청자나, 주변의 조도 등에 따라 다르게 제어하여 최적의 시청환경을 제공할 수 있다. 스마트 TV가 진보해감에 따라 표시 장치(100)에 탑재된 기능이 많아지고 센싱부(120) 또한 그와 함께 증가하고 있다.
입력부(130)는 표시 장치(100)의 본체의 일측에 구비될 수 있다. 예를 들면, 입력부(130)는 터치 패드, 물리적 버튼 등을 포함할 수 있다. 입력부(130)는 표시 장치(100)의 동작과 관련된 각종 사용자 명령을 수신할 수 있고, 입력된 명령에 대응하는 제어 신호를 제어부(180)에 전달할 수 있다.
최근에는 표시 장치(100)의 베젤의 크기가 작아지면서 자체에 외부로 노출된 물리적 형태의 버튼 형태의 입력부(130)는 최소화한 형태의 표시 장치(100)가 많아지고 있다. 대신에 배면이나 측면에 최소의 물리적 버튼이 위치하고 터치패드나 후술할 사용자입력 인터페이스부(173)을 통해 원격 제어장치(200)를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.
저장부(140)는 제어부(180) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다. 예를 들면, 저장부(140)는 제어부(180)에 의해 처리 가능한 다양한 작업들을 수행하기 위한 목적으로 설계된 응용 프로그램들을 저장하고, 제어부(180)의 요청 시, 저장된 응용 프로그램들 중 일부를 선택적으로 제공할 수 있다.
저장부(140)에 저장되는 프로그램 등은, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않는다. 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(171)를 통해 외부장치로부터 수신되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 저장부(140)는 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여, 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 1의 저장부(140)가 제어부(180)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 제어부(180) 내에 저장부(140)가 포함될 수도 있다.
저장부(140)는 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, SDRAM 등)나, 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리(Flash memory), 하드 디스크 드라이브(Hard disk drive; HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-state drive; SSD) 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(150)은 제어부(180)에서 처리된 영상신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 인터페이스부(171)로부터 수신되는 영상신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성할 수 있다.
그리고 디스플레이 모듈(150)은 이하에서 설명할 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(150)은 플렉서블 디스플레이(flexible display) 등이 가능하며, 또한, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능할 수도 있다. 3차원 디스플레이 모듈(150)은 무안경 방식과 안경 방식으로 구분될 수 있다.
표시 장치(100)는 전면의 대부분의 면적을 차지하는 디스플레이 모듈(150)과 디스플레이 모듈(150)의 배면 측면 등을 커버하며 디스플레이 모듈(150)을 패키지하는 케이스를 포함할 수 있다.
종래에 주로 이용되던 LCD는 LCD가 자체적으로 발광하기 어려워 백라이트 유닛을 통해 빛을 공급받았다. 백라이트 유닛은 광원과 광원에서 공급된 빛을 균일하게 전면에 위치하는 액정에 공급해주는 장치이다. 백라이트 유닛이 점점 얇아지면서 박형의 LCD를 구현할 수 있었으나, 백라이트 유닛을 휘어지는 소재로 구현이 어렵고 백라이트 유닛이 휘어지는 경우 액정에 균일한 빛의 공급이 어려워져 화면의 밝기가 변화하는 문제가 있다.
반면 LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)의 경우 픽셀을 이루는 소자가 각각 자체적으로 발광하기 때문에 백라이트 유닛을 이용하지 않아 휘어지게 구현할 수 있다. 또한, 각 소자가 자체발광 하므로 이웃하는 소자와의 위치관계가 달라지더라도 자체 밝기에 영향을 주지 않기 때문에 휘어지는 디스플레이 모듈(150)을 구현할 수 있다.
LED 패널은 LED소자 하나를 하나의 픽셀로 이용하는 기술로서, 종래에 비해 LED소자의 크기를 줄일 수 있어 휘어지는 디스플레이 모듈(150)을 구현할 수 있다. 특히, 이하에서 설명할 본 발명의 마이크로 LED의 경우 하나의 픽셀을 구성하는 칩들의 크기가 100 마이크로미터(μm) 이하로 구성될 수 있다.
디스플레이 모듈(150)은 결합마그넷, 제1 전원 공급부 및 제1 신호모듈을 포함한다.
디스플레이 모듈(150)은 화상을 표시하는 쪽을 전방 또는 전면이라 할 수 있다. 디스플레이 모듈(150)은 화상을 표시할 때, 화상을 관측할 수 없는 쪽을 후방 또는 후면이라 할 수 있다. 한편, 디스플레이 모듈(150)은 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(160)는 제어부(180)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
인터페이스부(170)는 표시 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 인터페이스부는 케이블을 통해 데이터를 송수신하는 유선방식뿐만 아니라 안테나를 이용한 무선방식도 포함할 수 있다.
인터페이스부(170)는 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선방식의 일 예로 전술한 방송수신부(110)가 포함될 수 있으며, 방송신호뿐만 아니라 이동통신신호 근거리 통신신호, 무선인터넷 신호 등을 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(171)는 접속된 외부 장치와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(171)는 A/V 입출력부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(171)는 DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋톱 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
또한, 외부장치 인터페이스부(171)는 다양한 원격제어장치(200)와 통신 네트워크를 수립하여, 원격제어장치(200)로부터 표시 장치(100)의 동작과 관련된 제어신호를 수신하거나, 표시 장치(100)의 동작과 관련된 데이터를 원격제어장치(200)로 전송할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(171)는 다른 전자기기와의 근거리 무선 통신을 위한, 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 무선 통신부(미도시)를 통해, 외부장치 인터페이스부(171)는 인접하는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 외부장치 인터페이스부(171)는 미러링 모드에서, 이동 단말기로부터 디바이스 정보, 실행되는 애플리케이션 정보, 애플리케이션 이미지 등을 수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(172)는 표시 장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 네트워크 인터페이스부(172)는 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 한편, 네트워크 인터페이스부(172)는 유/무선 네트워크와의 연결을 위한 통신 모듈(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(171) 및/또는 네트워크 인터페이스부(172)는 Wi-Fi(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저전력(Bluetooth Low Energy; BLE), 직비(Zigbee), NFC(Near Field Communication)와 같은 근거리 통신을 위한 통신 모듈, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband)와 같은 셀룰러 통신을 위한 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(173)는 사용자가 입력한 신호를 제어부(180)로 전달하거나, 제어부(180)로부터의 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들면, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(180)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(180)에 전달하거나, 제어부(180)로부터의 신호를 센서부로 송신할 수 있다.
제어부(180)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 이에 포함된 프로세서를 이용하여, 표시 장치(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit)과 같은 일반적인 프로세서일 수 있다. 물론, 프로세서는 ASIC과 같은 전용 장치(dedicated device)이거나 다른 하드웨어 기반의 프로세서일 수 있다.
제어부(180)는 튜너부(111), 복조부(112), 외부장치 인터페이스부(171), 또는 네트워크 인터페이스부(172)를 통하여 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(180)에서 영상 처리된 영상신호는 디스플레이 모듈(150)로 입력되어, 해당 영상신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(180)에서 영상 처리된 영상신호는 외부장치 인터페이스부(171)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수도 있다.
제어부(180)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(160)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(180)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(171)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다. 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(180)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(180)는 표시 장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 튜너부(111)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기 저장된 채널에 해당하는 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 사용자입력 인터페이스부(173)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 표시 장치(100)를 제어할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 영상을 표시하도록 디스플레이 모듈(150)을 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(150)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(180)는 디스플레이 모듈(150)에 표시되는 영상 내에, 소정 2D 오브젝트가 표시되도록 할 수 있다. 예를 들면, 오브젝트는 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 제어부(180)는 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying; ASK) 방식을 이용하여, 신호를 변조(modulation) 및/또는 복조(demodulation)할 수 있다. 여기서, 진폭 편이 변조(ASK) 방식은, 데이터 값에 따라 반송파의 진폭을 다르게 하여 신호를 변조하거나, 반송파의 진폭에 따라 아날로그 신호를 디지털 데이터 값으로 복원하는 방식을 의미할 수 있다.
예를 들면, 제어부(180)는 영상 신호를, 진폭 편이 변조(ASK) 방식을 이용하여 변조하여, 무선통신 모듈을 통해 송신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(180)는 무선통신 모듈을 통해 수신된 영상 신호를, 진폭 편이 변조(ASK) 방식을 이용하여 복조하여 처리할 수 있다.
이를 통해, 표시 장치(100)는 MAC 주소(Media Access Control Address)와 같은 고유 식별자나, TCP/IP와 같은 복잡한 통신 프로토콜을 사용하지 않더라도, 인접하게 배치된 다른 영상표시장치와 간편하게 신호를 송수신할 수 있다.
한편, 표시 장치(100)는 촬영부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 촬영부는 사용자를 촬영할 수 있다. 촬영부는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 한편, 촬영부는 디스플레이 모듈(150) 상부에 표시 장치(100)에 매립되거나 또는 별도로 배치될 수 있다. 촬영부에서 촬영된 영상 정보는 제어부(180)에 입력될 수 있다.
제어부(180)는 촬영부로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 사용자와 표시 장치(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 제어부(180)는 사용자 위치에 대응하는 디스플레이 모듈(150) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
제어부(180)는 촬영부로부터 촬영된 영상, 또는 센서부로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는 표시 장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급할 수 있다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip; SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(180)와, 영상 표시를 위한 디스플레이 모듈(150), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(160) 등에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(미도시)와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 Dc/Dc 컨버터(미도시)를 구비할 수 있다.
한편, 전원 공급부(190)는 외부로부터 전원을 공급받아 각 부품에 전원을 배분하는 역할을 한다. 전원 공급부(190)는 외부 전원과 직접연결하여 교류전원을 공급하는 방식을 이용할 수 있고, 배터리를 포함하여 충전하여 사용할 수 있는 형태의 전원공급부(190)를 포함할 수 있다.
전자의 경우 유선의 케이블을 연결하여 사용하며 이동이 어렵거나 이동 범위가 제한된다. 후자의 경우 이동이 자유로우나 배터리만큼의 무게가 증가하고 부피가 커지며 충전을 위해 일정시간 전원케이블과 직접 연결하거나 전원을 공급하는 충전거치부(미도시)와 결합해야 한다.
충전거치부는 외부로 노출되는 단자를 통해 표시 장치와 접속할 수 있고, 또는 무선방식을 이용하여 근접하면 내장된 배터리가 충전될 수도 있다.
원격제어장치(200)는 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(173)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(Infrared Radiation) 통신, UWB(Ultra-wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 사용자입력 인터페이스부(173)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 상술한 표시 장치(100)는 고정형 또는 이동형 디지털 방송 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 표시 장치(100)의 블록도는 본 발명의 일 실시예를 위한 블록도일뿐, 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 표시 장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 분해도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)의 분해도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)의 측면도이다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)은 단위 기판(310), 복수의 마이크로 LED 칩(320), 보호 필름(330), 블랙 필름(340) 및 광학 물질(350)을 포함할 수 있다.
여기서, 단위 기판(310)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어 플렉서블한 표시 장치(100)를 구현하기 위하여 단위 기판(310)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고 유연성이 있는 재질, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthlate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 단위 기판(310)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
복수의 마이크로 LED 칩(320)은 단위 기판(310)의 상면에 실장될 수 있다. 여기서, 마이크로 LED 칩(320)은 단위 기판(310)의 행방향(x축 방향) 또는 열방향(y축 방향)으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 픽셀들은 적색(Red, 이하 'R') 픽셀(320R), 녹색(Green, 이하 'G') 픽셀(320G) 및 청색(Blue, 이하 'B') 픽셀(320B)을 포함할 수 있다. 그리고 R 픽셀(320R), G 픽셀(320G) 및 B 픽셀(320B)은 하나의 마이크로 LED 칩(320)을 구성할 수 있다. 또한 본 발명의 마이크로 LED 칩(320)은 화이트(White, 이하 'W') 픽셀을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)은 단위 기판(310)과 단위 기판(310)의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩(320)을 덮는 보호 필름(330)을 구비할 수 있다. 여기서, 보호 필름(330)은 광을 발광하는 복수의 마이크로 LED 칩(320)을 덮도록 코팅될 수 있다.
그리고 보호 필름(330)의 상면에는 블랙 필름(340)이 구비될 수 있다. 블랙 필름(340)은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)의 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛에서 블랙 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 표시 장치(100)의 전원을 오프 시 시각적 암전 효과를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 이하에서 설명할 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에서 발생할 수 있는 휘선을 개선시키기 위하여 마이크로 LED 칩(320)에서 발광되는 빛의 직진성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
그리고 본 발명의 마이크로 LED 모듈(300)은 블랙 필름(340)의 상면에 구비되는 광학 물질(350)을 포함할 수 있다. 여기서, 광학 물질(350)은 투명 소재의 고분자 물질을 포함할 수 있다. 그리고 고분자 물질은 적어도 1.3 이상의 굴절률을 가질 수 있고, 고분자 물질의 두께(t)는 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상일 수 있다. 이를 통해 이하에서 설명할 복수의 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에서 발생할 수 있는 휘선을 개선시킬 수 있다.
그리고 블랙 필름(340)의 상면에 구비되는 광학 물질(350)을 통해 마이크로 LED 모듈(300)의 구조적 안정감 및 화질 개선의 효과를 얻을 수 있다. 이는 마이크로미터(μm) 단위의 두께로 형성되는 블랙 필름(340)의 상면에 광학 물질(350)을 구비하여 블랙 필름(340)이 벗겨지거나 혹은 손상되는 것을 방지함으로써 상기의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이 블랙 필름(340)은 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛에서 블랙 특성을 향상시키는 역할과 시각적 암전 효과를 얻을 수 있는 역할을 하므로, 블랙 필름(340)이 벗겨지거나 혹은 손상되는 경우에는 상기의 역할을 수행할 수 없게 된다. 그렇게 되면 부분적으로 휘도의 차이가 발생하게 되고 화면상에 얼룩으로 나타나게 될 수 있어 결과적으로 화질 저하를 초래하게 된다.
따라서, 블랙 필름(340)의 상면에 구비되는 광학 물질(350)을 통해 블랙 필름(340)을 보호하는 층이 형성되어 블랙 필름(340)의 손상에 따른 화질 저하 문제를 해결할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)에서 투명 소재의 고분자 물질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 고분자 물질은 상기의 고분자 물질과 유사한 특성을 갖는 다른 고분자 물질 또는 수지 물질 또는 이들의 공중합체 등의 고분자 물질을 포함할 수도 있다. 즉, 본 발명의 고분자 물질은 투명성이 있고 빛이 투과되며 굴절률이 공기의 굴절률보다 큰 특성을 갖는 고분자 물질을 모두 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 분해도로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 설치 브라켓(360) 및 설치 브라켓(360)에 격자로 타일링(tiling)된 복수의 마이크로 LED 모듈(300)을 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 마이크로 LED 모듈(300)의 개수는 도 2에 도시된 개수에 한정되지 않으며, 수개에서 수백개가 배열되어 본 발명의 표시 장치(100)를 구성할 수 있다.
그리고 설치 브라켓(360)은 격자로 타일링된 복수의 마이크로 LED 모듈(300)을 지지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 브라켓(360)은 프레임 조립체로 구현될 수도 있다. 즉, 상술한 다양한 개수로 배열될 수 있는 복수의 마이크로 LED 모듈(300)을 지지하기 위하여 복수의 프레임들을 조립하여 형성될 수도 있다.
그리고 마이크로 LED 모듈(300)은 단위 기판(310), 단위 기판(310)의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩(320), 단위 기판(310)의 상면과 복수의 마이크로 LED 칩(320)을 덮는 보호 필름(330), 보호 필름(330)의 상면에 구비되는 블랙 필름(340) 및 블랙 필름(340)의 상면에 구비되는 광학 필름(350)을 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 A-A`에서 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 모듈(300)을 통해 휘선을 개선하는 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 마이크로 LED 모듈(300)간 경계 부분에 갭이 형성되지 않는 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 복수의 마이크로 LED 모듈(300)을 배열하는 경우, 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에 갭이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
다만, 공정 과정에서 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에 갭이 발생할 수 있다. 이 경우, 상술한 바와 같이 갭을 통해 마이크로 LED 칩(320)에서 발광되는 빛이 새어나가 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분만 밝게 보이는 휘선 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 마이크로 LED 모듈(300)을 통해 휘선을 개선하는 방안을 설명한다.
먼저, 도 6은 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에 이격 간격(d1)이 발생한 경우의 휘선을 개선하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우의 휘선 문제를 설명하기 위함이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 휘선 개선을 설명하기 위함이다.
도 6의 (a)와 같이 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우 마이크로 LED 칩(320)에서 발광되는 빛이 이격 간격(d1)을 통해 새어나가 L1 영역만큼의 휘선이 발생하게 된다.
이 때, 블랙 필름(340) 상면의 공기층에서 공기의 굴절률은 1이기 때문에 마이크로 LED 칩(320)에서 발광되는 빛은 굴절 없이 직진하여 L1 영역만큼의 휘선이 발생한다.
반면, 도 6의 (b)와 같이 블랙 필름(340)의 상면에 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 경우에는 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛이 이격 간격(d1)을 통해 새어나가더라도, L1 영역보다 더 짧은 L2 및 L3 영역만큼만 휘선이 발생하게 된다.
특히, 본 발명의 광학 물질(350)은 공기의 굴절률보다 큰 적어도 1.3 이상의 굴절률을 갖는 고분자 물질을 포함하므로, 광학 물질(350)로 입사되는 빛은 본 발명의 고 굴절률을 갖는 고분자 물질에 의해 굴절되어 L3 영역 내로 향하게 된다.
이 때, 빛이 광학 물질(350)을 통과하면서 그 세기가 약해지게 되므로, 광학 물질(350)을 통과한 빛에 의한 L3 영역은 L2 영역보다 빛의 세기가 약하다. 결국, 광학 물질(350)이 구비되지 않은 도 6의 (a)보다 유의미하게 휘선을 개선할 수 있다.
여기서, 굴절률이 클수록 L3 영역이 더 짧게 형성되어 휘선 개선의 효과를 높일 수 있으나, 굴절률이 너무 크면 광학 물질(350)을 통과한 빛이 왜곡 되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 고분자 물질의 굴절률은 적어도 1.3 이상의 굴절률을 갖고, 바람직하게는 굴절률이 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
또한, 도 4를 함께 참조하면 본 발명의 광학 물질(350)의 두께(t)는 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께로 구비될 수 있다. 광학 물질(350)의 두께(t)를 너무 얇게 형성하면 광학 물질(350)의 손상이 발생할 수 있으므로 광학 물질(350)의 두께(t)는 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께로 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 광학 물질(350)의 두께(t)가 두꺼울수록 도 6의 (b)에서 L2 및 L3 영역이 더 짧게 형성되고, 광학 물질(350)을 통과하는 빛의 세기를 더 약하게 할 수 있어 휘선 개선의 효과를 높일 수 있다. 다만, 광학 물질(350)의 두께(t)를 너무 두껍게 형성하면 빛의 투과율이 낮아 선명도가 떨어질 수 있다. 따라서, 광학 물질(350)의 두께(t)는 휘선 개선 및 선명도를 고려하여 적정 두께로 블랙 필름(340)의 상면에 구비되는 것이 바람직하다.
도 7은 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에 높이 단차(h1)가 발생한 경우의 휘선을 개선하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우의 휘선 문제를 설명하기 위함이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 휘선 개선을 설명하기 위함이다.
도 7의 (a)와 같이 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛은 높이 단차(h1) 때문에 새어나와 L4 영역만큼 휘선이 발생하게 된다.
반면, 도 7의 (b)와 같이 블랙 필름(340)의 상면에 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 경우에는 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛은 광학 물질(350)로 입사되어 굴절되며 L4 영역보다 더 짧은 L5 영역만큼만 휘선이 발생하게 된다.
뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 광학 물질(350)을 통과하면서 빛의 세기가 약해지기 때문에 휘선 개선의 효과는 도 7에 도시된 것보다 더 높을 수 있다. 그리고 광학 물질(350)의 두께(t)를 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상 적정 두께로 블랙 필름(340)의 상면에 구비된다면 휘선 개선의 효과를 더욱 높일 수 있다.
도 8은 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분에 이격 간격(d2)과 높이 단차(h2)가 모두 발생한 경우의 휘선을 개선하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우의 휘선 문제를 설명하기 위함이고, 도 8의 (b)는 본 발명의 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 휘선 개선을 설명하기 위함이다.
도 8의 (a)와 같이 본 발명의 광학 물질(350)이 구비되지 않은 경우 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛은 이격 간격(d2)과 높이 단차(h2) 때문에 새어나가 L6 영역만큼 휘선이 발생하게 된다.
반면, 도 8의 (b)와 같이 블랙 필름(340)의 상면에 광학 물질(350)이 구비된 마이크로 LED 모듈(300)의 경우에는 마이크로 LED 칩(320)을 통해 발광되는 빛이 이격 간격(d2)과 높이 단차(h2)에 의해 새어나가더라도, L6 영역보다 더 짧은 L7 및 L8 영역만큼만 휘선이 발생하게 된다.
그리고 상술한 바와 같이 광학 물질(350)을 통과하는 빛은 그 세기가 약해지기 때문에 광학 물질(350)을 통과한 빛에 의해 발생하는 L8 영역은 빛의 세기가 약하므로, 결국 광학 물질(350)이 구비되지 않은 도 8의 (a)보다 유의미한 휘선 개선 효과를 얻을 수 있다. 또한, 광학 물질(350)의 두께(t)를 적어도 5 마이크로미터(μm) 이상 적정 두께로 블랙 필름(340)의 상면에 구비된다면 휘선 개선의 효과를 더욱 높일 수 있다.
즉, 본 발명의 마이크로 LED 모듈(300) 및 이를 구비하는 표시 장치(100)는 복수의 마이크로 LED 모듈(300)을 배열함에 있어 발생할 수 있는 휘선 문제를 개선함으로써, 마이크로 LED 모듈(300) 간 경계 부분만 밝게 보이는 현상을 방지하여 휘선을 개선할 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (8)

  1. 단위 기판;
    상기 단위 기판의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩;
    상기 단위 기판의 상면과 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 덮는 보호 필름;
    상기 보호 필름의 상면에 구비되는 블랙 필름; 및
    상기 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 포함하고,
    상기 광학 물질은,
    투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 마이크로 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    적어도 1.3 이상의 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께인 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 모듈.
  5. 설치 브라켓; 및
    상기 설치 브라켓에 격자로 타일링(tiling)된 복수의 마이크로 LED 모듈을 포함하고,
    상기 마이크로 LED 모듈은,
    단위 기판;
    상기 단위 기판의 상면에 실장되는 복수의 마이크로 LED 칩;
    상기 단위 기판의 상면과 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 덮는 보호 필름;
    상기 보호 필름의 상면에 구비되는 블랙 필름; 및
    상기 블랙 필름의 상면에 구비되는 광학 물질을 포함하고,
    상기 광학 물질은,
    투명 소재의 고분자 물질을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    적어도 1.3 이상의 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    적어도 5 마이크로미터(μm) 이상의 두께인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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